随着模具在制造业地位的日益突出,对模具的使用寿命和使用性能的要求也越来越高,从国内外模具制造领域的发展趋势来看,模具的表面强化技术将逐步得到普及和应用。在模具表面硬度和耐磨性等性能提高的同时,其加工难度也随之加剧。软固结磨粒气压砂轮光整加工技术的提出很好地解决了表面强化模具的自动化光整加工技术难题,但是目前对于模具表面局域强化带来的局部硬度差异问题的研究仍比较薄弱。本文将围绕局域强化模具的气压砂轮光整加工技术展开研究,并通过相应的仿真和试验进行验证,主要内容和成果如下：(1)结合软固结磨粒气压砂轮光整工具和局域强化模具的特点,针对单颗磨粒的材料去除和气压砂轮的切削力学问题进行研究,建立了面向不同硬度模具的软固结磨粒气压砂轮材料去除理论模型以及不同硬度模具的表面接触力和材料压入深度之间的关系式,为局域强化模具的气压砂轮光整加工奠定基础。(2)分别对单颗磨粒针对硬度各异模具的材料压入深度以及软固结磨粒气压砂轮在不同内部充气气压作用下与不同曲率模具的接触问题进行有限元仿真,验证了理论模型的正确性和准确性。(3)在机器人辅助模具自动化光整加工系统上,进行了不同粒度磨粒针对硬度各异模具的材料去除和光整效果的对比试验,为面向不同硬度模具高效且自动化加工前磨粒的筛选提供依据。(4)分别对不同光整加工方法进行试验,结果表明,通过改变软固结磨粒气压砂轮内部充气气压以控制整个光整加工过程中模具表面接触力的加工方法可以实现针对具有局部硬度差异的局域强化模具材料的均匀去除,且加工后模具的表面质量也得到了有效提高。本文的研究成果为表面强化技术在曲面模具的应用奠定了理论基础,并为软固结磨粒气压砂轮针对具有局部硬度差异的局域强化模具的光整加工提供了工程指导。