回转体锻件锤上开式模锻CAD系统的研究与开发
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摘要
本文详细论述了笔者利用ObjectARX2000 SDK在Visual C++6.0开发平台上开发的基于AutoCAD2000图形平台下的终锻模模膛计算机辅助设计系统(ForgeTOOL)的设计原理与实现方法。该系统适合于设计回转体短轴类锻件(主要是齿轮件)锤上开式模锻的终锻模膛。ForgeTOOL系统按照普通锻件锻模的典型设计路线，相应的分为6个主要模块，它们分别是：锻件材料属性输入模块、零件外轮廓提取模块、锻件设计模块、工艺参数设计模块、锻模设计模块和一个设计辅助模块。该系统可以通过人—机交互的方法完成从提取零件外轮廓到设计终锻模模膛的全部设计过程。系统的最终设计结果可以得到回转体短轴类锻件终锻模膛的完整几何信息以及其它一些工艺参数文件。
在ForgeTOOL系统当中，笔者借助由Microsoft公司提供的Access和ODBC(开放数据库互连)这一强大的数据源管理器以及由Autodesk公司提供的ObiectARX2000 SDK二次开发工具包，成功的解决了系统的数据库支持问题和锻件外轮廓的几何描述问题。这使得ForgeTOOL系统既可以反复查询各种反映设计原则以及设计标准的数据图表，也可以定义一种与常规方法不同的数据结构来描述锻件外轮廓的几何信息。
同时本系统还在设计的参数化、可视化以及智能化方面也作了一定的探索。
The thesis expounds the development of a CAD system aimed to designing axisymmetric hot steel forging. The system is developed by computer language C++ and tools of ObjectARX2000 SDK provided by Autodesk, Inc., so the system cannot be run without the support of AutoCAD2000.
This system can be divided into 6 modules: the module used for getting the property of material, the module used for getting the outline of the part, the module used for designing the hot-forging, the module used for designing the technics parameter, the module used for designing the mould and the module used for checking the designing process.
In this CAD system, the database support is based on the using of the ODBC and Access provided by the Microsoft Corp. In this method, on the one hand, author develops a new data structure to describe the 2-Dimenssion-geometry information of outline of forging. On the other hand the system can query the database conveniently.
Some research about parameterization, visualization and intelligence has been applied in the system.
在ForgeTOOL系统当中，笔者借助由Microsoft公司提供的Access和ODBC(开放数据库互连)这一强大的数据源管理器以及由Autodesk公司提供的ObiectARX2000 SDK二次开发工具包，成功的解决了系统的数据库支持问题和锻件外轮廓的几何描述问题。这使得ForgeTOOL系统既可以反复查询各种反映设计原则以及设计标准的数据图表，也可以定义一种与常规方法不同的数据结构来描述锻件外轮廓的几何信息。
同时本系统还在设计的参数化、可视化以及智能化方面也作了一定的探索。
The thesis expounds the development of a CAD system aimed to designing axisymmetric hot steel forging. The system is developed by computer language C++ and tools of ObjectARX2000 SDK provided by Autodesk, Inc., so the system cannot be run without the support of AutoCAD2000.
This system can be divided into 6 modules: the module used for getting the property of material, the module used for getting the outline of the part, the module used for designing the hot-forging, the module used for designing the technics parameter, the module used for designing the mould and the module used for checking the designing process.
In this CAD system, the database support is based on the using of the ODBC and Access provided by the Microsoft Corp. In this method, on the one hand, author develops a new data structure to describe the 2-Dimenssion-geometry information of outline of forging. On the other hand the system can query the database conveniently.
Some research about parameterization, visualization and intelligence has been applied in the system.
引文
1．中国机械工程学会锻压学会．《锻压手册(第一卷 锻造)》．机械工业出版社．1993．9
2．《锻模设计手册》编写组．《锻模设计手册》．机械工业出版社．1991．6
3．《金属热加工手册》编写组．《金属热加工实用手册》．机械工业出版社．1996．12
4．王华昌．《开式模锻型腔充满阶段和锻靠阶段的变形力》．锻压枝术．1999．4
5．王华昌、夏存平．《轴对称锻件开式模锻时的体积分布》．金属成型工艺．1999．3
6．卢立新、陈显勇、赵健伟．《轴对称锻件锻模CAD系统的开发》．锻压技术．1999．2
7．卢立新、蔡莹等．《闭式锻模CAD／CAM系统》．模具工业．1999．10
8．黄瑶等．《锤锻模型槽布置与模块尺寸确定CAD》．金属成型工艺．1999．1
9．王铁军、朱坚民等．《AutoCAD环境下的参数化智能冲裁模CAD系统的开发研究》．金属成型工艺．1999．1
10．李志刚．《模具CAD／CAM》．北京机械工业出版社．1994
11．凌乐舒．《锤上模锻终锻型槽的计算机辅助设计》．锻压技术．1996．1
12．孙胜．《计算机在金属塑性成形中的应用》．广东科技出版社，1994．
13．黄瑶．《基于AME的轴类锻件计算毛坯图的自动绘制》．锻压技术．1999．1
14．张志文．《锻造工艺学》．机械工业出版社．1983
15．唐学斌．《锻模CAD／CAM系统》．模具设计与制造．2000．3
16．叶庆荣等．《关于轴对称锻件锻模CAD的研究》．中国锻压学会第五届年会学术论文集．1991．8
17．万胜狄．《金属塑性成形原理》．机械工业出版社．1995
18．林治平．《锻压变形力的工程计算》．机械工业出版社．1986
19．黄毅宏、李明辉．《模具制造工艺》．机械工业出版社．1996
20．茹铮等．《塑性加工摩擦学》．科学出版社，1992
21．王华昌．《开式模锻毛边优化设计方法及提高锻模寿命的研究》．课题研究总结报告．1990
22．董湘怀等．《金属塑性成形计算机模拟的若干进展》．金属成型工艺．2000．1
23．源清、肖文．《温故知新更上层楼——CAD技术发展历程概览》．计算机辅助设计与制造．1998．1
24．张世华、尹德婕．《CAD应用中的问题之一——关于CAD软件的二次开发》．辅助设计与制造．1997．3
25．杨洪旗．《模具设计与CAD技术》．计算机辅助设计与制造．2000．4
26．凌云等．《基于AutoCAD的参数化特征建模技术》．计算机辅助设计与制造．1999．10
27．张芳等．《参数化绘图中的数据库连接技术》．计算机辅助设计与制造．2000．8
28．钟京军等．《VC++6.0通过ODBC与EXCEL连接实现其数据库功能》．计算机辅助设计与制造．1999．10
29．黄恺、李雷．《AutoCAD二次开发程序的自动安装》．计算机辅助设计与制造．2000．10
30．何惠彬．《利用ActiveX对象开发AutoCAD的研究》．计算机辅助设计与制造．2000．11
31．江雪松等．《MFC与ARX结合——开发完美的AutoCAD应用程序》．计算机辅
助设计与制造．1999．4
32．李世国．《ARX开发环境下的对话框可视化设计技术》．计算机辅助设计与制造．1999．4
33．许俊杰等．《ODBC技术在ObjectARX程序中的应用》．计算机辅助设计与制造．1999．12
34．陈蕾．《VC++下利用MATLAB引擎的程序设计》．电脑编程技巧与维护．1999．2
35．钱云、夏祖明．《VC++与Matlab混合编程方法讨论》、电脑编程技巧与维护．2001．2
36．微软(中国)有限公司．《VC++和MFC的一些常见问题》．电脑编程技巧与维护．1999．10
37．宋延杭、王川等．《ObjectARX实用指南——AutoCAD二次开发》．人民邮电出版社．1999．8
38．Cnarles McAuley.《AutoCAD 2000 ObjectARX编程指南》．机械工业出版社．2000．7
39．李世国．《AutoCAD高级开发技术ARX编程及应用》．机械工业出版社．1999．9
40．孙江宏等．《AutoCAD ObjectARX开发工具及应用》．清华大学出版社．1999．2
41．钱能．《C++程序设计教程》．清华大学出版社．1999．4
42．钱能．《C++程序设计实验指导》．清华大学出版社．1999．4
43．钱能．《C++程序设计习题及解答》．清华大学出版社．1999．12
44．George Omura, Steven Keith. 《AutoCAD14 机械工程绘图教程》．电子工业出版社．1999．1
45．曹康．《Visual Lisp实用教程》．人民邮电出版社．1999．10
46．谭浩强．《C程序设计》．清华大学出版社．1991．7
47．Jesse Liberty．《C++编程实例详解》．电子工业出版社．1999．11
48．王华等．《Visual C++6.0编程实例与技巧》．机械工业出版社．1999．4
49．Chuck Wood. 《Visual C++6.0数据库编程大全》．电子工业出版社．2000．3
50．Kate Gregow. 《Visual C++开发使用手册》．机械：工业出版社．1999．2
51．殷人昆等．《数据结构(用面向对象方法与C++描述)》．清华大学出版社．1999．7
52．Duane Hanselman, Bruce Littlefield. 《精通MATLAB综合辅导与指南》．西安交通大学出版社．1998．1
53．刘志俭．《MATLAB应用程序接口指南》．科学出版社．2000
54．张志涌．《精通MATLAB 5.3版》．北京航空航天大学出版社．2001
55. L. Capan, O. Bamn. Calculation method Of the press force in a round shaped closed-die forging based On similarities to indirect extrusion. Journal of Materials processing Technology. 15 May 2000
56. Jongung Choi, Hae-Young Cho. Forging of spur gears with internal serration and design of the dies. Journal of Materials processing Technology. 18 Aug 2000
57. Jongung Choi. An uupper-bound analysis for the forging of spur gears. Journal of Materials processing Technology. 18 Aug 2000
58. B.Tomov. A new shape complexity factor. Journal of Materials processing Technology. 30 Aug 1999
59. B.Tomvo, V.I.Gagov. Modeling and description of the near-net-shape forging of cylindrical spur gears. Journal of Materials processing Technology. 19 Aug 1999
60. Y.-T. Im. A computer-aided-design system tbr forming processes. Journal of Materials processing Technology. 19 May 2000
61． Prasad K.D.V,Yarlagadda. A neural net work system for the prediction of parameters in pressure die casting. Journal of Materials processing Technology. 19 May 2000
62． Bing Jiang, Henty Lou. An automatic process plan system for quick generation of manufacturing process plans directly from CAD drwaing. Jountal of Materials processing Technology. 19 May 2000
63． Dae-Young Kim, Jong-jin. Development of an expert system fbr process design of axisymmetric hot steel forging. Journal of Materials processing Technology. 14 APR 2000
64． Lin Yuli, Du Kun. Physical modeling of blade forging. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
65． Y.H.Moon, C.J.Van.Tyne. An upper bound analysis of a process-induced side-surface defect in forgings. Part 1: The velocity fields and power terms. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
66． Y.H.Moon, CJ.Van.Tyne. An upper bound analysis of a process-induced side-surfhce defect in forgings. Part 2: Characteristics and criteria curves. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
67． A. Haddad, R. Arrieux. Use of two behaviour laws for determination of the forming-limit stress diagram of a thin steel sheet : Results and comparisons. Journal of Materials processing Technology. 31 Oct 2000
2．《锻模设计手册》编写组．《锻模设计手册》．机械工业出版社．1991．6
3．《金属热加工手册》编写组．《金属热加工实用手册》．机械工业出版社．1996．12
4．王华昌．《开式模锻型腔充满阶段和锻靠阶段的变形力》．锻压枝术．1999．4
5．王华昌、夏存平．《轴对称锻件开式模锻时的体积分布》．金属成型工艺．1999．3
6．卢立新、陈显勇、赵健伟．《轴对称锻件锻模CAD系统的开发》．锻压技术．1999．2
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9．王铁军、朱坚民等．《AutoCAD环境下的参数化智能冲裁模CAD系统的开发研究》．金属成型工艺．1999．1
10．李志刚．《模具CAD／CAM》．北京机械工业出版社．1994
11．凌乐舒．《锤上模锻终锻型槽的计算机辅助设计》．锻压技术．1996．1
12．孙胜．《计算机在金属塑性成形中的应用》．广东科技出版社，1994．
13．黄瑶．《基于AME的轴类锻件计算毛坯图的自动绘制》．锻压技术．1999．1
14．张志文．《锻造工艺学》．机械工业出版社．1983
15．唐学斌．《锻模CAD／CAM系统》．模具设计与制造．2000．3
16．叶庆荣等．《关于轴对称锻件锻模CAD的研究》．中国锻压学会第五届年会学术论文集．1991．8
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26．凌云等．《基于AutoCAD的参数化特征建模技术》．计算机辅助设计与制造．1999．10
27．张芳等．《参数化绘图中的数据库连接技术》．计算机辅助设计与制造．2000．8
28．钟京军等．《VC++6.0通过ODBC与EXCEL连接实现其数据库功能》．计算机辅助设计与制造．1999．10
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助设计与制造．1999．4
32．李世国．《ARX开发环境下的对话框可视化设计技术》．计算机辅助设计与制造．1999．4
33．许俊杰等．《ODBC技术在ObjectARX程序中的应用》．计算机辅助设计与制造．1999．12
34．陈蕾．《VC++下利用MATLAB引擎的程序设计》．电脑编程技巧与维护．1999．2
35．钱云、夏祖明．《VC++与Matlab混合编程方法讨论》、电脑编程技巧与维护．2001．2
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38．Cnarles McAuley.《AutoCAD 2000 ObjectARX编程指南》．机械工业出版社．2000．7
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41．钱能．《C++程序设计教程》．清华大学出版社．1999．4
42．钱能．《C++程序设计实验指导》．清华大学出版社．1999．4
43．钱能．《C++程序设计习题及解答》．清华大学出版社．1999．12
44．George Omura, Steven Keith. 《AutoCAD14 机械工程绘图教程》．电子工业出版社．1999．1
45．曹康．《Visual Lisp实用教程》．人民邮电出版社．1999．10
46．谭浩强．《C程序设计》．清华大学出版社．1991．7
47．Jesse Liberty．《C++编程实例详解》．电子工业出版社．1999．11
48．王华等．《Visual C++6.0编程实例与技巧》．机械工业出版社．1999．4
49．Chuck Wood. 《Visual C++6.0数据库编程大全》．电子工业出版社．2000．3
50．Kate Gregow. 《Visual C++开发使用手册》．机械：工业出版社．1999．2
51．殷人昆等．《数据结构(用面向对象方法与C++描述)》．清华大学出版社．1999．7
52．Duane Hanselman, Bruce Littlefield. 《精通MATLAB综合辅导与指南》．西安交通大学出版社．1998．1
53．刘志俭．《MATLAB应用程序接口指南》．科学出版社．2000
54．张志涌．《精通MATLAB 5.3版》．北京航空航天大学出版社．2001
55. L. Capan, O. Bamn. Calculation method Of the press force in a round shaped closed-die forging based On similarities to indirect extrusion. Journal of Materials processing Technology. 15 May 2000
56. Jongung Choi, Hae-Young Cho. Forging of spur gears with internal serration and design of the dies. Journal of Materials processing Technology. 18 Aug 2000
57. Jongung Choi. An uupper-bound analysis for the forging of spur gears. Journal of Materials processing Technology. 18 Aug 2000
58. B.Tomov. A new shape complexity factor. Journal of Materials processing Technology. 30 Aug 1999
59. B.Tomvo, V.I.Gagov. Modeling and description of the near-net-shape forging of cylindrical spur gears. Journal of Materials processing Technology. 19 Aug 1999
60. Y.-T. Im. A computer-aided-design system tbr forming processes. Journal of Materials processing Technology. 19 May 2000
61． Prasad K.D.V,Yarlagadda. A neural net work system for the prediction of parameters in pressure die casting. Journal of Materials processing Technology. 19 May 2000
62． Bing Jiang, Henty Lou. An automatic process plan system for quick generation of manufacturing process plans directly from CAD drwaing. Jountal of Materials processing Technology. 19 May 2000
63． Dae-Young Kim, Jong-jin. Development of an expert system fbr process design of axisymmetric hot steel forging. Journal of Materials processing Technology. 14 APR 2000
64． Lin Yuli, Du Kun. Physical modeling of blade forging. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
65． Y.H.Moon, C.J.Van.Tyne. An upper bound analysis of a process-induced side-surface defect in forgings. Part 1: The velocity fields and power terms. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
66． Y.H.Moon, CJ.Van.Tyne. An upper bound analysis of a process-induced side-surfhce defect in forgings. Part 2: Characteristics and criteria curves. Journal of Materials processing Technology. 1 Mar 2000
67． A. Haddad, R. Arrieux. Use of two behaviour laws for determination of the forming-limit stress diagram of a thin steel sheet : Results and comparisons. Journal of Materials processing Technology. 31 Oct 2000