模（mó）具設（shè）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（qī）並提高設計質量是縮短整（zhěng）個模具開發周期的關鍵之一。模塊化設計就是利用產品（pǐn）零部（bù）件在結構及功能上的相似性，而（ér）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產品設計時間並提高設計質量。因此本文探索在模具設計（jì）中運（yùn）用模塊化設計方法。
模具模塊化設計的實施。
1、建立模塊庫
模塊庫的（de）建立有三個步驟：模塊劃分、構造特征模型和用戶（hù）自定義特（tè）征（zhēng）的生成。標（biāo）準零件是模塊的特例，存在於模塊庫（kù）中。標準零件的定義隻需進（jìn）行後兩步驟。模塊劃分是模塊化設計的步。模塊劃分是否合理，直接影響模（mó）塊化係統的功能（néng）、性能和成本。每一類產品的模塊劃分都   經過技術調研並（bìng）反複論（lùn）證才能得出劃分結果。對於模具而言，功能模塊與結構模塊是互相包容的。結構模塊的在局部範圍內可有較大的結構變化，因而它（tā）可以包含功能模塊;而功能模塊的局部結構可能較（jiào）固定，因而它可以包含結構（gòu）模塊。模塊設計（jì）完成後，在（zài）Pro/E的零件/裝配(Part/Assembly)空間中手工建構所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩（liǎng）項可變（biàn）參數：可（kě）變尺（chǐ）寸與裝配關係，形成用戶自（zì）定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶（hù）自定義特（tè）征（zhēng）文（wén）件(以gph為後綴的文件)後按分組技術取（qǔ）名存儲，即完成模塊庫（kù）的建立。
2、模塊庫管理係統開發
係統通過兩次推（tuī）理，結構選（xuǎn）擇推理與（yǔ）模塊（kuài）的自動建模，實現模塊（kuài）的確（què）定（dìng）。次推（tuī）理得到模塊的大致結（jié）構，次推理終確定模塊的所有參數。通過這種途（tú）徑實現模塊 "可塑性"目標。在結構選擇推理中，係統接受用戶輸入的（de）模塊（kuài）名稱（chēng）、功能參（cān）數和結構參數，進（jìn）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（zài）這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸（cùn）參數、精度、材（cái）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（zhēng）、材料（liào）特（tè）征與裝配關係定義，驅動（dòng）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（zhuāng）配。自動建模函數運用C語言與Pro/E的二次開發工具Pro/TOOLKIT開發而成。通過模塊的（de）調用可迅速完成模具設計。應（yīng）用此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（zhì）量，因而對模具的質量起基礎保證作用。模塊庫中存（cún）放的是相互獨立的UDFs文件，因此本係統具有可擴充性。
二、模具製造過程中的（de）缺陷及防止措施
1、鍛造加工
高碳、高合（hé）金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用於製造模具。但這類鋼不同（tóng）程度的存在成分偏（piān）析、碳化（huà）物粗大不均勻、組織不均勻（yún）等缺（quē）陷。選用高（gāo）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（máo）坯（pī），這樣一方麵可使（shǐ）鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規格，一方麵可   鋼的組織和性能。另外高碳、高合（hé）金的（de）模具鋼導熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛造（zào）溫度（dù）範圍內，應采用合理的鍛造比（bǐ）。
2、切削加工
模具的切削加工應嚴格保證尺寸過渡（dù）處的圓角半（bàn）徑，圓弧與直（zhí）線（xiàn）相接處應光滑。如果（guǒ）模具的切削加工質（zhì）量較差，就可能（néng）在以下3個方麵造成模具損（sǔn）,1)由於切（qiē）削加工（gōng）不恰當，造成（chéng）的尖銳轉角或圓角半徑過小，會（huì）導致模具在工作時產生嚴（yán）重的應力集（jí）中（zhōng）。2)切削加工後的表麵太粗糙，就（jiù）有可能存在（zài）刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應力集中點（diǎn），又（yòu）是（shì）裂紋、疲芳裂紋（wén）或熱疲勞裂（liè）紋的萌生地。3)切削加（jiā）工沒能   、均勻地切除模具毛壞在軋製或鍛造時產生（shēng）的脫碳層，就可能在模具熱處理時產生不均勻的硬化層，導致耐磨性下降。
3、磨（mó）削加工
模（mó）具在淬火（huǒ）、回火後一般要進行磨削加工（gōng），以降低表麵粗糙度值。由（yóu）於磨削速度過（guò）大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影（yǐng）響，引起的模具表（biǎo）層局部（bù）過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表麵軟化，硬（yìng）度降低，或產生較（jiào）高的殘（cán）餘拉應力等現象，都會降低模具的使用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（mó）削裂紋（wén）的產生。防止（zhǐ）磨削過熱（rè）和磨（mó）削（xuē）裂紋的措施較多（duō），例如：采用切削力強的粗顆（kē）粒砂輪或粘結性較差的砂輪，減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻（què）劑;磨削加（jiā）工後250一300℃的回火消除磨削應力等 。
4、電火（huǒ）花加工
應（yīng）用電火花（huā）工藝加工模（mó）具時，放電區的（de）電流密度很（hěn）大，產生大量的熱（rè），模具被加工（gōng）區域的溫度高達10000℃左右，由於溫度高，熱影響區的金相組織必（bì）將發生變化，模具表（biǎo）層由於高溫而發生熔化，然（rán）後（hòu）急冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色，內部有較（jiào）多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采（cǎi）用（yòng）以下措施：調整電火花加工（gōng）參數用電（diàn）解法或機械研磨（mó）法（fǎ）研磨電火花（huā）加工（gōng）後（hòu）的（de）表麵，除（chú）去異常層中的白亮（liàng）層，尤其是要除（chú）去顯微裂紋（wén）。在電火花加工後安排一次（cì）低溫回（huí）火，使異常層穩（wěn）定化，阻止顯微（wēi）裂紋擴展。