[发明专利]一种铸造三维工艺设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造三维工艺设计方法。

背景技术

目前铸造工艺设计采用二维模式，工艺设计完全依赖于唯一表达设计意图的纸质二维图，受制于其表现力的限制，在从实体形象与抽象的二维视图表达方式相互转换中浪费了工艺人员大量的精力，不可避免地出现歧义和偏差。所形成的工艺缺乏验证，将工艺设计过程中无法暴露的问题，后移至生产制造环节，该种工艺设计方式存在以下具体问题：

1、目前国内外尚不具备铸造三维工艺设计的能力。

2、工艺设计过程中无法直接利用设计部门下发的三维模型开展工艺设计。

3、工艺设计时需要将三维模型转化为二维图，导致数据源不唯一，与产品设计模型无法保持关联。

4、工艺设计仅凭工程师个人经验，没有知识库借鉴，成功的案例不能与他人共享，形不成知识积累。

5、工艺设计效率低，质量差，没有验证手段，导致所设计工艺的出品率、合格率低。

6、工艺设计与工艺仿真脱节，仿真参数与工艺设计参数不能自动传递，重复劳动工作量大。

7、无法实现工艺的可视化表达，对工装的可操作性、易实现程度无法评估，为生产带来不便。

8、工艺的合理性只能通过实际生产验证，然而工艺是否已达最优无评估手段。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述问题，提供了一种铸造三维工艺设计方法。通过开发独特的铸造三维工艺设计系统，然后将该系统与CAD建模系统、工艺过程仿真分析系统集成，集成后系统的主要功能有：1)制造参数设计；2)三维工艺模型保存；3)工艺资源库；4)浇冒系统库；5)典型工艺知识库；6)仿真数据管理库。

本发明是由以下技术方案实现的：

一种铸造三维工艺设计方法，包括以下步骤：

首先设计一套能够具备三维接产能力的铸造三维工艺设计系统，将该系统与与CAD建模系统、工艺过程仿真分析系统集成，集成的内容包括系统间的界面集成、流程集成、数据集成、知识集成，在集成后的铸造三维工艺设计系统中，首先从设计数据管理系统中接收设计部门发放的三维设计数据，基于设计数据进行编辑，生成铸造毛坯模型，从浇冒系统库中选择合适的浇冒系统进行组装，如果没有合适的，则重新创建并保持到知识库中，然后对制造参数、制造工艺资源等进行设计，在具备仿真模拟的条件下，进行仿真界面开始仿真分析，分析仿真结果，优化工艺及制造参数，确定工艺，形成可视化三维工艺后发布到现场指导实际生产。

本发明既提高了工艺设计的效率，又保证工艺的质量，缩短了工艺开发的周期，对铸件的合格率、出品率均有极大提高，同时为企业的工艺知识积累提供了条件。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图；

图2是本发明中铸造三维工艺系统与CAD建模系统以及工艺工程仿真分析系统集成示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的铸造三维工艺设计方法包括以下步骤：

1)从设计数据库中接收产品数据，包括产品三维模型、制造信息、技术要求等内容；

2)在集成的铸造三维工艺设计系统中打开产品设计模型，基于设计模型结合制造信息等编辑生成铸造毛坯模型；

3)在系统中选择合适的浇冒系统与毛坯模型装配形成铸造工艺模型，找不到合适的浇冒系统则重新创建，形成新的知识积累；

4)确定制造参数，形成制造卡片；

5)确定制造中需要应用的工艺资源，形成制造卡片；

6)进入工艺仿真界面，4)中所涉及的制造参数系统自动映射到仿真系统，形成仿真边界参数；

7)网格划分；

8)前处理设置；

9)仿真计算；

10)计算结果分析；

11)优化工艺设计、制造参数；

12)确定最终制造工艺；

13)将最终仿真使用的参数与工艺模型更新到系统中，形成新的工艺知识；

14)以图片、视频等格式输出仿真结果与仿真报告；

15)进行CAD建模系统，将仿真模型通过逆向建模生成新的工艺模型、工装模型；

16)将工装模型形成装配动画；

17)每一步操作形成的知识保存到相应的知识库中，实现知识的积累、共享、重用；

18)最终的铸造三维工艺以可视化的方式发布到现场，指导工人操作。