模具（jù）設計與製造的優化技術資料

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個模具開發周（zhōu）期（qī）的關鍵之一。模塊化設計就是利用產品零部件在（zài）結構及功能上的相似性，而實現產品的標（biāo）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（yīn）此（cǐ）本文探索在模具設（shè）計中運用模（mó）塊化設計方法。
模具模塊化設（shè）計的實施（shī）。
1、建立模塊庫
模塊庫的建立有三個步驟（zhòu）：模塊劃分、構造特（tè）征模（mó）型和用（yòng）戶自定義特征的生成。標準零件是模塊（kuài）的特（tè）例，存在於模塊庫中。標準（zhǔn）零件的定義隻需進行後兩步（bù）驟。模塊劃分是模塊化設計的步。模塊劃分是否（fǒu）合理，直接影響模塊化係（xì）統的功能、性能和成本。每一類產品的模塊劃分都   經過技術調研並反（fǎn）複論證才能（néng）得出劃分結果（guǒ）。對於模具而言，功能模塊與結構模塊是互（hù）相包容的。結構（gòu）模（mó）塊的在局部（bù）範圍內可有較大的結構變化，因而它可以（yǐ）包含功（gōng）能模塊;而（ér）功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以（yǐ）包含結構模（mó）塊。模塊設計完成後（hòu），在Pro/E的零件/裝（zhuāng）配(Part/Assembly)空間中手工建構所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定（dìng）義特征（zhēng）功能（néng），定義模塊的兩項可變（biàn）參數（shù）：可變尺（chǐ）寸與裝配關（guān）係，形成用戶自定義特（tè）征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定（dìng）義特征文件(以gph為後綴的文件)後（hòu）按分（fèn）組技術取名存儲，即完成模塊庫的建立（lì）。
2、模塊庫管理係統開發
係統（tǒng）通過兩次推理，結（jié）構（gòu）選擇推理與模塊的自（zì）動（dòng）建模，實現模塊的確定（dìng）。次推理得（dé）到模塊的大致結構，次（cì）推理終確（què）定模塊（kuài）的所有（yǒu）參數。通過這種（zhǒng）途徑實現模塊 "可塑性（xìng）"目標。在結構選擇（zé）推理中，係統接受用戶輸入（rù）的模塊（kuài）名稱、功能參數和結構參數，進行（háng）推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。
如果不滿意該結果，用戶可指定模塊名稱（chēng）。在這一步所（suǒ）得到的模塊仍是不確定的，它缺（quē）少（shǎo）尺寸參數、精度、材（cái）料特征及裝配關係的定義。在（zài）自（zì）動建模推理中（zhōng），係統（tǒng）利（lì）用輸人的尺寸（cùn）參數、精度特征、材料特征與裝配關係定義，驅動用戶（hù）自（zì）定義特征模型，動態地、自（zì）動（dòng）地將模塊特征模型構造出來並自動（dòng）裝配。自動建模函數（shù）運用C語（yǔ）言與Pro/E的二（èr）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（yòng）此（cǐ）係統後模具設計周期明顯縮短。由於在模塊設計時認真考慮了模塊的質量（liàng），因而對模具的質量起基礎保證作用（yòng）。模塊庫中存放的是相互獨立的（de）UDFs文件，因（yīn）此（cǐ）本（běn）係（xì）統具（jù）有可擴充性。
二、模具製造過程中的缺陷（xiàn）及防止措施
1、鍛造加工
高碳、高合金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用於製造模（mó）具。但這類鋼不（bú）同程度的存（cún）在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺（quē）陷。選用高碳、高合金鋼製造模具，   采用合理的鍛造工（gōng）藝來成形模塊（kuài）毛坯，這樣一方麵可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規（guī）格，一方麵可   鋼的組織和性（xìng）能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差，加熱速度不（bú）能太快，且（qiě）加熱要均勻，在鍛造溫度（dù）範圍內，應采用合理的鍛造比。
2、切削加工
模具的切削加工應嚴格保證尺（chǐ）寸過渡處（chù）的圓角半徑，圓弧與直線（xiàn）相接處應光（guāng）滑。如果模具的切削加工質量較差，就可能在以（yǐ）下3個（gè）方麵（miàn）造成模（mó）具損,1)由於切削加工（gōng）不恰（qià）當，造成（chéng）的尖銳轉角或圓角半（bàn）徑過小，會導致模具在工（gōng）作時產生（shēng）嚴（yán）重的（de）應力集中。2)切削加工後的表麵太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口（kǒu）、切口等缺陷，它們既是應力（lì）集中點，又是（shì）裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。3)切削（xuē）加工沒能   、均勻（yún）地切除模具毛壞在軋製或（huò）鍛造時產（chǎn）生的脫碳層，就可能在模具熱處理時產（chǎn）生不均勻的硬化層，導致耐磨性下降。
3、磨削加工
模具在淬火、回火後一般（bān）要進行磨削加工，以降低表麵粗糙度值。由於磨削速度過大、砂輪（lún）粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表（biǎo）層局部過（guò）熱，造成局部（bù）顯（xiǎn）微（wēi）組織變化（huà），或引起表麵軟化（huà），硬度降低，或產（chǎn）生較高的殘餘拉（lā）應力等現象，都會降低模（mó）具的使用壽命選擇適當的磨削工藝參數減少（shǎo）局部發熱，磨削後在可能的條件下（xià）進行去（qù）應力處理，就可有效地防止磨削裂（liè）紋的產生（shēng）。防止磨削過熱和磨削（xuē）裂（liè）紋的措施較多，例如：采用切削力強的粗顆粒砂輪或（huò）粘結性較差的砂（shā）輪，減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻劑;磨削加（jiā）工後250一300℃的回火（huǒ）消除磨削應力等 。
4、電火花加（jiā）工
應用（yòng）電火花（huā）工藝加工模具（jù）時，放電區的電流密度很大，產生大量的熱，模具被加工區域的溫度高達10000℃左右，由於（yú）溫度高，熱影響區的金相（xiàng）組織必將發生變化，模（mó）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（zài）顯微鏡下可看到，再凝固（gù）層呈白亮色（sè），內部有較多顯微裂紋。為了延長模（mó）具壽命可以采用以下措施：調整電火花加工參數用電解法或機（jī）械研磨法研磨電火（huǒ）花加工後的表麵，除去異常層（céng）中的白亮（liàng）層，尤其是要除去顯微（wēi）裂紋。在電火花加工後安排一次低溫回火，使（shǐ）異常層穩定化，阻止顯微裂紋擴展。