基于UG的铸钢件补缩系统的研究与开发-材料加工工程专业论文.docx

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□，在 年解密后适用本授权书。 不保密□。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要 现代铸造企业大多遵循从铸造工艺 CAD 设计到铸造工艺 CAE 模拟，然后将 CAE 模拟的结果反馈到铸造工艺 CAD 中，从而优化 CAD 设计再进行 CAE 模拟这一闭环。 直到今日，铸造工艺 CAD 设计仍然是企业铸造生产全过程的核心和基础，工艺设计 中尤以铸造补缩系统的设计为关键，具体为浇冒口、补贴的设计。由于铸造工艺 CAD 设计和铸造工艺 CAE 模拟的分离，工艺设计人员往往需要在工艺设计和工艺模拟上 耗费较多时间，这无疑极大地降低了铸造生产效率。 本文通过在企业实地调研，了解到在实际生产中铸造三维 CAD 软件的诸多不足， 在通用铸造三维 CAD 软件的基础上开发了一套基于参数化、模板技术的铸造补缩工 艺系统，该系统兼顾了行业标准与厂家标准，以模块化的形式离散了实际铸造工艺 设计的各个环节，高度模拟了实际生产时铸造工艺设计中的分型面、拔模、砂箱、 补贴、冒口座、冒口设计等工艺细节，广泛运用数据库技术存储铸造标准参数及冒 口关键尺寸和模数，提高了工艺设计效率。 该系统基于三维建模软件 UG，运用其二次开发工具 UG/Open API 及 C++编程 语言开发各工艺模块，使用了三维 CAD 二次开发中的相关技术，例如参数化设计、 模板、装配、包容盒等技术，也运用到了一般程序开发技术，例如动态链接库技术、 数据库技术、程序移植技术等。主要研究及工作内容有：建立常用冒口及企业冒口 标准件库，建立相应的冒口关键尺寸及模数数据库，设计企业专用补贴，建立冷铁 标准件库；基于最小包容盒算法设计砂箱；基于几何方法设计侧冒口截面曲线、自 动生成侧冒口座；利用程序移植技术将该铸造补缩系统移植到 Windows 64 位平台， 扩展了该系统的适应范围。 本系统在满足通用铸造工艺 CAD 设计的同时，也满足了一些厂家在铸造补缩工 艺专用上的要求，系统界面风格与 UG 保持一致，提升了用户体验。该铸造补缩工 艺设计系统已经运用到实际生产中，用户反馈较好，能够辅助铸造工艺设计人员更 好地进行工艺设计优化，提高了工作效率，给企业带来实效。 关键词：二次开发；冒口；冒口座；CAD；铸造 Abstract The modern casting enterprises used to follow the norms of casting CAD and casting CAE,namely casting CAD is the basis of casting CAE and in turn the optimization process of casting CAD is based onthe simulation results of casting CAE. Until now, casting CAD remain to be core and foundation of the whole process of casting production, in casting design process the key point is the design of gating system and riser , which is a concrete expression of casting feeding system. Owing to separation of casting CAD design and casting CAE simulation, the designers waste a lot of time on designing scheme of casting CAD and casting CAE simulation, therefore the casting production efficiency