論計算機輔助設計在多樣化鑄造模具生產中的技術創新

蓋其君

摘要：鑄造工藝的可持續發展，在生產加工模具過程中逐步體現科學的控制特點，提升了產品質量，壓縮投入成本，相應提升競爭力。隨著計算機輔助設計在生產制造中的應用，在車間工人與工藝無法提供有效支持的前提下，還可以確保生產水平和產品質量，解決了生產中的相關難題，不僅增加了市場效益，對技術創新發揮了推動作用。本文針對多樣化鑄造模具生產，提出了計算機輔助設計的實際應用，并簡單分析了技術創新的發展情況。

關鍵詞：計算機輔助設計；多樣化鑄造模具；生產技術；創新

我國鑄造模具的設計和制造，從設計三維實體到三維數控加工成型，已經形成一整套相對成熟的操作工藝。但鑄造模具的內外部質量，包括生產操作流程依然存在一部分不足，與國外發達國家相比尚有一定差距。因此，圍繞怎樣提升模具質量與壓縮生產時間開展大規模的技術創新。盡管這樣，由于鑄件模具獨特的操作特點，生產供應依然是難以徹底解決的主要難題。引用計算機輔助設計積極創新技術，可以節省生產設計時間，降低廢品率，提高操作效率，對其研究具有一定實際意義。

一、在多樣化鑄造模具中計算機輔助設計的實際應用

（一）鑄造工藝應用

1.實體造型

第一，軟件造型特點。可用創新軟件獲得三維實體造型，不僅成功保留了傳統軟件的各種性能，同時也最大程度展現三維技術優勢，在設計中成功引入直接建模交互技術。通過WARP工具就可以拉伸、彎曲操作設計對象，用戶利用特征面板功能參與操作，產生直接體驗。通過人與人的連通，順利做好動態評估，順利訪問項目與產品數據。

第二，建模。是指建模操作中采取方法，還可以通過幾何方式對產品性能進行表達，根據產品約束、工藝和性能在計算機上設置實體模型，類似于工程的方法理念。主要通過以下方面構成建模工藝：一是根據建模準則有效明確；二是詳細分析產品和結構的內部聯系；三是明確建模方式；四是找出零部件的基本幾何拓撲關系模型；五是結合上述原則與特點實現建模；六是檢驗已經完成的三維模型。[1]

2.加入鑄造工藝

第一，設計冒口。主要發揮補縮鑄件的作用，在設計流程中應達到下列要求：首先凝固時間必須超過鑄件凝固所需時間；其次是充分進行補縮金屬液操作；最后是與伸縮位置形成一定通道。設計方法多樣化，當前主要采取三次方程法與模數法。其中后者科學性更強，利用軟件直接計算軟件的表面積與體積。結合模擬數據結果準確定位位置，先對不存在冒口的鑄件實施模擬凝固，再根據縮孔縮松實際位置對其部位有效確定，進一步決定是否應添加冷鐵。按照冒口不同外型設計尺寸，允許存在一定的差異。

第二，澆筑系統設計。鑄型腔內部通道流入金屬液稱為澆注系統，一定程度威脅產品的質量。為了提升系統的準確水平，可以通過二次開發軟件模塊實現。

第三，文件格式轉換。全部文件格式都是STL，同時需要對各個系統和冒口及鑄件有效分隔，彼此之間保持獨立性。[2]

（二）虛擬生產系統應用

1.動態管理車間

在調度管理操作中，應對加工工件的順序與時間不斷優化，進一步達到動態協調的目標。而仿真操作則是經常采取的方法。根據數學模型的理論知識，針對突發狀況特點，采取對應的模式，保證計劃順利實現。防止由于操作時間缺乏產生一些不必要的損失。但是，在仿真和調度管理操作中，需要龐大的數據進行支撐，通過建立信息數據庫，可以保證合理實行仿真。其中針對操作參數建立數據庫，有利于保存與管理工藝設計流程中形成的信息，在鑄造系統設計中數據庫是中心，基于這一公共數據庫形成全部設計與繪圖操作。主要是為全部設計內容提供對應參數，比如密度、收縮率等。上文所述的冒口與澆注設計模塊都使用固定不變的模型與結構，只是尺寸存在不同。因此需要對鑄件類型、模數等優先考慮，在正是繪圖之前利用計算機對參數進行計算。之后，結合結果與數據庫標準自主查詢，當標準件與要求不相符時，對數據模塊有效定義，通過傳輸交互數據，自行把結果轉化為圖形。

2.設計ASP.NET系統

努力獲得這一系統的支持。具體是向便攜式軟件中加入生產模型所需的信息，在設計中可以同步調用數據。這項技術還可以與規劃目標方式有效聯系，加載生產中產生的圖片與視頻。

二、技術創新發展

（一）創新快速制模技術

在多樣化的生產過程中，要高度注意在快速鑄件制造技術中開發計算機輔助工具。比如：工作人員在樣本模型中直接獲取CAD等軟件，節省制作與設計模具的時間與成本；當實際應用中模具發生問題時，系統可以不斷完善模型；通過模具迅速制作的方法，成功解決人工操作的束縛，在生產過程中達到自動化目標，體現出便捷特點。

（二）創新質量體系

在制造業發展過程中，對質量提出更加嚴格的要求。圍繞其建立保障體系有效完善生產結構，更好監控生產流程。結合計算機輔助技術，企業順利執行保障體系，不僅提升產品生產水平，還保證操作效率，同時節省不必要的浪費。高度協調生產與環境，得到生產雙贏。

（三）技術發展趨勢

在實際與生產模具中應用這項技術是發展的自然趨勢。分散結合集成式的開發，并且在生產模具系統中廣泛應用，逐步達到了信息化發展的需求。另外，推動收集信息與檢測工作的信息化發展，也是一次創新性的研究。

三、結語

綜合分析，在多樣化鑄造模具生產中利用計算機設計創新技術，主要是有效聯系軟硬件技術和計算機，精準取代人工操作與生產經驗開展生產設計。在創新過程中，科學利用數據庫技術與圖像技術，可以最大程度提升操作精度與生產效率，有效壓縮了生產成本，減輕了人工操作的壓力，對整個行業發揮了促進作用。

參考文獻：

[1]鄭倫川，劉貫軍.基于ProCast模擬的鑄鋼件熔模鑄造工藝優化[J].鑄造技術，2016（8）：17761778.

[2]黃道華，張紅霞.計算機仿真技術在鋁合金框架鑄造中應用[J].鑄造技術，2015（5）：13161319.