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

     建立模塊庫 模塊庫的建立有三個步驟:
模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設(shè)計的第一步。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)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，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，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數(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，即完成模塊庫的建立。



1、部分大斷面空心型材模具的優(yōu)化

    斷面空心比較大的空心型材在常規(guī)設(shè)計情況下，常出現(xiàn)大面起波，平面間隙超差，明顯焊縫等缺陷，出現(xiàn)這些問題，通常是緣于模具設(shè)計結(jié)構(gòu)的不合理性。為此，筆者在模具設(shè)計上：上模采用偏橋，下模在料倉內(nèi)加凸筋的設(shè)計方案。

由于在生產(chǎn)過程中，型材大面起波、平面間隙超差等缺陷-般是因為大面分流孔接近中心，金屬流速快而引起的，因此在焊合室中大面?？浊爸靡贿m當(dāng)長度的凸筋，這樣，當(dāng)金屬流向?？讜r，凸筋象一道矮墻對金屬的流動起到阻礙作用，若阻礙作用太過，也便于修模。

    同時，相應(yīng)地對某些焊縫的質(zhì)量也起到了優(yōu)化作用。

    對于一些矩形腔，長寬比比較大的方管型材，焊合線常明顯的出現(xiàn)在大面裝飾面上?，F(xiàn)可將對稱式橋改為偏橋式，焊縫是由于金屬流動通過分流孔在分流橋下進入摸孔前沒有得到充分焊合而形成的。獲得高強優(yōu)質(zhì)焊縫當(dāng)然是我們理想所在。但是如果在生產(chǎn)過程中，焊縫不可避免的出現(xiàn)在型材大面或裝飾面上，那不妨使其盡量遠離大面或裝飾面。在如（圖1-2）形式分流孔情況下，使模橋中線向外偏移，(a：b＝2：1、a1＝a2)。通常，由于大面分流孔中的金屬流動速度快，當(dāng)分流橋的形式設(shè)計為偏橋式時，這樣，增加了大面分流孔中的料流向兩側(cè)填充的空間，且隨著分流橋中心線的向外偏移，則料流焊臺位置也隨之外移。因此，這樣即調(diào)整了大面金屬流速，又使焊縫遠離中心大面。

    2、雙模孔易偏壁空心型材模具的優(yōu)化

    通常情況下，無論兩?？资巧舷屡欧牛€是左右排放，都會由于靠近中心一側(cè)的金屬流速快，供料充足而使上模模芯向外發(fā)生彈性變形造成型材遠離中心一則壁薄的偏壁缺陷。因此在模具設(shè)計過程中，在型材斷面尺寸放量時，將通常產(chǎn)生偏壁的斷面尺寸預(yù)先留出偏移余量。如果兩模孔共用中心分流孔，為了兩?？椎墓┝媳ＷC相對穩(wěn)定，在料倉中兩孔中間位置可以加一隔板式分流筋，也有利于修模。

    3、小開口、懸壁面積大的平面型材模具的優(yōu)化

    此種型材在通常全面直給料的平面模設(shè)計情況下，很容易出現(xiàn)懸臂彈性變形大，以至于發(fā)生斷裂、掉塊等情形。此種情況下，可以將其設(shè)計成吊芯模，只是修模不很容易。有些型材開口非常小，幾乎閉合，此種可采用組合模式，但開口處需要配合緊密。

    一般的開口小，懇臂面積大的平面型材可將直給供料板設(shè)計為橋式供料板或懸壁橋式供料板、將受力的懸壁面置于橋下，這樣可以對型材懸臂進行保護，當(dāng)金屬料流填充?？讜r，來自供料板的金屬流通過橋式供料板的橋?qū)冶鄣恼趽醪挥弥苯幼饔闷渖?，即減輕了模具懸臂所承受的正壓力，從而改善懸臂的受力狀態(tài)。延長了模具的使用壽命。

    4、長厚比比較大的長斷面平面型材模具的優(yōu)化設(shè)計

    因型材長厚比比較大，壁厚有時比較薄，靠近中心的金屬流速比較快，僅僅用工作帶的長短來調(diào)整?？赘魈幍牧狭魉俣仁怯邢薜?，所以易產(chǎn)生變形缺陷。現(xiàn)采用(圖4-2)所示的橋式供料飯，這樣可以有效的調(diào)整中間的金屬流速，從而使?？赘魈幜狭魉俣染?，能夠收到良好效果。

    5、結(jié)論

  金屬在熱擠壓時的粘性效應(yīng)和 擠壓速度對優(yōu)化目標參數(shù)的影響,用剛粘塑性有限元法,對鋁的熱擠壓模具的半模角和擠壓速度進行了優(yōu)化。結(jié)果指出,采用半模角為65～70°的錐形模比采用 半模角為90°的平面模的擠壓效果好,它能降低擠壓力,既得到均勻組織和良好機械性能的制品,也滿足約束條件。 

     實踐證明，以上幾種鋁型擠壓模具設(shè)計的優(yōu)化在實際生產(chǎn)中都是行之有效的。擠出的鋁合金型材較之過去相比，成形好、尺寸精度、易保證、表面質(zhì)量也得到了良好的改善。從而，大大提高了型材擠壓的生產(chǎn)效率和降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

對于鋁型材產(chǎn)品擠壓模具設(shè)計，隨著社會各行業(yè)的飛速發(fā)展，型材斷面形狀隨之復(fù)雜化、多樣化，按常規(guī)常見形式設(shè)計，存在許多不足。所以，要得到優(yōu)質(zhì)型材，就得在生產(chǎn)、生活中不斷地學(xué)習(xí)、積累，不斷地改造和創(chuàng)新。