超声波模具的换模流程是超声波焊接设备维护和操作中的关键环节，其规范性和效率直接影响生产效率和产品质量。以下将从准备工作、拆卸旧模具、安装新模具、调试测试以及注意事项五个方面，阐述超声波模具的换模流程。

一、换模前的准备工作

1、设备停机与安全确认

换模前需关闭超声波发生器电源，并按下急停按钮，确保设备完全停止运行。同时，需佩戴防割手套和护目镜，避免超声波模具边缘或金属碎屑造成伤害。部分大型设备还需锁定气动或液压系统，防止误操作引发夹伤风险。

2、工具与耗材准备

需提前备齐专用扳手（如扭力扳手）、水平仪、千分尺、清洁布、酒精或丙酮等清洁剂。对于高精度模具，还需准备校准块或标准样件。若新模具为初次使用，需核对模具型号与设备频率（如15kHz、20kHz等）是否匹配，避免谐振频率不符导致设备损坏。

3、环境与模具状态检查

清理工作台面杂物，确保操作区域光线充足。检查旧模具的磨损情况（如焊头工作面是否凹陷、裂纹），并记录模具使用时长，为后续维护提供数据支持。

二、旧模具拆卸流程

1、解除机械连接

使用扳手逆时针旋松模具固定螺栓（通常为M8或M10内六角螺栓），注意保留垫片和绝缘材料。部分设备需先拆卸换能器保护罩，再分离变幅杆与模具的连接螺纹。若螺纹锈蚀，可喷涂少量除锈剂静置5分钟后再操作，避免暴力拆卸导致螺纹滑牙。

2、电气与信号线处理

对于集成传感器的智能模具，需先断开信号线插头，并用绝缘胶带包裹接口防尘。拆卸过程中需轻拿轻放，避免碰撞换能器的压电陶瓷片。

3、清洁与检查

拆卸后需用无纺布蘸酒精清洁变幅杆接触面，检查螺纹是否完好。若发现变幅杆端面有烧蚀或变形（常见于铝合金材质），需同步更换变幅杆以确保谐振效果。

三、新模具安装步骤

1、预安装对位

将新模具水平放置在变幅杆接口上，手动预紧螺纹3-4圈，确保螺纹初始啮合顺畅。使用千分尺测量模具与变幅杆端面的平行度，偏差应≤0.02mm。对于大型模具（如汽车配件焊接模），需两人配合调整水平。

2、扭矩控制紧固

按设备说明书要求分阶段拧紧螺栓（例如先以10N·m预紧，再增至25N·m终紧）。过度拧紧会导致模具应力集中，引发早期开裂；不足则可能造成能量传输损耗。部分设备会标注彩色扭矩标记辅助判断。

3、谐振频率匹配

安装完成后需启动发生器自检功能，观察频率显示是否在标称值±0.3kHz范围内（如20kHz超声波模具应在19.7-20.3kHz）。若超差，需通过模具微调螺丝或发生器自动追频功能校准。

四、调试与测试验证

1、空载测试

在无工件状态下短按测试键（通常≤0.3秒），观察振幅指示器是否稳定。异常振动或啸叫声可能表明模具安装倾斜或内部裂纹。建议测试时从30%功率逐步提升至80%。

2、试焊工艺验证

选择代表性工件（如带加强筋的塑料件）进行焊接，参数设置应参考模具厂商提供的工艺窗口图。关键指标包括：焊接时间（通常50-200ms）、压力（0.2-0.6MPa）、振幅（30-70μm）。测试后需进行撕裂试验，合格标准为母材断裂而非焊线脱离。

3、过程监控调整

连续生产10-20件后，需复测模具温度（红外测温仪监测应≤65℃）。若温度过高，可能需调整冷却气嘴角度或增加间歇时间。

五、操作注意事项

1、防混批管理

不同材质的超声波模具（如钛合金与铝合金）应分区域存放，避免混用导致频率漂移。建议建立模具寿命追踪卡，记录累计焊接次数和维修记录。

2、定期维护要点

每5000次焊接后需检查模具工作面粗糙度（Ra≤0.8μm），必要时使用超细砂纸（≥800目）手工抛光。长期停用时需涂抹防锈油并用真空袋密封。

3、异常处理预案

若焊接中出现工件移位或虚焊，首先检查模具水平度；若发生器频繁过载报警，需排查模具谐振点是否偏移。

通过上述标准化流程，可将换模时间控制在15-30分钟内（视超声波模具复杂度），较传统经验式操作效率提升40%以上。值得注意的是，随着智能拧紧工具和AR辅助安装技术的发展，换模过程将进一步向数字化、可视化方向演进。