无纺布育苗杯超声波成形焊接的数值分析

为了探究以PP为材质的无纺布育苗杯超声波焊接的机理,结合ANSYS热力分析模块,首先利用超声波发生器已设置的参数建立了超声波焊接的热流密度、温度场导热微分方程的数学模型,其次将建立好的无纺布育苗杯三维模型导入ANSYS,加载、网格划分、运行后得到焊接区的温度云图、温度梯度云图、热流量云图。最后分析了焊接区内相关边线和点的温度变化曲线所表达的意义,并在瞬态和稳态下,沿焊接区纵向和横向的剖切面,探测了不同点的温度在稳态和瞬态下的变化特点。与实际焊接试验对比,结果表明,在设置的超声波参数下焊区温度区间为174-201℃,高于材质熔点,热流量只在焊接区内流动,温度梯度只以焊区为中心形成。