شبیه‌سازی اجزاء محدود و ارزیابی عملکرد هورن برشی فراصوتی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-9 (9) XML اصل مقاله (872.29 K)
نویسندگان
1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
2گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
4گروه طراحی صنعتی، دانشگاه الزهراء
چکیده
برش مواد یکی از فرایندهای پرکاربرد صنعتی می‌باشد که همواره با چالش‌هایی همراه است. یکی از این چالش‌ها قابلیت برش مواد با قابلیت کشسانی بالا مانند لاستیک است. به منظور بالابردن طول عمر ابزار و دستیابی به سطح برش مناسب و دقیق و دست‌یابی به سرعت برش بالا از فناوری ارتعاشات توان بالای فراصوتی در صنایع مدرن تولید تایر و لاستیک استفاده می‌شود. طراحی مناسب ابزار برش فراصوتی تضمین کننده عملکرد مناسب و طول عمر ابزار می‌باشد. طراحی و ساخت هورن‌های برشی فراصوتی به دلیل تاثیرگذاری عوامل متنوع در شکل و ابعاد قطعه از پیچیدگی‌هایی برخوردار است. در مقاله حاضر اثر پارامترهای ابعادی طراحی هورن، بر فرکانس رزونانس تیغه برش فراصوتی از جنس آلیاژ تیتانیوم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در نهایت نتایج نشان داده است که با استفاده از بهبود طراحی در نرم‌افزارهای اجزاء محدود می‌توان به یک تیغه برشی با فرکانس نزدیک به فرکانس نامی طراحی دست یافت.
کلیدواژه ها
 
Title
Finite Elements Modeling (FEM) and performance evaluation of ultrasonic cutting horn
Authors
Mohammad Ebrahim Siahkoohi, Rezvan Abedini, Ali Mohammadi, Vahid Fartashvand
Abstract
Material cutting is one of the most widely used industrial processes, which is always accompanied by challenges. One of these challenges is the ability to cut materials with high elasticity such as rubber. In order to increase the life of the tool and achieve a suitable and accurate cutting surface and achieve a high cutting speed, the technology of high power ultrasonic vibrations is used in modern tire and rubber production industries. The proper design of the ultrasonic cutting tool guarantees the proper performance and longevity of the tool. The design and manufacture of ultrasonic cutting horns is complicated due to the influence of various factors on the shape and dimensions of the part. In this article, the effect of the dimensional parameters of the horn design on the resonance frequency of the ultrasonic cutting blade made of titanium alloy has been investigated and analyzed. Finally, the results have shown that by using design improvement in finite element software, it is possible to achieve a cutting blade with a frequency close to the nominal design frequency.
Keywords
high power ultrasonic vibrations, ultrasonic cutting blade, resonance frequency, titanium alloy