模（mó）具設計與製造的優化技術（shù）資料

一、模具的模塊化設計
縮短設計周期並提高設計（jì）質（zhì）量是縮短整個（gè）模具開發周期（qī）的關鍵之一。模塊化設（shè）計就是利用產品零部件在結（jié）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產（chǎn）品設計時間（jiān）並提高設計質量。因此本文（wén）探（tàn）索在模具設（shè）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（hù）自定義特征的生成（chéng）。標準零件是（shì）模塊的特例，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（shì）模（mó）塊化設（shè）計的步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化係統（tǒng）的功能、性能（néng）和成本。每一類產品（pǐn）的模塊劃（huá）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，功能模塊與結構模塊是互相包容的（de）。結構模（mó）塊的在局部範圍內可有（yǒu）較大（dà）的結構變化，因而它可（kě）以包含功能模塊;而功能模塊（kuài）的局部結構可能（néng）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（jiàn）/裝配(Part/Assembly)空間中手工建構所需模塊的特征（zhēng）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（biàn）參（cān）數：可變尺寸與裝配（pèi）關係，形成（chéng）用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自（zì）定義特征文（wén）件(以gph為後綴的文件)後按分組技術取名存儲，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（lǐ），結構選擇推理與模（mó）塊的自動建模，實現模塊的確定。次推理得到模塊的大致結構，次推理終確定模塊的所有參數。通（tōng）過這（zhè）種途徑實現模塊 "可塑性"目（mù）標。在結構選擇推理中，係（xì）統接受用戶輸入的模塊名稱、功能參數和結（jié）構參數（shù），進行推理，在（zài）模塊庫中求得適用模塊的名稱。
如（rú）果不滿（mǎn）意該結果，用戶可指定模塊名（míng）稱（chēng）。在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、材料（liào）特征及（jí）裝配關係的定（dìng）義（yì）。在（zài）自動建模推（tuī）理中，係統利用輸（shū）人（rén）的尺寸參數、精度特征、材料特征與裝配關係定義，驅（qū）動用戶自定義特征模型，動（dòng）態（tài）地、自動（dòng）地將模塊特征（zhēng）模型構造出（chū）來並自動裝配。自動建模（mó）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設計。應用此（cǐ）係統後模（mó）具設計（jì）周（zhōu）期明顯縮短。由（yóu）於在模塊（kuài）設計（jì）時認真考（kǎo）慮了模塊的質量，因而對模具的質量起基礎保證作用。模塊庫中存放的是相互（hù）獨立的UDFs文件，因此本係統具有可擴充性。
二（èr）、模具製造過程中的缺陷及防止措施
1、鍛造加工
高碳、高合金鋼，例（lì）如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用於製造模具。但這類（lèi）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（děng）缺陷。選用高（gāo）碳、高合金鋼（gāng）製造（zào）模具，   采用合理（lǐ）的鍛造工藝來成（chéng）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   鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛（duàn）造溫度範圍（wéi）內，應采用合理的鍛造比。
2、切削（xuē）加工
模具的切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（jiā）工質量較差，就可能（néng）在以下3個方麵造成模（mó）具損,1)由於切削加工不恰當（dāng），造成的尖銳轉角或圓角半徑過小，會導致（zhì）模具（jù）在工作時產生嚴重的應力集中。2)切削加工後的表麵太粗糙，就有可能存在（zài）刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應力集中點，又是裂紋、疲芳裂（liè）紋或熱疲勞裂紋的（de）萌生地（dì）。3)切削加工沒能   、均（jun1）勻地切除模具毛壞在軋製或鍛造時產生的脫（tuō）碳層，就可能在模具（jù）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、回火後一般要進行（háng）磨削加工，以降低表麵粗糙度值。由於磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的（de）影響，引起的模具表層局部（bù）過熱（rè），造成局（jú）部顯微組織變化，或引起表麵軟化，硬度（dù）降低，或產生較高的殘餘拉應力等現象，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（mó）削後在（zài）可能的條件下進行（háng）去應力處理（lǐ），就可有效地防止磨削裂（liè）紋的產生。防止磨削（xuē）過熱和磨削裂紋的措施較多，例如：采用切削力強（qiáng）的粗顆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;磨削加工後250一300℃的回火（huǒ）消除磨（mó）削（xuē）應力等 。
4、電火花加工
應用（yòng）電火花工藝加工模具（jù）時，放電區的（de）電流密度很大，產生（shēng）大量的熱，模具被加工區域的溫度（dù）高達10000℃左右，由於溫度高，熱影（yǐng）響區的金相組織必將（jiāng）發生變化，模具表層由於（yú）高溫而發生（shēng）熔化，然後急冷，很快凝固，形成再（zài）凝固（gù）層。在顯微鏡下可看到，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（xià）措施：調（diào）整電火花加工參數用電解法或機械（xiè）研磨法研磨電火花加工（gōng）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（yī）次低（dī）溫回火，使異常層穩定化（huà），阻（zǔ）止顯微裂紋擴展。