【正文】
消耗,縮短試制周期,贏得外商訂單等方面為眾多的廠家創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益,在行業(yè)內享有廣泛的聲譽和信譽。 華鑄 CAE 鑄造工藝分析軟件是分析和優(yōu)化鑄造工藝的重要工具,是華中科技大學(原華中理工大學)經(jīng) 20 多年研究開發(fā),并在長期的生產(chǎn)實踐中不斷改進,完善起來的集成軟件系統(tǒng),目前發(fā)行的版本是 。 鑄造仿真軟件介紹 ProCAST 由法國 ESI 公司開發(fā)的綜合的鑄造過程軟件解決方案,有 20 多年的歷史,提供了很多模塊和工程工具來滿足鑄造工業(yè)最富挑戰(zhàn)的需求。系統(tǒng)都采用結構化方法進行分析、設計和編程。 國外的鑄造設備廠家如德國的 BMD 已采用了 CAD 技術;國內也開發(fā)了一些鑄造機械設計軟件,如清華大學的拋丸機 CAD 系統(tǒng)( SBMCAD)、氣沖造型線平面 布置系統(tǒng)( MLCAD),機械工業(yè)鑄機科技信息網(wǎng) CAD 開發(fā)部的鑄造及機械化設計軟件系統(tǒng)( ZJCAD),江蘇理工大學 的 S568 水玻璃砂再生系統(tǒng)( FSCAD)等。將圖形由繪圖儀輸出,完全取代了手工繪制工藝圖和描圖、曬圖等繁瑣工序,而且修改、存檔方便,大大提高了設計效率。 基于以上介紹的各部分內容的設計原理和設計方法,編制計算機程序,即可得到比較系統(tǒng)和完整的鑄造工藝計算機輔助設計軟件。包括培訓,直接技術支持,項目實施,系統(tǒng)集成,數(shù)據(jù)交換和工程應用的完整服務 ; ③ 虛擬產(chǎn)品開發(fā)評估,它用圖表表示一個公司采用制造業(yè)認可的最佳實踐的程度 ; ④ 完整的可升級的產(chǎn)品線,為各層次用戶優(yōu)化的產(chǎn)品線,因而,一個公司可以在需要時以最合適的價格購置或租用僅僅是它需要的那些模塊。 (3)Unigraphics( UG)工業(yè)設計軟件包 寧夏大 學機械工程學院 2020 屆畢業(yè)設計 6 UG 包括一個靈活的復 合建模模塊以及功能強大的逼真照相的渲染,動畫和快速的原型工具,復合建模讓用戶可在下例建模方法中選擇:實體建模( Solid)、曲面建模 (Surface)、線框建模 (Wireframe)及其于特征的參數(shù)化建模。 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng),工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、殼、倒角及圓角,可以隨意勾畫草圖,輕易改變模型。造型不僅可以在屏幕上顯示,還可傳送到繪圖機上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機 。 (2)Pro/Engineer 軟件包及基本功能 Pro/Engineer 是一套由設計至生產(chǎn)的機械自動化 3D 軟件,是新一代的基于特征的產(chǎn)品造型系統(tǒng)。 AutoCAD 自 1982年在美國首次推出 , 版本不斷升級 , 目前已有 AutoCAD2020版本。但目前, 3D 軟件發(fā)展很快,既有大型軟件,如 UG、Pro/E、 CATIA,也有中檔軟件,如 Solid Edge、 Solid Work、 MDT 等以及低檔的一些軟件。此外,還有許多這方面的軟件都已在鑄造生產(chǎn)中得到較好的應用,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效果。 鑄造工藝計算機輔助設計程序的功能主要表現(xiàn)在以下幾方面: ① 鑄件的幾何、物理量計算,包括鑄件體積、表面積、重量及熱模數(shù)的計算 ; ② 補縮系統(tǒng)的設計計算,包括冒口的設計和計算、冷鐵設計計算和設計合理的補縮通道 ; ③ 澆 注系統(tǒng)的設計計算,包括選擇澆注系統(tǒng)的類型和各部分截面積計算 ; ④ 繪圖,包括鑄件圖、鑄造工藝圖、鑄造工藝卡等圖形的繪制和輸出。與傳統(tǒng)的鑄造工藝設計方法相比,用計 算機設計鑄造工藝有如下特點: ① 計算準確、迅速、消除了人為的計算誤差 ; ② 可同時對幾個不同的方案進行工藝設計和比較,從而找出較好的方案 ; ③ 能夠儲存并系統(tǒng)利用鑄造工作者的經(jīng)驗,使得使用者不論其經(jīng)驗豐富與否都能設計出較合理的鑄造工藝 ; ④ 計算結果能自動打印記錄,并能繪制鑄造 工藝圖等技術文件。 鑄造工藝計算機輔助設計的特點 首先將零件圖通過數(shù)字化儀或其他圖 形輸入設備輸入計算機內,然后根據(jù)要求標出澆注位置和分型面的位置,進一步繪出加工余量及不鑄孔、槽的符號,以及撥模斜度,并標出尺寸,形成鑄件圖;以此為依據(jù)進行鑄件模數(shù)和重量計算、進行補縮系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)設計;將設計計算的結果以圖形方式加到鑄件圖上,再繪出砂芯形狀,算出芯頭間隙、芯頭壓緊環(huán)、防壓環(huán)、積砂槽和芯頭分塊線及尺寸等,從而形成一個完整的工藝圖;最后繪制出鑄造工藝卡片。典型的鑄造工藝計算機輔助設計系統(tǒng)工作過程是: ① 接收用戶送給的鑄件圖紙,在以工程圖方式接收時可自行進行三維造型; ② 工藝分析和報價;按需要從任一角度或對鑄件任一部分結構加以觀察,根據(jù)三維實體計算鑄件重量和不同部位的模數(shù),計算澆冒口等工藝數(shù)據(jù),進行鑄件的初步設計,估算成本并提出報價 ; ③ 進行鑄件的詳細設計;從建立的鑄件三維實體抽取數(shù)據(jù)進行三維凝固模擬并修改鑄件設計,然后自動生成相應的鑄型、芯盒或模具圖 ; ④ 鑄型、芯盒和模具經(jīng)數(shù)控加工成形,進行澆鑄和檢驗,收集生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)供質量跟蹤和知道以后的鑄件設計。我們應加大鑄造業(yè)中循環(huán)經(jīng)濟的新技術、新工藝、新材料、新設備的研究和應用,以科學的發(fā)展觀來發(fā)展中國的鑄造業(yè)。 鑄造業(yè)的電子商務、遠程設計與制造、虛擬鑄造工廠通過使用身臨其境的虛擬環(huán)境系統(tǒng),可以學習通過多媒體先進的產(chǎn)品技術和體驗的技巧和訣竅通過虛擬技術實現(xiàn),這些新元素都在飛速發(fā)展。鑄造生產(chǎn)全過程主動、從嚴執(zhí)行技術標準,鑄件廢品率僅 2%5%;標準更新快(標齡 45年);普遍進行 ISO9000、ISO14000 等認證。用差壓鑄造生產(chǎn)特種鑄鋼件。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結劑的制殼工藝。 鋁基復合材料以其優(yōu)越性能被廣泛重視并日益轉向工業(yè)規(guī)模應用,如汽車驅動桿、缸體、缸套、活塞、連桿等各種重要部件都可用 鋁基復合材料制作,并已在高級賽車上應用;在汽車向輕量化發(fā)展的進程中,用鎂合金材料制作各種重要汽車部件的量已僅次于鋁合金。過濾后的鋼鑄件射線探傷 A 級合格率提高 13 個百分點,鋁鎂合金經(jīng)過濾,抗拉強度提高 50%、伸長率提高 100%以上。 在重要鑄件生產(chǎn)中,對材質要求高,采用先進的無損檢測技術有效控制鑄件質量。生產(chǎn)普遍實現(xiàn)機械化、自動化、智能化(計算機控制、機器人操作)。此外,材料成分、組織和性能的一致性、 穩(wěn)定性與發(fā)達國家相比也有差距。有色金屬鑄件。中國的鑄件材料仍以灰鑄鐵為主,約占鑄件總產(chǎn)量的% (其中 HT250 以下牌號約占 70% ),球墨鑄鐵占 %,比世界平均值 20%低,遠低于日本 (30. 8% )、美國 (29. 6% )。我國的鑄件質量與國外先進水平相比有較大差距。從數(shù)量上來看.整個形 勢是喜人的。我國是鑄造大國,在十五期間,隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展。材料和能源的投人之比可占到產(chǎn)值的 55%到 70%。 國內鑄造行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 鑄造工藝是機械制造工業(yè)的基礎工藝之一,因此鑄造業(yè)的發(fā)展標志著一個國家的生產(chǎn)實力。 此外,節(jié)能的要求和社會對恢復自然環(huán)境的呼聲也越來越高。鑄造是現(xiàn)代裝置制造工業(yè)的基礎工藝之一 。 (3)鑄造工藝通常包括 寧夏大 學機械工程學院 2020 屆畢業(yè)設計 2 ① 鑄型(使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器)準備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數(shù)可分為一次性型、半永 久型和永久型,鑄型準備的優(yōu)劣是影響鑄件質量的主要因素; ② 鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有各類鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬及合金; ③ 鑄件處理和檢驗,鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。依靠金屬自身重力將熔融金屬液澆入型腔 ; ② 壓力鑄造:低壓澆鑄,高壓鑄造。但由于陶瓷價格頗高,而且制作需要多次加熱和復雜,故成本頗為昂貴。其后鑄模需要多次加以高溫,增強硬度后方可用以鑄造。受制于鑄模的熔點,可被鑄造的金屬也有所限制 ; ② 脫蠟鑄造法這方法可以為外膜鑄造法和固體鑄造法 。 ① 金屬模鑄造法利用熔點較原料高的金屬制作鑄模 。在生產(chǎn)中,從總體上可分為手工制芯和機器制芯。好處是成本較低,因為鑄模所使用的沙可重復使用;缺點是鑄模制作耗時,鑄模本身不能被重復使用,須破壞后才能取得成品。絕大多數(shù)鑄件用作毛坯,需要經(jīng)過機械加工后才能成為各種機器零件;少數(shù)鑄件當達到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求時,可作為成品或零件而直接應用。 (3) AnyCasting software for casting simulation can pare accurate reflection of the actual situation of the filling and solidification process of castings, predict possible casting defects and defect parts。 關鍵詞 : SolidWorks 建模; AnyCasting軟件;鑄造 寧夏大 學機械工程學院 2020 屆畢業(yè)設計 II Based on the valve cover of AnyCasting casting process simulation ABSTRACT: With the development of puter technology and numerical calculation technology, the puter in the field of casting has been widely research and can not make actual casting, simulate the filling and solidification of casting, heat transfer, stress field and microstructure distribution, such as the formation of shrinkage cavity and shrinkage process, can greatly improve the production efficiency and economic benefits, is of great significance for casting production. This thesis, first of all the related in the process of metal casting process design, calculation and using SolidWorks entity modeling, and export * STL format file using AnyCasting software to a series of parameter Settings, the early stage of the finish for the castings after processing, the simulation. Emphatically analyzed in the process of casting filling and solidification process, and the changes of the velocity field, temperature field, and the simulation results for the optimization of casting process, simulation again, analysis of the filling and solidification process, and pared with the former scheme of treatment results. To improve again for optimized solutions so as to determine the optimal solution. Main conclusions are as follows: (1) The process of casting pouring scheme of fit and unfit quality directly affect the yield of the casting and the size of the casting cost。對優(yōu)化的方案再次改進, 從而確定其最優(yōu)方案。 本論文中,首先對鑄件鑄造過程中的相關工藝進行計算以及設計,用SolidWorks 進行三維建模,并導出 *stl 格式文件 運用 AnyCasting軟件 對其進行一系列的參數(shù)設置,完成對鑄件的前期處理后,開始 模擬。 寧夏大 學機械工程學院 2020 屆畢業(yè)設計 I 基于 AnyCasting的閥門閥蓋鑄造工藝模擬 摘要 : 隨著計算機技術和數(shù)值計算技術的發(fā)展完善,計算機在鑄造領域得到了廣泛的研究和應用。它可