设计制造的几种优化方法
1 模具模块化方法
缩短设计周期，提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。 模块化设计是利用产品零部件在结构和功能上的相似性，实现产品的标准化和组合化。 大量实践表明，模块化设计可以有效减少产品设计时间，提高设计质量。 因此，本文探讨了模块化设计方法在模具设计中的应用。
实施模具模块化设计
1.1 构建模块库
模块库的建立分为模块划分、特征模型构建和用户自定义特征生成三个步骤。 标准件是模块的特例，存在于模块库中。 标准件的定义只需要经过最后两步。 模块划分是模块化设计的第一步。 模块划分是否合理，将直接影响模块化系统的功能、性能和成本。 每一类产品的模块划分都必须经过技术研究和反复论证，才能得出划分结果。 对于模具来说，功能模块和结构模块是相互包容的。 结构模块可以在局部有较大的结构变化，因此可以包含功能模块； 而功能模块的局部结构可能相对固定，因此可以包含结构模块。 模块设计完成后，在Pro/E的零件/装配（Part/Assembly）空间中手动构建所需模块的特征模型，并使用Pro/E的用户自定义特征函数定义模块的两个变量参数 module：改变大小和装配关系，形成用户定义的特征（UDF）。 生成用户自定义特征文件（后缀为gph的文件）后，按照分组技术命名存储，模块库建立完成。
1.2 模块库管理系统开发
系统通过结构选择推理和模块自动建模两个推理实现模块确定。 第一次推理得到模块的大致结构，第二次推理最终确定了模块的所有参数。 这种方法实现了模块“可塑性”的目标。 在结构选择推理中，系统接受用户输入的模块名称、函数参数和结构参数，进行推理，在模块库中找到适用的模块名称。
如果结果不满意，用户可以指定模块名称。 这一步得到的模块还是不确定的，缺少尺寸参数、精度、材料特性和装配关系的定义。 在自动建模推理中，系统利用输入的尺寸参数、精度特征、材料特征和装配关系定义来驱动用户自定义特征模型，动态自动构建模块特征模型并自动装配。 自动建模功能是使用C语言和Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发的。 调用模块即可快速完成模具设计。 应用该系统后，模具设计周期明显缩短。 由于模组的质量在模组的设计中被认真考虑，对保证模具的质量起着基础性的作用。 模块库中存储了相互独立的UDFs文件，系统具有可扩展性。
2 模具制造过程中的缺陷及预防措施
2.1 锻造工艺
高碳高合金钢，如Cr12MoV、W18Cr4V等，广泛用于模具制造。 但这类钢不同程度地存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。 在使用高碳高合金钢制作模具时，必须采用合理的锻造工艺来形成模块毛坯，一方面使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格，另一方面 另一方面，可以改善钢材的组织和性能。 另外，高碳、高合金模具钢导热性差，加热速度不宜过快，加热要均匀。 在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。
2.2 机加工
模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线的交界处应光滑。 如果模具的切割质量不好，可能会造成以下三个方面的模具损坏。 1）由于切割不当，尖角或r圆角半径过小，模具工作时会造成严重的应力集中。 2）如果切割后的表面过于粗糙，可能会出现刀痕、裂纹、割伤等缺陷。 它们不仅是应力集中点，还是裂纹、疲劳裂纹或热疲劳裂纹的萌生点。 3）如果切削加工不能完全均匀地去除轧制或锻造时模毛损伤产生的脱碳层，则在模热处理过程中可能会产生不均匀的硬化层，导致耐磨性下降。
2.3 研磨
模具烧成回火后，一般需要进行磨削，以降低表面粗糙度值。 由于磨削速度过快、砂轮磨粒过细或冷却条件不良等因素的影响，模具表面局部过热会引起局部组织变化，或引起表面软化、硬度降低，或残余拉应力偏高等。 现象会降低模具的使用寿命，选择合适的磨削工艺参数，减少局部发热，磨削后在可能的条件下进行去应力处理，可有效防止磨削裂纹的产生。 防止磨削过热和磨削裂纹的措施很多，如：选用切削力大的粗粒度砂轮或结合剂不良的砂轮，降低模具的磨削进给量； 选择合适的冷却液； 磨削 经250-300℃回火消除磨削应力等。
2.4电火花加工
模具在电火花加工过程中，放电区的电流密度很高，会产生大量的热量。 模具加工区温度高达10000℃。 由于温度高，热影响区的金相组织会发生变化，模具表层会发生变化。 由于高温而发生熔化，然后淬火并迅速凝固，形成再凝固层。 显微镜下可见再凝固层洁白光亮，内部有许多微观裂纹。 为延长模具寿命，可采取以下措施：调整电火花加工参数，电火花加工后采用电解或机械研磨对表面进行研磨，去除异常层中的白亮层，特别是去除微裂纹 . EDM 后安排低温回火以稳定异常层并防止微裂纹扩展。
