超聲波焊接模具的開(kāi)槽是為了破壞超聲波傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的橫波，通常位于1/2橫波的波長(zhǎng)位置，主要基于聲學(xué)原理。對(duì)于超聲波焊接模具為什么要使寬度不同，主要是考慮增加力，原理類似于聲學(xué)力放大。

超聲波焊接模具的縱向共振頻率是其工作頻率，必須與換能器振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率一致。否則，振動(dòng)系統(tǒng)的縱向工作效率會(huì)下降。必須盡可能抑制刀具的橫向共振。超聲波焊接模具的振動(dòng)可分為三種狀態(tài)：

1.超聲波焊接模具的橫向尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸，一般要求不小于2倍，即l2lx、l21y，橫向共振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于縱向共振頻率。超聲波焊接模具開(kāi)槽刀具的振動(dòng)為什么要類似于細(xì)長(zhǎng)桿沿z方向的一維縱向振動(dòng)？此時(shí)，一維理論可用于超聲波焊接模具的設(shè)計(jì)，以滿足實(shí)際的精度要求。

2.工具的兩個(gè)橫向尺寸可以與其縱向尺寸進(jìn)行比較，此時(shí)工具的聲輻射面是一個(gè)大尺寸的短形表面，長(zhǎng)度和寬度差別不大。這種情況下，由于泊松效應(yīng)的影響，刀具在縱向產(chǎn)生共振，同時(shí)在其兩個(gè)橫向也產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。縱向振動(dòng)和橫向振動(dòng)的交織改變了刀具的縱向振動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)候如果還是用一維理論來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)工具，理論和實(shí)驗(yàn)會(huì)有很大的誤差。因此，必須用上述精細(xì)振動(dòng)理論來(lái)研究刀具的三維重合振動(dòng)。此外，為了保證刀具的工作效率及其輻射面上位移分布的均勻性，必須有效抑制兩個(gè)方向的橫向振動(dòng)。

3.在超聲波焊接模具的兩個(gè)橫向尺寸中，有一個(gè)比超聲焊接模具的縱向尺寸小得多，即12)21(或L)，但另一個(gè)橫向尺寸更大，接近或超過(guò)超聲焊接模具的縱向尺寸。此時(shí)，聲波的輻射面為窄矩形表面，較小尺寸的橫向振動(dòng)可以忽略，而較大尺寸的橫向共振頻率接近縱向共振頻率。所以這個(gè)方向的橫向振動(dòng)對(duì)縱向影響很大。

開(kāi)槽必須位于超聲波焊接模具橫向振動(dòng)模態(tài)的節(jié)點(diǎn)處，開(kāi)槽尺寸應(yīng)選擇合理。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和效率，應(yīng)該抑制最強(qiáng)的橫向振動(dòng)。只有這樣，才能有效抑制大型工具的橫向振動(dòng)，提高超聲焊接模具聲輻射面的位移分布均勻性，提高超聲振動(dòng)系統(tǒng)的縱向工作效率，達(dá)到理想的超聲焊接效果。