模具設（shè）計與製（zhì）造的優（yōu）化技（jì）術資料

一、模具的模塊化設計
縮短設計周期並提高設計質量是縮（suō）短整個模具開發周期的關鍵之一。模塊化設計就是（shì）利用產品零部件在結構及功能上的相似性，而實現產品的（de）標準化與組（zǔ）合化。大量實踐表明，模塊化設計能有效減少產品設計時間並提高設計質量。因此本文探（tàn）索在模具設計中運用模塊化設計方法。
模具模塊化設計的實施。
1、建立模（mó）塊庫（kù）
模（mó）塊庫的（de）建立有三個步驟：模塊（kuài）劃（huá）分、構造特征模型和用戶自定義特征（zhēng）的生成。標（biāo）準零件是模塊的特例，存在於模塊庫中。標準零件的（de）定義隻需進行後兩步（bù）驟。模塊劃（huá）分是模（mó）塊（kuài）化設計的步。模塊劃分是否合（hé）理，直接（jiē）影（yǐng）響（xiǎng）模塊化係統的功能、性（xìng）能和成本。每一（yī）類產品的模塊劃分都   經過技術調研並反複論證才能得出劃分結果。對於模具而言，功能（néng）模塊與結構模塊是互相（xiàng）包容的。結構模塊（kuài）的在局部範（fàn）圍內可有較大的結構（gòu）變化，因而它可以包含功（gōng）能（néng）模塊;而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以包含結構模塊。模塊設計完成後，在Pro/E的零件/裝配(Part/Assembly)空間（jiān）中（zhōng）手工建構（gòu）所需模（mó）塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數：可變尺寸與裝配關係，形成用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定義特征文（wén）件(以gph為後綴的文件)後（hòu）按（àn）分組技術取名存儲，即完（wán）成模塊（kuài）庫的建（jiàn）立。
2、模塊庫管理係（xì）統開發
係統通過兩次推理，結構選擇推理與模塊的自動建模，實現模塊的確（què）定。次推理得到模（mó）塊的大致結構，次（cì）推理終確定模塊的所有（yǒu）參數。通過這種途（tú）徑實現模塊 "可塑性"目標。在結構選擇推（tuī）理中，係統接受用戶輸入的模塊名稱、功能參數和結構參數，進行推理，在（zài）模塊庫中求得適用模塊的名稱。
如果不滿意該結（jié）果（guǒ），用戶可指定模（mó）塊名稱。在這（zhè）一步所得到（dào）的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數、精度（dù）、材料特征及裝配關係的定義。在自動建模推理中，係統利（lì）用輸人的尺（chǐ）寸參數、精（jīng）度特征、材料特征與裝配關係定（dìng）義，驅動用戶自定義（yì）特征模型（xíng），動（dòng）態地、自（zì）動地將（jiāng）模塊特征模型構（gòu）造出來並自動裝配。自動建模函數運用C語言與Pro/E的二次開（kāi）發工具（jù）Pro/TOOLKIT開發而成（chéng）。通過模塊的調用可迅速完（wán）成模具設計。應用此係統後模具設計周期明顯縮短。由（yóu）於在模塊設計時認真考（kǎo）慮了模塊的質量，因而對（duì）模具的質量起（qǐ）基礎保（bǎo）證（zhèng）作用。模塊庫（kù）中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本係（xì）統具（jù）有可擴充性。
二、模具製造過程中的缺陷及防止措施
1、鍛造（zào）加工
高碳、高合金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等（děng），廣泛用於製（zhì）造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高（gāo）合金鋼製造模具，   采用合理的鍛造工藝（yì）來成形模塊毛坯，這（zhè）樣一（yī）方麵可使（shǐ）鋼材達到模塊毛（máo）坯的尺寸和規格（gé），一方麵可   鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具（jù）鋼導熱性較差，加熱速度不能太快（kuài），且加熱要均勻，在鍛造溫度範圍內，應采用合理的鍛造比。
2、切削加工
模具（jù）的切削加（jiā）工應嚴格保證（zhèng）尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直（zhí）線相接處應光滑。如果模具（jù）的切削加工質量較差，就可能在以下（xià）3個方麵造成模具損,1)由於切削加工不恰當，造（zào）成的尖銳轉角或圓角半徑過小，會導致模具在工（gōng）作時產生嚴重的（de）應力集中。2)切（qiē）削加工後的表麵太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等（děng）缺陷，它們既是應（yīng）力集中點（diǎn），又是裂紋、疲（pí）芳裂（liè）紋（wén）或熱疲勞裂紋的萌生地。3)切削加工沒能   、均勻地切除模具毛壞在軋製或鍛造時產生的脫碳層，就可（kě）能在模具熱處理時產生（shēng）不均勻的硬化層，導致耐磨性下降。
3、磨削加工
模具在淬火、回（huí）火後一般要進行磨削加工，以降低表麵粗糙度值。由（yóu）於磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等（děng）因素的影響，引起的模具表（biǎo）層局部過熱，造成局部顯微組（zǔ）織變化，或引起表麵軟化，硬度降低，或（huò）產生較（jiào）高（gāo）的殘餘拉（lā）應力等（děng）現象，都會降低模具的使用（yòng）壽命選擇適當的磨削工藝參數減少局部發熱，磨削後在可能的條件下進行去應力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產生。防止磨削過熱（rè）和磨削裂紋的措施較多，例如：采用切削（xuē）力強的粗顆（kē）粒砂輪或粘結性（xìng）較差的砂輪，減（jiǎn）少模具（jù）的磨削進給（gěi）量;選用合適的冷卻劑;磨削加工後250一300℃的（de）回火消除（chú）磨削應力等（děng） 。
4、電火花加工
應用電火花工藝加工（gōng）模具時，放電區的電流密度很大，產生大量的熱（rè），模具被加工區域的（de）溫度高達10000℃左右，由於溫度高，熱影響區的金相組織必將發生變化，模具表層由於高溫而發生（shēng）熔化，然後急（jí）冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看（kàn）到，再凝固層呈白亮色，內部有較多顯微（wēi）裂紋。為了（le）延長模具壽命（mìng）可以采用（yòng）以下措（cuò）施：調整電火花（huā）加（jiā）工參數用電解法或機械研磨法研磨（mó）電火花加工後的表麵，除（chú）去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋。在（zài）電火花加工後安排一次低溫回火，使異常（cháng）層穩定化，阻（zǔ）止顯（xiǎn）微裂紋擴展（zhǎn）。