大型风电球铁件三维铸造工艺CAD系统的研究与开发

论文摘要

近年来我国的风电行业发展越来越快，成为新能源的一个重要方向。风电设备的重要部件，如轮毂、底座等都是轮廓和重量比较大的球铁铸件，因工作环境恶劣，对质量要求较高，因此必须对铸件的铸造环节加以改进。随着三维铸造工艺CAD在铸造领域的应用原来越广泛，在风电铸造领域可以采用三维CAD技术辅助工艺人员进行工艺设计和优化，并利用CAE的强大模拟验证功能进行进一步的工艺改进。这样不仅可以减少生产周期，降低成本，而且可以提高风电铸件的质量。UG作为当今世界最先进的、应用广泛的三维造型软件，具有强大的实体造型和二次开发技术。基于此，本文开发了基于UG的大型风电球铁件的三维铸造工艺CAD系统。本文对国内外铸造工艺CAD的现状和发展趋势进行了分析，简单介绍了我国风电铸造工艺的现状，综合铸造工艺的基本理论、企业生产实际和铸造标准，以UG6.0为软件平台，以VC++6.0和UGOpen为工具，设计开发了大型风电球铁件铸造工艺CAD系统。本文设计的CAD系统总体结构采用了模块化法：分为简单工艺参数设计、冷铁设计、冒口设计、浇注系统设计等，并阐述了各模块的设计理论和开发流程；采用参数化设计设计了冷铁、冒口和浇道，并建立的相应数据库。其中浇注系统是本系统的核心部分，该系统包括了通用浇道设计和专用浇道设计，利用科学的计算方法计算浇道各部分的尺寸，并根据工厂实践设计了具有实用性的浇注模块。最后结合实例介绍了本CAD系统的应用。本文开发的CAD系统初步实现了快速、高效绘图的开发目标，大致涵盖了铸造工艺设计的主要内容，可以辅助工艺人员快速设计出铸造工艺。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 铸造工艺 CAD 国内外研究概况
• 1.3 铸造工艺 CAD 发展趋势
• 1.4 主要研究内容
• 2 系统的总体设计及开发技术
• 2.1 工艺 CAD 系统设计
• 2.2 UG CAD 系统开发工具
• 2.3 系统开发关键技术
• 2.4 小结
• 3 大型风电球铁件铸造工艺 CAD 系统开发
• 3.1 主要工艺参数模块
• 3.2 冷铁设计模块
• 3.3 冒口设计模块
• 3.4 浇注系统设计模块
• 3.5 小结
• 4 大型风电球铁件工艺系统功能及应用
• 4.1 系统菜单及工程初始化
• 4.2 主要工艺参数设计
• 4.3 冷铁系统设计
• 4.4 冒口系统设计
• 4.5 浇注系统设计
• 4.6 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表论文