技术案例一：铸件结构工艺设计系统让铸型和浇注系统设计不再困难
行业背景
铸件结构工艺设计是设计到制造的重要环节，对提高铸造质量至关重要，主要任务包括：工艺结构修改、热节分析、铸型设计、砂箱或模具设计、工艺出图等一系列工艺设计任务。目前，工艺结构参数主要通过手工计算或经验类比方法获得，效率较低；根据工艺结构参数，使用通用三维CAD软件创建铸造模型、模具及浇注系统时，由于缺乏专业建模工具，建模效率较低；利用国外CAE模流分析软件，对设计的铸型进行铸造工艺分析时，需要反复修改结构参数。这个过程设计任务量较大，周期长。个性化定制铸造结构工艺系统将大幅提升工艺设计效率。
存在问题
南车集团下属某铸造企业，曾经使用通用三维CAD进行工艺设计，但通用CAD软件没有专业的工艺结构参数计算和设计工具，只能依赖手工计算或经验类比，计算时间长，而且需要反复的分析校核，设计效率很低；通用三维CAD没有专业的铸型设计、浇注设计等相关工具，从铸件到铸型以及模具的设计需要大量的时间。目前，已经开始采用某国外三维CAD系统的铸件工艺设计模块进行过铸件工艺设计，虽然能依靠该三维CAD软件辅助完成部分铸件工艺结构设计，但由于不铸孔检索、模样放大、热节分析、型芯设计等方面不满足设计要求，所以效率仍不高。
定制开发
该企业在充分了解华天软件SINOVATION铸造工艺模块的功能后，选择在具有完全自主知识产权的国产三维CAD系统铸造工艺模块基础上进行定制开发，主要定制的内容包括：
（1）加强冷铁设计系统功能：提供在铸件附近设计创建随型实体的功能，可根据热节分析快速创建冷铁。
图 冷铁创建示意
（2）铸型设计：通过选定铸件、冒口、冷铁、浇注系统，设置砂箱材料，计算列出几何尺寸并线框显示，尺寸规整设置，自动创建铸型模型并在分型面分离上下铸型，自动减除包含模型。
（3）增加热节分析模块，进行模数计算，并预测缩孔，大大提高了铸型设计效率。
• 采用三维有限差分网格模型专利技术；
• 不受铸件几何形状和金属材质的限制；
?• 计算结果准确可靠、效率高。
（4）型芯端头设计：创建铸件型芯与砂箱结合部的结构创建，实现对零件型腔和开口面的识别和填充。
铸件结构工艺设计是设计到制造的重要环节，对提高铸造质量至关重要，主要任务包括：工艺结构修改、热节分析、铸型设计、砂箱或模具设计、工艺出图等一系列工艺设计任务。目前，工艺结构参数主要通过手工计算或经验类比方法获得，效率较低；根据工艺结构参数，使用通用三维CAD软件创建铸造模型、模具及浇注系统时，由于缺乏专业建模工具，建模效率较低；利用国外CAE模流分析软件，对设计的铸型进行铸造工艺分析时，需要反复修改结构参数。这个过程设计任务量较大，周期长。个性化定制铸造结构工艺系统将大幅提升工艺设计效率。
存在问题
南车集团下属某铸造企业，曾经使用通用三维CAD进行工艺设计，但通用CAD软件没有专业的工艺结构参数计算和设计工具，只能依赖手工计算或经验类比，计算时间长，而且需要反复的分析校核，设计效率很低；通用三维CAD没有专业的铸型设计、浇注设计等相关工具，从铸件到铸型以及模具的设计需要大量的时间。目前，已经开始采用某国外三维CAD系统的铸件工艺设计模块进行过铸件工艺设计，虽然能依靠该三维CAD软件辅助完成部分铸件工艺结构设计，但由于不铸孔检索、模样放大、热节分析、型芯设计等方面不满足设计要求，所以效率仍不高。
定制开发
该企业在充分了解华天软件SINOVATION铸造工艺模块的功能后，选择在具有完全自主知识产权的国产三维CAD系统铸造工艺模块基础上进行定制开发，主要定制的内容包括：
（1）加强冷铁设计系统功能：提供在铸件附近设计创建随型实体的功能，可根据热节分析快速创建冷铁。
图 冷铁创建示意
（2）铸型设计：通过选定铸件、冒口、冷铁、浇注系统，设置砂箱材料，计算列出几何尺寸并线框显示，尺寸规整设置，自动创建铸型模型并在分型面分离上下铸型，自动减除包含模型。
（3）增加热节分析模块，进行模数计算，并预测缩孔，大大提高了铸型设计效率。
• 采用三维有限差分网格模型专利技术；
• 不受铸件几何形状和金属材质的限制；
?• 计算结果准确可靠、效率高。
（4）型芯端头设计：创建铸件型芯与砂箱结合部的结构创建，实现对零件型腔和开口面的识别和填充。
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（4） 增强浇注系统设计功能
?• 自动计算铸件的实际体积、浇注重量、轮廓体积和平均壁厚。
? • 浇注方式有：转包浇注、塞杆包浇注。
? • 浇注系统设计方法：
? • 转包浇注时浇注系统设计；
? • 塞杆包浇注时钢液上升速度法、浇注重量速度计算法。
（5）模面厚度设计：解决铸件毛坯的快速创建问题。通过设置型面厚度，自动处理型面相交面，并自动缝合，自动创建等距模型可与铸件结合或分离，实现增加铸件型面的等距余量。
（6）不铸孔检索及填补,检索不铸的孔，并自动填补
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应用效果及用户反馈
专业化的铸造工艺设计解决方案，积累了企业特有的专业化设计知识经验。
友好的人机对话操作，专业的设计计算与建模向导，将参数化三维CAD设计与铸造工艺知识相融合，实现铸件工艺模型的高效创建。
功能完整，支持全过程设计。主要功能包括：孔检查和填充、模样放大、加工余量设置 、拔模斜度设置、模数计算、热节分析和浇冒系统设计等。
热节分析、冒口尺寸、浇注系统计算结果准确，经实际应用验证满足铸造工艺要求。
技术案例二：板料冲压成形快速分析软件Fastamp在SINOVATION平台上的集成
合作伙伴的产品介绍：
FASTAMP软件是冲压工艺设计人员的有力辅助工具。它拥有优秀的前后处理系统和有限元逆算法、动力显式增量法和隐式增量法求解器。通过对产品零件的整体或局部的成形性分析，可以全面地评估零件成形过程中的潜在问题，并且有目的地进行工艺补充设计和工序安排，最大程度地辅助冲压工艺设计。
FASTAMP 软件自2002年发布首个商业版本以来得到了企业的广泛认同，在板料成形分析中得到了广泛应用。特别是在汽车覆盖件和翻边成形的工艺设计及参数优化等方面取得了显著的效果，并通过了国际知名公司的测试。在广大用户体验中，FASTAMP功能以模拟结果准确，计算时间较短，用户界面直观，出色的稳定性著称。在节省用户时间和成本方面中树立了良好的口碑，从而跻身于最优秀的板料成形模拟软件行列。
合作方式：
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室拥有Fastamp的知识产权，双方合作实现在SINOVATION平台上的集成，华天软件将Fastamp纳入SINOVATION冲压模具行业解决方案中向市场推广。
开发内容：
在SINOVATION平台上完成BEW（毛坯展开向导）、TUW（修边线展开向导）和FAW（成形分析向导）三个模块的集成开发，其中前后处理均为SINOVATION的功能整合，而解算器部分则为调用Fastam的求解器。实现了无需切换平台或者输入输出在SINOVATION平台之上即可完成对工艺数模的分析和模拟。
FASTAMP软件是冲压工艺设计人员的有力辅助工具。它拥有优秀的前后处理系统和有限元逆算法、动力显式增量法和隐式增量法求解器。通过对产品零件的整体或局部的成形性分析，可以全面地评估零件成形过程中的潜在问题，并且有目的地进行工艺补充设计和工序安排，最大程度地辅助冲压工艺设计。
FASTAMP 软件自2002年发布首个商业版本以来得到了企业的广泛认同，在板料成形分析中得到了广泛应用。特别是在汽车覆盖件和翻边成形的工艺设计及参数优化等方面取得了显著的效果，并通过了国际知名公司的测试。在广大用户体验中，FASTAMP功能以模拟结果准确，计算时间较短，用户界面直观，出色的稳定性著称。在节省用户时间和成本方面中树立了良好的口碑，从而跻身于最优秀的板料成形模拟软件行列。
合作方式：
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室拥有Fastamp的知识产权，双方合作实现在SINOVATION平台上的集成，华天软件将Fastamp纳入SINOVATION冲压模具行业解决方案中向市场推广。
开发内容：
在SINOVATION平台上完成BEW（毛坯展开向导）、TUW（修边线展开向导）和FAW（成形分析向导）三个模块的集成开发，其中前后处理均为SINOVATION的功能整合，而解算器部分则为调用Fastam的求解器。实现了无需切换平台或者输入输出在SINOVATION平台之上即可完成对工艺数模的分析和模拟。
效果反馈：
FASTAMP是专业的板料成形模拟分析软件，对它的集成为使用SINOVATION进行模具制造和金属板料成形的企业提供了最佳解决方案。由于零件数据、工艺数据和模拟数据均保存在SINOVATION中，从而大大提高了设计速度与效率，明显缩短了工程周期。
鲁公网安备 37010502001727号