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低压铸造是一种反重力铸造成型工艺方法,该方法使得铸液至下而上充型,并在较高的保压压力下凝固结晶,从而获得致密的金属组织。但在低压铸造实际设计中,设计效率低,设计周期漫长。其主要原因为:低压铸造工艺设计一般为三维和二维交替使用的设计模式,由于设计过程数据的不统一,并且设计过程中需要大量查阅设计标准以及重复修改设计工艺,极大影响了设计效率。为了解决上述问题,本文研究了“面向低压铸造的参数化三维铸造工艺设计系统”的关键技术,研究内容及成果如下: (1)完成了系统总体框架的设计。设计了面向低压铸造的参数化三维工艺铸造设计系统的体系结构、系统的工作流程以及系统的功能模块,并针对研究需求,提出了解决问题的主要关键技术。 (2)研究了铸造工艺MBD模型的构造方法,把铸造工艺MBD模型作为设计全生命周期的唯一数据集,并将其定义为三维标注模型、工艺信息模型、工艺特征模型的集合。提出了三维标注模型设计方法,研究三维标注建模与表达方法,建立三维标注模型与铸件设计模型的关联,保证三维标注信息的正确传递。提出了工艺信息模型的建立方法,将建模过程涉及的完整信息包括工艺属性、设计历史、工艺数据等,定义合适的结构数据与三维模型进行关联与存储。提出了铸造特征模型设计方法,特征模型为设计过程中三维模型的集合,详细了研究工艺设计过程中模型的增量式建立方法。最后详细介绍了三维标注模型、工艺信息模型、工艺特征模型信息三者关联和信息提取,实现三维铸造工艺的参数化设计。 (3)研究了低压铸造浇冒系统的设计方法,确定了浇注参数以及浇冒系统设计流程。提出了浇注系统工艺MBD模型设计方法,根据浇道截面设计原则确定了浇道特征模型设计,研究了浇道模型建立时三维标注模型智能标注方法,介绍了建立浇道时工艺信息的建立过程。提出了冒口系统的工艺MBD模型设计方法,利用铸件分割从而确定铸件组元的模数,为冒口特征模型尺寸设计以及模型定位提供设计依据。 (4)利用ACIS造型内核、HOOPS显示内核、SQL Sever2008数据库以及VS2008平台实现系统的底层搭建,开发了面向低压铸造的参数化三维铸造工艺设计原型系统,并以某铸造简体件为例,验证了本系统功能模块。