模具（jù）設計與（yǔ）製（zhì）造的優化技（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短整（zhěng）個（gè）模具開發（fā）周期的（de）關鍵之一。模塊化設計就是利用（yòng）產品零部件在結構及功能上的相似性，而實現產品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設計能有效減少（shǎo）產品設計（jì）時間並提高（gāo）設計質量。因此（cǐ）本文探索在模具設計（jì）中運用（yòng）模塊化設計方法。
模具模塊化設計的實施。
1、建立模塊庫
模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在（zài）於模塊庫中。標準（zhǔn）零件的定義隻（zhī）需進行後（hòu）兩步驟。模塊劃（huá）分是模塊化設計的步。模（mó）塊（kuài）劃分（fèn）是否合（hé）理，直接影響模塊化（huà）係統的功能、性能和成（chéng）本。每一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，功能模（mó）塊與結構模塊是互相包容的。結構模塊的（de）在局部範圍內可有（yǒu）較大的結構變化，因而它可以包（bāo）含功能模塊;而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以包含（hán）結構模塊。模塊設計完成後，在Pro/E的零件/裝（zhuāng）配(Part/Assembly)空（kōng）間中手工建構所需（xū）模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定（dìng）義模塊的兩項（xiàng）可變參數：可（kě）變尺（chǐ）寸與裝配關係（xì），形成用戶（hù）自定義特征（zhēng）(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定義特征文件(以gph為後綴的文件)後（hòu）按分組（zǔ）技術（shù）取名（míng）存儲，即完成模塊庫的建立。
2、模塊庫管理係統開發
係統通過兩次推理，結構選擇推（tuī）理與模塊的自動建模，實現（xiàn）模塊的確定。次推理得到模塊的大（dà）致結構，次推理終確定模塊的所有參數。通過這（zhè）種途徑實現模塊 "可塑性"目標。在結構選擇（zé）推理中，係統接受用戶輸（shū）入的模塊名稱、功能參（cān）數和結構參數，進行推理，在模（mó）塊庫中（zhōng）求得適用模塊的名稱。
如（rú）果不滿（mǎn）意該（gāi）結果，用戶可指定模塊（kuài）名稱（chēng）。在這一步所得到的模（mó）塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數（shù）、精度、材料特征及裝配關係的定義。在自動建模推理中，係統利用輸人的尺寸參數（shù）、精度特征、材料（liào）特征（zhēng）與裝配關（guān）係定義，驅動用戶自定義特征模型，動態地、自動地將模塊特征模型構造出來並自動裝配。自（zì）動建模函數運用C語言與Pro/E的二次開發工具Pro/TOOLKIT開發而成。通過模塊的調用可迅速完成模具（jù）設計。應用此係統後（hòu）模具（jù）設計周期明顯（xiǎn）縮短。由於在模塊設計時（shí）認真考慮了模塊的質量，因而對模具的質量起基礎保證作用（yòng）。模塊庫中存（cún）放的是相互獨立的UDFs文件，因此（cǐ）本係統具有可擴充性。
二、模具製造過程中的缺陷及防止措施
1、鍛（duàn）造加（jiā）工
高碳、高合（hé）金鋼，例（lì）如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用於（yú）製造模（mó）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（yòng）高碳、高合金鋼製造（zào）模具，   采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方麵可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸（cùn）和規格，一方麵（miàn）可   鋼的（de）組織和性（xìng）能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差，加熱速度不能（néng）太快，且加熱要均勻，在鍛造溫度範圍內，應（yīng）采用合理的鍛造比。
2、切削加工
模具的切（qiē）削加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應光滑。如果模具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（qià）當，造成的尖銳轉角或圓角半徑過小，會導致模具在工作時產生嚴（yán）重的應力集中。2)切削加工後的表麵太粗糙（cāo），就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它（tā）們既是應力集中點，又是裂紋、疲（pí）芳裂紋（wén）或熱疲勞裂紋的（de）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，就可能在模具（jù）熱處理時產生不（bú）均勻的硬（yìng）化層，導（dǎo）致耐磨性下降。
3、磨削加工
模具在淬火、回火後一般要進行磨削加工，以降低表麵粗糙度值。由於磨削速度（dù）過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表層局部過熱（rè），造成局部顯微組織變化，或引起表麵（miàn）軟（ruǎn）化，硬度（dù）降低，或產生較高的殘餘拉應力等現象，都會（huì）降低模具的使用壽命選（xuǎn）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（háng）去應力處理，就可有效地防（fáng）止磨削裂紋的產生。防止磨削過熱和（hé）磨削裂紋的措施較多（duō），例如：采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘（zhān）結性較差的砂輪，減少模具的磨（mó）削進給量;選用合適的冷卻劑（jì）;磨削加工後250一300℃的回火消除磨削應力等 。
4、電火花加工
應（yīng）用電火花工藝加工模具時（shí），放（fàng）電（diàn）區（qū）的電流密度很大，產生大量的熱，模具被加工區域的溫（wēn）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（biàn）化，模具表層由於高溫而發生熔化，然後急冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到（dào），再凝固層呈白亮色，內部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命（mìng）可以采用以下措施：調整電火花加（jiā）工參數用電解法或（huò）機械研（yán）磨法研磨（mó）電火花加工後的表麵，除去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋。在電火花加工後安排一次（cì）低溫回火，使異常層（céng）穩定化（huà），阻止顯微裂紋擴展。