超声波模具是超声波焊接设备的核心执行部件，其设计质量直接决定焊接效率、焊缝强度及产品合格率。在模具设计中，材料选择、振幅设计、形状设计、尺寸与表面处理四大参数相互关联，需结合焊接材料特性、产品结构及工艺需求精准把控。以下结合实际应用场景，详细拆解各参数的设计逻辑与实操要点。

材料选择：兼顾刚性与声学性能

超声波模具需在高频振动（通常15kHz、20kHz、28kHz）下持续工作，材料需同时满足声学传导性好、刚性强、耐磨耐冲击三大核心要求，常见选型及特性如下：

钛合金：综合性能最优，声学阻抗与塑料匹配度高，振幅传递损耗小，且硬度高、耐磨抗疲劳，适用于高精度、高频率、长时间连续焊接场景。缺点是成本较高，加工难度略大。

铝合金：性价比之选，重量轻、声学传导性良好，加工难度低、成本适中，适用于普通塑料焊接、批量生产场景。缺点是硬度较低，长期使用易磨损，需定期维护。

钢模：硬度极高、耐磨性强，适用于焊接过程中模具与工件摩擦剧烈的场景。缺点是声学传导性一般，重量较大，需严格控制尺寸精度以避免振动干扰。

高精度、高寿命场景优先选钛合金；常规塑料焊接、追求成本控制选铝合金；耐磨需求突出选合金钢。

振幅设计：适配材料熔融需求

软质塑料（PP、PE）：所需振幅较小，一般为30-50μm，过大振幅易导致材料过度熔融、溢料或产品变形。

硬质塑料（ABS、PA、PC）：需更大振幅传递能量，一般为 50-80μm，振幅不足会导致熔合不充分、假焊。

设计要点：振幅可通过模具变幅比调整，需结合设备固有振幅与材料需求计算，避免振幅过大导致模具疲劳断裂。

形状设计：贴合工件与焊接工艺需求

贴合工件轮廓：模具工作端面的形状需与待焊工件的焊接面完全匹配，避免间隙存在。例如焊接圆形工件时，模具设计为环形。

预留溢料槽与导向结构：焊接塑料时，模具边缘需设计溢料槽，用于容纳焊接过程中溢出的熔融塑料，避免溢料影响产品外观或堵塞焊接面；同时设计导向定位结构，确保工件放置精准，防止焊接错位。

尺寸与表面处理：保障精度、寿命与焊接质量

尺寸精度严格把控：模具整体尺寸需根据设备安装空间、焊接行程确定，核心焊接面尺寸公差控制在±0.01-±0.0 5mm，确保与工件的贴合度；模具长度需结合共振频率设计，避免因长度偏差导致共振失效。

表面处理：铝合金模具可以阳极处理或硬氧处理，提升耐磨性和表面硬度，防止粘连塑料；钛合金 /合金钢模具可以做氮化处理，增强耐磨性和抗腐蚀性，延长使用寿命。焊接面粗糙度，过光滑易导致能量传递不足，过粗糙易粘连产品。

综上，超声波模具 设计是材料、振幅、形状、尺寸与表面处理的系统性工程，设计时需先明确核心需求，再逐步优化各参数，必要时通过试模调整共振状态与焊接效果，才能打造出高效、耐用、精准的超声波模具，保障焊接生产的稳定性与产品质量。有需要可以联系我们昕科技18250752083，我们将竭诚为您服务。