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第三章 三维造型应注意的问题 华铸CAE是基于真三维的铸造过程分析优化系统，因此，用户做任何分析工作的第一步，是将分析对象的三维形体输入到电脑中去。现将有关注意问题总结如下： 3.1 华铸CAE可以与哪些CAD接口，如何选择CAD系统？（No.3） 三维造型工作是利用商品化的三维造型软件来完成的。华铸CAE集成系统可以与目前几乎所有流行的三维CAD系统进行数据交换，这些系统包括：AutoCAD、MDT、UG-II 、Solidedge、PRO/ENGINEER、 I-DEAS、CADAM、SolidWorks、EUCLID、CATIA 等。用户可以任意选择上述CAD系统，华铸CAE对这些CAD系统的唯一要求是：这些系统必须提供STL接口。而实际上上述绝大部分CAD系统都带有STL出口模块，是它们的标准配置。 用户在选择CAD系统时主要考虑欲分析对象形体的复杂程度，产品的形状很复杂时最好采用性能较好CAD系统。目前来说UG-II 、Solidedge、PRO/ENGINEER、 I-DEAS、SolidWorks都是不错的选择。建议用户最好不要采用AutoCAD，其三维造型功能有限，并且输出的STL错误较多。 3.2 华铸CAE对三维造型工作有何要求？（No.3） 1）华铸CAE要求用户必须准确地、全面地进行三维造型。分析对象的各个组成部分应全部进行三维造型，例如铸件、浇注系统、冒口、砂芯、冷铁、冒口套、铸型等，只要实际生产有的实体，造型时均应输入到电脑中去。 2）不同材质的实体，造型时必须分开。例如铸件与冷铁必须是两个实体，分开造型。 3）相同材质的实体，可分开，也可不分开。例如铸件、浇注系统与冒口的材质相同（充满时都是金属），造型时可以将此三部分作为一个实体进行造型，也可分开作为三个实体。系统建议最好分开造型，这样会带来很多好处。 4）各个实体必须按实际生产情况进行正确的装配。 5）三维造型工作是一个繁琐的工作，占整个分析工作量的90%以上。 不过华铸CAE提供“优先级别”功能，可以使用户的三维造型工作事半功倍，因此，用户应灵活应用“优先级别”功能 6）用AutoCAD造型时尽量少做、迟做布尔运算。 3.3 如何灵活应用“优先级别”功能？（No.3） “优先级别”是华铸CAE特有的功能，灵活应用可以大大降低用户的三维造型工作量。 1）何谓“优先级别”？ 以下图所示的阀体铸件为例，分析对象由铸件与砂芯组成。如没有“优先级别”功能，用户应将铸件的准确形状（铸件内部应准确掏空）、砂芯的准确形状输入电脑，再进行正确装配（如图3-1）。利用优先级别功能，可以只输入实心的铸件实体（内部不挖空，见图3-2），而将砂芯实体准确输入（见图3-3），将两者装配。这样装配后的砂芯空间同时为铸件和砂芯占有，称为公 图3-1 装配图 图3-2 实心的铸件实体 图3-3 砂芯实体 图3-4 公共空间（剖面线部分） 共实体空间（见图3-4所示），在后续华铸CAE前处理网格剖分软件中，定义砂芯的优先级别高于铸件，则公共空间属于砂芯，这样，铸件自动被掏空，从而形成准确的铸件实体图（由不准确变为准确）。 2）“优先级别”的应用原则 A．准确者优先：空间形状越准确，其优先级别越高。 B．优先级是动态的：不一定砂芯都优先，准确者优先。 C．各实体都准确（无公共空间）时，“优先级别”无意义。 D．实体间不重叠（无公共空间）时，“优先级别”无意义。 E．一般铸型的优先级别最低，可以将铸型造成实心六面体。 F．砂芯与铸型材质一致时，无需输入砂芯，只需输入铸型，“优先级别”功能会自动造出砂芯。 G．用户应准确了解各实体的优先级别次序，不能错序。后续的前处理网格剖分部分将要求用户输入各实体的优先级别次序（参见前处理部分说明的“4.3.3 优先级别选择”）。 3.4 如何输入砂箱，如何确定合适的吃砂量？（No.3） 用户无需特意输入砂箱，不管是常见的规则砂箱，还是异形砂箱。用户只需输入铸型，可以将铸型造成实心正六面体，一般铸型的优先级别最低，这样铸型将被其他实体自动挖出。 输入铸型时，吃砂量不宜过大，对一般铸件而言，吃砂量取100--200mm就足够了，对于一些小件吃砂量还可以再缩小。吃砂量过大，对计算的准确性没有任何帮助，反而会大大增加计算的网格数，降低计算效率。当然，吃砂量也不能过小，否则会影响计算的准确性。 3.5 特种铸造方式情况下，三维造