模具設計與製造的（de）優化技術資料

一、模具（jù）的模塊化設計
縮短（duǎn）設計周期並提高設計（jì）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（lì）用產（chǎn）品零部件（jiàn）在結構及功能上的相（xiàng）似性，而實現產品的（de）標準化與組合（hé）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（shè）計（jì）質量。因此本文探索在模具設（shè）計中運（yùn）用模塊化設計方法。
模具模塊化設計的實施（shī）。
1、建立模塊庫
模塊庫的（de）建立有三個（gè）步（bù）驟：模塊劃（huá）分、構造特征模型和用戶自定（dìng）義特征的生成（chéng）。標準零件是模塊的特例，存在於模塊庫中。標準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（bù）。模（mó）塊劃分是否合理，直接影響模塊化係統的功能、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（kuài）的在局部範圍內可有較大（dà）的結構變化，因而它可（kě）以包含（hán）功能模塊;而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可（kě）以包含結構模塊。模塊設計完成後，在Pro/E的零（líng）件/裝配(Part/Assembly)空間（jiān）中手（shǒu）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（néng），定義模塊的兩項可變參數：可變尺寸（cùn）與裝配關係（xì），形成用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定義特（tè）征文件(以gph為後綴的文（wén）件)後按分組（zǔ）技術取名存儲，即完成模塊（kuài）庫的建立。
2、模塊庫管理係統（tǒng）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（de）確定。次推理得（dé）到模塊的大致結構（gòu），次推理終確定模塊的所有參數。通（tōng）過這種（zhǒng）途徑實現模塊 "可塑（sù）性"目標。在結構選（xuǎn）擇推理中，係統接受用戶輸入的模塊（kuài）名稱、功能參數和結構參數，進行推理，在模塊庫中（zhōng）求（qiú）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）。在這一步所得到的（de）模塊仍是不確定的，它缺少（shǎo）尺寸參數、精度、材料特征及裝配關係（xì）的定義。在自動建模推理（lǐ）中，係統利用輸人的尺寸參數、精度特征、材料特征與裝配關（guān）係定義，驅動（dòng）用戶自定（dìng）義特征模型，動（dòng）態地、自動地將模塊特征模型構造出（chū）來並自動裝配。自動建模函（hán）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設（shè）計。應用此係統後模具設計（jì）周期明（míng）顯縮（suō）短。由（yóu）於在模塊設計時認真考慮了模塊的（de）質量，因而對模具的質量起（qǐ）基礎保證（zhèng）作用。模塊庫（kù）中存（cún）放的是相互獨立的UDFs文（wén）件，因此本係統具有可擴充性。
二（èr）、模具製造過程中的缺陷及（jí）防止措施
1、鍛造加（jiā）工（gōng）
高碳、高合金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用（yòng）於製造模具。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、高合金鋼製造模具，   采用合理的鍛造工藝來（lái）成形模塊毛坯，這樣一方麵可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規格，一方麵可   鋼的組織和（hé）性（xìng）能。另外高碳、高合金的模具（jù）鋼（gāng）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（hé）理的鍛造比。
2、切削加工（gōng）
模具的切削（xuē）加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與（yǔ）直線相（xiàng）接處應光滑。如果（guǒ）模具的切削加工質量較差，就可能在以（yǐ）下3個方麵造成模具（jù）損,1)由於切削加工不恰當，造成的尖銳轉角或（huò）圓角半徑過小，會導致（zhì）模具在工作（zuò）時產（chǎn）生（shēng）嚴重的應（yīng）力（lì）集中。2)切削加工後的表麵太粗糙，就（jiù）有可能存在（zài）刀痕、裂口（kǒu）、切口等缺陷，它們既是應力集中點，又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲（pí）勞裂紋的（de）萌生（shēng）地。3)切削加工沒能   、均勻地切除模（mó）具毛（máo）壞在（zài）軋製或鍛造時產生的脫碳層，就可能（néng）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（dù）值（zhí）。由於磨削速度過大（dà）、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響（xiǎng），引起（qǐ）的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表麵（miàn）軟化，硬度降（jiàng）低，或產生較高的（de）殘（cán）餘（yú）拉應力等現象，都會降低模具的使用壽（shòu）命選擇適當的磨（mó）削工藝參（cān）數減少局部發熱，磨削後在可能的條件下（xià）進行去應（yīng）力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產生。防止磨（mó）削過（guò）熱（rè）和磨削裂紋的措施較（jiào）多，例如：采用（yòng）切削力強的粗顆粒砂輪或粘結性（xìng）較差的砂（shā）輪，減少模具的磨削進給（gěi）量（liàng）;選用合適的冷卻劑;磨削加工後250一300℃的回火消除磨削應（yīng）力等 。
4、電火花加工
應用電火花工藝加工模具（jù）時（shí），放電區的電流密度（dù）很大，產生大量（liàng）的熱，模具被（bèi）加工區域的溫度高達10000℃左右，由於溫度高，熱影響區的金（jīn）相組織必將發生變化，模具表層由於高溫而發生熔化，然後急冷，很（hěn）快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到，再（zài）凝固層呈白亮色，內部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以（yǐ）采用以下（xià）措施：調整（zhěng）電火（huǒ）花加工參（cān）數用電解法或機械研磨法研磨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低溫回火，使異常層穩定化（huà），阻止（zhǐ）顯微裂紋擴（kuò）展。