超声波塑料焊接是一种经济、高效、环保的热塑性塑料连接新工艺，有极大的推广应用前景。对超声波塑料焊接已有的研究大都只是集中在提高焊接强度方面，超声波塑料焊接的焊接基础理论和工艺规范还比较欠缺，对焊接精度和超声波塑料精密焊接的研究基本上还是空白，制约了超声波塑料焊接技术的发展。 本文着眼于超声波塑料焊接的焊接机理，旨在提高以焊接精度为主要指标的焊接质量，采用试验和数值模拟相结合的方法，以硬PVC材料为研究对象，进行了以下几个方面的研究： 1、详细研究了影响塑料超声波塑料焊接质量的各种因素；采用试验方法，找到了超声波焊接硬PVC塑料的最佳工艺参数组合；研究了工艺参数对焊接件熔化层厚度的影响规律，为提高焊接质量提供了工艺上的实践指导。 2、采用有限差分法和有限元的方法，建立了比较合适的超声波塑料焊接传热和热力耦合的数值模拟计算模型，模拟了超声波塑料焊接的温度场、应力场和变形，并通过试验验证了模拟结果。为研究焊接机理提供了新的方法，为提高超声波塑料焊接的焊接精度提供了依据。 3、从基本的搭接焊接形式出发，结合试验和数值模拟结果，深入分析了超声波塑料焊接的材料熔化过程，对超声波塑料焊接的焊接机理提出了新的见解。 4、研究了基本搭接焊接形式存在的弊病及其原因，明确了导能筋焊口结构形式的积极作用。 5、进一步分析了导能筋焊口结构形式及其作用，包括对导能筋焊口形式的焊接温度场、应力场和变形进行了有限元模拟；通过试验和方差分析优化焊接PVC塑料的导能筋角度。