超聲波模具在超聲波焊接機中有著至關重要的地位，它直接影響焊接工藝的質量。

超聲波模具的作用是將超聲波振動傳導到被加工工件中，其材料通常為鋁合金或鈦合金。超聲波通過焊頭傳遞時，有缺陷的或者有裂縫的材料制作出的焊頭缺陷容易隨著振動擴大，壽命縮短；而這兩類材料金屬母材的均質性較好，能經受長期且反復的振動。一般來說，用于聚合物加工時，鋁合金焊頭適用性廣，價格便宜。為了進一步提高焊頭的使用壽命和力口工效果，可以將鋁合金焊頭的端面（即工作面）鍍硬質合金或者直接采用鈦合金制作焊頭。鈦合金的疲勞強度高于鋁合金約一倍以上，因此適用于較大功率情況，但是價格昂貴，制造難度也較大。

由于超聲波振動會造成模具與聚合物基片之間的滑移，因此合理的夾具設計對于超聲波壓印的成敗至關重要。

對于采用金屬模具的超聲波壓印成形系統而言，由于模具已經固定在了超聲波焊頭上，因此夾具設計相對簡單，僅需將聚合物基片固定在安裝平板上。對于采用硅模具的超聲波壓印成形系統，由于模具不能固定在超聲波焊頭上，因此機座上的夾具需要有效固定住模具和聚合物基片.為設計的一種夾具示意圖，其擋塊分三部分，第一部分是模具擋塊，用于固定模具；第二部分是聚合物擋塊，用于固定聚物；第三種是連接擋塊，其階梯形的卡口可同時固定模具和聚合物基片。模具擋塊首先固定了模具的兩個邊，連接擋塊調整后與模具擋塊一起固定模具，同時也固定基片的兩個邊，最后調整兩個聚合物基片擋塊即可固定基片。

超聲波模具的功能包括：

1、在縮短輔助時間的基礎上提高生產率，降低加工成本；

2、擴大超聲波焊接工藝范圍；

3、保證工件在該工序內的精度要求和質量；

4、減輕工人勞動強度，改善工人勞動條件；

5、保障操作安全和便于工人掌握復雜或精密工件。