1 概述传统的铸造工艺设计是通过以下几个过程来完成的:铸造工艺人员根据产品零件二维蓝图进 行识图、审图,在头脑中构造出零件的三维结构,再根据其结构特点进行铸造工艺设计。要在二维 蓝图上完成铸造工艺设计图,并绘制铸件图,编制铸造工艺卡片,计算型芯的体积和重量以及型芯合箱图等,工作量十分繁重,而且容易出现人为失误。IDEAS铸造工艺设计方法区别于传统铸造工艺设计方法的最显著特点,就是其直观性、准确性和方便性。下面结合具体实例分析,详细介绍I DEAS铸造工艺设计的方法、步骤和特点。2 I DEAS铸造工艺设计方法2.1 获取产品零件并转换成铸件不同于传统铸造工艺设计从蓝图着手,I DEAS可直接从产品模型库调入需要做铸造工艺的零件三维实体,通过I DEAS中平移、缩放、旋转、测量等工具按钮可以非常方便和直观地观察零件的三维实体结构,见 图1、图2。使铸造工艺人员的识图和审图过程变得十分方便,对零件结构的理解和把握也更为准 确可靠。理解了零件的结构后,就可以对零件实体进行适当的修改,给零件加入铸造圆角、机加工 余量、拔模斜度、工艺拉筋等铸造参数特征,使零件实体转换成铸件实体。图1 不同角度观察的 铸件三维实体图2.2 泥芯设计泥芯设计可以在铸件三维实体的基础上进行,根据铸件内腔形状 的最大尺寸拉伸出简单几何体,利用铸件实体对其进行切割,完成泥芯的外形,再在泥芯上做出各 泥芯芯头,见图3。如此,便方便准确地设计出泥芯三维实体。2.3 设计浇冒系统根据铸件结 构特点,确定浇冒系统的位置、大42 计算机应用 机车车辆工艺 第3期2003年6月 小、形状及数量,在铸件实体上做出浇冒系 统的三维造型,见图4。图2 铸件剖切图3 泥芯的三维实体图4 加入了泥芯及浇冒系统的铸 件三维实体2.4 砂型设计砂型设计涉及分型面及造型工艺,这一点在铸件审图过程中就应进行全面考虑,以便后续步骤的顺利进行。本例铸件,根据其特点,采用的是对称分型、组型立浇工艺。IDEAS砂型设计:选取铸件、泥芯和浇冒系统实体,以铸件中轴对称面建立参考平面,以上述三实 体的外形最大尺寸为参考,确定砂型的外形尺寸,从参考面上拉伸出适当厚度的砂型实体,再分别 用铸件、泥芯和浇冒系统切割出带型腔的砂型图,见图5。图5 完成后的砂型三维实体2.5 加入芯撑、冷铁有些铸件根据其结构特点和铸造工艺要求,需要加入芯撑和冷铁等,在IDEAS中只需在砂型实体的适当位置加入这些芯撑和冷铁的实体造型即可完成,方便而直观。2. 6 编制铸造工艺文件编制铸造工艺文件,涉及到泥芯图和型芯合箱图的绘制、型芯体积和重量的计算等方面的工作,见图6、图7。利用IDEAS也可以使这些工作更加快捷、简便和准确。图6 型芯合箱(下转第31页)(上接第25页)图7 实体材料属性计算报告3 结论 (1)采用I DEAS软件进行铸造工艺设计,具有直观、准确和方便的特点,使铸造工艺人员从繁重的工作中解放出来,有助于提高铸造工艺设计水平,实现铸造无纸化工艺设计。(2)I DEAS铸造工艺设计,便于对铸造工艺方案的修改,以及可同时进行多种方案的比较,有助于铸造工艺方案的优化设计。(3)I DEAS铸造工艺设计与传统的铸造工艺设计相比,能大大缩短设计时间,提高工作效率。(4)利 用计算机联网,可以实现产品设计和铸造工艺设计的同步进行,极大地提高新产品的开发和制造周 期。I-DEAS三维造型在铸造工艺设计中的应用@王大庆$中国南车集团株洲车辆厂技术中心!湖南株洲412003
I-DEAS软件;;
三维造型;;铸造工艺设计介绍了IDEAS软件强大的三维实体造型和计算功能,详细论述了应用I DEAS三维造型进行铸造工艺设计的方法。
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