本文關(guān)鍵詞：我國(guó)鑄造行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的回顧與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

    

壓鑄模CAD系統(tǒng)是集模具設(shè)計(jì)、繪圖為一體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，擺脫了人工繁瑣的計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖等，減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，大大縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性。

 

1 壓鑄模CAD技術(shù)的發(fā)展

 

國(guó)外模具CAD系統(tǒng)的發(fā)展已有30 年的歷史，壓鑄模CAD系統(tǒng)相對(duì)其他類(lèi)型的模具CAD系統(tǒng)而言起步較晚，但由于它可以有效地借鑒其他模具CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，因此近幾年來(lái)發(fā)展迅速。

 

早期的壓鑄模CAD系統(tǒng)只對(duì)壓鑄工藝參數(shù)進(jìn)行選擇，僅利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能，以減輕設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度 ，未充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在工程上的應(yīng)用。較高級(jí)的壓鑄CAD系統(tǒng)除了對(duì)壓鑄模設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算、選擇之外，還可以自動(dòng)生成圖形、輸出圖形，并能進(jìn)行壓鑄過(guò)程模擬與分析，并輸出數(shù)控加工程序，形成功能較完備的壓鑄模CAD/ CAM系統(tǒng)。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究機(jī)構(gòu)(CSIRO) 開(kāi)發(fā)的壓鑄模澆注系統(tǒng)CAD/ CAM 應(yīng)用軟件Metflow，提供了一個(gè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與制造為一體的CAD/ CAM系統(tǒng)。日本豐田汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的壓鑄模計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工程系統(tǒng)CADDES ，已經(jīng)投入使用。

 

國(guó)內(nèi)對(duì)壓鑄模CAD技術(shù)的研究始于20 世紀(jì)80 年代中期。1984 年，沈陽(yáng)鑄造研究所推出了中小型混流式轉(zhuǎn)輪單鑄葉片澆冒口系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，是我國(guó)鑄造行業(yè)較早符合CAD構(gòu)思的軟件系統(tǒng)。20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，我國(guó)的壓鑄模CAD技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，相繼開(kāi)展了壓鑄模具的標(biāo)準(zhǔn)化CAD/ CAE/ CAM軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

 

2 壓鑄模CAD系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能

 

壓鑄模是由許多模板和零件組成的。一個(gè)完整的壓鑄模CAD系統(tǒng)應(yīng)主要包括4 大部分：操作系統(tǒng)、圖形軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序。采用Windows2000 操作系統(tǒng)、AutoCAD2000 圖形軟件和Access 2000 數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用Visual Basic 對(duì)AutoCAD2000進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)來(lái)對(duì)壓鑄模CAD系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。壓鑄模CAD系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)多層菜單方法控制各部分，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)和轉(zhuǎn)移。壓鑄模CAD系統(tǒng)的主控菜單界面見(jiàn)圖1。

 

各級(jí)主菜單的功能如下。

 

(1) 系統(tǒng)管理菜單該部分主要是對(duì)使用軟件的用戶(hù)進(jìn)行管理，包括添加用戶(hù)、修改用戶(hù)密碼等。

(2) 工藝參數(shù)確定菜單該部分主要是對(duì)壓鑄件進(jìn)行體積、質(zhì)量、分型面投影面積的估算，確定壓射比壓和充型速度，計(jì)算內(nèi)澆道截面積，選擇壓鑄機(jī)型號(hào)并校核。其流程圖見(jiàn)圖2。

 

(3) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)菜單完成選擇和確定適用于不同類(lèi)型壓鑄機(jī)的直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道、溢流槽以及排氣槽的基本尺寸，以及各部分的截面積、體積和質(zhì)量等參數(shù)的計(jì)算。

(4) 成形零件設(shè)計(jì)菜單確定成形部分各參數(shù)，設(shè)計(jì)出型腔和型芯。

(5) 模架設(shè)計(jì)菜單完成鑲塊、動(dòng)模和定模套板、支承板、動(dòng)模和定模座板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件的設(shè)計(jì)與繪制，最后獲得較完整的模架圖。

(6) 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)菜單推桿、推板、推管、卸料板基本尺寸的確定與計(jì)算，并繪制出零件圖。

(7) 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)菜單型芯的抽芯力、抽芯距的計(jì)算，畫(huà)出斜導(dǎo)柱與滑塊的零件圖。

(8) 幫助菜單主要向用戶(hù)提供一些使用軟件的幫助。

 

3 壓鑄模CAD系統(tǒng)中參數(shù)化設(shè)計(jì)

 

傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件是將計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備當(dāng)作繪圖板，采用人機(jī)對(duì)話(huà)方式，由手工輸入各種命令和參數(shù)而產(chǎn)生圖形，要想修改圖形內(nèi)容，只有刪除原有線(xiàn)條后重畫(huà)。對(duì)于定型的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，一般都需形成系列，這就要求該產(chǎn)品的CAD系統(tǒng)具有參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動(dòng)圖形的自動(dòng)化。

 

參數(shù)化繪圖的過(guò)程見(jiàn)圖3。

 

本系統(tǒng)用Visual Basic對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，是基于新的Activex自動(dòng)化界面技術(shù)(activex automation interface) 。AutoCADActivex 技術(shù)使用戶(hù)可以通過(guò)AutoCAD暴露出來(lái)的信息，用其他應(yīng)用程序(如Visual Basic)通過(guò)編程從AutoCAD內(nèi)部或外部來(lái)控制和操縱AutoCAD。系統(tǒng)中用Visual Basic 語(yǔ)言編寫(xiě)系列化零件的通用繪圖程序，調(diào)用AutoCAD繪圖，進(jìn)而在AutoCAD環(huán)境下繪制及輸出圖形。由于在繪圖程序環(huán)節(jié)運(yùn)用了參數(shù)化對(duì)話(huà)功能，從而實(shí)現(xiàn)了Visual Basic 面向AutoCAD參數(shù)化繪圖的設(shè)計(jì)思想。

 

由于Visual Basic 的可視化的開(kāi)發(fā)環(huán)境以及豐富的控件支持，故壓鑄模CAD系統(tǒng)中，主控菜單用Visual Basic 編制。

 

在壓鑄模CAD系統(tǒng)中，，通過(guò)運(yùn)行工藝參數(shù)確定模塊、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊、成形零件設(shè)計(jì)模塊、模架設(shè)計(jì)模塊、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊和抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊來(lái)調(diào)用各種工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，如壓鑄機(jī)型號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)、模架尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)、推出機(jī)構(gòu)及抽芯機(jī)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和圖形繪制功能。

 

4 結(jié)束語(yǔ)

 

對(duì)壓鑄模CAD系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算、繪圖一體化設(shè)計(jì)，利用Access 2000 建立工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，用Visual Basic對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，充分發(fā)揮了Visual Basic 面向CAD參數(shù)化繪圖的設(shè)計(jì)思想。通過(guò)對(duì)AutoCAD二次開(kāi)發(fā)，可以使這一通用軟件更加專(zhuān)業(yè)化、智能化。

 

作者簡(jiǎn)介：陳云，男，1981年出生，碩士，武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院，武漢武昌余家頭(430063)，電話(huà):027-86567864，E-mail:whiteblack@sohu.com

作者單位：陳云（武漢理工大學(xué)）

羅繼相（武漢理工大學(xué)）

 

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本文編號(hào)：186504