1.1金属型铸铁件铸造工艺国内外现状及发展趋势
日本本田公司开发了用于汽车保安件(球铁件)生产的铜合金金属型全自化生产线,并投入稳定运营,其球铁件的各项技术指标,均超过了其他金属型球铁件的质量指标,显著地提高了球铁件质量和金属型寿命,同时明显降低了生产成本。生产球铁件的铜合金金属型技术的开发和应用成为金属型铸铁件铸造领域技术发展的最重要的里程碑。图1.1列入了日本本田公司水冷铜合金金属型全自动化铸造生产线,产量160万件/年,生产球铁的转向拉臂。与国外相比,我国虽然是世界上应用金属型铸造技术最早的国家[9j,但目前,采用此项技术的厂家却很少,产量也小,基本上处于小型简单件、铁基金属型、人工操作生产阶段,没有机械化生产线,对金属型铸造技术还缺乏系统的研究,总体上与世界水平差距很大。
1.2铸造工艺CAD国内外发展现状
上世纪80年代开始,国际上出现了一些铸造工艺以D软件,有的已进入实用与商品化阶段。如美国铸造学会的AFSoftware软件,其程序库包括以下内容:计算重量、判断凝固的顺序、铸钢及铸铁的浇注系统计算、投料计算、酸性炉渣分析等。英国Fosec。公司的FEEDERcALc软件,它可以计算铸钢件的浇冒口尺寸、补缩距离及选择保温冒口套等。丹麦D工sA公司的DlsAMATIc软件,专用于垂直分型生产线的浇冒口设计等。此外,爱尔兰开发xactcal。软件系统是目前认为功能比较完善的cAD商品化软件。它主要包括以下模块:重量模数计算、浇注系统、冒口、冷铁设计、补缩距离计算、冒口套和过滤网的设计、图库管理、合金材料数据库及铸造方法选择、充型凝固数值模拟等。它的突出优点是根据工509000,为工艺设计人员提供科学而系统的铸造方法选择以及提供一个对铸造工艺设计不熟悉人员进行培训的模块,这些功能是同类软件所没有的。
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2.铜合金金属型球铁件铸造工艺与模具以O软件的开发环境与总体设计思路
2.1开发环境与开发语言
目前市场上计算机辅助绘图软件版本很多,功能各有所长,而在国内较为普及的当属美国Autodesk公司推出的Auto以D系列软件和由中国北京北航海尔软件有限公司开发的CAXA电子图板软件。两种软件均能够以交互图形方式对几何图形进行实时的构造、编辑和修改,并能够存储各类拓扑信息,深受工程设计人员的青睐。国内开发的二维铸造工艺及模具CAD软件多采用Auto以D作为软件的开发平台。Aut。以D提供了3种二次开发环境供选择:(l)Aut。Li。p环境,为Auto以D内嵌的开发语言,特点是编程简单。(2)ADS环境,采用面向过程的开发语言(如C语言)进行编程,缺点是面向过程的编程语言属计算机业正面临淘汰的语言。(3)ObjeCtARX环境,采用面向对象的编程语言(如C++语言)对ARX进行编程,特点是编程复杂,但功能强大。
2.2ZM-Des1gn软件开发的总体思路
铜合金金属型球铁件模具设计是一个很复杂的过程,几乎无现成经验可考,现有的铸造工艺也都是在砂型基础上,针对铜金属型的特点,加以开发利用,为此,软件在开发时,借鉴了国内外在模具设计以D上的一些经验,围绕传统的金属型模具设计过程展开,即先是零件图,再是铸件图、根据以上框图,本研究把M-Design软件的开发划分为以下几个模块:a.图库管理模块。该模块采用ODBC外部数据库互联技术,对数据库进行编程,以MICrosoftAcceSS2000做数据表,即可在设计前进行模具。
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第3章铜合金金属型球铁件铸造工艺与模具设计原理及其以0软件开发……20
3.1图库管理模块…………20
3.2工艺方案和参数设计模块………21
3.2.1设计要点预…………21
3.3浇冒口设计模块………25
第4章铜合金金属型球铁件铸造工艺与模具CAD软件开发中的关键技术……60
4.1ODBC外部数据库互联技术.………60
4.2ActiveX控件技术………62
4.3DLL技术………63
4.4设计信息的保存与恢复技术…………65
第5章应用铜合金金属型球铁件铸造工艺与模具以D软件设计的实例与验证……70
5.IM-Design软件的运行环境、特点与安装启动………70
5.2M-Design软件应用于齿惰轮实例的过程…………72
5.3齿惰轮实例的数值模拟验证………78
5.应用铜合金金属型球铁件铸造工艺与模具CAD软件设计的实例与验证
5.IM-Design软件的运行环境、特点与安装启动
本系统模具以D内容全面,充分结合了本所铜合金金属型球铁件研究与生产的经验,同时查阅了大量资料,标准件、加工余量等的选取符合最新的国家标准,实用化程度高。利用本系统进行工艺与模具设计,减少了人工查阅、计算数据的时间,实现了自动计算、方便地绘制工艺图与模具图、工艺设计过程中数据的自动存储。人机对话的形式便于工艺与模具设计的人为控制,其灵活性、实用性、通用性得到了充分的体现。利用本系统进行铸造工艺与模具设计,便于保存、输出和修改。可根据需要输出任意多张图纸,而不需要晒图或重绘;还可根据需要任意输出局部或放大的图纸;便于对图纸的局部修改,如在同类产品基础上进行局部修改以制定新的工艺。模具图纸数据库的开发为查阅图纸、存放图纸、查找模具设计相关资料、修改图纸提供了极大的方便。
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结论
本部分讲述了研De欲沙软件运行的软硬件环境、软件的特点与软件的安装启动过程,并结合朝柴集团的球铁齿轮、惰轮铸件(QT600-3),着重说明了软件的运行过程,初步结出了铜合金金属型模具设计的全部图纸和工艺卡,应用Z-CAST数值模拟软件对模具设计结果反复进行了充型、凝固、生产周期模拟优化。模拟与生产的结果对比表明M--Design软件的设计是比较成功的,应用这套软件不但能节省大量的设计时间,大幅度提高设计效率,而且可以使设计工艺得以优化,应用优化的图纸进行生产,一方面节约了大量原材料,降低了生产成本,提高了经济效益,另一方面其方便简单的操作过程与全面的设计功能也使得非金属型专业设计人员成功设计金属型模具成为可能,加速了整个模具设计的进程。由此,不难看出,随着铜合金金属型这一代表金属型铸铁件铸造技先进方向的技术的推广,M--Design软件也必将在实际生产中发挥重要的作用。
参考文献（略）