Ultrasonik kalıp tasarımı, kalıp malzemesine, boyutuna, makine frekansına ve akustik ilkelere göre kapsamlı olarak ele alınması gereken çok karmaşık bir iştir. Basitçe söylemek gerekirse, ultrasonik kalıpta kanal açmanın amacı, ultrasonik iletimde üretilen enine dalgaları yok etmektir. Genel olarak, kanal açma, esas olarak akustik ilkesine dayalı olarak kabul edilen enine dalganın dalga boyunun 1/2'sindedir. Kalıbın neden üst ve alt arasında farklı genişliklerde yapılması gerektiğine gelince, ana düşünce çıktıyı arttırmaktır ve prensip ses dalgalarının çıktısını yükseltmeye benzer. İyi bir kalıp, stabil kaynak için en önemli ön koşuldur. Kalıp tasarımı iyi değilse, düzensiz kaynak, kalıp ısınması, gürültü ve hatta çatlama gibi bir dizi kaynak sorununa neden olur!

Ultrasonik kalıbın boyuna rezonans frekansı, çalışma frekansıdır. Dönüştürücü titreşim sisteminin rezonans frekansı ile tutarlı olmalıdır, aksi takdirde titreşim sisteminin uzunlamasına çalışma verimliliği düşecektir. Aletin yanal rezonansı mümkün olduğunca bastırılmalıdır. Kalıbın titreşimi aşağıdaki üç duruma ayrılabilir:

(1) Ultrasonik kalıbın enine boyutu, boyuna boyutundan çok daha küçüktür ve genellikle 2 kattan fazlasını gerektirir, yani l,≥2lx,l,≥21y ve enine rezonans frekansı, boyuna boyutundan çok daha yüksektir. rezonans frekansı. Bu nedenle, enine titreşimin boyuna titreşim üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Ultrasonik kalıp kanal açma aletinin titreşimi neden Z yönü boyunca ince bir çubuğun tek boyutlu boyuna titreşimine benzer? Şu anda, pratik doğruluk gereksinimlerini karşılamak için ultrasonik kalıbı tasarlamak için tek boyutlu teori kullanılabilir.

(2) Takımın iki yatay boyutu, uzunlamasına boyutlarla karşılaştırılabilir. Şu anda, aletin ses dalgası radyasyon yüzeyi, uzunluk ve genişlikte çok az fark olan büyük boyutlu kısa şekilli bir yüzeydir. Aletin boylamsal rezonans frekansı ve iki enine rezonans frekansı Nispeten yakın. Bu durumda, Poisson etkisinin etkisi nedeniyle, takım boylamasına rezonansa girerken, aynı zamanda iki enine yönünde de güçlü titreşimler üretir. Boyuna titreşim ve yanal titreşimin birlikte kombinasyonu, aletin uzunlamasına titreşim durumunu değiştirir. Şu anda, aracı hesaplamak ve tasarlamak için tek boyutlu teori hala kullanılıyorsa, teori ve deneyde büyük hatalar olacaktır. Bu nedenle, yukarıdakiler kullanılmalıdır. Ayrıntılı titreşim teorisi, aletlerin üç boyutlu tutarlı titreşimini inceler. Takımın çalışma verimliliğini ve radyasyon yüzeyindeki yer değiştirme dağılımının tekdüzeliğini sağlamak için iki yöndeki yanal titreşim etkin bir şekilde bastırılmalıdır.

(3) Kalıbın iki yan boyutundan biri kalıbın boyuna boyutundan çok daha küçüktür, yani 12) 21, (veya l,)'yi sağlar, ancak kalıbın diğer yan boyutu kalıbın boylamasına boyutuna yakın veya onu aşan daha büyük. Şu anda, ses dalgasının radyasyon yüzeyi uzun ve dar bir dikdörtgen yüzeydir ve daha küçük boyuta karşılık gelen yöndeki yanal titreşim göz ardı edilebilir, ancak yanal rezonans frekansı ve boyuna rezonans frekansı karşılık gelen yönde göz ardı edilebilir. daha büyük boyut nispeten yakındır. etkileşim. Bu nedenle, bu yöndeki yanal titreşim, uzunlamasına yön üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Şu anda, tek boyutlu teori artık geçerli değildir ve bu tür sistemleri analiz etmek, araştırmak ve tasarlamak için hibrit titreşim teorisi kullanılmalıdır ve bu yanal titreşim bastırılmalıdır.

Aletin enine titreşimini etkin bir şekilde bastırmak için, ultrasonik kalıbın boyuna ve enine rezonans frekansları önce frekans denklemi kullanılarak hesaplanmalı ve ultrasonik kalıbın boyuna titreşiminin temel frekansına en yakın enine titreşim modu olmalıdır. kanal açma ile bastırılabilir. Yuva, ultrasonik kalıbın enine titreşim modunun düğümünde bulunmalı ve yuvanın boyutu makul bir şekilde seçilmelidir. Ekonomik ve etkili olması için en güçlü enine titreşimin bastırılması gerekir. Büyük boyutlu aletlerin enine titreşimi ancak bu şekilde etkili bir şekilde bastırılabilir ve ultrasonik kalıbın akustik radyasyon yüzeyinin yer değiştirme dağılımının tekdüzeliğini iyileştirebilir, ultrasonik titreşim sisteminin uzunlamasına çalışma verimliliğini iyileştirebilir ve ideale ulaşabilir. ultrasonik kaynak etkisi.