一,、模具的模塊化設(shè)計(jì)
縮短設(shè)計(jì)周期并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是縮短整個(gè)模具開(kāi)發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計(jì)就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性,，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化,。大量實(shí)踐表明，模塊化設(shè)計(jì)能有效減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,。因此本文探索在模具設(shè)計(jì)中運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法,。
模具模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施。
1,、建立模塊庫(kù)
模塊庫(kù)的建立有三個(gè)步驟：模塊劃分,、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例,，存在于模塊庫(kù)中,。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進(jìn)行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的步,。模塊劃分是否合理,，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本,。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都   經(jīng)過(guò)技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果,。對(duì)于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的,。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化,，因而它可以包含功能模塊;而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。模塊設(shè)計(jì)完成后,，在Pro/E的零件/裝配(Part/Assembly)空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型,，運(yùn)用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項(xiàng)可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系,，形成用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs),。生成用戶自定義特征文件(以gph為后綴的文件)后按分組技術(shù)取名存儲(chǔ)，即完成模塊庫(kù)的建立,。
2,、模塊庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
系統(tǒng)通過(guò)兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動(dòng)建模,，實(shí)現(xiàn)模塊的確定,。次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，次推理終確定模塊的所有參數(shù),。通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)模塊 "可塑性"目標(biāo),。在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱,、功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù),，進(jìn)行推理，在模塊庫(kù)中求得適用模塊的名稱,。
如果不滿意該結(jié)果,，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的,，它缺少尺寸參數(shù),、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義,。在自動(dòng)建模推理中,，系統(tǒng)利用輸人的尺寸參數(shù)、精度特征,、材料特征與裝配關(guān)系定義,，驅(qū)動(dòng)用戶自定義特征模型，動(dòng)態(tài)地,、自動(dòng)地將模塊特征模型構(gòu)造出來(lái)并自動(dòng)裝配,。自動(dòng)建模函數(shù)運(yùn)用C語(yǔ)言與Pro/E的二次開(kāi)發(fā)工具Pro/TOOLKIT開(kāi)發(fā)而成,。通過(guò)模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計(jì),。應(yīng)用此系統(tǒng)后模具設(shè)計(jì)周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量,，因而對(duì)模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用,。模塊庫(kù)中存放的是相互獨(dú)立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性,。
二,、模具制造過(guò)程中的缺陷及防止措施
1,、鍛造加工
高碳、高合金鋼,，例如Cr12MoV,、W18Cr4V等，廣泛用于制造模具,。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,、高合金鋼制造模具，   采用合理的鍛造工藝來(lái)成形模塊毛坯,，這樣一方面可使鋼材達(dá)到模塊毛坯的尺寸和規(guī)格,，一方面可   鋼的組織和性能。另外高碳,、高合金的模具鋼導(dǎo)熱性較差,，加熱速度不能太快，且加熱要均勻,，在鍛造溫度范圍內(nèi),，應(yīng)采用合理的鍛造比。
2,、切削加工
模具的切削加工應(yīng)嚴(yán)格保證尺寸過(guò)渡處的圓角半徑,，圓弧與直線相接處應(yīng)光滑。如果模具的切削加工質(zhì)量較差,，就可能在以下3個(gè)方面造成模具損,1)由于切削加工不恰當(dāng),，造成的尖銳轉(zhuǎn)角或圓角半徑過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致模具在工作時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中,。2)切削加工后的表面太粗糙,，就有可能存在刀痕、裂口,、切口等缺陷,，它們既是應(yīng)力集中點(diǎn)，又是裂紋,、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地,。3)切削加工沒(méi)能   、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時(shí)產(chǎn)生的脫碳層,，就可能在模具熱處理時(shí)產(chǎn)生不均勻的硬化層,，導(dǎo)致耐磨性下降。
3、磨削加工
模具在淬火,、回火后一般要進(jìn)行磨削加工,，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過(guò)大,、砂輪粒度過(guò)細(xì)或冷卻條件較差等因素的影響,，引起的模具表層局部過(guò)熱，造成局部顯微組織變化,，或引起表面軟化,，硬度降低，或產(chǎn)生較高的殘余拉應(yīng)力等現(xiàn)象,，都會(huì)降低模具的使用壽命選擇適當(dāng)?shù)哪ハ鞴に噮?shù)減少局部發(fā)熱,，磨削后在可能的條件下進(jìn)行去應(yīng)力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生,。防止磨削過(guò)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(jié)性較差的砂輪，減少模具的磨削進(jìn)給量;選用合適的冷卻劑;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應(yīng)力等 ,。
4,、電火花加工
應(yīng)用電火花工藝加工模具時(shí)，放電區(qū)的電流密度很大,，產(chǎn)生大量的熱,，模具被加工區(qū)域的溫度高達(dá)10000℃左右，由于溫度高,，熱影響區(qū)的金相組織必將發(fā)生變化,，模具表層由于高溫而發(fā)生熔化，然后急冷,，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(nèi)部有較多顯微裂紋。為了延長(zhǎng)模具壽命可以采用以下措施：調(diào)整電火花加工參數(shù)用電解法或機(jī)械研磨法研磨電火花加工后的表面,，除去異常層中的白亮層,，尤其是要除去顯微裂紋。在電火花加工后安排一次低溫回火,，使異常層穩(wěn)定化,，阻止顯微裂紋擴(kuò)展。