【編者按】如何提高模具制造質(zhì)量匈惑、降低生產(chǎn)成本和有效有效地防止模具制造缺陷度攘。

一、模具的模塊化方法

縮短設計周期并提高設計質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一桃镐。模塊化設計就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性阵蔚，而實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化與組合化。大量實踐表明杈鸵，模塊化設計能有效減少產(chǎn)品設計時間并提高設計質(zhì)量扶免。因此本文探索在模具設計中運用模塊化設計方法。

模具模塊化設計的實施：

1吠冒、建立模塊庫

模塊庫的建立有三個步驟:模塊劃分紧视、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例焙恬，存在于模塊庫中硝荚。標準零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設計的第一步坚伍。模塊劃分是否合理宵睦，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本墅诡。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復論證才能得出劃分結(jié)果壳嚎。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的末早。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化烟馅，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)模塊然磷。模塊設計完成后郑趁，在Pro/E的零件/裝配空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能姿搜，定義模塊的兩項可變參數(shù):可變尺寸與裝配關(guān)系寡润，形成用戶自定義特征。生成用戶自定義特征文件后按分組技術(shù)取名存儲舅柜，即完成模塊庫的建立梭纹。

2躲惰、模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動建模晶襟，實現(xiàn)模塊的確定驳达。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)笼肴。通過這種途徑實現(xiàn)模塊 "可塑性"目標缆瑟。在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱峦爪、功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)嫁慌，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱辱得。

如果不滿意該結(jié)果局该，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)沉享、精度涉佑、材料特征及裝配關(guān)系的定義。在自動建模推理中顶质，系統(tǒng)利用輸人的尺寸參數(shù)淮超、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義旺订，驅(qū)動用戶自定義特征模型弄企，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動裝配区拳。自動建模函數(shù)運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成拘领。通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設計。應用此系統(tǒng)后模具設計周期明顯縮短樱调。由于在模塊設計時認真考慮了模塊的質(zhì)量约素，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件笆凌，因此本系統(tǒng)具有可擴充性圣猎。

二、模具制造過程中的缺陷及防止措施

1乞而、鍛造加工

高碳送悔、高合金鋼，例如Cr12MoV爪模、W18Cr4V等欠啤，廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析叮褐、碳化物粗大不均勻称桶、組織不均勻等缺陷估横。選用高碳、高合金鋼制造模具牵梗，必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方面可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規(guī)格挥棒，一方面可改善鋼的組織和性能仓脓。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差芭惠，加熱速度不能太快锨间，且加熱要均勻，在鍛造溫度范圍內(nèi)弦离，應采用合理的鍛造比婿芝。

2、切削加工

模具的切削加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑棵章，圓弧與直線相接處應光滑挨让。如果模具的切削加工質(zhì)量較差，就可能在以下3個方面造成模具損,1)由于切削加工不恰當缓溅，造成的尖銳轉(zhuǎn)角或圓角半徑過小蛇损，會導致模具在工作時產(chǎn)生嚴重的應力集中。2)切削加工后的表面太粗糙坛怪，就有可能存在刀痕淤齐、裂口、切口等缺陷袜匿，它們既是應力集中點更啄，又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地居灯。3)切削加工沒能完全祭务、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時產(chǎn)生的脫碳層，就可能在模具熱處理時產(chǎn)生不均勻的硬化層穆壕，導致耐磨性下降待牵。

3、磨削加工

模具在火喇勋、回火后一般要進行磨削加工缨该，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大判逊、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響饿遏，引起的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化殊纫，或引起表面軟化替熊，硬度降低肿车，或產(chǎn)生較高的殘余拉應力等現(xiàn)象，都會降低模具的使用壽命選擇適當?shù)哪ハ鞴に噮?shù)減少局部發(fā)熱掘顾，磨削后在可能的條件下進行去應力處理到讽，就可有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生。防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多累踱，例如:采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘結(jié)性較差的砂輪保媒，減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻劑;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應力等 。

4惫借、電火花加工

應用電火花工藝加工模具時辟昏，放電區(qū)的電流密度很大，產(chǎn)生大量的熱堰洛，模具被加工區(qū)域的溫度高達10000℃左右获列，由于溫度高，熱影響區(qū)的金相組織必將發(fā)生變化蛔垢，模具表層由于高溫而發(fā)生熔化击孩，然后急冷，很快凝固鹏漆，形成再凝固層溯壶。在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色甫男，內(nèi)部有較多顯微裂紋且改。為了延長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板驳，尤其是要除去顯微裂紋又跛。在電火花加工后安排一次低溫回火，使異常層穩(wěn)定化若治，阻止顯微裂紋擴展慨蓝。

根據(jù)上文中所述方法可縮短開發(fā)周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造質(zhì)量端幼、降低生產(chǎn)成本缩髓。

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