復雜鑄件結構與工藝的協(xié)同設計研究

羅添 李維超

摘要：當前階段，我國的經濟取得了快速的發(fā)展。相應的，也帶動了各種科學技術水平的提升。在進行一些機械產品構件設計的過程中，也需要充分的結合一些新式的工藝協(xié)同設計方法的優(yōu)勢，從而進一步的提升產品的整體性能，發(fā)揮其積極作用。在傳統(tǒng)的設計工作中，由于其設計方法、設計流程等方面的內容還存在著明顯的不合理性，在產品應用的過程中，便會出現(xiàn)諸多的問題。其不僅在一定程度上影響了整個設計和生產工作的有序開展，同時還極大的限制了企業(yè)的進一步發(fā)展。為此，本篇文章在經過了大量的研究和調查之后完成，主要從工藝協(xié)同設計理念的優(yōu)勢出發(fā)，淺析其未來的應用。

關鍵詞：復雜鑄件結構;工藝技術;協(xié)同設計

近年來，在經濟快速發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了諸多的數(shù)字化設計方式和設計理念，將其和一些分析的理念、制造技術以及其他的一些工藝設計方式進行有效的結合，不僅是未來社會發(fā)展的趨勢，也是推動社會進步與發(fā)展的重要力量。當前階段，國內外一些經濟實力較強、科技水平高的企業(yè)已經運用了復雜鑄件結構和工藝設計的方式，有效的提升了產品的設計質量。但是從另一方面來看，當前階段，我國和其他發(fā)達的歐美等資本主義國家之間還存在著巨大的差距，在一些設計理念和技術的應用過程中還存在著一定的問題。由此可見：研究復雜鑄件結構與工藝的協(xié)同設計具有積極的社會意義，希望本篇文章的發(fā)表能夠對相關的工作者產生一定的啟示。

一、傳統(tǒng)設計方式及其特點

根據(jù)相關的調查和研究可以發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)階段的復雜鑄件產品在設計的過程中，主要的目的還是為了滿足基本的使用需求，缺乏了對產品和制造工藝的經濟性的考慮，從而導致了工藝性能較差、質量低的問題，嚴重的影響了產品的使用效果。另外，由于設計流程的不合理性，還導致了工藝成本的增加，在最終的產品效果和性能方面，也和最初的設計之間初夏了較大的出入。本篇文章主要結合某型號的鐵路貨車搖枕作為研究對象，進行具體的說明。

1.在產品性能方面的差異性

此次選擇的搖枕，可以發(fā)現(xiàn)在其側壁和內部筋的部位均為豎直性的結構。然而，在進行具體的設計過程中，為了更好提升其使用的性能，需要將其進行拔模處理。在此過程中，整個產品的結構會發(fā)生相應的改變，從而嚴重的影響了設計的精準度。

2.傳統(tǒng)產品結構的設計對制造工藝的影響

在傳統(tǒng)的設計理念的影響下，鑄件的結構設計和其制造的工藝設計分別是由結構設計師和工藝設計師根據(jù)自己的相關工作經驗，并結合具體的工作需求基礎之上所完成的。如果一旦完成了產品的結構設計，那么其制造的工藝和制造的成本便將無法改變。

在進行此次產品設計的過程中，搖枕的枕壁部位厚度較大，很容易產生一些縮孔、縮松等現(xiàn)象，從而導致了產品出現(xiàn)了傾向性的問題。如果選擇直接在底壁的下方部位進行獨立澆灌的方式，將會導致產品無法使用冒口的部位進行補縮性的處理。為此，為了有效的提升關鍵部位的致密度性，在進行工藝設計的時候，只能夠選擇放置冷鐵的方式。但是從另一方面來看，這種方式雖然能夠滿足相關的工作需求。卻會嚴重的增加產品的設計、生產工期，導致大量的時間成本、人力成本、資金成本的投入，甚至出現(xiàn)了廢品的問題。

二、復雜鑄件結構與工藝結構協(xié)同設計及其特點

根據(jù)對相關的調查和研究可以發(fā)現(xiàn)：國外的一些設計師在進行鑄件產品設計的過程中，經常會采取多個學科之間相互協(xié)調的方式，從而達到對鑄件產品性能優(yōu)化的目的。比如：結合一些數(shù)字化的分析方式、虛擬的制造工藝和分析的軟件等，對所設計的產品進行優(yōu)化和升級。從其積極作用來看，能夠在完成各種產品的設計工作之后，進一步的提升產品的整體性能，從而有效的避免了在傳統(tǒng)的鑄件結構設計過程中所出現(xiàn)了結構性差大的問題。

比如：選取國外的結構搖枕，對其內部的結構進行分析，可以發(fā)現(xiàn)：在進行該產品的設計過程中，融合了拔模斜度、工藝筋等新式的工藝設計方式。充分的發(fā)揮新式的生產工藝的優(yōu)勢，有效的提升了結構設計的科學性、合理性。在這種設計方式應用的過程中，不需要進行冷鐵的放置，便可以有效的滿足產品的設計需求。從而大大的降低了生產的成本，避免了在傳統(tǒng)的產品設計中廢鐵現(xiàn)象的發(fā)生。

三、國內復雜鑄件產品結構與工藝結構協(xié)同設計的未來發(fā)展趨勢分析

今后的產品設計工作中，主要從以下五個方面來進行具體的 考慮。首先，需要設計師根據(jù)產品的設計要求和具體的應用進行綜合性的考慮，設計出其基本的結構。其次，鑄件設計師在對此進行了研究和審查之后，提出一些整改性的意見，從而更好的提升產品的性能。再次，在二者的意見統(tǒng)一之后，還需要借助一些拔模、工藝筋等新式工藝的優(yōu)勢。另外，在此基礎之上進行三維模型的建設和模擬。利用一些基礎的力學結構設計原理對模型進行分析，借助輔助性和計算機設計工藝推動制造業(yè)的快速發(fā)展。最后，還可以借助計算機協(xié)同算法和優(yōu)勢，對其進行再次的檢測，進一步的提升產品設計的合理性和科學性。

由此可見：將傳統(tǒng)的工藝設計理念和新式的設計工藝進行有效的結合，已經成為了未來社會發(fā)展的必然趨勢。結合不同鑄件結構的優(yōu)勢，將其投入到工作中，能夠推動行業(yè)的快速發(fā)展，提升經濟效益。因為，這種協(xié)同式的工藝設計理念和方式，能夠有效的提升工藝設計的質量，減少不必要的時間、人力、資源成本的投入，從而為企業(yè)的發(fā)展帶來更好的經濟效益，提升其競爭力。

總體來看，在今后的工作中，數(shù)字化信息技術的應用、工藝設計理念的協(xié)同應用已經成為了一種社會必然的趨勢。為此，相關的工作人員需要不斷的提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，能夠對現(xiàn)階段使用的各種設計工藝和其設備有著較為正確的認知，并能夠借助其優(yōu)勢，進一步的提升產品的設計性能，更好的推動整個行業(yè)的健康發(fā)展，為我國的經濟水平的提升奠定良好的基礎。

參考文獻

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