超聲波模具的換模流程是超聲波焊接設(shè)備維護和操作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其規(guī)范性和效率直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。以下將從準(zhǔn)備工作、拆卸舊模具、安裝新模具、調(diào)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(zhǔn)備工作

1、設(shè)備停機與安全確認(rèn)

換模前需關(guān)閉超聲波發(fā)生器電源，并按下急停按鈕，確保設(shè)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(shè)備還需鎖定氣動或液壓系統(tǒng)，防止誤操作引發(fā)夾傷風(fēng)險。

2、工具與耗材準(zhǔn)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(zhǔn)備校準(zhǔn)塊或標(biāo)準(zhǔn)樣件。若新模具為初次使用，需核對模具型號與設(shè)備頻率（如15kHz、20kHz等）是否匹配，避免諧振頻率不符導(dǎo)致設(shè)備損壞。

3、環(huán)境與模具狀態(tài)檢查

清理工作臺面雜物，確保操作區(qū)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(xù)維護提供數(shù)據(jù)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(nèi)六角螺栓），注意保留墊片和絕緣材料。部分設(shè)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(dǎo)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(fā)現(xiàn)變幅桿端面有燒蝕或變形（常見于鋁合金材質(zhì)），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(yù)安裝對位

將新模具水平放置在變幅桿接口上，手動預(yù)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(yīng)≤0.02mm。對于大型模具（如汽車配件焊接模），需兩人配合調(diào)整水平。

2、扭矩控制緊固

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

3、諧振頻率匹配

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

四、調(diào)試與測試驗證

1、空載測試

在無工件狀態(tài)下短按測試鍵（通?！?.3秒），觀察振幅指示器是否穩(wěn)定。異常振動或嘯叫聲可能表明模具安裝傾斜或內(nèi)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(jìn)行焊接，參數(shù)設(shè)置應(yīng)參考模具廠商提供的工藝窗口圖。關(guān)鍵指標(biāo)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(jìn)行撕裂試驗，合格標(biāo)準(zhǔn)為母材斷裂而非焊線脫離。

3、過程監(jiān)控調(diào)整

連續(xù)生產(chǎn)10-20件后，需復(fù)測模具溫度（紅外測溫儀監(jiān)測應(yīng)≤65℃）。若溫度過高，可能需調(diào)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(zhì)的超聲波模具（如鈦合金與鋁合金）應(yīng)分區(qū)域存放，避免混用導(dǎo)致頻率漂移。建議建立模具壽命追蹤卡，記錄累計焊接次數(shù)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(xì)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(yù)案

若焊接中出現(xiàn)工件移位或虛焊，首先檢查模具水平度；若發(fā)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(biāo)準(zhǔn)化流程，可將換模時間控制在15-30分鐘內(nèi)（視超聲波模具復(fù)雜度），較傳統(tǒng)經(jīng)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(shù)的發(fā)展，換模過程將進(jìn)一步向數(shù)字化、可視化方向演進(jìn)。