木塑窗是木塑复合材料在建筑门窗领域的重要应用,它的连接技术借鉴了许多木塑复合板材的连接方法。本文基于现有木塑窗的连接方式,将近年来应用广泛的超声波焊接技术引入木塑窗的连接工艺,为木塑窗的连接方式提供了新的选择。首先,根据现有木塑窗的连接方式,分析了木塑窗机械连接方式的优缺点。结合木塑窗的特点,设计了两套超声波焊接实验方案。依据确定的两种实验方案,设计了可安装在现有超声波焊机上的木塑窗超声波焊接专用夹具。其次,本文力求通过试验方法分析木塑复合材料的超声波直角焊接性能并获得相关经验,通过观察焊件的外部形态,并用万能力学试验机测量不同发振时间下木塑复合板材的超声波直角焊接的连接强度,得到了发振时间为1-5s的焊件的拉伸强度曲线,使用扫描电镜观察了焊件接头的微观形态,为木塑窗超声波焊接工艺参数的选择提供了帮助。第三,根据确定的两种木塑窗超声波焊接实验方案进行实验,其中角码连接窗框焊接木塑窗接触面的连接方式,不能获得足够的连接强度,而角块焊接窗框内表面的连接方式,接头具有足够的连接强度,可以应用于生产实践。根据角块焊接窗框内表面连接方式的特点,设计了实践生产中木塑窗超声波焊接的工艺过程。此外,本文在超声波焊接的基础上引入了注塑工艺,经钻孔、注塑、冷却三道工序后,可在木塑窗内腔形成两窗框的连接状态,增加了连接强度。最后,为了满足木塑窗超声波焊接工艺对超声波焊头的特殊要求,本文使用SolidWorks Simulation功能,在分析原焊头纵向频率基础上,设计了木塑窗超声波焊接的专用焊头,焊头的输出端面为阶梯型,在15kHz的振动频率下建立振动模型,并根据改进后焊头的特征值与焊头频率之间的关系,对改进后的焊头进行优化分析。综合以上研究,本文得到了木塑复合板材的超声波直角焊接的工艺参数,并以此为基础设计了木塑窗超声波焊接的工艺过程,完善了木塑窗的焊接工艺,具有理论和实践应用价值。