超聲波模具的換模流程是超聲波焊接設備維護和操作中的關鍵環節，其規范性和效率直接影響生產效率和產品質量。以下將從準備工作、拆卸舊模具、安裝新模具、調試測試以及注意事項五個方面，闡述超聲波模具的換模流程。

一、換模前的準備工作

1、設備停機與安全確認

換模前需關閉超聲波發生器電源，并按下急停按鈕，確保設備完全停止運行。同時，需佩戴防割手套和護目鏡，避免超聲波模具邊緣或金屬碎屑造成傷害。部分大型設備還需鎖定氣動或液壓系統，防止誤操作引發夾傷風險。

2、工具與耗材準備

需提前備齊專用扳手（如扭力扳手）、水平儀、千分尺、清潔布、酒精或丙酮等清潔劑。對于高精度模具，還需準備校準塊或標準樣件。若新模具為初次使用，需核對模具型號與設備頻率（如15kHz、20kHz等）是否匹配，避免諧振頻率不符導致設備損壞。

3、環境與模具狀態檢查

清理工作臺面雜物，確保操作區域光線充足。檢查舊模具的磨損情況（如焊頭工作面是否凹陷、裂紋），并記錄模具使用時長，為后續維護提供數據支持。

二、舊模具拆卸流程

1、解除機械連接

使用扳手逆時針旋松模具固定螺栓（通常為M8或M10內六角螺栓），注意保留墊片和絕緣材料。部分設備需先拆卸換能器保護罩，再分離變幅桿與模具的連接螺紋。若螺紋銹蝕，可噴涂少量除銹劑靜置5分鐘后再操作，避免暴力拆卸導致螺紋滑牙。

2、電氣與信號線處理

對于集成傳感器的智能模具，需先斷開信號線插頭，并用絕緣膠帶包裹接口防塵。拆卸過程中需輕拿輕放，避免碰撞換能器的壓電陶瓷片。

3、清潔與檢查

拆卸后需用無紡布蘸酒精清潔變幅桿接觸面，檢查螺紋是否完好。若發現變幅桿端面有燒蝕或變形（常見于鋁合金材質），需同步更換變幅桿以確保諧振效果。

三、新模具安裝步驟

1、預安裝對位

將新模具水平放置在變幅桿接口上，手動預緊螺紋3-4圈，確保螺紋初始嚙合順暢。使用千分尺測量模具與變幅桿端面的平行度，偏差應≤0.02mm。對于大型模具（如汽車配件焊接模），需兩人配合調整水平。

2、扭矩控制緊固

按設備說明書要求分階段擰緊螺栓（例如先以10N·m預緊，再增至25N·m終緊）。過度擰緊會導致模具應力集中，引發早期開裂；不足則可能造成能量傳輸損耗。部分設備會標注彩色扭矩標記輔助判斷。

3、諧振頻率匹配

安裝完成后需啟動發生器自檢功能，觀察頻率顯示是否在標稱值±0.3kHz范圍內（如20kHz超聲波模具應在19.7-20.3kHz）。若超差，需通過模具微調螺絲或發生器自動追頻功能校準。

四、調試與測試驗證

1、空載測試

在無工件狀態下短按測試鍵（通常≤0.3秒），觀察振幅指示器是否穩定。異常振動或嘯叫聲可能表明模具安裝傾斜或內部裂紋。建議測試時從30%功率逐步提升至80%。

2、試焊工藝驗證

選擇代表性工件（如帶加強筋的塑料件）進行焊接，參數設置應參考模具廠商提供的工藝窗口圖。關鍵指標包括：焊接時間（通常50-200ms）、壓力（0.2-0.6MPa）、振幅（30-70μm）。測試后需進行撕裂試驗，合格標準為母材斷裂而非焊線脫離。

3、過程監控調整

連續生產10-20件后，需復測模具溫度（紅外測溫儀監測應≤65℃）。若溫度過高，可能需調整冷卻氣嘴角度或增加間歇時間。

五、操作注意事項

1、防混批管理

不同材質的超聲波模具（如鈦合金與鋁合金）應分區域存放，避免混用導致頻率漂移。建議建立模具壽命追蹤卡，記錄累計焊接次數和維修記錄。

2、定期維護要點

每5000次焊接后需檢查模具工作面粗糙度（Ra≤0.8μm），必要時使用超細砂紙（≥800目）手工拋光。長期停用時需涂抹防銹油并用真空袋密封。

3、異常處理預案

若焊接中出現工件移位或虛焊，首先檢查模具水平度；若發生器頻繁過載報警，需排查模具諧振點是否偏移。

通過上述標準化流程，可將換模時間控制在15-30分鐘內（視超聲波模具復雜度），較傳統經驗式操作效率提升40%以上。值得注意的是，隨著智能擰緊工具和AR輔助安裝技術的發展，換模過程將進一步向數字化、可視化方向演進。