铸造工艺设计是铸件制造过程中重要的组成元素。铸造工艺设计合理与否与铸件质量的优劣有密切关联。确定工艺设计方案的传统方法依赖于专家丰富的经验,难以准确控制。检验工艺设计方案的过程常常需要反复试验,消耗材料和时间。近些年,在计算机技术迅速发展的推动下,与铸造相关的计算机辅助工程软件由于可以实现铸件充型、凝固过程的模拟,因而逐渐得到人们认可并广泛使用。人们对铸造工艺计算机辅助设计(CAD)软件的开发则相对较晚,且相关研究大多基于三维CAD软件提供的二次开发工具包进行的二次开发,不便于软件推广和升级。本文利用3-D CAD/CAM软件SINOVATION的源代码,开发了铸钢件砂型铸造工艺CAD系统的部分功能,以达到减少工艺设计人员工作量,提高工作效率的效果。本文以SINOVATION软件为开发平台,首先使用软件的通用功能实现铸造工艺CAD程序的设计需求；然后利用SINOVATION软件的SCRIPT语言编写脚本程序,实现程序的绘图、计算等功能；以Microsoft Visual Studio 2005为开发工具,利用C++语言和MFC编写程序界面,完成与脚本程序之间的数据传递；使用Microsoft Access软件编写数据库表格,并在程序中利用COM组件完成读取数据的操作；最后经过编译、连接,完成热节分析、冷铁设计、砂型设计、砂芯设计、模板设计等功能的开发。其中,热节分析功能使用一种新的点模数计算方法,将冷铁和保温冒口套工艺对铸件散热的影响考虑在内,提升点模数计算和热节预测的准确程度；同时设计适用于计算机编程的算法,发挥几何模拟相较于数值模拟更加快速的优势。冷铁设计采用模数法计算冷铁重量,结合铸造工艺理论与计算机图形学原理,获得可靠、直观的设计结果。模板设计利用参数驱动的原理,建立了模板创建的几何模型数据库,实现了参数化的设计方案。软件使用MFC制作对话框或属性页向导界面,使软件操作界面清晰简洁,符合工艺设计人员的操作习惯,并且与SINOVATION软件风格保持一致。这些功能之间彼此相互独立,更加方便配合使用。例如,利用热节分析功能找出铸件的热节部位,然后以此为依据使用冷铁设计功能设置冷铁,再使用热节分析功能查看冷铁的作用效果,从而进一步优化冷铁工艺设计。本文开发的铸造工艺CAD系统基本满足了铸造工艺设计人员对于铸件热节预测、冷铁工艺设计、砂型设计、砂芯工艺设计和模板设计的工作需求。友好的界面和充足的数据库资源可以基本做到让工艺设计人员无需查阅铸造手册中繁琐的数据,缩短工艺设计周期,同时也避免了因人为因素出现的计算错误。此外,因为本文是基于三维软件SINOTVATION的源代码开发,生成的设计结果直观,其模型数据具有完整的几何信息,易于与CAE软件进行数据的交互；且开发方式灵活,便于进一步优化、完善功能。