铸造工艺设计精选(九篇)

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第1篇：铸造工艺设计范文

[关键词]铸钢车轮 铸造工艺设计 模拟优化

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0162-02

引言

随着我国铁路现代化进程的加快，铁路货物运输的提速重载将是主要的发展方向。提高轴重是世界各国重载运输一致采用的一项重要举措，长期的运行考核证明这项措施既提高了运输收入，又降低了维修成本。作为车辆关键部件的车轮在列车运行中起着承载和制动的作用，直接关系到铁路运输的安全。因此，提速重载的不断实施对车轮产品的制造质量和使用性能的要求也会更高。

1.铸造工艺设计

1.1 铸造工艺方案的确定

ZG310-570 材料化学成分（质量分数，% ）为0.50C，0.60Si，0.90Mn，该材料体收缩较大。法兰部分厚 50mm，与下部筒体交接处形成热节，易形成缩孔、缩松。因此必须采用顺序凝固原则进行铸造生产，并结合适当的冒口来消除缩孔、缩松。造型材料为水玻璃砂，浇注温度 1520～1550℃。初始工艺方案模型如图 1 所示。

1.2 冒口的设计

冒口应设在铸件浇注位置时的最高部位，为确保铸件凝固时有足够的金属液对其补缩，需在铸件的上部设置冒口。根据模数法计算出铸件模数：M件=V/A，铸件体积V=6.012×10 6 mm 3，传热表面积A=3.347×10 5 mm 3，M件=1.80cm。 冒口模数M冒=1.2M 件，M冒=1.2×1.80=2.16 cm。根据铸件结构和热节位置决定采用2个冒口对铸件进行补缩。 在法兰上端设置2柱形冒口，查得冒口尺寸为准130mm×130 mm，冒口充满钢液质量13kg。 冒口结构模型见图 1 。

2.优化工艺模拟结果及分析

2.1 优化工艺简介

根据模拟结果可知， 初始工艺中铸件实现了自下而上的顺序凝固，两柱形冒口也起到了补缩作用。只是由于冒口的补缩能力不足， 导致铸件中部产生微量孤立液相区。在最后凝固阶段，冒口根部和铸件同时凝固，铸件不能得到很好的补缩，形成缩孔、缩松缺陷。 该车轮铸造工艺改进的要点是使凝固过程中铸件内出现的孤立液相区延伸到冒口中， 通过增大冒口模数、添加冷铁，使工艺系统能按照顺序凝固方式，将缺陷留在冒口内。为保证获得致密铸件， 对初始工艺进行如下改进： ① 将冒口尺寸改为 准140mm×150mm ； ② 在两冒口对称的铸件中部增设两块适当尺寸的冷铁。 优化工艺模型如图 2所示。

2.2 优化工艺的充型过程及分析

充型过程对铸件的最终质量具有重要影响，浇不足、冷隔、气孔、夹砂等缺陷都与铸造的充型过程密切相关。优化工艺的充型过程见图3。可以看出，浇注系统内的钢液在流动过程中始终处于充满状态， 防止了气体和夹杂物的卷入。 钢液从铸件底部侧向引入型腔，由铸件底部旋转平稳地逐渐上升，没有出现飞溅、喷射现象，见图 3（a） 、 （b） ；随着浇注过程的进行，液面不断均匀稳定地上升，液面延伸到冒口底部，见图3（c） ；冒口为最后填充部位，见图 3（d） 。 可以看出，整个充型过程中，钢液在型腔中的液面比较平稳，表明此浇注系统设计的比较合理。

3.3 优化工艺的凝固过程及分析

将优化工艺三维模型转化为 STL 格式文件，导入 ViewCast 软件， 对其进行网格剖分和参数设置，对铸件的凝固过程再次进行模拟，结果见图4 。 可以看出，当凝固进行到 t=426s 时，铸件底部、浇注系统、以及增设冷铁处，最先凝固；当 t=465s 时，铸件内出现补缩瓶颈，即将产生孤立液相区；当 t=470s时，由于冷铁的激冷作用，初始工艺中铸件中部出现的微量孤立液相区已经消失， 铸件内出现两部分孤立液相区，由两冒口分别进行补缩，孤立液相区不断向冒口延伸；当 t=938s 时，铸件已经结束凝固，孤立液相区出现在冒口根部区域。优化工艺模拟的缺陷预测如图 5所示， 铸件内部没有发现缩孔、缩松缺陷，这些缺陷已经成功转移到了冒口中。铸件凝固过程中，冒口内钢液的温度始终处于铸件的最高状态，补缩通道畅通，冒口是最后凝固部位，实现了从铸件到冒口的顺序凝固，保证了铸件质量。

3.结束语

优化工艺将冒口尺寸适当增大， 并添加相应尺寸的冷铁，模拟结果显示成功转移了热节位置。铸件内无缺陷，缩孔、缩松转移到冒口中，凝固顺序符合设计要求，保证了铸件质量。

参考文献

[1] 米国发，何斌锋.计算机模拟在铸钢后桥工艺优化中的应用[J].航天制造技术，2008，（2）：44-48.

第2篇：铸造工艺设计范文

1.1副车架结构特点如图1所示，副车架外形尺寸为940mm×560mm×230mm，结构上左右对称，两端结构复杂，中间段结构相对简单。铸件正面有较多的半封闭内腔结构。铸17件壁薄（平均壁厚约10mm），壁厚差大，最薄壁厚6mm，两侧安装孔位置壁厚达到40mm。铸件体积约5.6×10-3m3，总重约15kg。

1.2浇注系统设计浇道是合金液从冲头压室进入型腔的通道，浇注系统的设计，应该使金属液以一定的速度，平稳而顺序的充满型腔。浇注系统与金属液在型腔的流动，挤压力的传递，凝固过程的热平衡等密切相关。浇注系统设计的好坏直接影响到铸件的成形质量[10-11]。冲头压室的直径根据实际的挤压压力，金属液的容量等信息确定，副车架挤压铸造试制过程中冲头压室直径为Φ170mm。内浇道直接与型腔相连，其位置、形状和大小决定了进入型腔的金属液的流速和流向，影响产品的成形质量。由于副车架产品结构复杂，尺寸较大，设置多个内浇道有利于金属液的充型，并减少浇不足、冷隔等风险。副车架是一个左右对称的产品，因此内浇道在布置的时候也设计为左右对称。内浇道的位置位于铸件侧壁的边缘，方便浇注系统的去除。具体的浇注系统如图2所示，左右各布置10个内浇道，各浇道横截面积如表1所示，总面积为5778mm2。基于上述的浇注系统，清华大学使用其提出的热-力耦合模拟方法对铸件的凝固过程进行了计算，在模拟中考虑了热收缩和相变收缩，界面传热与变形之间的相互作用，以及材料凝固和受力状态下的力学行为，模拟结果如图3、图4所示。图3清晰的表示了挤压铸造凝固过程中冲头的位移。图4描述的是铸件凝固过程中液相的变化，其中深灰色的部分表示未凝固的部分。铸件中间部分由于结构较简单，壁厚较薄，凝固较快，而两侧结构相对复杂，凝固较慢。当t=17.5s时，铸件的大部分已经凝固，但是仍然有较多的孤立熔池，这些最后凝固的部分往往因为得不到有效地补缩而容易产生收缩缺陷。为了减少缩孔缩松缺陷，根据模拟结果对挤压铸造工艺过程进行了优化，增大1#和7#内浇道的横截面积（根据对称性，铸件右侧的相应位置的内浇道横截面积也增加），有利于挤压力的传递，同时在A、C、B、D四个位置实施局部加压，具体的做法是在金属液充满型腔但未完全凝固的时候，位于A、C、B、D四个位置的二次挤压冲头启动，实施局部多点挤压，局部加压的比压约为250MPa，在压射终了延时3～5s后启动。使得该位置的金属液能够保持在较高的压力下凝固，从而减少收缩缺陷。

1.3挤压铸造副车架的研制挤压铸造副车架产品的工艺流程为：合金熔炼—精炼除气—挤压铸造—T6热处理—机械加工—性能检测—表面处理。合金为A356铝合金，合金成分见表2。熔炼过程中使用N2精炼，同时加入一定量Al-Ti-B和Al-Sr分别用于细化晶粒和改善共晶硅的形貌。由于产品尺寸大、结构复杂，副车架的试制在SCV-2500型立式挤压铸造机上完成，该设备提供2500t的锁模力。挤压铸造过程中浇注温度约700℃，模温机设定的模具温度为250℃，冲头主压射比压约97MPa，保压时间20s，在充型过程中，冲头移动的速度为0.1m/min，充型末期，冲头移动速度可达到0.2m/min。局部加压的比压约250MPa，在压射终了延时3～5s后启动。对挤压铸造件做X光检测，观测位置如图5所示，由于结构的对称性，图中只在铸件的左半部分标注观测位置1-6。X光检测结果如图6-图9所示，从图6和图7可以看出，在初始工艺条件下，铸件在观测位置1，2，4，5，6都有不同程度的缩孔缩松缺陷，而这些区域正是模拟计算中对应的最后凝固的部位（如图3所示）。具体来看，参考GB/T9438－2013，铸件的缩孔缩松按照缺陷的等效圆直径可分为8级，1级最轻，8级最严重。关键区域位置1有不明显的2级缩孔，位置3无缺陷，位置4有3级缩孔，而对于一般区域，位置2存在3级缩孔，位置5存在3级缩孔，位置6存在4级缩孔。工艺优化后，由于扩大了位置1和位置6附近的内浇道截面积，有利于挤压力的传递，同时在位置4和位置6局部加压，使得该区域的金属液能保持在较高的压力下凝固，从X光检测结果来看，工艺优化后，位置4存在远离安装孔的1级缩孔，位置2存在1级缩孔，其他位置没有缺陷。优化工艺显著减少了副车架的缩孔缩松缺陷。

1.4挤压铸造副车架产品图10为工艺优化后的挤压铸造副车架产品，可以看出，铸件成形质量好，铸件正面的半封闭腔状结构以及其他筋板结构成形完整，没有出现冷隔，浇不足等铸造缺陷。表面光洁度高，除了一些必要的安装孔位置外，并不需要额外的机加工工序。

2组织观察与力学性能分析

将铸件做整体热处理，热处理工艺为T6，具体的工艺参数为固溶温度535℃，固溶时间4h，时效温度155℃，时效时间5h。按照图5所示的方案对副车架本体进行取样以分析其微观组织特征。金相试样经过粗磨、精磨、机械抛光后根据工艺的不同采取不同的腐蚀方案。铸态试样采用电解腐蚀方案，腐蚀剂为高氯酸与无水乙醇混合液，二者按照1∶9的体积比混合，电解参数为电压20V，电流0.5A，腐蚀时间约6s。热处理态试样采用苛性钠腐蚀方案，腐蚀剂为质量分数1%的NaOH水溶液，腐蚀时间约20s。腐蚀完成的试样经超声振动清洗后用AXIO金相显微系统进行组织观察。图11-图12分别为铸件铸态和热处理态不同取样位置的微观组织，图13为铸态和热处理态的共晶硅形貌。根据Al-Si二元合金相图，A356铝合金属于亚共晶合金，在凝固过程中先生成α-Al树枝晶（如图13a中的浅色部分），然后在枝晶间析出Al-Si共晶体[12-13]（如图13a中的深色部分）。从图11可以看出，不同位置的枝晶形貌相似，枝晶臂的大小和粗细基本一致，α-Al基体和共晶成分的比例也大致相当，说明铸件不同位置的组织一致性较好。在共晶温度下，Mg和Si在α-Al中的溶解度分别为1.17%和0.68%[14]，而Mg和Si在合金中的实际含量分别为0.35%和7.47%（见表2），因此，在固溶处理过程中，Mg基本上能溶入α-Al基体中，但是绝大部分的Si没有溶入基体而是存留在枝晶间，如图12中的深色部分，在固溶过程中，未溶解的共晶Si逐渐球化，由铸态的纤维状逐渐转变为颗粒状，如图13所示。此外，一般认为在时效处理中，α-Al基体中的Mg和Si因为溶解度下降以Mg2Si相弥散析出。直接从铸件本体取样以分析材料的力学性能，结果表明，经过T6热处理强化后，本体材料的抗拉强度可达到280MPa，屈服强度可达到225MPa，伸长率可达到8.1%，硬度为HB95。

3结束语

第3篇：铸造工艺设计范文

铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一，也是促进本科生就业的一个重要的方向，《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程，该课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识。目前《铸造工艺与设备》课程缺乏和理论课程相配套的实验，面临这个现实，将计算机模拟仿真技术应用于铸造专业课程的教学是一个很好的教学方法。应用计算机模拟技术及其仿真软件对砂型铸造过程进行工艺参数及砂模结构进行优化是一门前沿新技术。采用模拟仿真进行铸造工艺课程教学，既解决了实践环节缺少的矛盾，又能直观逼真地模仿铸造工艺过程，使学生较快掌握所学专业知识及并优化工艺和模具，直观生动地展现铸造过程各种物理场的细节变化，科学准确地传递大量有价值的数据，可提高教学质量，起到事半功倍的作用。

案例：铸造工艺冒口设置对铸件质量的影响，此零件为直齿轮，铸件材质为铸钢，零件净重为22.68kg，铸型重量23.98kg，铸件轮廓尺寸为83.88×Φ358.72，属于回转体中小型零件，大量生产。技术要求：铸造圆角R3-R5；齿部面淬火HRC40-45.铸件的最小壁厚为12mm，超过了可铸壁厚6-10mm的上限，不易产生浇不到的现象。考虑到铸件80mm处为整个铸型的最高处，则在此处要考虑排气问题，避免产生气孔缺陷。

两种冒口设计方案（见图1）：方案1、齿轮中央放置一个冒口；方案2、在齿轮中央放置一个冒口、边缘放置一个冒口。

第4篇：铸造工艺设计范文

关键词:夯土；建造工艺；建筑设计

泥土作为我国一种历史悠久的建筑材料，自国就有传统的夯筑工艺，并且在我国的建筑历史上也取得过辉煌的成就，但这种建筑工艺由于长期没有得到有效的创新改善，随着现代先进技术的发展，这种传统的建筑技术逐渐被淘汰，甚至采用这种建筑工艺的地区成为了贫穷落后的一种标志［1］。但近年来在绿色建筑与建筑可持续发展的理念下，夯土建造工艺逐渐逐渐受到了人们的关注，在现代建筑设计中，如果能够良好的应用夯土建造工艺，不仅能够为建筑业的可持续发展提供助力，同时也能够为现代建筑的设计增添性的建筑作品。因此针对现代夯土的建造工艺进行分析，将现代夯土建造工艺应用于建筑设计中，对建筑行业的发展有很重要的意义。

1现代夯土建造工艺

1．1现代夯土建造工艺设备

在现代夯土建造过程中，模板时夯土建造中最重要的设备，模板必须要满足整体的稳定性与夯土墙体的光洁度，因此模板需要根据具体的需求采用钢、铝以及木板进行组合使用，现代夯土建造工艺中的模板包括了板材系统与侧压力的加强系统，目前现代夯土的模板根据需要主要分为现代横向连续模板、现代竖向独立模板以及现代整体独立模板。不同的建筑结构对夯土建造的模板结构也不同，随着需求的提升，在现代夯土建造中还有异形模板以及自主研发的模板［2］。针对不同的需求，模板系统需要与建筑设计紧密相连，同时模板系统的逐渐成熟为现代夯土建筑的设计提供了保障，而随着夯土建筑设计的不断发展，也促使夯土建造的模板系统跟着不断研发。除了各种不断被研发的夯土建造模板外，在现代夯土建造工艺中还有其它的建造设备，比如现代气动夯锤、冲击夯、碾压机等，这些现代夯土建造设备能够产生很好的压实效果，同时采用现代化先进的施工设备也能够提升现代夯土建造的夯筑效率。

1．2原料处理

原理处理是夯土建造过程中的第一步，但对整体的建造效果影响非常大。在对夯土建造中的原料进行处理的过程中，主要是控制好含水率以及土壤的粉碎度，因为材料中的含水率与粉碎度对建造的效果质量会产生直接的影响。一般在含水率的控制过程中，主要是先将材料中的水分去除，可以通过晾晒、风干等方式进行，材料中的水分去除后能够降低在材料混合过程中的水分控制难度［3］。另外如果土壤比较潮湿，在去除水分之后一般都会凝结成又大又硬的土块，这种状态并不适合与其它材料混合，因此需要采用破碎机进行粉碎，将处理后的土壤进行防潮隔离处理。原料处理后则需根据建造建筑设计的标准，将土、沙子以及石子等按照相应的比例进行配比，接着进行混合料的发酵，发酵过程中要控制好周边的环境，做好防潮处理，最后根据要求完成混合料的添加。

1．3墙体夯筑

墙体夯筑是夯土建造过程中的主要工艺，一般包括模板架设、夯筑施工、模板拆除等相关步骤。其中模板的架设对整体的施工质量与施工安全至关重要，在架设过程中需要插入木楔等措施来调整板面的竖直与基面的水平，保障夯筑墙体的均匀竖直，一般采用“T型”模板进行夯筑能够加强墙体的整体性与稳定性。在夯筑施工过程中，主要包括“倒”、“平”、“量”、“踏”、“夯”、“补”六个环节，在每一层夯筑的过程中需做好每一个环节［4］。最后在模板拆除的过程中，需要主要不要损伤的墙面，因为新夯筑完成的墙面还没有完全干燥，因此强度还没有达到相应的标准，一般需要根据模板的大小由几人合力配合一起拆卸。

2现代夯土建造工艺在建筑设计中的应用

2．1现代夯土建造工艺在建筑构造设计中的应用

针对现代夯土建筑设计而言，夯土墙体必须要要具备良好的力学性能，，夯土建造的墙体必须要稳定的墙体来克服墙体的沉降以及墙体底部的碱侵蚀，同时在设计过程中还需要削弱水分对夯土墙体的影响，增强其防潮能力。针对现代夯土建筑的性能要求，在现代夯土建造过程中，夯土墙体的基础非常重要，一般可以采用砖基础、混凝土基础以及石材基础等。在防潮处理过程中，主要是阻断地下传递上来的水分，需要阻断墙体下的毛细现象，一般可以采用砂浆防潮手法以及油毡防潮的方法进行处理，也可以直接抬高墙体底部的标高。墙体是建筑的主要组成部分，墙体的结构性能是建筑设计中的重要部分。在现代夯土建筑中，夯土建造为了满足建筑设计的要求，在夯筑墙体时一般是采用横向连接与竖向承载两种方式。其中横向连接是指墙体与墙体、柱子、门窗以及圈梁等之间的连接。在墙体与墙体之间的连接中一般是采用横向夯筑与竖向夯筑两种形式，这样不仅可以提升施工的效率，同时还可以保证墙体的干缩率最小化。墙体与柱子之间连接是，一般讲柱子分为构造柱与框架柱，通常构造柱与墙体的关系更紧密，通过设置构造柱能够加强墙体的延展性，在结合圈梁就能够进一步提升墙体的稳定性，具体需要根据设计的要求来设置构造柱。在墙体与门窗进行连接时需要设置预埋件，如果直接安装门窗套的话，不利于墙体的稳定性，通过设置预埋件与门窗套连接起来就不会对墙体产生影响。最后是墙体与圈梁之间的连接，一般这个时候的连接主要是采用竖向加固与横向连接，竖向连接能够加强墙体与圈梁的上下紧密性，而横向连接则能够加强墙体与墙体之间的整体性。

2．2现代夯土建造工艺在建筑空间形体设计中的应用

现代夯土建筑的空间形体设计中，主要分为外部空间与内部空间，在外部空间中，主要包含线、面、体三种元素。其中线元素属于一个二维元素，线性元素在设计中主要以方向性为主。在现代夯土建造中受建造工艺的影响，能够产生水平向的均匀肌理，从而使得建筑具备了天然的线性元素，也就是方向导向性。现代夯土墙体在建筑设计中的面元素也有独特的魅力，夯土建造与其他材料的建筑不同，不像混凝土、砖筑体那样的冰冷与严肃，给人带来更多的是亲切与温暖，夯土墙面仅靠自身肌理与颜色便能够吸引人们的目光［5］。夯土建筑中的体元素主要依靠根植的场地，建筑如同从当地的土地中直接生长出来，与周边环境的融合度非常高，材料的色彩与肌理能够非常接近周边的环境，符合现代建筑设计中的地域设计特点。针对建筑设计中的内部空间设计，通过夯土建造工艺所塑造的内部空间更具纯粹性，新型的夯土墙体具有独特的魅力，同时与其他材料所构造的建筑内部空间相比，夯土建造的内部空间能够增添建筑设计中的亲切性，与冰冷的混凝土相比，夯土墙体符合了人们对土地的亲切感，增添了人们对建筑空间的归属感。

3总结

通过本次的研究分析可以了解到，新型的现代夯土建造工艺相比与传统的夯筑工艺，其耐久性与力学性能更强，能够达到现代建筑设计的相关标准要求，且夯土建筑能够给现代建筑带来新的设计元素，增加建筑的亲切感与归属感，并且对于现代建筑的可持续发展有很重要的意义。

参考文献

［1］陆磊磊，穆钧，王帅．黄土高原地区传统民居夯筑工艺调查研究［J］．建筑与文化，2014(08):55－56．

［2］尚建丽．传统夯土民居生态建筑材料体系的优化研究［D］．西安建筑科技大学，2015．

［3］彭道强．夯土房屋墙体试验与结构性能改良技术研究［D］．西安建筑科技大学，2012．

［4］张波．生土建筑墙体改性材料探讨［J］．攀枝花学院学报．2013(03):95－96．

第5篇：铸造工艺设计范文

【关键词】建筑；设计；层高；钢筋；选型

一般的民用建筑物由基础、墙体、柱、梁、板、楼梯、屋盖、门窗等基本构件组成。在设计中若能精心设计每一构件，在多个可行的方案中进行经济比较，使各个构件的造价降下来，则整个工程造价就会降下来。

按我国现行的建筑工程造价构成分析，尽管设计费在建设工程全过程费用中比例不大，一般只占建安成本的1.5%-2%，但对工程造价的影响可达75%以上，由此可见，设计质量的好差直接影响建设费用的多少和建设工期的长短，直接决定人力、物力和财力投入的多少。合理科学的设计，可降低工程造价10%.但在工程设计中不少设计人员重技术、轻经济，任意提高安全系数或设计标准，而对经济上的合理性考虑得较少，从根本上影响了项目成本的有效控制。特别是设计阶段对项目经济的影响 达70%-95%。下面对民用建筑设计中降低工程造价的途径谈几点看法:

1 地基处理方案的选择

目前，建筑物逐步走向多层、高层、甚至超高层。对地基的要求越来越高，天然地基已无法满足工程需要，地基处理方案也越来越多。就桩基而言就有好多种，如现浇钢筋砼灌注桩、预制钢筋砼桩、双灰桩、碎石桩、高压喷射水泥桩、粉喷水泥桩、粉喷石灰桩等。事实上，各方案造价往往有较大差距，选择经济好的方案能大大降低造价。

2 钢筋种类的选择

现在市场上钢筋种类很多，如Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋、新Ⅲ级钢筋、冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋等。大多数设计人员一般把设计的重点放在配筋计算上，忽视了钢筋种类的选择。在满足结构设计的前提下，选择造价低的钢筋方案，可以达到降低工程造价的目的。如在一些大跨度无梁板设计中，过去常采用φ10-φ12Ⅰ级钢筋，若采用φ12Ⅱ级钢筋，可减少30%的钢筋用量。按我省现行材料价格信息Ⅰ级钢筋和Ⅱ级钢筋价格基本相等。显然，使用Ⅱ级钢筋要经济得多。新Ⅲ级钢筋、冷轧带肋钢筋是近年来推广使用的新型钢筋。新Ⅲ级钢筋是专门为建筑结构应用开发的新型钢筋，比普通Ⅱ级钢强度提高近20%，而每吨价格却增加不超过10%。选用新Ⅲ级钢筋，不仅可以节省用钢量，同时可增加建筑物安全储备和砼结构强度，对高层和重要建筑作用尤其显著。冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢或低合金钢热扎园盘条为母材，经冷轧减径后在其表面冷轧成具有三面或二面月牙形横肋的钢筋。在现浇板中大多数用φ6-φ12热轧Ⅰ级钢，强度值210Mpa。若用冷轧带肋550级代替，其强度值340Mpa。用等强代换计算，可节省用钢量(1-210÷340)×100%=38%。且它们与砼的粘结强度相当于光面钢筋的三倍以上。冷轧扭钢筋，是将低碳钢热轧园盘条经专用钢筋冷轧扭机调直，冷轧并冷扭一次成型，具有规定截面形状和节距的连续螺旋状钢筋。由于其截面形式的变化，使其强度提高近一倍，连续螺旋状与砼的握裹力提高近80%。不仅节约钢筋用量35%左右，且提高钢筋与砼的协调工作能力。

3 框架结构的非承重墙体种类选择

在目前高层建筑中非承重墙对工程造价有着较大的影响。传统的做法是粘土空心砖，自重大，保温性能也差。现在有许多轻质、隔音、隔热且价格较经济的新型建材可供选用。如加气砼、砼空心砌块、水泥玻璃纤维板、石膏条板、膨胀珍珠岩空心条板等。

4 控制层高

在满足建筑功能的前提下，适当降低层高，会使工程造价降低。有资料表明:层高每下降10厘米，工程造价降低1%左右，墙体材料可节约10%左右。

5 楼梯选型

在一些工程中，我们经常看到3米乃至4米宽的楼梯仍有用板式的。实际上，当楼板长大于3米时，就应该设计成梁式楼梯。如某工程楼梯间跨度为3.6米。采用板式时板厚130毫米，砼用量为1.5米3、钢筋用量50公斤；而采用梁式楼梯时、板厚40毫米，砼用量为1.3米3，钢筋用量为26公斤，显然梁式楼梯要节约资金。

6 采用"隔震"技术

"隔震"在多层中可采用，其主导思想是将建筑物的基础与主体之间用一种特殊的橡胶垫即所谓的"隔震垫"隔开，使基础和主体之间的刚性连接变成柔性连结。这样一旦发生地震，可大大减轻地震力对上部主体结构的影响。因此，整个结构受力构件的配筋及截面尺寸都可以减小，从而降低工程造价。

7 各专业设计协调配合

在实际中经常发生凿洞拆墙现象，造成人力财力的浪费。各专业应相互配合，及时协调各有关问题，把隐患消灭在设计中。

8 采用合同措施，有效控制造价

针对目前设计人迥经济观念淡薄，设计变更随心所欲。笔者认为应在设计合同经济条款上，增加设计变更及修改的费用额度限制条款，如设计变更费超出施工合同价的某一比例（如5%）时，则扣罚一定比例的设计费（设计质保金）。采取一定的约束力是对设计规范、设计标准、工程量与概预算指标等各方面控制的一种举措。

只要加强设计阶段管理，使设计部门和设计人员严格遵守"经济、适用、合理"的原则，精心设计，选择合理的设计方案，应用现代科技成果，就可以实现降低工程造价取得经济效果的目的。

参考文献

[1]龚维丽. 工程造价的确定与控制[M].北京：中国计划出版社

[2]杜红艳. 如何加强建设项目的工程造价管理[J].山西建筑

第6篇：铸造工艺设计范文

关键词：建筑识图与构造;工学一体;专业基础课

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2015）02-0096-03

收稿日期：2015-01-12

作者简介：费 腾（1987-），广州市建筑工程职业学校助理讲师，建筑学学士。研究方向：建筑工程。（广东 广州/510403）

基金项目：本文系广州市教育局2014年广州市中等职业学校市级立项建设精品课程《建筑识图与构造》成果材料。课程建设单位：广州市建筑工程职业学校;立项编号：穗教职成【2014】26号;课题负责人：陈若山。

《建筑识图与构造》是一门专业基础课。该课程主要通过介绍工业与民用建筑的基本构造原理、构造组成和分类、构造方法等，让学生掌握建筑构造的相关知识，识读建筑构造的施工图纸，并能够运用构造知识解决实际问题，具有很强的技术性和综合性。因此这门课也是建筑工程施工、工程造价、工程监理等专业的主干课程之一。

《建筑识图与构造》的教学面临着诸多的问题。首先，该课程知识面广、综合性强，牵涉到很多其他课程的相关知识，例如《建筑力学》、《建筑材料》等。而中职学校的学生在诸如《建筑力学》等课程上的学习能力十分有限，往往不能够取得较好的学习效果，从而影响了《建筑识图与构造》的课程学习效果。第二，《建筑识图与构造》涉及的概念分类多、技术规范多、图集图样多。中职学生面对这样的课程，普遍具有畏难心理。再者，《建筑识图与构造》所使用的教材在内容上重理论而轻实操，强调传统而忽视新工艺和新型材料的应用，行业相关规范、标准没有与时俱进，教材内容上与实际工程有一定距离，知识更新缓慢，跟不上建筑构造新工艺和新型材料应用的发展。

要改变这种情况，提高《建筑识图与构造》等专业基础课的教学质量，就要打破既有的“重理论轻实操”的局面，改变目前的教学模式，提高学生的学习主动性。在职业教育工学结合的主流背景下，探索专业基础课与实际工作任务相结合，强调工作过程与学习过程的同步，即工学一体化，是专业基础课进行转变的切实可行的方向。

工学一体化教学模式是近年来国家职业教育部门大力提倡的一种新的教学模式，其目的是提高被教育者（技能应用型人才）的综合素质，采用理论与实践相结合的教学方法，将工作与学习融为同一个教学体系。

在我校申报并立项的特色课型研究课题《中职建设类专业课程工学一体课型实践研究》中，我们对“工学一体”的定义是：“以工学结合教材为文本，以典型工作任务为载体，通过完成学习任务来学习理论和训练技能。做到在工作中学习，在学习中学会工作。”在此基础上，笔者通过对《建筑识图与构造》课程的教学进行工学一体课型的实践研究，以课程的教学设计为载体，探索土建类专业基础课工学一体化教学的转变方式。

一、课程的内容

《建筑识图与构造》课程的核心内容和任务是：建筑制图识图基础、民用建筑构造组成、原理及其运用、施工图识读初步。它们之间的关系是：以建筑制图识图相关理论知识为基础，利用所学的理论知识与原理重点掌握民用建筑的构造及其组成原理，并在学习的过程中结合建筑制图识图的知识进行实践的训练，在实践过程中培养学生的动手操作能力、对建筑构造的识别和应用能力，最终逐步形成建筑工程图纸的识读能力。

二、设计思路

打破传统的学科理论型教学模式，以职业活动的典型工作任务为依据，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程教学的内容;以学习任务作为学生学习和能力训练的载体;以工学一体化为基本模式，在教学活动中的具体表现“教、学、做”一体化;用任务的完成程度来考核学生的知识与技能的掌握程度，突出工学结合与职业能力、职业素质的培养，满足学生职业发展的需要。

在《建筑识图与构造》的教学设计思路中，具体应当主要体现在以下几个方面：

（一）突出实践的主体地位

工学一体课型模式下的教学，必然要体现出行业知识和技能实践在课程教学中的重要性。目前，很多学校都在重视专业课程的实践部分，但在具体的实施环节中，主要体现在单纯地增加实训课时。实践性在职教专业课程教学中的主体地位，不能够仅仅靠实训课时的多与少来体现，更重要的是在课程的教学内容安排上真正做到“以行业中的典型工作任务来引领理论知识”。

（二）以典型工作任务引领学习任务，进行教学的组织

1.将实际工作岗位上的完整而真实的工作项目，作为课程教学内容选择的基础。现实工作情况中有很多任务，其中只有一部分任务是有教学价值的，先将它们描述出来，再进行优化，选出若干个典型工作任务。

2.按照实际工作中生产的组织方式来组织教学内容。

3.结合《建筑识图与构造》课程教学内容特点和教学目标要求，将课程内容与实际的工作任务联系起来，转变为学习任务;对学习任务进行排序，按照专业知识和专业技能在实际工作任务中的组织流程来进行教学内容的组织和安排;学习任务的选择和排序要注意理论知识和实践技能容量均匀，不能头重脚轻。

（三）重视学生“举一反三”的能力

中职学生在学校进行专业知识和技能的学习，其最重要的学习目标，是提高他们解决实际问题的能力，而非知识的掌握。对于我们的教学工作而言，专业理论知识只是学生学习的内容，学生的应用能力才是培养目标的核心。要让学生通过行动解决实际问题，并伴随着这个过程掌握理论知识，再把所学知识反过来投入到实践中加以运用。

三、学习任务的确定

按照“打破传统的学科理论型教学模式，以职业活动的典型工作任务为依据”的设计思路，我们需要把《建筑识图与构造》的课程内容以“描述工作任务―优化工作任务―设计学习任务”的方式重新进行整合。新的教学方案应当把学习的内容融入到课程的学习任务中，利用完整的任务实施过程来贯穿学生的整个学习过程，同时在学习任务中分解出若干个子任务，通过任务的完成实现每一个基本教学目标的达成。

下面以《建筑识图与构造》中的第九章《屋顶构造》的学习内容为例，通过企业工作情境，提炼出学生在岗位上所需体现出的职业能力，再与课程的知识进行融合，确定工学一体课型模式下的学习任务和学习内容，如表1所示：

四、任务实施

《建筑识图与构造》采用工学一体课型的模式进行教学，最根本的着力点就落在对每个学习任务的实施过程。任务实施过程可以由教师根据学习任务和学习内容的特点，有针对性地进行具体、灵活的设计，其形式简单清晰即可。

笔者以《建筑识图与构造》课程的第七章《门与窗构造》中的“门的构造”的内容为例，进行学习任务实施过程的设计，实施过程设计如表2所示：

在进行任务实施过程的设计时，有以下几点：

（1）将以往教师主动而学生被动的知识传授方式，尽可能转变为学生主动而教师被动的方式，增加学生的主观能动性的发挥空间。教师把课堂作为学生施展学习活动和表现学习行为的空间，把自身变为集引导、咨询、总结、提炼、答疑于一身的帮助者。

（2）各个任务的实施过程可以有多种形式，不拘一格，例如个人学习和小组学习的权重分配、任务的实施步骤、任务的完成方式等。总体的原则是让任务的布置最有利于学生实施任务并获得解决问题的能力。

（3）一个任务的实施过程可以具体分为多个部分，如表2中模仿学生玩游戏的形式，以设关卡的形式进行，让学生在任务的实施过程中通过层层过关来建立个人的自信心，同时获得成就感。

五、考核评价

通过完成表2中“门的构造”学习任务实施过程，其考核评价表可以如表3所示：

在对学生的任务评价中，需要体现出两个方面：

（1）过程性评价要大于终结性评价，重点关注学生在任务实施过程中的参与程度，以此来评价学生通过完成任务使得自己的解决问题的能力得到提高。

（2）考核评价体系包括自评、他评、教师评价。其中学生互评的形式可以不采用小组评价的方式，改为随机挑选两名学生对某个学生在任务实施过程中的课堂表现，以及完成的练习等成果等方面进行评价。他评的两名学生可以是同小组讨论的同学，也可以是其他小组的学生。由两名其他同学进行他评的方式，相比于小组评价的方式更为灵活。

在工学一体的模式下，探索《建筑识图与构造》课程的新的教学方式，其目的是为了降低课程的学习难度，让学生在亲自参与任务实施的同时体验学习过程，在完成具体任务的同时学习专业理论知识，有效地提高了学生对专业理论和工作实践的有机融合。另外还能够提高学生的沟通能力、协调能力、学习能力和自我管理能力。最终使学生获得解决实际问题的应用能力。今后我们还需要进一步深化工学一体课型的教学实践，从而促进土建类专业基础课程的教学模式的转变与发展。

参考文献：

[1]罗丽玲，卜振龙.高职建筑构造课程教学改革探索[J].广西教育，2014（1）.

[2]刘明.工学一体化教学模式在中职数控加工专业中的运用[J].中国现代教育装备，2014（6）.

[3]苏廷志.对高职工程造价类《建筑构造与识图》课程运用建筑教学模型教学效果的初步研究[J].商情，2012（49）.

[4]孟吉.电气技术应用专业工学一体化教学实施方案研究[J].课程教育研究，2013（36）.

第7篇：铸造工艺设计范文

关键词: 建筑工程造价; C/S模式; B/S模式; 混合模式

1 引 言

近年来，随着我国经济的发展，城市化建设事业得到了突飞猛进的发展，在建筑工程建设中, 对工程造价进行系统管理越来越受到重视。原有的建筑工程造价系统在通用性及造价实时计算等方面已不能满足当前的应用需要。迫切需要开发新的适应时展的建筑工程管理信息平台。

2 建筑工程造价系统主要功能

建筑工程造价管理信息系统设计开发的主要目标是: 建立一套全过程全方位的工程造价管理系统，将各种信息汇集起来进行集中处理，包括包括数据录入、动态管理、预算管理、工程管理、造价分析、定额项管理、权限管理等。将这些子系统通过网络联系起来，达到信息共享、相互联系、相互制约的目的，组建一个有机的建筑工程造价系统，并使造价分析溶于系统之中，从而进一步提高建筑工程造价决策和设计阶段的合理性、准确性、科学性。建筑工程造价管理信息系统是一个较为复杂的系统，一般来说应具有如下功能:

(1)建立一套工程造价管理系统，包括数据录入、动态管理、预算管理、工程管理、造价分析、定额项管理、权限管理等多个子系统;

(2)施工前和施工过程中实现工程造价的有效控制，工程结算时实现造价的合理核实确定;

全过程控制：项目投资决策阶段、项目设计阶段、项目发包阶段、项目施工阶段、项目竣工验收阶段

(3)实现工程造价分析，从多个角度对工程造价进行分析。

①工程造价分析应是全面的，应包括建设投资包括的各种费用。

②工程造价分析应该分出层次，至少应分析到单位工程。

③进行指标计算和分析，通过生产能力、建筑物结构形式、建筑面积等特征，对材料用量、单位造价等指标进行综合计算和分析。

④工程造价要分析主要人工、主要机械、主要材料、主要实物的数量及相应造价。

⑤建立造价数学参考模型，全面、动态地对工程造价进行分析，通过对相关参数的调整，能够对不同地点、不同时期、不同规模的工程造价进行预测和分析。

(4)数据集中管理，功能分散处理，共享信息资源。考虑到现行管理机构的需要，材料管理、设备管理等由相关的职能部门来管理;

3 建筑工程造价系统统设计

3.1 系统体系结构的选择

目前构建建筑工程造价管理系统的体系结构主要有两种：C/S模式和B/S模式。我们通过对系统的功能需求进行分析，比较二者优缺点。

（1）C/S模式

C/S模式的优点：

1）交互性强：由于C/S模式在客户端有较为完整的应用程序，事务处理能力强，能够解决复杂的问题 适合进行大量的数据录入工作。

2）安全性高：基于C/S结构的系统一般运行在局域网内，采用安全性较好的网络协议，而访问系统使用专用的客户软件，能提供更为安全的数据存取模式。

3）数据处理能力强： C/S 模式采用的是双层结构，网络数据传输速度快，处理大容量信息能力强。

C/S 模式缺点：客户端维护成本高，工作量大，软件升级复杂。

（2）B/S模式

B/S 模式的优点：

1）开放性高：基于B/S结构的系统是一种开放系统，在客户端只要安装了标准的浏览器软件便可以与服务器进行交互，它满足了开放式信息共享的要求，对建筑工程造价管理系统而言，适合对建筑工程造价数据库中数据进行检索、查询。

2）维护简单：客户端维护工作简单，实现了“瘦”客户机、“胖”服务器。在B/S结构中，管理和维护集中在服务器端。

3）能够跨越异质异构网络互联。

B/S 模式的缺点：由于采用国际互联网的开放性协议，对系统所必须的安全还缺乏足够的保障措施，防火墙技术并不能完全屏蔽网络黑客和内部人员对系统的恶意侵袭。另外，由于应用服务器运行数据负荷较重，响应速度较慢，不利于处理海量数据。

（3）C/S模式与B/S模式的结合

通过以上分析可以看出，在建筑工程造价管理系统中单独采用C/S模式或B/S模式都存在一定的缺陷，不能很好地满足需要。本系统采用一种基于Internet的C/S和B/S的混合体系结构，用户可以通过浏览器进行网上注册，输入造价资料，查询分析造价资料，浏览造价信息。同时考虑到浏览器交互能力弱的特点，很难通过浏览器将大量数据直接导入系统数据库，所以，对于系统历史数据的导入仍然采用采用C/S结构，对系统运行所需基本资料和造价资料进行维护和导入。从而使本系统操作界面简单实用，并符合系统需要和用户的使用要求。

3.2 系统总体结构设计

根据系统需求分析，设计了系统的整体框架，它包括7个子模块：数据录入模块、动态管理模块、预算管理模块、工程管理模块、造价分析模块、定额项管理模块、权限管理模块。

其主要功能模块如图1所示：

（1） 数据录入模块

这个模块提供了系统的输入功能，通过手工输入或者已存在数据的转换导入，将造价文件数据录入到系统的数据库中，并放置在相应的数据库表中。

（2） 动态管理模块

动态管理模块提供了对建设准备、建设施工、竣工等阶段的管理，这些阶段为工程造价的实际发生阶段，必须对其进行动态管理，及时发现造价的不正常情况，进行动态的调整，对不合理发生的费用及时进行干预，避免再次的发生。确保工程造价控制在合理的范围。及时发现节省造价的施工方法并进行推广。

（3） 预算管理模块

预算人员通过此模块来管理预算项信息，包括预算项的添加、修改、删除等。

（4） 工程管理模块

该模块包括工程合同管理模块和工程进度管理模块。工程合同管理模块以项目方式对合

同进行管理,可对每个合同进行评审、合同借阅、资质管理、质保金、合同付款、合同奖励、合同结算的跟进工作。工程进度管理模块：提供的比较直观的工程进度管理方式，用户可以对每个项目划分成不同的计划表，同时还可以对每个计划表定义不同的工作内容及分项工程等。不同工程的用户根据不同的权限，填报工程计划，包括施工、停工、竣工状态等。

（5） 造价分析模块

提供了工程投资成本分析造价纵向分析造价横向分析造价指数、造价预测、造价文件

审核等造价分析功能，是系统功能的主要部分。

（6） 定额管理模块

定额管理模块主要提供了对定额的查询和补充定额的录入，以便能够对定额进行系统的管理。

（7） 权限管理模块

系统维护模块主要提供的是系统的用户管理、权限管理、修改密码、重新登陆、重新连接、工具条、退出系统等功能。

4 总结

第8篇：铸造工艺设计范文

CAD/CAE一体化技术在铸造过程的应用已成为铸造技术发展的一个显著特点。铸造工艺CAD的开发基本上涉及所有的CAD软件，包括各种材料，各种铸造类型、数据库等，可以说是全方位立体式发展。目前国内基于三维CAD软件的铸造工艺CAD的研究还很不成熟，有待进一步的发展。

一、CAD/CAE技术在球墨铸铁件工艺设计中的应用

CAE技术被应用在铸钢件，拥有大量准确的判据，可以判定铸造凝固过程阶段的缩孔和缩松等缺陷，但由于球墨铸铁其特殊的糊状凝固，限制了球墨铸铁铸造过程CAE技术应用。

针对球墨铸铁的特殊性开发了专用模块解决球墨铸铁CAE技术的准确性问题，模拟球墨铸铁凝固过程中的收缩与石墨化膨胀的祸合作用结果上己经达到了应用程度。针对球墨铸铁件在工艺设计过程中的困难，提出将CAD/CAE技术应用到工艺的设计过程中，并开发专用的球墨铸铁设计系统，以满足CAE模拟和CAD设计时的需要，提高设计成功率，减少设计周期。

二、铸造CAE数值模拟理论和CAD参数化造型技术

熔融的金属充型与凝固过程为高温流体于复杂几何型腔内作有阻碍和带有自由表明的流动及向铸型和空气，的传热过程。该物理过程遵循质量守恒、动量守恒和能量守恒定律。

铁合金铸件的性能易受冶金方法和工艺条件的影响。铸件的显微组织和机械性能不仅取决于热流动，还取决于以下参数：合金成分、基本金属处理、微量元素和杂质的数量、孕育处理方式、孕育材料的数量和种类、孕育方法、沉积相的生长动力和冷却条件决定实际的微观组织。因此必须研究凝固，疏松的形成和固态转变，这些共同影响铸铁零件机械性能的因素。

Pro/Engineer是目前世界上最流行的三维机械CAD软件之一，本文选择其做为CAD平台，完成铸件的三维实体建模，以及二次开发其族表功能，实现墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统中浇冒补缩系统的三维模型的自动建立。

三、球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统

CAE技术作为球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统和CAD工艺设计的参数依据。铸造工艺集成化工艺设计，是在整个工艺设计过程中，利用CAE技术确定铸造缺陷的位置、类型等，再进行有针对性的工艺设计，减少了传统方法中对铸造经验的依赖。利用球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统提供设计参数和进行浇冒补缩系统建模模型，同时应用CAD造型技术实现设计的三维造型。

利用CAD技术对铸件进行三维实体造型，并进行分型面设定、最小铸出孔、拔模斜度等必要的工艺处理。设定浇注温度，浇注时间等工艺参数。在整个系统中，CAE平台是为设计工艺提供判断依据，为球墨铸铁铸造工艺CAD/CAE系统提供部分参数。球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统就是CAD与CAE之间的纽带，为两者提供参数和模型。

球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE整个系统是由五个模块和一套依靠Pro/E二次开发的CAD造型系统构成的，包括浇注系统设计模块，补缩系统设计模块，球磨铸铁数据库，铸造材料数据库和铸造工艺数据库。

四、球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统应用

随着计算机技术在铸造行业得到迅速的发展，借助铸造CAE软件可对铸造的充型、凝固过程在计算机上进行模拟，铸造工业中采用计算机模拟技术可以缩短产品试制周期，降低生产成本及提高材料利用率。笔者利用铸造工艺CAE技术，应用球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE辅助系统，集成铸造CAD技术，设计并优化工艺。

借助铸造CAE技术对铸造工艺进行重新设计。对未添加任何浇冒系统的铸件进行简单的凝固模拟，以获得凝固缺陷的状态。球墨铸铁铸造工艺CAD/CAE系统的计算功能能满足不同材质，不同类型材料浇注和补缩系统的计算，参数准确。数据库的数据满足设计需要。Pro/E二次开发的族表大大提高了造型速度，并将参数标准化。系统与CAE和CAD结合紧密，能完全满足为CAE和CAD提供参数的要求。

五、结束语

笔者在本文中以球墨铸铁件的铸造工艺为研究对象进行开发研究。以Pro/E作为CAD造型和二次开发的平台，应用Pro/E的参数化设计功能和族表开发工具，开发出球墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统。系统能为不同类型的CAE和CAD平台提供参数，可移植性强。系统针对球墨铸铁开发，将成套的CAD/CAE集成式的设计方法引入到球墨铸铁的工艺设计中。

第9篇：铸造工艺设计范文

【关键词】铸造工艺；集成CAD；现状；转换；工装设计

前言

随着科学技术的不断进步，在铸造中已经广泛采用了计算机技术，并且几乎每一个铸造的环节中都可以发现计算机的使用。自从上个世界八十年代以来，计算机技术得到了长足的进步，继而也被广泛的应用到各行各业中来，其中就有铸造生产，它通过集合所有生产过程中的信息，使之形成一个CIM“孤岛”。并且随着新的工艺设计、合理产品理念的提出，已经将制造过程与设计过程通过CAM、CAE、CAD等软件进行了紧密的联系，使产品设计与产品制造有了一个共同的、合理的平衡点，不仅考虑了可制造性，也考虑了可使用性。所以我们就要从集成CAD系统开始着手，从产品设计结束后即开展对制造工艺参数等的设计，其中包括收缩率、拔模斜度、加工余量以及分型面等。下面是本文作者的一些不成熟的想法，如有不正之处，希望大家予以批评指正，本人在此不胜感激。

1　铸造工艺集成CAD系统的概念

集成CAD系统中主要有三个部分，包含了从设计阶段到生产阶段的所有工艺设计环节，其中的三个方面都是：

（1）模板和摸样的设计以及数控加工部分

（2）铸造工艺CAD以及凝固过程的模拟部分

（3）产品模型到铸造模型的转变

由于随着产品的体积的不断缩小，功能的不断增多，产品内部越来越复杂，只有通过计算机设计和辅助工具才可以完成对质量的更高要求。我们在实际工作中很难在人工设计中保证尺寸误差，所以凝固过程模拟以及铸造工艺CAD系统已经广泛的在科研机构以及大中专院校中得到了研究，而且已经取得了很多的优秀成果。

2　模型转换的主要过程

随着制造工艺的不断发展，实体造型技术也得到了广泛的应用，我们已经可以通过CAD的三维模型对加工余量、拔模斜度以及分型面进行设计，摆脱了传统蓝图的诸多困扰，下面笔者就对这三个方面的设计进行简单的探讨。

2.1　加工余量

产品模型到铸件模型的转换中没有对加工面的加工余量进行分析，这是现行的转换模型中存在的一个大问题。加工面的识别有许多研究报导，但由于其造型特征是基于冷加工的，识别到的特性也是与冷加工有关的槽、凹槽、孔。现在有人提出采用基于特征的造型技术，在进行计算机辅助工艺规划时采用这些特征确定加工工艺。计算机辅助工艺规划时首先要计算毛坯的尺寸，其原理如同增加加工余量，因而可以利用特征来识别加工面，然后根据浇注位置等确定加工余量的大小。另外需要把不铸的孔去掉，所有的角都应是铸造圆角。

2.2　拔模斜度

为了拔模方便，且不破坏铸型，铸件中平行于拔模方向的平面必须附加一定的拔模斜度。在理论上，只要修改平面的法线方向，即旋转一个拔模角度即可。相关文献中提出采用变量造型来进行设计比较方便，并且假设其分型面法向平行于X、Y、Z　三个坐标轴中的一个。

拔模斜度的增加，意味着几何的重新构造，因而在很大程度上依赖实体造型系统的功能。用目前先进的造型技术如参数化设计、特征造型等来实现比较方便，但需要很多的人工干预。最可行的方法是自动识别需加拔模斜度的面，然后加上拔模斜度。这是因为设计方案经过凝固模拟之后可能需要重新确定分型面，那么拔模斜度也需要重新设计。而且造型部分是采用产品设计部门的结果，铸造工艺设计中需考虑的因素不可能涉及到。

2.3　分型面设计

现在的分型面基本上是采用交互的方式来确定，计算机给出一定的分析结果，供使用者参考。现在还不能做到自动加入分型线。对分型线的分析基本上采用一定的规则。分型线从最小尺寸中心经过，这样上、下型中的铸件尺寸最小，便于取模，并且拔模斜度也最小，模型也最接近所要求的产品尺寸，但没有考虑是否可以把整个模型放到一个型中（上或下）。模型这样放有两个优点：　其一是可以减少毛边和飞刺缺陷，其二是可减少错型带来的废品率的增加。而如果考虑产品的生产批量较大，为提高出品率，最好采用一型多件；如果浇注合金需要较大的补缩压头，以保证补缩。从计算几何的角度分析计算了分型方向，即拔模方向，从而减少芯子的数量，为优化分型面的设计提供了一个可行的计算方法。

3　工装设计的主要内容

工装设计的主要内容有三个方面，分别是芯盒、模板以及模样的设计。

芯盒设计的工作与芯子的设计工作联系非常紧密，在确定分型面的选择之后，在决定用芯子铸造的分型面，在模样中通过实体形式来体现出需要芯子的部位。相关文献中也将芯子根据布置位置的不同分为了三种形式，分别是边角空、多面孔以及内部封闭孔，并且通过数学原理用关联矩阵将芯子的所有特性表示出来，继而通过矩阵将芯子取出，形成了需要的模样外形。

在凝固模拟分析后要想确保工艺的合理性，就只能通过模板设计来实现，通过将浇注系统与模样有机的结合，形成了一个合理的设计模板。通过制作一个图库将浇冒口系统融合在其中，根据系统自动生成的所需要的浇冒口来进行型板的设计。

将芯子与芯头都加装在铸件模型上，并且将初见由于凝固时收缩的现象用修正尺寸的方法来补偿叫做模样设计。但是现阶段由于技术水平的限制，我们只能通过计算机辅助系统来对一些腐蚀？很复杂的规则面来进行处理，而且还要假设内部存在质心？同时是线性收缩率，只有这样假设条件比较便捷的形状才能应用计算机辅助设计软件。

4　结束语

综上所述，我们先对铸造集成CAD系统进行了一番了解，发现了其中的问题，虽然计算机技术得到了长足的发展，也在我们的铸造工艺中体现了相当大的作用，但是我们一定要注意到我们技术中存在的不足。根据实际情况，发现其中的难点，通过不断的努力，来解决问题，同时赶上我们与西方发达国家在该领域之间的差距，只有正确的认识自己，才能够迎头赶上，继而推动我国铸造工艺集成CAD系统的不断向前发展，最终为我国经济的飞速发展增添新的动力。

参考文献：

[1]张文学.浅谈计算机技术在铸造系统中的应用[J].计算机技术应用，2006（5）.

[2]邹祖喜.论我国铸造技术发展方向[J].铸造技术，2003（12）.

作者简介：