CAD/CAE技術在毛坯鑄件工藝設計中的應用
模具零件常用毛坯這種種類的。和其它機械零件都是一樣，模具零件常用的毛坯類型主要包括型材、鑄件、鍛件、焊接件及其它種類等。
常用的型材有圓、方、六角和特殊斷面形狀等等。型材分熱軋、冷拉兩種，熱軋型材尺寸范圍大但精度都低，用于一般零部件：冷拉型材尺寸范圍小但精度很高，多用于制造精度要求很高的中小零件，模具制造經常使用冷拉型材形狀比較復雜的毛坯宜采用鑄造方法制造。鑄件毛坯的制造方法有砂型、金屬型、精密、壓力以及離心等方法。鍛件毛坯的優點是金屬纖維組織的連續性和均勻性較好，制造出的零件強度較高。它適用于對強度都有一定要求、形狀簡單的零件。
鑄件毛坯廠家可根據給定的層數和層高將刀具軌跡按照一定的方式向外拓展，從而得到分層鑄件毛坯加工刀具軌跡。方形毛坯和曲面毛坯提出了變切深均勻厚度分層和等切深曲面跟蹤分層方法。但對于方形毛坯，如果零件曲面比較陡峭，變切深均勻厚度分層方法生成的分層軌跡中，上層的軌跡層會超過毛坯頂層從而造成空走刀，影響加工效率；而對于曲面毛坯，如果曲面的曲率半徑很小，等切深曲面跟蹤分層方法會顯著放大或者縮小加工行距。若行距過大，會使零件表面凹凸不平，影響加工質量；而行距過小，會增加不 的走刀，降低加工效率。這都會對加工產生不利影響。因此，為彌補上述不足，本文就鑄件毛坯的特點提出了Z向式、法向式和毛坯余量均切這三種分層軌跡生成方法，系統地解決了針對毛坯鑄件的粗加工問題。
一、CAD/CAE技術在毛坯鑄件工藝設計中的應用
CAE技術被應用在鑄鋼件，擁有大量準確的判據，可以判定鑄造凝固過程階段的縮孔和縮松等缺陷，但由于球墨鑄鐵其特殊的糊狀凝固，限制了球墨鑄鐵鑄造過程CAE技術應用。針對球墨鑄鐵的特殊性開發了專用模塊解決球墨鑄鐵CAE技術的準確性問題，模擬球墨鑄鐵凝固過程中的收縮與石墨化膨脹的耦合作用結果上已經達到了應用程度。針對毛坯鑄件在工藝設計過程中的困難，提出將CAD/CAE技術應用到工藝的設計過程中，并開發專用的球墨鑄鐵設計系統，以滿足CAE模擬和CAD設計時的需要，提高設計成功率，減少設計周期。
二、鑄造CAE數值模擬理論和CAD參數化造型技術
熔融的金屬充型與凝固過程為高溫流體于復雜幾何型腔內作有阻礙和帶有自由表明的流動及向鑄型和空氣，的傳熱過程。該物理過程遵循質量守恒、動量守恒和能量守恒定律。鐵合金鑄件的性能易受冶金方法和工藝條件的影響。鑄件的顯微組織和機械性能不僅取決于熱流動，還取決于以下參數：合金成分、基本金屬處理、微量元素和雜質的數量、孕育處理方式、孕育材料的數量和種類、孕育方法、沉積相的生長動力和冷卻條件決定實際的微觀組織。因此 研究凝固，疏松的形成和固態轉變，這些共同影響鑄鐵零件機械性能的因素。Pro/Engineer是目前世界上 流行的三維機械CAD軟件之一，完成鑄件的三維實體建模，以及二次開發其族表功能，實現墨鑄鐵件鑄造工藝CAD/CAE系統中澆冒補縮系統的三維模型的自動建立。
CAD/CAE技術在毛坯鑄件工藝設計中的應用由光明機械編輯整理。
