超声波模头的申购使用及报废规范.docx

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超声波模头的申购使用及报废规范

Q/HX

Q/HX-GXXX-11/03-2015

超声波模头的申购、使用及报废规范

版本：

受控状态：

2015年XX月XX日发布2015年XX月XX日实施

前言

为规范超声波焊接模头的申购流程、使用规范及报废流程，特制订此制度规范。

本制度主要起草人：

党向阳

本制度审核人：

本制度批准人：

1目的

1.1对超声波焊接模头申购流程、设计要求、验收进行标准化定义，对焊接模头的下单、设计、验收具有指导和参考作用。

1.2对超声波焊接模头的使用规范、维护方法和报废流程进行标准化规范。

2范围

2.1本规范试用于海兴电力科技股份有限公司及其附属子公司和海外工厂。

3名词解释

3.1超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或15KHz的高频电能，供应给转换器。

转换器能将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。

焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。

通过上焊接把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。

又由于塑料导热性差一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。

当超声波停止作用后让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近原材料的强度。

3.2超声波焊接：

以超声波频率振动的焊头，在预定的时间及压力下，摩擦生热，令塑胶接面相互熔合，既牢固又方便快捷。

3.3超声波焊接机主要由如下几个部分组成：

发生器、气动部分、程序控制部分，换能器部分（换能器、变幅杆、模头）。

3.4发生器主要作用是将工频50Hz的电源利用电子线路转化成高频（例如15KHz）的高压电波。

3.5气动部分主要作用是在加工过程中完成加压保压等压力工作。

3.6程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果。

3.7换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传、递放大、达到加工表面。

4、职责

4.1制程工程师：

负责该制度的撰写及修订，负责产能、数量评估，下单申购。

4.2工装工程师：

负责模头的安装、调试、验证。

4.3使用车间：

负责模头的使用、以及对保留在车间模头的日常维护、日常管理，不常用模头,使用完可交工装房统一管理。

5模头申购要求

5.1.申购流程及要求

5.1.1新表、样表验证用模头，由造型提出需求，并提供需焊接产品图纸；由工艺人员提交购买申请，并附带提供给制造商需焊接的产品（成品凸起的附件必须带齐套，如高出表盖的按钮等）与该产品图纸。

5.1.2批量生产订单所需模头，由相应制程工程师评估数量并提交申购，并附带提供给制造商需焊接的产品（成品凸起的附件必须带齐套，如高出表盖的按钮等）与该产品图纸；先期有样表验证用模头的，并提供验证模头编码给制造商,以便参考。

5.1.3报废更替模头，由使用部门或相应制程工程师提出需求，相关部门依据报废标准和配置进行确认签字评估报废，并申购补充。

申购附带资料同上。

5.2.数量要求

班产数量（PCS）

模头数量（个）

备注

X

计划日产量/X

常年通用模头，可多备用1只（如部装车间国网订单）

1

　新表、样表验证用模头

5.3材料及要求

模头长度约为1/2波长，材质一般为铝合金或钛合金，由制作方选用，制作方在试用期对模头质量结果负责（人力操作因素除外），试用期一般3个月（具体可由采购与厂方议定）

模头频率必须与焊接机的频率大致一致（14.75±3.5赫兹），我们目前使用的焊接机频率均为14.75赫兹。

焊头不可任意修改，否则改变其共振频率，导致振动子或电子部件的损坏

模头形状与被焊接产品吻合，接触充分。

产品有凸凹的，模头必须凸凹配合，不得缺陷避让（如图一所示）、或无避让。

制作模头时送样注意成品焊接时凸起的附件必须带齐套，如高出表盖的按钮等。

制作模头需留有模头拆装孔，用于模头拆装；便于拆装，不影响模头品质为宜。

图一

5.4辅材及要求

5.4.1连接模头与变幅杆螺丝

固定模头与变幅杆用，模头附属品，由厂家选材制作；我司超声波配用为：

内六角孔为6MM;长度40MM；直径16MM；螺纹距1MM;

图二

5.4.2焊接底装

5.4.2.1对焊接产品起定位和支撑作用、材质为不锈钢，（8KG抗压不形变，不产生锈渍）

5.4.2.2内定位尺寸要求和待焊接产品紧配（起定位和完全支撑作用），但被焊品能取放自如；外延尺寸无严格要求，便于配合焊接时固定在超声波底座上为宜；规则平面必须水平。

5.4.2.3产品接触工装一面有凸凹的，工装也必须完全配合，保证焊接面压力均匀，焊接效果良好

5.4.2.4常见的几类底装

图三

图四

图五

5.5模头编码及要求

5.5.1模头正面右上角，由厂方刻印出厂日期。

图五

5.5.2资产编码/工装编码标识

资产编码/工装编码由设备管理人员贴于模头上方，注意避开模头与变幅杆的连接处；便于模头查用与识别

图六

5.5.3工装编码命名

图七

5.5.4工装编码详见第一章工装编码规则。

5.6超声波焊接模头验收标准

序号

明细

要求

判定

备注

1

模头外观及尺寸

模头按要求制作，和待焊接产品吻合，配合无误；产品、产品附件等凸起部位是否有避让；外观是否无影响焊接的损伤；是否有模头拆装孔

是□否□

3

数量

数量按照要求加工。

是□否□

4

材料

材料按照使用要求加工；保证焊接效果。

是□否□

5

模头配套底装

底装和待焊接产品配合、支撑紧密，焊接后取放自如。

注意产品、产品附件等凸起部位避让。

是□否□

6

连接模头与变幅杆螺丝

是否配套，是否符合使用规格，是否良好

是□否□

7

频率

频率检测是否正常

是□否□

8

焊接

试焊效果是否良好，达标

是□否□

9

试用期

试用期内是否无异常

是□否□

6超声波模头使用要求

6.1领用及存放规范

6.1.1焊接模头入工装库后定好库位进行入账，保证可通过编码查询模头与配套底装放置位置。

每次领取使用后必须归还原位放回；存放时做好模头防护，用纸板或泡沫棉隔开以防碰伤。

6.1.2模头放置时尽量侧倒着放置，焊接面朝里，做好防护；编码标识朝外，便于识别；模头不得叠放，相邻模头之间要留有间隔及防护。

底装集中并列放置，标识朝外即可

6.1.3车间常用模头，可由车间自行保管，方法同上。

不常用的，或后续不再使用的，用完及时归还工装库

6.2使用规范

6.2.1模头使用、搬用过程中需轻拿轻放，做好防护，防止碰伤。

6.2.2模头装配必须紧固，否则焊接、检测时易于损伤模头；

图八

6.2.3调试、验证模头焊接时，注意模头运动行程及模头下方工装或产品等，防止模头突然下降时因受到撞击而损伤；拆卸模头时防止模头突然掉落，造成模头或人员损伤

6.2.4更换模头或档位，需空载检测模头，频率值正常为14.75±3.5赫兹；空载检测模头时功率表指示越小越好，通常指示在0.3~0.8刻度，若过载或指示过大，可通过频率微调达到效果，如果功率表指示无法调到1.2刻度以下时应停止检测，排除故障。

不可勉强使用，以免损坏其他部件造成更大损失。

频率微调

图九

6.2.5模头校准

6.2.5．1松开定位螺帽，将定位螺帽旋至最高处，调节气压调整使气压表指示在1公斤左右，按焊头下降使焊头下降到最低，然后将定位螺帽旋平，松开焊头下降使焊头上升，再将定位螺帽向下旋10mm（缓冲行程为15mm）。

6.2.5．2放开机体固定扳手，拨动机械升降，升降电机工作，机体上升至足够高度，按下焊头下降，焊头下降，把装有焊件的底模放在基座工作台中心位置，再拨动机械升降使机体下降至焊头焊面与焊件接触，旋松调平衡螺丝，调整底模与焊头，使焊头焊面与焊件吻合。

紧锁机体固定扳手，按开焊头下降，焊头上升，旋松定位螺帽，调气压调节使气压表指示4公斤再按下焊头下降，焊头下降压紧焊件，用压板固定底模，锁紧调平衡螺丝，然后按开焊头下降，焊头上升，初步对模结束。

6.2.5．3以上步骤为粗略对模，精确校模需在试焊时，一面观察，一面调整，或用复写纸与白纸压在焊头与焊件之间，加1~1.5公斤气压，点触动超声检测，使焊头短时间发振，白纸上显示压痕，由压痕深浅来调整底模位置和调平衡螺丝，使焊头焊面与焊件充分吻合，这需要反复调整。

6.2.5．4焊接深度用定位螺帽调节（一般3—4mm），调整好后用扳手将二枚螺帽拧紧

6.2.5．5不同厂家焊接机具体校模方法可能有些差异，但基本调试点都一样：

a模头与焊接面接触充分、均匀、平衡的调试；

b模头运动行程及焊接深度的调试；

c底装的定位。

图十

6.2.6模头焊接调试流程

1、选择功率档

2、调谐频率

3、校对焊头、焊件和底模

1、设定焊接压力

2、设定下降速度

3、设定高度、调整定位螺帽

4、设定延时焊接、保持时间

试焊

过载

显示负载振幅

检验

不良

良好

熔接不良时

1、增大焊接时间或增大压力

2、增大功率档

过熔时

1、减少焊接时间和降低压力

2、降低功率档

记录数据

功率档、压力，延时、焊接、保持时间

1、降低压力

2、减缓下降速度

3、减小延时时间

（焊头先发振后再压到焊件）

4、降低功率档

6.3报废标准

报废需求由使用部门或关联制程工程师提出需求，相关部门进行确认签字，有满足以下几点之一的即可报废：

6.3.1从加工日期算起，在库2年及以上，不能正常使用，且不可修复的模头即可申请正常报废。

6.3.2由于不良现象引起模头不能焊接或达不到焊接要求的模头可分析原因申请报废。

正常使用模头报废主要在于模头频繁调换损伤影响引起。

常见不良现象有：

频率检测异常、模头与变幅杆螺丝相连的螺孔滑牙不可再次修复的、模头有裂纹的等。

6.3.3试流订单模头，若试流结果确认表型更改，该模头无法更改使用；需重新加工。

6.3.4确定后续不再使用的模头。

7参考文件

三江超声波塑料焊接机使用说明书

8修订许可权

本规范由超声波焊接制程工程师进行修改，相关部门开会审核通过后发布实行。

9修订履历

表码：

No.___________

版次

制、修订理由

制、修订主要内容

审核/日期

批准/日期

备注