面向壓鑄模澆道的變參數(shù)建模方法研究

董玉德 朱冠群 楊光輝 凌樂舒 張昌浩

1.合肥工業(yè)大學(xué),合肥,230009 2.蘇州柳凌軟件開發(fā)有限公司,蘇州,215000

面向壓鑄模澆道的變參數(shù)建模方法研究

董玉德1朱冠群1楊光輝1凌樂舒2張昌浩1

1.合肥工業(yè)大學(xué),合肥,230009 2.蘇州柳凌軟件開發(fā)有限公司,蘇州,215000

針對壓鑄模澆道建模過程中遇到的幾何特征重復(fù)生成時的繁瑣性、操作過程的復(fù)雜性和設(shè)計參數(shù)的離散性等問題，提出以變參數(shù)為主導(dǎo)的澆道建模方法。該方法在澆道特征要求和實用技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對澆道變參數(shù)細節(jié)特征進行分析，以及澆道特征對金屬溶液特性產(chǎn)生不同影響的研究，以UG8.0為研發(fā)平臺并結(jié)合CAD技術(shù)，實現(xiàn)了壓鑄模澆道的參數(shù)化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，開發(fā)出變參數(shù)壓鑄模澆道設(shè)計系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了參數(shù)的集中處理，避免了用戶的重復(fù)操作，縮短了澆道的設(shè)計周期，提高了設(shè)計精度。

壓鑄模；澆道；變參數(shù)；計算機輔助設(shè)計

0 引言

壓鑄模具鑄造作為一種快速的成形方法，具有生產(chǎn)效率高、鑄件尺寸精度高和互換性好等優(yōu)點。近年來，隨著社會的快速發(fā)展，壓鑄模特別是有色金屬壓鑄模迅速發(fā)展起來，壓鑄模設(shè)計變得越來越實用化和多樣化[1-2]。澆注系統(tǒng)作為金屬液流入工件的渠道，其設(shè)計的好壞直接影響澆注過程的穩(wěn)定性和澆注順序的合理性，從而影響到金屬液的流速、壓力和流量，因此，澆注系統(tǒng)的合理化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計在整個澆注過程中起到至關(guān)重要的作用。同時，壓鑄件外形的多樣化和設(shè)計人員的經(jīng)驗設(shè)計造成了澆道設(shè)計很難形成標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，因此，壓鑄模澆道的參數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計對澆道的規(guī)范化和壓鑄件的標(biāo)準(zhǔn)化十分重要[3-6]。

計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為設(shè)計人員進行產(chǎn)品設(shè)計的有效工具。壓鑄模的參數(shù)化設(shè)計是基于CAD技術(shù)，對澆注系統(tǒng)進行模塊化劃分，從工件實體出發(fā)，建立模具實體，再抽象出模具概念模型，用具有特定含義的概念模型設(shè)計來代替通用軟件以點、線、面、體等幾何特征為主導(dǎo)的設(shè)計方法[7-8]。目前，世界上多個國家和地區(qū)如美國、日本和德國等已經(jīng)有比較統(tǒng)一且完善的參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)建模系統(tǒng)[9-11]。盡管中國在壓鑄模具行業(yè)起步較晚，但各企業(yè)都在努力建設(shè)各自標(biāo)準(zhǔn)化的壓鑄模具參數(shù)化系統(tǒng)，如李仁峰[12]運用現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)和CAE技術(shù)，提出了一種澆口位置優(yōu)化設(shè)計方法，為實現(xiàn)澆注系統(tǒng)的整體優(yōu)化設(shè)計提供了有效參考；王鳳林[13]、Li等[14]采用參數(shù)化裝配技術(shù)和變形設(shè)計方法，開發(fā)了壓鑄模澆道變參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)。

為解決在壓鑄模澆道設(shè)計過程中遇到的操作過程復(fù)雜和設(shè)計參數(shù)的離散性等問題，實現(xiàn)參數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高設(shè)計效率和精度，本文建立了基于澆道的變參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)。本系統(tǒng)既實現(xiàn)了設(shè)計參數(shù)的綜合化管理和澆道的變參數(shù)設(shè)計，又可以根據(jù)實際需求通過修改參數(shù)的方式對所設(shè)計的澆道進行相應(yīng)的修改，從而降低了設(shè)計過程的復(fù)雜性，提高了設(shè)計效率和精度。

1 壓鑄模澆道設(shè)計技術(shù)體系

1.1 單元封裝

封裝(encapsulation)是將抽象得到的數(shù)據(jù)和行為(或功能)相結(jié)合，形成一個有機的整體的行為。封裝會隱藏對象的屬性和實現(xiàn)細節(jié)，僅對外公開接口，使用者不必了解具體的實現(xiàn)細節(jié)，而只是通過外部接口，以特定的使用權(quán)限來使用類的成員[15-16]。設(shè)計者往往根據(jù)對象的屬性和功能的不同，對一個系統(tǒng)進行不同的封裝。壓鑄模澆注系統(tǒng)是依據(jù)澆口和流道的不同功能和參數(shù)來源進行封裝的。其中，功能分為澆注和運輸；參數(shù)來源分為直接參數(shù)和間接參數(shù)。根據(jù)這兩個封裝依據(jù)，澆注系統(tǒng)可分為不同的單元和模塊。

圖1所示為壓鑄模澆道的單元模塊，按照功能原理的不同，共劃分為9個模塊。為了使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更具層次性，降低變參數(shù)設(shè)計的繁瑣性，依據(jù)參數(shù)的來源不同，將分流錐和料餅歸為一個模塊，渣包和排氣也歸為同一個模塊，并將它們劃分到二維澆道設(shè)計單元中，依據(jù)結(jié)構(gòu)功能不同，將9個模塊劃分成澆口設(shè)計和二維澆道設(shè)計單元。圖2是壓鑄模澆道系統(tǒng)的封裝圖。根據(jù)對象功能不同和參數(shù)來源不同，對該系統(tǒng)劃分為變參數(shù)設(shè)計、澆口設(shè)計、二維澆道設(shè)計和三維澆道設(shè)計四大單元，這四大單元組成完整的壓鑄模澆注系統(tǒng)。同時，每個單元都包含相應(yīng)的設(shè)計模塊，在設(shè)計過程中，必須首先設(shè)計參數(shù)設(shè)計單元，然后穿插設(shè)計澆口設(shè)計單元、二維澆道設(shè)計單元和三維澆道設(shè)計單元，但每個單元中的每個模塊、模塊與模塊之間都有相應(yīng)的設(shè)計順序。

圖2 壓鑄模流道封裝圖

1.2 變參數(shù)設(shè)計

變參數(shù)設(shè)計(variable parameter design,VPD)利用約束構(gòu)造產(chǎn)品幾何輪廓，通過尺寸為變量驅(qū)動完成建模設(shè)計，并在修改參數(shù)同時修改模型，旨在重用已有設(shè)計信息快速重構(gòu)產(chǎn)品來提高設(shè)計效率[17]。目前參數(shù)約束和變參數(shù)修正的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，參數(shù)的設(shè)計優(yōu)先級和參數(shù)之間的約束關(guān)系是參數(shù)設(shè)計的重點，同時也是變參數(shù)修正的基礎(chǔ)。參數(shù)可分為直接參數(shù)、一級間接參數(shù)和二級間接參數(shù)三類：

(1)直接參數(shù)(direct-parameters)：直接通過調(diào)用表格數(shù)據(jù)獲得的參數(shù)。直接參數(shù)主要為類型的選擇，對其后的間接參數(shù)設(shè)計有決定性的作用，是壓鑄類型確定的關(guān)鍵。

(2)一級間接參數(shù)(first indirect-parameters)：由參數(shù)設(shè)計單元設(shè)計獲得。起參數(shù)過渡傳遞作用，一級間接參數(shù)主要為鑄件的屬性參數(shù)，為計算二級間接參數(shù)作準(zhǔn)備。

(3)二級間接參數(shù)(second indirect-parameters)：通過對一級間接參數(shù)的計算修改，最終確定二級間接參數(shù)，澆道族和溢流族設(shè)計所使用的參數(shù)，對特征形成和模型修改都起著至關(guān)重要的作用。

變參數(shù)設(shè)計主要通過修改二級間接參數(shù)來修改澆道的建模模型，以達到規(guī)定的工藝要求。本系統(tǒng)主要通過NXOpen提供的文件操作函數(shù)來訪問外部表格中的數(shù)據(jù)，并將其加載到相應(yīng)的UI(user interface)對話框中供用戶使用。用戶可以直接利用加載的參數(shù)，也可通過手動輸入來進行修改。為了滿足設(shè)計要求，需對加載的數(shù)據(jù)進行變參數(shù)檢查。變參數(shù)檢查是通過對輸入的參數(shù)進行計算，得到最大金屬壓力、最大金屬流量、最大射嘴直徑等一系列數(shù)據(jù)的，并根據(jù)信息窗口來判斷輸入的參數(shù)是否合理。變參數(shù)檢查完成后，可將得到的一系列數(shù)據(jù)整理后，保存到表格中，也可對原有的表格中的數(shù)據(jù)進行替換，使數(shù)據(jù)最優(yōu)化。

如圖3所示，VPD可分為參數(shù)設(shè)計和變參數(shù)修改，變參數(shù)修改主要是通過UI和模型的參數(shù)交互來實現(xiàn)。參數(shù)設(shè)計中的直接參數(shù)有機器型號、金屬液類型、冷熱室的選擇等，通過對這些參數(shù)的計算，可設(shè)計出鑄件的體積、質(zhì)量和中心位置等一級間接參數(shù)，然后根據(jù)一級間接參數(shù)計算出澆口面積、受力分布和澆口流速等二級間接參數(shù)，計算完成后，必要的參數(shù)可通過用戶訂制UI顯示，以便進行澆道的特征設(shè)計，最后，再由變參數(shù)修改進行澆道特征的檢查修改，使?jié)驳赖奶卣鞲蠈嶋H要求。

圖3 參數(shù)的訪問、計算、修改

2 壓鑄模澆道功能設(shè)計

2.1 建模原理

基于壓鑄模澆道的變參數(shù)設(shè)計，首先根據(jù)壓鑄機板不同規(guī)格，配置相應(yīng)的屬性并且計算相應(yīng)的參數(shù)，參數(shù)也可手動輸入，再根據(jù)其后的澆口設(shè)計、二維流道設(shè)計和三維澆道設(shè)計里面的不同模塊，進行相應(yīng)的澆道設(shè)計。同時為考慮用戶的各種要求以及提高系統(tǒng)的實用價值，在設(shè)計完成之后，可以通過參數(shù)檢查和剖面變化分析模塊，來檢驗所設(shè)計的澆口或流道是否符合設(shè)計要求，如不符合要求，用戶可根據(jù)每個模塊的修改功能對澆口或流道作相應(yīng)的修改，以達到精度要求。

2.2 特征約束關(guān)系

澆道是一個設(shè)計整體，澆道中每個模塊之間都有一定的約束關(guān)系。圖4是壓鑄模澆道系統(tǒng)特征約束關(guān)系圖，從圖中可以分析出，模塊之間的約束方式有以下四種(圖5)：單向約束、互約束、自約束、整體約束。

圖4 特征約束圖

(a)單向約束 (b)互約束 (c)自約束 (d)整體約束

為了減小約束關(guān)系給參數(shù)傳遞帶來的影響，以便澆道的快速正確設(shè)計，定義如下的設(shè)計規(guī)則：

(1)澆口的設(shè)計優(yōu)先權(quán)大于澆道的設(shè)計優(yōu)先權(quán)。

(2)以重復(fù)設(shè)計率來設(shè)定設(shè)計優(yōu)先權(quán)，重復(fù)設(shè)計率越高，設(shè)計優(yōu)先權(quán)越大，相反，重復(fù)設(shè)計率低則設(shè)計優(yōu)先權(quán)小。

(3)二維澆道設(shè)計優(yōu)先權(quán)大于三維澆道設(shè)計優(yōu)先權(quán)。

這三條設(shè)計規(guī)則可使?jié)驳赖淖儏?shù)設(shè)計條理更清晰化，同時在變參數(shù)修改時應(yīng)注意，除了在設(shè)計過程中可隨時進行變參數(shù)修改之外，當(dāng)整個模型設(shè)計完畢后，若要修改相應(yīng)的部分，優(yōu)先權(quán)大的澆道應(yīng)先修改，確認(rèn)修改完成后，再變參數(shù)修改優(yōu)先權(quán)小的澆道。

2.3 基于約束的變參數(shù)傳遞序列

壓鑄模澆道的設(shè)計是一個較為復(fù)雜的過程，不僅要考慮機板和金屬溶液的類型，還要考慮模肉尺寸及渣包和排氣口的寬度、厚度等參數(shù)問題。隨著澆道設(shè)計的深入，參數(shù)的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，參數(shù)與參數(shù)之間的聯(lián)系越來越密切，參數(shù)之間的影響也會變得明顯，在設(shè)計過程中，由于參數(shù)不能合理設(shè)計，以及參數(shù)設(shè)計的順序不對，都會為后期的修改造成相當(dāng)大的影響，因此，參數(shù)的傳遞過程是澆道能否成功生成或修改的關(guān)鍵。

圖6所示為參數(shù)傳遞序列，參數(shù)的傳遞必須按照圖中所示的順序進行。當(dāng)確定并輸入相應(yīng)的機板規(guī)格后，必須馬上進行參數(shù)設(shè)計，設(shè)計出二維澆口和三維澆口的相應(yīng)參數(shù)，參數(shù)設(shè)計完成后，可根據(jù)要求對參數(shù)進行修改，但是修改后的參數(shù)必須要保存后才可使用，如果直接調(diào)入人機交互界面，界面上將顯示修改前的參數(shù)，而修改后的理想?yún)?shù)也會被擦拭而消失。在確認(rèn)參數(shù)無誤的前提下，方可進行澆道的參數(shù)化設(shè)計，每種澆道設(shè)計完成后，都要進行剖面變化分析，此時可通過修改人機交互界面上的參數(shù)來實現(xiàn)變參數(shù)澆道修改，如果修改之前參數(shù)設(shè)計界面上的參數(shù)，不會實現(xiàn)修改功能。每種澆道設(shè)計完成后都應(yīng)保存最優(yōu)參數(shù)，以供下一次設(shè)計使用，參數(shù)保存在Excel表格當(dāng)中，方便檢查和修改。

圖6 參數(shù)傳遞序列

2.4 澆道的設(shè)計路徑

澆道是一個整體，澆道的模塊與模塊之間存在相應(yīng)的依附性，比如分支流道必須在扇形澆口設(shè)計完成之后進行設(shè)計而臺階流道又必須在分支流道設(shè)計完成之后進行設(shè)計。這種依附性主要是由澆口和流道之間的主次順序和參數(shù)傳遞所決定的。在進行壓鑄模澆道的變參數(shù)設(shè)計時，設(shè)計的整體順序大致為參數(shù)設(shè)計到澆口設(shè)計再到二維澆道設(shè)計，或參數(shù)設(shè)計到三維澆道設(shè)計。參數(shù)設(shè)計中設(shè)計的參數(shù)主要為澆口和三維澆道的參數(shù)，而當(dāng)澆口設(shè)計完成之后，二維澆道設(shè)計所用的參數(shù)可根據(jù)其依附的澆口中的參數(shù)獲得。因此在使用系統(tǒng)進行壓鑄模澆道設(shè)計時，必須要根據(jù)依附性原則和參數(shù)傳遞原則以及實際的設(shè)計需要，按照一定的設(shè)計順序?qū)驳肋M行設(shè)計。

部分澆道設(shè)計順序如圖7所示，從圖7中可以分析出面向壓鑄模澆道的變參數(shù)化建模過程可分解成以下幾個環(huán)節(jié)：

1.澆口設(shè)計和二維澆道設(shè)計路徑 2.三維澆道設(shè)計路徑

(1)首先確定壓鑄機板規(guī)格，加載相應(yīng)的參數(shù)和面向?qū)ο蟮膸缀文Ｐ停?/p>

(2)對加載的參數(shù)作相應(yīng)的計算，并顯示在用戶訂制的人機交互界面上，使離散的參數(shù)具有整體性和清晰性；

(3)澆口模塊的特征設(shè)計，包括二維澆口和三維澆口設(shè)計，內(nèi)澆口的設(shè)計要在其他澆口的基礎(chǔ)上完成；

(4)基于澆口的澆道特征創(chuàng)建，澆道具有共通性，因此，澆道的創(chuàng)建可根據(jù)實際工作需求進行；

(5)澆口或澆道的變參數(shù)修改，每個模塊在設(shè)計完成后，都必須由用戶進行實用性修改，改掉因設(shè)計不合理可能造成的問題，如扇形澆口中部剖面變化大所造成的困氣現(xiàn)象；

(6)澆注系統(tǒng)合理化設(shè)計完成后，需對參數(shù)保存，以便下次設(shè)計調(diào)用。

2.5 基于特征的扇形澆口設(shè)計

2.5.1 扇形澆口建模法

扇形澆口是在澆注系統(tǒng)中應(yīng)用最多的澆口，扇形澆口主要連接澆道和工件，起到改變金屬液流速和壓力的作用。它是將金屬液從澆道澆注到工件中的部件。

在進行扇形澆口設(shè)計時，根據(jù)工件輪廓的不同，扇形澆口的澆口線也會有不同的變化，主要是直線或圓弧，參數(shù)設(shè)計完成后，在澆口線不確定的情況下，為了使?jié)部诘臋M澆道面光順，必須對扇形澆口的橫澆道面進行曲面分析并根據(jù)分析結(jié)果進行修改。曲面分析主要是基于UG軟件中的UV線功能，對橫澆道面進行分析，通過觀察U線的密集程度，來判斷橫澆道面是否光順。

圖8a是澆口線為直線的扇形澆口模型圖，從與圖8b的對比可以看出，橫澆道面的光滑程度不同，在用UG的分析功能進行分析修改后，可達到符合要求的光順程度。在分析過程中，通過圖8c中UV線的密集程度來判斷橫澆道面是否符合要求。

(a)扇形澆口特征圖(b)側(cè)視圖

(c)靜態(tài)線框圖

2.5.2 面向扇形澆口的截面分析

金屬液在流過扇形澆口時，由于澆口的型腔厚度和形狀不同，會改變金屬液的流速和壓力，因此為得到想要的流速，在設(shè)計扇形澆口時，進行剖面變化分析十分重要。剖面變化分析主要是通過沿著金屬液體的流動方向，計算沿路徑的截面積，以檢查流道的截面變化是否符合錐形要求。此功能特別適合用于扇形澆口和分流錐的截面面積分析。

(1)剖面對金屬液特性的影響。以扇形澆口為例，熔融的金屬液在通過扇形澆口處的內(nèi)澆口時，由于型腔的厚度和形狀變化，它們的流動速度也會發(fā)生變化。圖9為金屬溶液在澆口處的流動圖。溶液通過澆口時，流速會有明顯的增大，出口速度遠大于進口速度(vj>uy)。要使金屬液在流過澆口時有理想的流速，就必須用剖面變化分析法來分析扇形澆口的截面積是否符合要求，從而約束扇形澆口處的內(nèi)澆口，來達到符合要求的流速。澆口流速會隨著澆口截面積的增大而減小，在實際的操作過程中，在截面積較小的澆口處，將會受到較大的流動阻力，從而使壓力損失很大，所以在對流速進行要求時，澆口的剖面積不宜過小。同時，為了使?jié)部趦?nèi)中間液體和兩次液體的流速(出口速度vj)基本保持一致，往往會在扇形澆口的中間設(shè)計分流弧來控制速度。

圖9 金屬流動圖

(2)結(jié)構(gòu)分析。困氣現(xiàn)象是指金屬液從流道流入澆口時，由于澆口中段面積變化過大、內(nèi)部的空氣不能及時排走而導(dǎo)致的空氣被壓縮、空氣溫度迅速上升、燒焦?jié)部诘默F(xiàn)象。

為了增加澆道的使用壽命，更有效地進行澆注，必須避免困氣現(xiàn)象的產(chǎn)生。在扇形澆口模型創(chuàng)建后，必須通過剖面變化分析來分析澆口的中段面積是否過大，必須通過對中段面積的適當(dāng)修改，來避免困氣現(xiàn)象的產(chǎn)生。

圖10是在扇形澆口上，自選分析區(qū)域所建立的分析面。用每個分析面的面積與之前設(shè)定好的參數(shù)序列作對比，如果不符合設(shè)計要求，修改相應(yīng)的分析面即可，直到符合要求位置。對于扇形澆口，由于扇形澆口很難達到全錐形要求，使用此分析功能可以幫助分析剖面變化，降低中段面積過大現(xiàn)象發(fā)生的幾率，在避免產(chǎn)生困氣的同時控制金屬溶液的流動速度。圖10的分析結(jié)果圖中，分析面3和分析面4的面積過大，也就說明，對于整個扇形澆口來說，澆口的中段面積過大。因此，當(dāng)金屬液流過扇形澆口時，由于中部的面積過大，就會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的困氣現(xiàn)象，從而產(chǎn)生燃燒效應(yīng)造成嚴(yán)重的后果，所以對扇形澆口作了相應(yīng)的形狀改變，改動之后，不會產(chǎn)生困氣現(xiàn)象，如圖10中的修改圖所示。

圖10 截面分析

3 變參數(shù)建模實例

3.1 系統(tǒng)個性化訂制

系統(tǒng)個性化訂制人機交互界面、菜單和工具條主要是用UG軟件為用戶提供的訂制功能。用戶人機交互界面設(shè)計用到UG軟件提供的Block UI Styler對話框的可視化工具進行設(shè)計，訂制菜單和工具條用到Siemens公司為用戶提供的NX Open中的MenuScript創(chuàng)建，在進行個性化訂制時，應(yīng)注意菜單文件和工具條文件程序中的BUTTON后面的對話框名稱要相同，以保證調(diào)用的是同一個人機交互界面。

本系統(tǒng)依據(jù)設(shè)計封裝原理，以更方便用戶使用為原則，運用個性化訂制功能，訂制了符合用戶要求的人機交互界面、菜單和工具條。圖11為個性化訂制人機交互界面實例。圖12為個性化訂制菜單，根據(jù)封裝原理，菜單可分為壓鑄機板規(guī)格，壓鑄參數(shù)計算，澆口、二維澆道和三維澆道的設(shè)計以及公司主頁四個部分，其中壓鑄參數(shù)計算

圖11 人機交互界面實例

圖12 菜單文件

和澆道的設(shè)計又根據(jù)使用功能的不同細分為不同的模塊，如二維澆道單元劃分為分支流道、臺階流道、流道連接、分流錐/料餅和渣包/排氣五個模塊。圖13所示為個性化訂制工具條基于封裝原理的個性化訂制，使用戶更加快速地理解系統(tǒng)整體構(gòu)架，加快了設(shè)計速度，提高了設(shè)計效率。

(a)參數(shù)設(shè)計工具條(b)澆道設(shè)計工具條

3.2 系統(tǒng)生成實例

圖14為系統(tǒng)應(yīng)用實例圖，首先根據(jù)壓鑄機規(guī)格和初始參數(shù)族，計算出每個特征的特征參數(shù)，在工件上選擇合適的位置定義特征樣條線，然后基于用戶自定義特征樣條設(shè)計澆口族、流道族和溢流族，并在設(shè)計過程中對相應(yīng)澆道進行變參數(shù)修改，最后將澆道系統(tǒng)、溢流槽系統(tǒng)裝配到相應(yīng)的工件上，完成壓鑄模整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。利用該設(shè)計系統(tǒng)對參數(shù)計算、澆口族、流道族和溢流族四部分進行設(shè)計建模并與人工計算參數(shù)和UG建模所需要的時間進行測試對比分析，可得如表1所示的測試結(jié)果。由結(jié)果可知，該壓鑄模澆道設(shè)計建模系統(tǒng)使?jié)驳赖慕Ｐ实玫捷^大的提升。

圖14 系統(tǒng)應(yīng)用實例

表1 繪圖時間對比 h

4 結(jié)語

(1)參數(shù)統(tǒng)一化設(shè)計，使離散的參數(shù)整體直觀化，提高了參數(shù)設(shè)計的效率和準(zhǔn)確度，避免了參數(shù)設(shè)計的復(fù)雜性。

(2)參數(shù)化建模法有效地解決了模型設(shè)計中的繁瑣性問題，縮短了設(shè)計時間，提高了設(shè)計的效率和精度。

(3)變參數(shù)模型修改解決了參數(shù)變化和模型修改無關(guān)聯(lián)的問題，用變化的參數(shù)來直接影響模型的改變而不需要重新建模，使模型修改更加簡潔方便，提高了系統(tǒng)的實用價值。

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(編輯 王艷麗)

Research on Variable Parameter Modeling Method for Sprue Die Casting Mould

Dong Yude1Zhu Guanqun1Yang Guanghui1Ling Yueshu2Zhang Changhao1

1.Hefei University of Technology,Hefei,2300092.Suzhou Y&L Software Development Co.,Ltd.,Suzhou,Jiangsu,215000

Aiming at the problems which were combined with the cumbersome of repeated generation of geometric characteristics, the complexity of operation and the discrete of design parameters during in the modeling of die casting, this paper proposed a modeling method with variable parameters as the dominant. Based on sprue’s feature requirements and practical technology, and through the analyses of sprue’s variable parameter characteristics the impacts of sprue’s feature on the properties of metal solution were studied. Making UG8.0 as the research platform and combined with CAD technology, the parameterized, systematic and standardized design of die casting mould was realized to develop a variable parameters design system of die casting mold. The centralized processing of the parameters was effectively realized by this system, avoiding the repetitive work of designers, shorting thedevelopment cycle and improving the design accuracy.

die casting mould; sprue; variable parameter; computer aided design(CAD)

2016-10-12

國家自然科學(xué)基金資助項目(51275145)

TP391.7

10.3969/j.issn.1004-132X.2016.24.021

董玉德，男，1966年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院教授、博士。主要研究方向為計算機輔助設(shè)計(CAD/CAE/PDM)。朱冠群，男，1991年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。楊光輝，男，1991年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。凌樂舒，男，1966年生。蘇州柳凌軟件開發(fā)有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)。張昌浩，男，1990年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。