汽车零件铸造工艺工装CAD系统的研究与开发
摘要
当前，铸造行业面临着来自行业内部和外部的双重挑战。铸造企业为迎接挑战、促进自身发展，广泛采用计算机技术以促进企业的技术改造和管理能力的提高。先进的铸造企业已经踏上CAD/CAE/CAPP/CAM与PDM/ERP集成的计算机应用之路。
本文基于提高铸造企业铸造工艺工装设计效率和质量，为铸造企业发展计算机集成应用技术奠定基础的目的，以UG软件为平台开发了一套三维铸造工艺工装CAD系统。该系统针对汽车铸件，其功能包括工艺参数设计、砂芯设计、冒口设计、浇注系统设计、模板设计、芯盒设计以及二维工艺图、卡的生成。同时，系统根据汽车铸件结构复杂的特点以及企业信息系统集成的需要，在参数化、自动化以及数据和图形的管理方面进行了有益的探索。
本系统采用了UG/Open API与UG/Open++结合的开发工具，以UG/Open UIStyler进行交互界面开发，并将结果通过UG/Open MenuScript与UG系统无缝集成，保证了系统具有较强的数据、图形处理功能以及良好的人机交互界面。系统总体设计采用开放式结构，便于用户根据需要对系统进行相应调整，形成专用的铸造工艺工装CAD系统，有良好的可移植性。
本系统已在东风汽车股份有限公司铸造厂投入使用，对提高该厂设计效率和水平起到了促进作用，推动了该厂的信息化建设。
Currently, foundry industry is facing dual challenges from both the interior and exterior. To meet the challenge of others and to accelerate their own development, foundry enterprises are widely applying computer technology for the technique innovation and managing ability improvement. Integrated CAD/CAE/CAPP/CAM/
PDM/ERP system has been used in advanced foundry enterprises.
To improve the efficiency and quality of casting process and tooling equipment design in foundry enterprises and build the foundation of computer integrated application for foundry enterprises, a three-dimensional CAD system of casting process and tooling equipment has been developed based on the UG platform. The functions of the system involve process parameters design, sand core design, riser design, gating system design, pattern plate design, core box design, and creation of two-dimensional drawings and charts. According to the complexity of automobile casting structure and the need of integrated enterprise information systems, parameterization, automation, management of data and graphs have also been explored.
Using the combination of UG/Open API and UG/Open++ as development tool with the interactive interface of UG/Open UIStyler, the application program developed has been closely integrated with UG system by UG/Open MenuScript. The opening structure has been designed in the system, which is convenient for users to adjust the system and to get a special casting process and tooling equipment CAD system.
The system has been applied in DongFeng Automobile Co. Ltd., with the aim of improving the enterprise's design efficiency and quality, urging it's informatization construction.
本文基于提高铸造企业铸造工艺工装设计效率和质量，为铸造企业发展计算机集成应用技术奠定基础的目的，以UG软件为平台开发了一套三维铸造工艺工装CAD系统。该系统针对汽车铸件，其功能包括工艺参数设计、砂芯设计、冒口设计、浇注系统设计、模板设计、芯盒设计以及二维工艺图、卡的生成。同时，系统根据汽车铸件结构复杂的特点以及企业信息系统集成的需要，在参数化、自动化以及数据和图形的管理方面进行了有益的探索。
本系统采用了UG/Open API与UG/Open++结合的开发工具，以UG/Open UIStyler进行交互界面开发，并将结果通过UG/Open MenuScript与UG系统无缝集成，保证了系统具有较强的数据、图形处理功能以及良好的人机交互界面。系统总体设计采用开放式结构，便于用户根据需要对系统进行相应调整，形成专用的铸造工艺工装CAD系统，有良好的可移植性。
本系统已在东风汽车股份有限公司铸造厂投入使用，对提高该厂设计效率和水平起到了促进作用，推动了该厂的信息化建设。
Currently, foundry industry is facing dual challenges from both the interior and exterior. To meet the challenge of others and to accelerate their own development, foundry enterprises are widely applying computer technology for the technique innovation and managing ability improvement. Integrated CAD/CAE/CAPP/CAM/
PDM/ERP system has been used in advanced foundry enterprises.
To improve the efficiency and quality of casting process and tooling equipment design in foundry enterprises and build the foundation of computer integrated application for foundry enterprises, a three-dimensional CAD system of casting process and tooling equipment has been developed based on the UG platform. The functions of the system involve process parameters design, sand core design, riser design, gating system design, pattern plate design, core box design, and creation of two-dimensional drawings and charts. According to the complexity of automobile casting structure and the need of integrated enterprise information systems, parameterization, automation, management of data and graphs have also been explored.
Using the combination of UG/Open API and UG/Open++ as development tool with the interactive interface of UG/Open UIStyler, the application program developed has been closely integrated with UG system by UG/Open MenuScript. The opening structure has been designed in the system, which is convenient for users to adjust the system and to get a special casting process and tooling equipment CAD system.
The system has been applied in DongFeng Automobile Co. Ltd., with the aim of improving the enterprise's design efficiency and quality, urging it's informatization construction.
引文
【1】 王君卿. 中国铸造学会第八届年会论文集. 1992. 96～107
【2】 高尚书. 铸造. 1995（6）, 31~38
【3】 Anand J. Paul and Oliver J. Huey. U.S. Navy program advances casting technology. Modern Casting, 1992（3）, 26~28
【4】 缪良. 我国铸造工业十年来成就和发展展望. “航空铸造业中的计算机应用技术交流会”会议文集. 1996. 1~9
【5】 荆涛，刘新宇. 三维铸造工艺工装计算机辅助设计. 模具技术，1999 No.6：16~20
【6】 唐荣锡. CAD/CAM/CAE软件发展概况. “航空铸造业中的计算机应用技术交流会”会议文集. 1996. 42~44
【7】 肖柯则. 微机辅助铸造工艺设计介绍. 中国铸机. 1994（3）：35~37
【8】 Niyama E. Computer aided design for metal casting. Annul Review Material Science. 1990（20）：101~105
【9】 刘康祥. 从三个实例看三维CAD设计的优越性. 计算机辅助设计与制造. 2000（4）：69~71
【10】 鲁俐. 基于微机的三维铸造工艺CAD系统：【硕士学位论文】. 北京：清华大学机械工程系，1996
【11】 晏恒明. 三维CAD系统及其在产品设计开发中的应用. 低压电器. 1998（6）：39~41
【12】 张旭. 三维CAD基础知识和基本方法（一）. 计算机辅助设计与制造. 2000（1）：84~88
【13】 李永保，柳百成. 铸造工艺集成CAD的研究发展. 铸造技术. 1997（2）：40~42
【14】 唐靖林，曾大本. 面向铸造行业开展CAD/CAM应用工程的若干问题. 中国铸造装备与技术. 1997（1）：3~5
【15】 杨宠，林汉同. 我国压铸模CAD/CAE/CAM及其一体化技术. 特种铸造及有色合金. 2001（2）：20~21
【16】 陈立亮，刘瑞祥. 铸模CAD/CAE/CAM一体化技术的研究与应用. 铸造. 1999（11）：8~11
【17】 罗兰. 基于UG的三维铸造工艺工装CAD系统研究：【硕士学位论文】. 北京：清华大学机械工程系，2000
【18】 孙书超. 基于UG的消失模铸造工艺工装CAD系统的研究：【硕士学位论文】. 北京：清华大学机械工程系，2001
【19】 毕克新，罗小光. 我国CAD技术应用存在的问题. 中国软科学. 1999（9）：71~73
【20】 童时中，李平. 二次开发是CAD取得实效的关键环节. 水利电力机械，1998（12）：34~39
【21】 任军锋，杨清凯. 机械CAD的发展及应用. 山西交通科技. 2000（1）：37~39
【22】 任天庆，王家弟. 铸造工艺工装CAD/CAM的现代进展. 大连铁道学院学报. 1995，16（2）：1~8
【23】 孙家广. CAD技术的发展趋势-----开放、集成、智能、标准化. 计算机辅助设计与制造. 1997（4）：12~14
【24】 黄天佑. 基于Designer的三维铸造工艺CAD系统――THFT3D. 中国铸造设备与技术. 1996（4）：53~55
【25】 张科. 国内铸造工艺CAD技术开发与应用概述. 工程设计CAD及自动化，1996：15~18
【26】 上海交通大学，上海汽车铸造总厂. 铸件工艺设计CAD系统开发. 上海市科技结合生产重点攻关项目科技报告，1996
【27】 郑人杰，殷人昆. 实用软件工程（第二版）. 北京：清华大学出版社，1997
【28】 周之英. 现代软件工程（中）基本方法篇. 北京：科学出版社，2000
【29】 王文清，李魁盛. 铸造工艺学. 北京：机械工业出版社，1998
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【31】 中国机械工程学会铸造专业学会. 铸造手册. 北京：机械工业出版社，1996
【32】 安受辅，魏周宏. UG在我国的应用综述. 机械研究与应用. 1996（4）：15~17
【33】 Unigraphics----完整的企业级CAD/CAE/CAM解决方案. 北京：UGS北京分公司，1998
【34】 康敦兵，李东波，张世琪. CAD应用软件的二次开发. 计算机辅助设计与制造. 1998（1）：7~10
【35】 张淑珍. CAD系统二次开发方法的研究. 西北纺织工学院学报. 2000，14（2）：173~175
【36】 孙正兴，周良. CAD/CAM系统工程数据库设计及应用. 机械设计. 1995（6）：24~27
【37】 陈玉喜，刘赵铭等. 铸造工艺CAD数据库设计. 大连铁道学院学报. 1995，16（2）：18~21
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