技術(shù)案例一：鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)讓鑄型和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不再困難
行業(yè)背景
鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)到制造的重要環(huán)節(jié)，對提高鑄造質(zhì)量至關(guān)重要，主要任務(wù)包括：工藝結(jié)構(gòu)修改、熱節(jié)分析、鑄型設(shè)計(jì)、砂箱或模具設(shè)計(jì)、工藝出圖等一系列工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。目前，工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)主要通過手工計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)類比方法獲得，效率較低；根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)，使用通用三維CAD軟件創(chuàng)建鑄造模型、模具及澆注系統(tǒng)時(shí)，由于缺乏專業(yè)建模工具，建模效率較低；利用國外CAE模流分析軟件，對設(shè)計(jì)的鑄型進(jìn)行鑄造工藝分析時(shí)，需要反復(fù)修改結(jié)構(gòu)參數(shù)。這個(gè)過程設(shè)計(jì)任務(wù)量較大，周期長。個(gè)性化定制鑄造結(jié)構(gòu)工藝系統(tǒng)將大幅提升工藝設(shè)計(jì)效率。
存在問題
南車集團(tuán)下屬某鑄造企業(yè)，曾經(jīng)使用通用三維CAD進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，但通用CAD軟件沒有專業(yè)的工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算和設(shè)計(jì)工具，只能依賴手工計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)類比，計(jì)算時(shí)間長，而且需要反復(fù)的分析校核，設(shè)計(jì)效率很低；通用三維CAD沒有專業(yè)的鑄型設(shè)計(jì)、澆注設(shè)計(jì)等相關(guān)工具，從鑄件到鑄型以及模具的設(shè)計(jì)需要大量的時(shí)間。目前，已經(jīng)開始采用某國外三維CAD系統(tǒng)的鑄件工藝設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行過鑄件工藝設(shè)計(jì)，雖然能依靠該三維CAD軟件輔助完成部分鑄件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但由于不鑄孔檢索、模樣放大、熱節(jié)分析、型芯設(shè)計(jì)等方面不滿足設(shè)計(jì)要求，所以效率仍不高。
定制開發(fā)
該企業(yè)在充分了解華天軟件SINOVATION鑄造工藝模塊的功能后，選擇在具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)三維CAD系統(tǒng)鑄造工藝模塊基礎(chǔ)上進(jìn)行定制開發(fā)，主要定制的內(nèi)容包括：
（1）加強(qiáng)冷鐵設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能：提供在鑄件附近設(shè)計(jì)創(chuàng)建隨型實(shí)體的功能，可根據(jù)熱節(jié)分析快速創(chuàng)建冷鐵。
圖 冷鐵創(chuàng)建示意
（2）鑄型設(shè)計(jì)：通過選定鑄件、冒口、冷鐵、澆注系統(tǒng)，設(shè)置砂箱材料，計(jì)算列出幾何尺寸并線框顯示，尺寸規(guī)整設(shè)置，自動(dòng)創(chuàng)建鑄型模型并在分型面分離上下鑄型，自動(dòng)減除包含模型。
（3）增加熱節(jié)分析模塊，進(jìn)行模數(shù)計(jì)算，并預(yù)測縮孔，大大提高了鑄型設(shè)計(jì)效率。
• 采用三維有限差分網(wǎng)格模型專利技術(shù)；
• 不受鑄件幾何形狀和金屬材質(zhì)的限制；
?• 計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠、效率高。
（4）型芯端頭設(shè)計(jì)：創(chuàng)建鑄件型芯與砂箱結(jié)合部的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)對零件型腔和開口面的識(shí)別和填充。
鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)到制造的重要環(huán)節(jié)，對提高鑄造質(zhì)量至關(guān)重要，主要任務(wù)包括：工藝結(jié)構(gòu)修改、熱節(jié)分析、鑄型設(shè)計(jì)、砂箱或模具設(shè)計(jì)、工藝出圖等一系列工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。目前，工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)主要通過手工計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)類比方法獲得，效率較低；根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)，使用通用三維CAD軟件創(chuàng)建鑄造模型、模具及澆注系統(tǒng)時(shí)，由于缺乏專業(yè)建模工具，建模效率較低；利用國外CAE模流分析軟件，對設(shè)計(jì)的鑄型進(jìn)行鑄造工藝分析時(shí)，需要反復(fù)修改結(jié)構(gòu)參數(shù)。這個(gè)過程設(shè)計(jì)任務(wù)量較大，周期長。個(gè)性化定制鑄造結(jié)構(gòu)工藝系統(tǒng)將大幅提升工藝設(shè)計(jì)效率。
存在問題
南車集團(tuán)下屬某鑄造企業(yè)，曾經(jīng)使用通用三維CAD進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，但通用CAD軟件沒有專業(yè)的工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算和設(shè)計(jì)工具，只能依賴手工計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)類比，計(jì)算時(shí)間長，而且需要反復(fù)的分析校核，設(shè)計(jì)效率很低；通用三維CAD沒有專業(yè)的鑄型設(shè)計(jì)、澆注設(shè)計(jì)等相關(guān)工具，從鑄件到鑄型以及模具的設(shè)計(jì)需要大量的時(shí)間。目前，已經(jīng)開始采用某國外三維CAD系統(tǒng)的鑄件工藝設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行過鑄件工藝設(shè)計(jì)，雖然能依靠該三維CAD軟件輔助完成部分鑄件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但由于不鑄孔檢索、模樣放大、熱節(jié)分析、型芯設(shè)計(jì)等方面不滿足設(shè)計(jì)要求，所以效率仍不高。
定制開發(fā)
該企業(yè)在充分了解華天軟件SINOVATION鑄造工藝模塊的功能后，選擇在具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)三維CAD系統(tǒng)鑄造工藝模塊基礎(chǔ)上進(jìn)行定制開發(fā)，主要定制的內(nèi)容包括：
（1）加強(qiáng)冷鐵設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能：提供在鑄件附近設(shè)計(jì)創(chuàng)建隨型實(shí)體的功能，可根據(jù)熱節(jié)分析快速創(chuàng)建冷鐵。
圖 冷鐵創(chuàng)建示意
（2）鑄型設(shè)計(jì)：通過選定鑄件、冒口、冷鐵、澆注系統(tǒng)，設(shè)置砂箱材料，計(jì)算列出幾何尺寸并線框顯示，尺寸規(guī)整設(shè)置，自動(dòng)創(chuàng)建鑄型模型并在分型面分離上下鑄型，自動(dòng)減除包含模型。
（3）增加熱節(jié)分析模塊，進(jìn)行模數(shù)計(jì)算，并預(yù)測縮孔，大大提高了鑄型設(shè)計(jì)效率。
• 采用三維有限差分網(wǎng)格模型專利技術(shù)；
• 不受鑄件幾何形狀和金屬材質(zhì)的限制；
?• 計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠、效率高。
（4）型芯端頭設(shè)計(jì)：創(chuàng)建鑄件型芯與砂箱結(jié)合部的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)對零件型腔和開口面的識(shí)別和填充。
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（4） 增強(qiáng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能
?• 自動(dòng)計(jì)算鑄件的實(shí)際體積、澆注重量、輪廓體積和平均壁厚。
? • 澆注方式有：轉(zhuǎn)包澆注、塞桿包澆注。
? • 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法：
? • 轉(zhuǎn)包澆注時(shí)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
? • 塞桿包澆注時(shí)鋼液上升速度法、澆注重量速度計(jì)算法。
（5）模面厚度設(shè)計(jì)：解決鑄件毛坯的快速創(chuàng)建問題。通過設(shè)置型面厚度，自動(dòng)處理型面相交面，并自動(dòng)縫合，自動(dòng)創(chuàng)建等距模型可與鑄件結(jié)合或分離，實(shí)現(xiàn)增加鑄件型面的等距余量。
（6）不鑄孔檢索及填補(bǔ),檢索不鑄的孔，并自動(dòng)填補(bǔ)
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應(yīng)用效果及用戶反饋
專業(yè)化的鑄造工藝設(shè)計(jì)解決方案，積累了企業(yè)特有的專業(yè)化設(shè)計(jì)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。
友好的人機(jī)對話操作，專業(yè)的設(shè)計(jì)計(jì)算與建模向?qū)В瑢?shù)化三維CAD設(shè)計(jì)與鑄造工藝知識(shí)相融合，實(shí)現(xiàn)鑄件工藝模型的高效創(chuàng)建。
功能完整，支持全過程設(shè)計(jì)。主要功能包括：孔檢查和填充、模樣放大、加工余量設(shè)置 、拔模斜度設(shè)置、模數(shù)計(jì)算、熱節(jié)分析和澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
熱節(jié)分析、冒口尺寸、澆注系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證滿足鑄造工藝要求。
技術(shù)案例二：板料沖壓成形快速分析軟件Fastamp在SINOVATION平臺(tái)上的集成
合作伙伴的產(chǎn)品介紹：
FASTAMP軟件是沖壓工藝設(shè)計(jì)人員的有力輔助工具。它擁有優(yōu)秀的前后處理系統(tǒng)和有限元逆算法、動(dòng)力顯式增量法和隱式增量法求解器。通過對產(chǎn)品零件的整體或局部的成形性分析，可以全面地評估零件成形過程中的潛在問題，并且有目的地進(jìn)行工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)和工序安排，最大程度地輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)。
FASTAMP 軟件自2002年發(fā)布首個(gè)商業(yè)版本以來得到了企業(yè)的廣泛認(rèn)同，在板料成形分析中得到了廣泛應(yīng)用。特別是在汽車覆蓋件和翻邊成形的工藝設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化等方面取得了顯著的效果，并通過了國際知名公司的測試。在廣大用戶體驗(yàn)中，F(xiàn)ASTAMP功能以模擬結(jié)果準(zhǔn)確，計(jì)算時(shí)間較短，用戶界面直觀，出色的穩(wěn)定性著稱。在節(jié)省用戶時(shí)間和成本方面中樹立了良好的口碑，從而躋身于最優(yōu)秀的板料成形模擬軟件行列。
合作方式：
華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有Fastamp的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，雙方合作實(shí)現(xiàn)在SINOVATION平臺(tái)上的集成，華天軟件將Fastamp納入SINOVATION沖壓模具行業(yè)解決方案中向市場推廣。
開發(fā)內(nèi)容：
在SINOVATION平臺(tái)上完成BEW（毛坯展開向?qū)ВUW（修邊線展開向?qū)В┖虵AW（成形分析向?qū)В┤齻€(gè)模塊的集成開發(fā)，其中前后處理均為SINOVATION的功能整合，而解算器部分則為調(diào)用Fastam的求解器。實(shí)現(xiàn)了無需切換平臺(tái)或者輸入輸出在SINOVATION平臺(tái)之上即可完成對工藝數(shù)模的分析和模擬。
FASTAMP軟件是沖壓工藝設(shè)計(jì)人員的有力輔助工具。它擁有優(yōu)秀的前后處理系統(tǒng)和有限元逆算法、動(dòng)力顯式增量法和隱式增量法求解器。通過對產(chǎn)品零件的整體或局部的成形性分析，可以全面地評估零件成形過程中的潛在問題，并且有目的地進(jìn)行工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)和工序安排，最大程度地輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)。
FASTAMP 軟件自2002年發(fā)布首個(gè)商業(yè)版本以來得到了企業(yè)的廣泛認(rèn)同，在板料成形分析中得到了廣泛應(yīng)用。特別是在汽車覆蓋件和翻邊成形的工藝設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化等方面取得了顯著的效果，并通過了國際知名公司的測試。在廣大用戶體驗(yàn)中，F(xiàn)ASTAMP功能以模擬結(jié)果準(zhǔn)確，計(jì)算時(shí)間較短，用戶界面直觀，出色的穩(wěn)定性著稱。在節(jié)省用戶時(shí)間和成本方面中樹立了良好的口碑，從而躋身于最優(yōu)秀的板料成形模擬軟件行列。
合作方式：
華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有Fastamp的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，雙方合作實(shí)現(xiàn)在SINOVATION平臺(tái)上的集成，華天軟件將Fastamp納入SINOVATION沖壓模具行業(yè)解決方案中向市場推廣。
開發(fā)內(nèi)容：
在SINOVATION平臺(tái)上完成BEW（毛坯展開向?qū)ВUW（修邊線展開向?qū)В┖虵AW（成形分析向?qū)В┤齻€(gè)模塊的集成開發(fā)，其中前后處理均為SINOVATION的功能整合，而解算器部分則為調(diào)用Fastam的求解器。實(shí)現(xiàn)了無需切換平臺(tái)或者輸入輸出在SINOVATION平臺(tái)之上即可完成對工藝數(shù)模的分析和模擬。
效果反饋：
FASTAMP是專業(yè)的板料成形模擬分析軟件，對它的集成為使用SINOVATION進(jìn)行模具制造和金屬板料成形的企業(yè)提供了最佳解決方案。由于零件數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)均保存在SINOVATION中，從而大大提高了設(shè)計(jì)速度與效率，明顯縮短了工程周期。
魯公網(wǎng)安備 37010502001727號