Ultragarsinio suvirinimo įrenginio dizainas nėra susijęs su metalo prisukimu prie stendo. Tai apie tikslų laiką, kontroliuojamą energijos perdavimą ir mechaninę simpatiją tarp įrankių ir dalių geometrijos. „Botou Haijun Metal Products Co., Ltd.“ sukūrėme daugiau nei 1 200 pritaikytų ultragarsinio suvirinimo įtaisų automobilių apdailos, medicinos prietaisų korpusų ir buitinės elektronikos klientams – kiekvienas patvirtintas esant realioms gamybos apkrovoms, o ne tik CAD modeliavimui.
Kodėl armatūros dizainas sumažina arba pažeidžia suvirinimo stiprumą
Dauguma sugedusių ultragarsinių suvirinimo siūlių atsekama į armatūrą – ne garsinį signalą, ne generatorių. Mes tai matome ne kartą: klientas praneša apie nenuoseklų suvirinimo stiprumą, nuotėkį ar dalies deformaciją. Jie pakeičia keitiklį, perkalibruoja amplitudę, netgi pakeičia dervas – tik tam, kad sužinotų, kodėl pagrindinė priežastis yra po dalimi. Prastai suprojektuota armatūra sukelia nekontroliuojamus vibracijos režimus, netolygų suspaudimo slėgį arba šiluminį iškraipymą. Vieno kliento jutiklio korpusas įtrūko ties suvirinimo linija 37 % atvejų. Jų armatūra naudojo plokščias aliuminio plokštes be reljefo zonų. Perprojektavus pagrindą su lokalizuotu standumo derinimu ir 0,02 mm toleranciją atitinkančiais lokatoriaus kaiščiais, gedimas sumažėjo iki 0,8%.
Pagrindiniai fiziniai suvaržymai lemia kiekvieną sprendimą:
Rezonanso vengimas: Armatūra turi likti mažesniu nei 5 kHz natūralusis dažnis, kad būtų išvengta sujungimo su 20–40 kHz suvirinimo ciklu Suspaudimo jėgos paskirstymas: Slėgis turi būti sutelktas ±0,3 mm atstumu nuo suvirinimo jungties, o ne per visą detalės pėdsaką Šiluminė izoliacija: Aliuminis 6061-T6 tinka mažo ciklo prototipų kūrimui; grūdintas plienas H13 yra privalomas >50 000 ciklų Penkios nediskutuotinos projektavimo taisyklės (iš realių gamybos aukštų)
Mes taikome šias taisykles kiekvienai armatūros brėžinio peržiūrai – jokių išimčių:
Pirmiausia suraskite, antra – užfiksuokite: Prieš naudodami bet kokią suspaudimo jėgą, naudokite tritaškį kinematinį tvirtinimą (du kaiščius + vienas lizdas). Išmatavome iki 0,15 mm šoninį poslinkį įtaisuose, kurie suspaudžiami prieš nustatydami vietą – tiek, kad 0,5 mm energijos reguliatorius būtų neteisingai suderintas. Suderinkite medžiagą CTE su dalimi: Jei suvirinate PC/ABS, venkite nerūdijančio plieno pagrindų, nebent tai kompensuojama. Šiluminio plėtimosi neatitikimas kartojamų ciklų metu sukelia mikro poslinkius. Mūsų standartinis taisymas? Į anoduotus 6061-T6 korpusus įdėkite 304 nerūdijančio plieno lokatorius. Netoli suvirinimo zonos nėra plūduriuojančių savybių: bet koks nepritvirtintas paviršius 8 mm atstumu nuo jungties veikia kaip nenumatytas vibracijos kelias. Visus lokatoriaus paviršius apdirbame vienu nustatymu – niekada nedėkite įdėklų po apdirbimo. Išlikimo laiko tolerancijos krovimas yra svarbus: 0,05 mm tarpas tarp dalies ir tvirtinimo pagrindo padaugėja iki 0,12 mm įlinkio, esant 2500 N spaustuko apkrovai. Mes nurodome paviršiaus lygumą ≤0,01 mm aktyvioje srityje ir prieš išsiuntimą patikriname jį naudodami CMM. Prieiga prie paslaugų > estetika: Visas pneumatines linijas išvedžiojame viduje ir naudojame šešiakampiu raktu pasiekiamas tvirtinimo detales, net jei tai prideda 12 sekundžių iki surinkimo. Lauko technikai pakeičia susidėvėjusius lokatorius per mažiau nei 90 sekundžių. Konkurentų „švariam“ dizainui reikia visiškai išardyti ir iš naujo kalibruoti. Kai sugenda jau parduodami įrenginiai – ir ką daryti vietoj to
Kai kurios komandos išbando bendrus aliuminio blokus su reguliuojamais spaustukais. Veikia – 300 ciklų. Tada susidėvi lokatoriaus kaiščiai, susilanksto pagrindas ir sutrinka suvirinimo konsistencija. Stebime šį skilimą: vidutinis pakartojamumo praradimas yra 17 % pagal 1200 ciklą nesukietėjusiems armatūrams. Matematika aiški. Eksploatuojant daugiau nei 5 000 vienetų, pritaikyta ultragarsinio suvirinimo įtaiso konstrukcija atsiperka per mažiau nei 8 pamainas, nes sumažėja laužo ir prastovų laikas.
Tačiau pritaikymas nereiškia sudėtingumo. Mūsų veiksmingiausi įrenginiai vadovaujasi paprasta hierarchija:
Pagrindo plokštė: 40 mm storio H13 plienas, termiškai apdorotas iki 48–52 HRC, šlifuotas iki 0,005 mm Vietos nustatymo sistema: Keičiami grūdinto plieno įdėklai, presuojami su 0,002 mm trukdžiais Tvirtinimo mechanizmas: Pneumatiniai cilindrai su padėties jutikliais – be rankinių svirčių Dalies išmetimas: spyruokliniai kėlimo kaiščiai, įjungiami ta pačia oro grandine kaip ir užveržimas Dizaino patvirtinimas, kuriuo galite pasitikėti – ne tik tikėtis
Piešinys nėra armatūra. Kiekvieną dizainą patvirtiname trimis etapais:
Pirma, SolidWorks Simulation modalinė analizė patvirtina, kad tarp 15–45 kHz nėra rezonansinio režimo. Antra, mūsų Branson 2000X prototipo bandymai su tikromis gamybos dalimis ir dervos partijomis. Trečias, pagreitintas eksploatavimo laikas: 10 000 suvirinimo ciklų esant 120 % vardinei galiai, matuojamas lokatoriaus nusidėvėjimas, pagrindo deformacija ir suvirinimo siūlės šlyties stiprumo kritimas.
Šis procesas užfiksavo kritinį trūkumą naujausiame žemės ūkio jutiklio laikiklio įtaise. Modalinė analizė parodė sukimo režimą esant 32,7 kHz – 0,3 kHz nuo 33 kHz signalo dažnio. Be korekcijos rezonansas padidintų rago galiukų susidėvėjimą 4 kartus. Pridėjome dvi 8 mm standinimo briaunas – patikrinta atliekant antrojo etapo bandymus. Galutinis įtaisas davė 99,94% pirmojo praėjimo išeigą per 42 000 vienetų.
Pradėkite teisingai – prieš pirmąjį pjovimą
Atneškite mums savo dalies spaudinį, suvirinimo siūlių eskizą, ciklo trukmės tikslą ir metinį kiekį. Per 72 valandas gausite DFM ataskaitą, kurioje bus pabrėžtos svarbiausios armatūros ypatybės: energijos direktoriaus vieta, sienelės storio perėjimai ir galimi įtempių koncentratoriai. Nėra pardavimo pasiūlymo. Jokių PDF šablonų. Tiesiog inžinerinis atsiliepimas, pagrįstas 14 metų šaltojo formavimo metalurgija ir geometrinių paklaidų valdymu.
Patikimas plastikinis surinkimas prasideda ten, kur dalis susilieja su metalu. Ne su programinės įrangos prielaidomis, o su kalibruotais CMM duomenimis, realaus pasaulio terminiu ciklu ir armatūra, sukurta taip, kad leistinos nuokrypos būtų griežtesnės nei liejimo procesas. Taip ultragarsinio suvirinimo įrenginio dizainas nustoja būti sąnaudų centru ir tampa stipriausiu kokybės kontrolės sluoksniu.
