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随着计算机技术的快速发展,计算机辅助设计技术在铸造工艺设计中得到了愈来愈广的应用。在工艺设计中,铸件模数、重量计算和冒口的优化设计是一个重要的组成部分。但在以往所开发的软件中,铸件的模数和重量计算不系统化、规模化、专业化,对于一些复杂的铸件而言,这些参数不易准确地求出;冒口的设计系统大多凭经验得出,很少上升到理论的高度来准确地设计,而且冒口的准确程度不易用数值模拟计算来进行检验等。本文的工作就是针对上述问题,开发了一套集成化的软件包系统。 在铸件重量和模数计算中,本文采用将图形分为三类的做法,标准图形、常用图形和复杂图形,对于不同类型的铸件采取不同的方法,且界面操作方便,易于工艺人员选择。 在冒口优化设计中,采用了两种计算方法:(1)理论性较强的Ruddle三次方程法,并将 Johns的缩孔形状法结合进去,形成了修正三次方程法,使计算结果准确;(2)实际中应用的经验性较强的热节圆法。这样达到理论和经验相结合。 首次用VB开发AutoCAD R14的ActiveX技术,对各种三维铸件、铸型、冷铁等进行自动网格剖分,将图形信息的单元离散化。并自动对不同材料的物体赋材料代码值,解决了三维图形和数值模拟接口问题。 采用有限差分的交替方向显示(A.D.E)格式进行凝固进程数值模拟,能进行直角坐标和柱坐标上的温度场计算。 本文借助计算机图形学,进行温度场的后处理显示,能对任意计算时刻的温度分布进行颜色过渡逼真显示,能进行凝固进程曲线的绘制,冷却曲线的绘制和打印铸造工艺卡等,为用户优化工艺设计提供良好的分析工具。