阀门铸钢工艺计算机辅助设计的探索与实践.pdf

阀门铸钢工艺计算机辅助设计的探索与实践 张广德陈勤忠 开封高压阀门厂 摘要根据 自 行开发系统的体会，提出专家咨询系统设计方案，建 立模块化的基础库缩短编程时间，用V B 语言进行计算和绘图设计，V F P 语言数据处理。 关键词工艺、计算机、系统、设计 我厂是铸钢阀门专业生产厂家，铸件品种达两千多种。属于多品种少 批量生产方式，新产品开发多，生产周期短，铸钢工艺的工作量很大。 而阀门产品的特点是形状类似而大小不同的系列产品特别多，易于开展 计算机辅助工艺设计。在铸造工艺中有理论法和经验法两种设计思路。 凝固理论模拟系统，具有从理论分析角度预测，铸造缺陷等较先进的预 测功能，但其编程时间太长，设备投资比较大、编程人员的计算机专业 人员素质要求高。这类系统适用于大型铸件或长线产品的工艺设计及工 艺改进。而阀门铸钢件属于形状复杂件，工艺设计需要考虑的因素多， 并且工艺设计周期很短。为此，我们自行开发了阀门铸钢工艺辅助设计 系统。 一、设计思路 1 、总体要求 ①由铸造专业人员编程，利于专业的发挥;②采用专家咨询模式即 工艺设计中，以经验设计为主，理论计算为辅;③根据生产需要，编程 ‘时间 要求尽量缩短; ④实用为主，以 工厂实 验为检验程序的唯一标准。 2 、 编程语言的选择 考虑到编程售货员匀为非计算机人员，并且新产品设计出后，要求编 ， 程时间短，我们采用的是国际流行并且简单、易学的V i s u a l B a s i c 语言编 制工艺设计和绘图程序。考虑到数据保存和输入的方便，采用数据处理 语一言 V i s u a l F o x p r o 编制数据输入部分。 3 、将能够通用的内容整理出来。通用计算部分和通用图形合并在 个通用的基础库中，用过程调用。减轻编程工作。 4 、每种产品单独编制一套计算和数据输入程序，编译成E X E 可执行 一3 4 3一 文件，用菜单整体管理。 二、程序设计流程 图1工艺设计全过程 人工修改 州w bm s c x V t 图2 工艺设计流程图 三、功能简介和效果 采用辅助设计系统后所实现的工作方式如下①按照基形图的变量符 号，把产品图的基本尺寸输入到微机内。系统自行检查数据输入是否有 误，若有错误及时提示;②系统进行工尺寸 输入到微机内。系统自行检 查数据输入是否有误，若有错误及时提示;③系统进行工艺计算后在屏 幕上显示计算结果。通过人机对话对主要参数进行修改，重新计算、多 次重复，直到计算结果满意后，进入绘图程序;④在C A D 状态下在屏幕 上自动绘出工艺图来，在屏幕上可以对图形进行二资助修改。最后用绘 图机绘出工艺图。一张工艺图的工艺设计，从输入数据到绘图完毕只需7 一 1 0 分钟。 系统全面投入使用后，工作效率提高巧倍、生产周期缩短、工艺出 品率提高7 ，工艺水平提高，废品率降低，取得了显著的经济效益。 四、系统特点 1 、专家咨询系统 我们所设计的系统属于专家咨询系统，即该系统是把我厂及阀门行业 一K m- 的多年工作经验予以总结，在理论法设计的基础上予以检查修改，最终 以生产实践的检验为依据确定设计思路。每件产品的工艺程序编制都是 由编程人员制定编程框图，经有关人员讨论后才进行编程工作。 2 、从计算机角度考虑工艺设计思路 无 论 从 理 论 法 或 经 验 法 进 行 工艺 编 程， 都 应 充 分 发 挥 计 算 机 计 算 功能 强的特点。在冒口设计中衬 一般都以一定的长宽比、高宽比来建立各种 形 状冒口 而在实际李 产4 Q I1 变化很多， 在满 足补 缩量和模数的 前提 下 ， 要 求 体 积 奄 小 欲要 象胃 口 尽 量 拉 长以 延 长 补 缩 距离 、 或 要 求冒 口 定 宽 、 定 高 或 定 长. 这 时 可 以 利 用 循 环 语 句 找 出 理 想 值。 3 、 系统的梁 活性 在实际工艺设计过程中，影响因素多，变化大。一方面在系统中有几 套工艺方案或几套局部工艺方案，予先在程序中编制好，程序运行时自 行选择一套，另一方面可以通过人机对话功能，采取强制手段修改工艺 重新设计，满足特殊要求。 4 、建立强大的基础库 现代企业为满足用户需要， . 新产品的生产周期比较短，_工艺设计及编 程时间相应要求缩短。将工艺参数的选择、浇冒口计 一 算以及常用图形等 属于通用化的程序，都以基础库的形式预先绘制好供编程时，可随时调 用一项工艺参数的选择、一个冒口的计算、一套基本图形绘制只，用一 条指令就可以完成。 朽的 编程工作由 基础库完成。现在，编制一套程序 只需3 - 5 天时间。满足了生产需要。 我们开发的这套系统一定的实用性，能较迅速地适应生产需要，但这 仅是普通理论与经验的结合，工艺水平提高有限。 技术结合起来，预测缩孔 局 。 、缩松和裂纹等铸造缺陷 若是能够把凝固模拟 ，工艺水平将显著提 一3 45一