铸造工艺设计软件CAD
一、概述
CASTsoft/CAD软件是一套集三维实体造型文件接口、模数分块计算 (或孤立熔池收缩体积自动确定)、补缩区域确定、浇注系统设计、冒口、 冷铁设计、工艺图工艺卡绘制为一体的集成软件系统。借助这个软件系统铸造技术人员可以实现对铸件快速实现补缩系统设计、浇注系统设计、工艺图、工艺卡片绘制, 从而实现对铸造工艺方案的快速制定。
二．CASTsoft/CAD系统特点
１．系统功能特点：
（1）软件适合于多材质（铸钢、铸铁、铸铝）
（2）系统具有开放的数据库体系，用户根据需要可以自行添加材料数据库
（3）系统软件中文界面友好、操作方便
２．系统运行环境
推荐配置：P4 2.4以上CPU；内存≥512M; 硬盘≥80GB
软 件：Win2000操作系统；三维实体造型软件
三．软件功能介绍
CASTsoft/CAD包括以下模块产品系列：
* 铸钢铸造工艺CAD * 铸铝铸造工艺CAD
* 铸铁铸造工艺CAD * 低压铸造工艺CAD
* 压力铸造工艺CAD
CASTsoft/CAD包括以下六个模块:
（1）工程管理模块
管理不同的工程作业,存储铸件及模具的几何形状、浇注系统、补缩系统设计结果等数据，管理同一作业中的不同修订版本，以便重复比较各种工艺。
（2）前处理模块
此模块专门用于对三维实体模型进行模数计算或进行铸造件孤立熔池收缩体积自动确定。针对STL文件, 本模块给出此三维实体的三个方向轮廓尺寸,可分别利用三个平面对三维实体进行切割，可自动计算出每一块的重量、体积、模数。

铸造三维铸件切割组装图 模数计算结果
(3) 补缩系统设计模块
此模块可以实现以下功能：
·冒口尺寸确定 ·冷铁尺寸确定 ·补缩系统校核
通过此模块的计算可以设计补缩系统。

冒口设计界面 设计过程界面
(4) 浇注系统设计模块
此模块可以实现以下功能：
·直浇道尺寸、形状确定 ·横浇道尺寸、形状确定
·内浇道尺寸、形状确定
通过此模块的计算可以设计浇注系统。

设计过程界面
(5)结合CAE技术例件设计：
利用CAD/CAE技术对某厂一个7.1吨重铸钢件进行了铸造工艺方案的制定，如图所示

铸件结构图
* 孤立熔池计算
对此铸件进行不加浇冒口系统的温度场计算。通过对其温度场计算得到孤立熔池位置及体积，计算的缺陷图(孤立熔池位置、大小)如图所示。可以确定该铸件的缩孔主要集中于两个部位。

铸件缺陷图（正视） 铸件缺陷图（轴侧）
* 浇冒口系统设计
* 冒口设计
根据计算出的缩孔体积大小, 进入冒口设计 CAD 系统计算冒口尺寸。其中一个冒口选用圆形明冒口, 另一个选用腰圆明冒口。对圆形明冒口进行设计时，收缩率采用 5% ， 设计结果见图 1 ；对腰型明冒口进行设计, 收缩率采用 5% ,因此本实例选用了腰圆明冒口。设计结果见图 2。

图1 圆形明冒口设计对话框 图2 腰圆形明冒口设计对话框
* 浇注系统设计
已知该铸件质量为7100kg, 更大尺寸为1587×1990×1630，浇注系统设计见图 3 。
设计验证
根据所定的铸件工艺利用 CASTsoft/CAE 软件对该铸件进行流动场与温度场耦合计算。模拟工艺如图4所示，模拟缺陷结果如图5、6所示：

图3浇注系统设计对话框 图4铸件工艺图

图5铸件缺陷图（正视） 图6铸件缺陷图（轴侧）
从该缺陷结果来看,缺陷已经从铸件的上端面转移到了冒口内部，铸件内部基本不存在大的缺陷，设计结果正确。
(6) 工艺图绘制
可完成以下功能：
·冒口、冷铁绘制 ·浇道布置图，浇口截面绘制
·分型面绘制 ·加工余量绘制等
利用ARX对Auto CAD软件二次开发，设计过程界面如图