基于光固化原型的快速砂型鑄造工藝CAD-CAE系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，利用三維繪圖軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)成為工業(yè)發(fā)展的需要。目前國(guó)內(nèi)的CAD廠家較少，其對(duì)應(yīng)的二次開發(fā)技術(shù)又嚴(yán)重滯后。因此，本文主要針對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)類零部件，結(jié)合光固化成型技術(shù)(SLA)，開發(fā)了基于光固化原型的快速砂型鑄造工藝CAD/CAE系統(tǒng)。
　　本文分析了國(guó)內(nèi)外鑄造工藝CAD/CAE的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)工廠的鑄造工藝設(shè)計(jì)流程和實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行了調(diào)研，了解了用戶需求。基于這些需求，系統(tǒng)利用Pro/E4.0作

2、為開發(fā)平臺(tái)，以VC++2005、Microsoft Access2003以及Pro/E自帶的函數(shù)庫Pro/Toolkit為開發(fā)工具，運(yùn)用接口、ADO、菜單、參數(shù)化設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了功能模塊的開發(fā)。
　　本文主要針對(duì)以下四個(gè)部分進(jìn)行了研究:鑄件CAD模型設(shè)計(jì)模塊、冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊以及利用CAE子系統(tǒng)ProCAST進(jìn)行數(shù)值模擬從而對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證，其中針對(duì)灰鑄鐵、鋁合金兩種材料的鑄造工藝CAD系統(tǒng)分別作了開

3、發(fā)。鑄件CAD模型的設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)初始化、分型面設(shè)置、材料添加、工藝參數(shù)添加、特征參數(shù)修改等功能，其中針對(duì)光固化技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)拔模斜度、線收縮率進(jìn)行了修正，并建立工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，所研究的特征參數(shù)修改功能可以幫助用戶在工作界面直接修改尺寸。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊包括分析計(jì)算、造型、UDF創(chuàng)建安裝等功能，分析計(jì)算部分引入新的公式來計(jì)算澆道各組元的截面積和澆注時(shí)間;造型部分建立各組元截面積的關(guān)聯(lián)尺寸數(shù)據(jù)庫，并完成澆道各組元的造型;UDF創(chuàng)建安

4、裝部分是在澆道各組元的造型過程中調(diào)用UDF命令完成特征創(chuàng)建，并在Part模式下，直接完成澆道各組元的安裝。冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊的構(gòu)成與澆注系統(tǒng)類似，分析計(jì)算部分針對(duì)兩種材料分別采用收縮模數(shù)法和簡(jiǎn)化模數(shù)法來確定冒口模數(shù);造型部分建立了冒口模數(shù)的關(guān)聯(lián)尺寸數(shù)據(jù)庫，并完成其造型;UDF創(chuàng)建安裝部分也是通過對(duì)UDF命令的調(diào)用來完成的。最后在鑄造CAE軟件中，調(diào)用設(shè)計(jì)好的鑄件及其澆冒口系統(tǒng)，模擬鑄件的充型凝固過程，觀察分析結(jié)果判斷鑄件是否存在縮孔、縮松