CN111814270A - 一种静压造型主机的参数化设计方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静压造型主机的参数化设计方法及系统。具体步骤为：根据提取的静压造型主机的零部件结构特征参数，分别建立砂箱和静压造型主机零部件的三维参数化模型；将砂箱的长度和宽度作为驱动参数，确定驱动原则；区分砂箱和静压造型主机零部件随砂箱内尺寸的长度和宽度变化的主动参数和从动参数，建立主动参数和从动参数的变化准则；对砂箱内尺寸长度和宽度驱动的砂箱和静压造型主机零部件添加根据变化准则形成的尺寸逻辑，得到新的砂箱和静压造型主机零部件的三维模型，输出参数化设计后的静压造型主机零部件数据。实现静压造型主机各零部件的参数化设计，将大大提高设计效率，缩短设备开发时间。

Description

一种静压造型主机的参数化设计方法及系统

技术领域

本发明属于铸造装备技术领域，具体涉及一种静压造型主机的参数化设计方法及系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

静压造型机是一种铸造成型领域的重要装备，主要用于通过气流预紧实作用对型砂进行初步紧实，然后通过液压压头对型砂进行最终紧实的造型。在铸造过程完成后中，只需少量加工即可用于机械构件。近年来，随着产业的发展，对于各种不同类型尺寸的铸造零件使用量的逐渐增大，静压造型机的需求也逐渐增大，促进了静压造型机设计与制造技术的快速发展。但是，由于静压造型机专业性较强，涉及的知识领域较广，设计过程中极易出现结构不合理等情况。

发明人发现，在静压造型机主机的设计方面，目前多数企业都是使用AutoCAD、CAXA等通用CAD软件手工绘制二维图，但传统的二维CAD设计方法往往无法直观的表达出各装配体之间的信息；而大型三维CAD软件虽然三维功能强大，但存在专用性低等问题，迫使设计者在设计同类型产品时需要进行大量的重复操作，严重影响设计效率和质量。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种静压造型主机的参数化设计方法及系统。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种静压造型主机的参数化设计方法，具体步骤为：

根据提取的静压造型主机的零部件结构特征参数，分别建立砂箱和静压造型主机零部件的三维参数化模型；

将砂箱的长度和宽度作为驱动参数，确定驱动原则；

区分砂箱和静压造型主机零部件随砂箱内尺寸的长度和宽度变化的主动参数和从动参数，建立主动参数和从动参数的变化准则；

对砂箱内尺寸长度和宽度驱动的砂箱和静压造型主机零部件添加根据变化准则形成的尺寸逻辑，得到新的砂箱和静压造型主机零部件的三维模型，输出参数化设计后的静压造型主机零部件数据。

本发明中选择砂箱的长度和宽度作为驱动参数，选择砂箱的长度和宽度作为驱动参数的原因为该长度和宽度是静压造型主机的施压面积范围。静压造型机在造型过程中，施加给砂箱的压强变化不大，因此该长度和宽度决定了静压造型机提供的总压力，这就决定了静压造型机整体的强度。同时砂箱的长度和宽度对于静压造型主机整体和各部件的规格尺寸和结构有决定性影响，当砂箱尺寸驱动改变时，静压造型主机的规格尺寸和结构都随驱动改变。

在本发明的一些实施方式中，建立砂箱和静压造型主机零部件三维参数化模型的软件为SolidWorks。

在本发明的一些实施方式中，静压造型主机零部件参数化设计砂箱内尺寸长度方向驱动参数的范围为1000mm～1300mm，宽度方向的驱动参数的范围为700mm～1200mm。

在本发明的一些实施方式中，砂箱驱动参数为1000mm×700mm(长度×宽度)，1000mm×800mm、1000mm×900mm、1000mm×1000mm、1100mm×800mm、1100mm×900mm、1100mm×1000mm、、1200mm×800mm、1200mm×900mm、1200mm×200mm、1300mm×800mm、1300mm×900mm、1300mm×1000mm。上述砂箱尺寸信息为不同种类的砂箱长度和宽度的信息。静压造型主机的参数化设计，需要先进行选型，然后确定驱动参数，然后根据驱动参数，确定驱动原则，选择哪一种砂箱尺寸的区别为(根据所需生产的铸件的尺寸来选择砂箱的尺寸规格，不同的砂箱尺寸对应着不同规格的静压造型主机)。

在本发明的一些实施方式中，静压造型主机零部件数据为SolidWorks文件格式的三维模型数据、Solidworks文件格式的二维图纸数据和BOM表。

第二方面，一种静压造型主机的参数化设计系统，包括完成选型模块、计算参数模块、更新产品模块、打包项目模块，生成报表模块；

完成选型模块，选择要进行参数化设计的产品，建立三维参数化模型，被配置为：通过产品大类-产品小类-产品型号进行产品选型，或者通过选择关键字进行自动选型并进行所设计产品的预览；

计算参数模块，在该模块进行驱动参数的输入，被配置为：完成选型后，进行所要设计的静压造型主机的砂箱尺寸驱动参数输入；

更新产品模块，输入参数之后对三维参数化模型进行更新和预览，被配置为：在对砂箱尺寸参数更改驱动之后，对整个装配体模型及零件和其对应的工程图进行重建和更新预览；

打包项目模块，保存及对参数化驱动后的模型产品进行打包和输出，被配置为：进行参数化设计后的静压造型主机零部件三维模型、二维图纸的打包输出；

生成报表模块，在该模块进行BOM表的设置和输出，被配置为：对于打包输出的静压造型主机各零件，通过给定的模板进行BOM表的设置和输出。

在本发明的一些实施方式中，所述系统配置有三维设计软件，能够根据需要调用三维设计软件进行三维参数化模型的构建和优化。

在本发明的一些实施方式中，静压造型主机零部件参数化设计砂箱长度驱动参数的范围为1000mm～1300mm，砂箱宽度驱动参数的范围为700mm～1200mm。

在本发明的一些实施方式中，砂箱驱动参数为1000mm×700mm，1000mm×800mm、1000mm×900mm、1000mm×1000mm、1100mm×800mm、1100mm×900mm、1100mm×1000mm、、1200mm×800mm、1200mm×900mm、1200mm×200mm、1300mm×800mm、1300mm×900mm、1300mm×1000mm。

在本发明的一些实施方式中，静压造型主机零部件数据为SolidWorks文件格式的三维模型数据、Solidworks文件格式的二维图纸数据和BOM表。

第三方面，一种介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

第四方面，一种介质，包括本发明第二方面所述的静压造型主机的参数化设计系统。

第五方面，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

第六方面，一种电子设备，包括本公开第二方面所述的静压造型主机的参数化设计系统。

本发明的有益效果：

参数化设计方法相较传统设计方法具有高效、自动化程度高、可集成等一系列优点，已经成为结构设计、外形设计等领域的主流方法。如能实现静压造型主机各零部件的参数化设计，将大大提高设计效率，缩短设备开发时间，但目前国内外关于静压造型主机的参数化设计系统及方法的研究尚不多见。

与现有技术相比，本公开提供的静压造型主机参数化设计方法及系统，集成了三维设计和二维输出的功能，用户直接输入静压造型主机所用砂箱内尺寸的长度和宽度这一驱动参数，就可以实现静压造型主机零部件的快速、精确的三维参数化设计，并输出最终的三维模型和二维图纸，易于实施，方法可靠，有效解决了传统静压造型主机设计繁琐、设计周期长等问题，显著提升了设计效率，且设计自由度大，自动化程度高，具有明显的实用价值。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的一种静压造型主机的参数化设计方法的流程示意图。

图2为本发明实施例2提供的一种静压造型主机的参数化设计系统的结构示意图。

图3为本发明的实施例2的静压造型主机参数化设计系统的工作界面图；

图4为本发明的实施例2的静压造型主机参数化设计系统的输出工作界面图；

图5为本发明的实施例2的静压造型主机参数化设计系统的BOM表输出界面图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合实施例对本发明进一步说明

实施例1

如图1所示，本发明实施例1提供了一种静压造型主机的参数化设计方法，具体步骤为：

步骤1：所述静压造型主机参数化设计系统启动后，设计人员完成静压造型主机产品的选型。

步骤2：静压造型参数化设计系统提取现有静压造型主机零部件的结构特征参数，分别建立主机零部件的三维参数化模型。

步骤3：设计人员预设静压造型主机参数化设计的驱动参数，本系统参数化设计的驱动参数为静压造型主机所用砂箱内尺寸的长度和宽度，其中砂箱长度驱动参数的范围为1000mm～1300mm之间，砂箱宽度驱动参数的范围为700mm～1200mm之间。

步骤4：静压造型主机参数化设计系统根据确定的驱动原则，特别的，根据实际产品的使用要求，砂箱尺寸驱动原则为按照砂箱内尺寸1200mm×800mm规格进行驱动设计，同时也可以在所给驱动范围内自定义尺寸输出；

系统根据驱动原则区分静压造型主机零部件随砂箱长度和宽度变化的主动参数和从动参数，建立主动参数和从动参数的变化准则；

同时注意与砂箱长度和宽度相关的尺寸调整过程中要注意开孔数、加强筋、液压多触头等的重新排布。

步骤5：系统对砂箱内尺寸长度和宽度驱动的静压造型主机零部件进行参数化设计，准确、快速的得到新的静压造型主机零部件三维模型。

步骤6：输出参数化设计后的静压造型主机零部件的三维模型、二维图纸和BOM表等数据，静压造型主机的参数化设计过程完成。

实施例2

如图2所示，本发明实施例2提供了一种静压造型主机的参数化设计系统，包括完成选型模块、计算参数模块、更新产品模块、打包项目模块，生成报表模块，其中：

完成选型模块，选择要进行参数化设计的产品，建立三维参数化模型，被配置为：通过产品大类-产品小类-产品型号进行产品选型，或者通过选择关键字进行自动选型并进行所设计产品的预览；

计算参数模块，输入砂箱长度和宽度驱动参数，被配置为：完成选型后，进行所要设计的静压造型主机的砂箱尺寸驱动参数输入；

更新产品模块，输入驱动参数之后对三维参数化模型进行更新和三维图及二维图的预览，被配置为：在对砂箱尺寸参数更改驱动之后，对整个装配体模型及零件和其对应的工程图进行重建和更新预览；

打包项目模块，对参数化驱动后的模型产品进行打包和输出，被配置为：保存路径及命名规则的设置，进行参数化设计后的静压造型主机零部件三维模型、二维图纸的打包输出；

生成报表模块，在该模块进行BOM表的设置和输出，被配置为：对于打包输出的静压造型主机各零件，通过给定的模板进行BOM表的设置和输出；

本实施例的参数化设计过程如图3-5所示：图3为本发明静压造型主机参数化设计系统的工作界面图，设计人员在此可完成静压造型主机的模型的选型；图4为本发明静压造型主机参数化设计系统的输出工作界面图，设计人员在此预览设计生成二维图纸和三维模型；图5为本发明静压造型主机参数化设计系统的BOM表输出界面图，设计人员在此进行BOM表的相关信息编辑。

本实施例以砂箱内尺寸长度1200mm和宽度800mm作为模板参数进行静压造型主机参数化设计，通过具体设计实施，可以发现采用本发明提供的静压造型主机参数化设计系统及方法可以实现静压造型主机零部件的快速精确参数化设计，设计效率和自动化程度明显提高。

本实施例所述的系统支持的三维设计软件为SolidWorks，也可以是其他三维设计软件和二维设计软件，这里不再赘述。

所述系统启动后，设计人员通过产品大类-产品小类-产品型号先后完成砂箱和静压造型主机的选型，完成所需模型的参数化建模；

然后在计算参数模块输入本次设计的驱动参数砂箱内尺寸的长度和宽度数值，点击更新产品进行参数化驱动；

参数化驱动完成后，设计人员可以预览参数化设计后的静压造型主机零部件三维模型和装配体模型，并对主要结构进行修改和确认；

完成后，进入打包项目模块，设置三维模型、二维图纸等文件的输出位置，点击输出；

最后进入生成报表模块，进行BOM表的编辑与输出。

实施例3

本发明实施例3提供了一种介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例1所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

实施例4

本发明实施例4提供了一种介质，包括本发明实施例2所述的静压造型主机的参数化设计系统。

实施例5

本发明实施例5提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例1所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

实施例6

本发明实施例6提供了一种电子设备，包括本发明实施例2所述的静压造型主机的参数化设计系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静压造型主机的参数化设计方法，其特征在于：具体步骤为：

根据提取的静压造型主机的零部件结构特征参数，分别建立砂箱和静压造型主机零部件的三维参数化模型；

将砂箱的长度和宽度作为驱动参数，确定驱动原则；

区分砂箱和静压造型主机零部件随砂箱内尺寸的长度和宽度变化的主动参数和从动参数，建立主动参数和从动参数的变化准则；

对砂箱内尺寸长度和宽度驱动的砂箱和静压造型主机零部件添加根据变化准则形成的尺寸逻辑，得到新的砂箱和静压造型主机零部件的三维模型，输出参数化设计后的静压造型主机零部件数据。

2.如权利要求1所述的静压造型主机的参数化设计方法，其特征在于：建立砂箱和静压造型主机零部件三维参数化模型的软件为SolidWorks。

3.如权利要求1所述的静压造型主机的参数化设计方法，其特征在于：静压造型主机零部件参数化设计砂箱内尺寸长度方向驱动参数的范围为1000mm～1300mm，宽度方向的驱动参数的范围为700mm～1200mm。

4.如权利要求1所述的静压造型主机的参数化设计方法，其特征在于：砂箱驱动参数为1000mm×700mm，1000mm×800mm、1000mm×900mm、1000mm×1000mm、1100mm×800mm、1100mm×900mm、1100mm×1000mm、、1200mm×800mm、1200mm×900mm、1200mm×200mm、1300mm×800mm、1300mm×900mm、1300mm×1000mm。

5.如权利要求1所述的静压造型主机的参数化设计方法，其特征在于：静压造型主机零部件数据为SolidWorks文件格式的三维模型数据、Solidworks文件格式的二维图纸数据和BOM表。

6.一种静压造型主机的参数化设计系统，其特征在于：包括完成选型模块、计算参数模块、更新产品模块、打包项目模块，生成报表模块；

完成选型模块，选择要进行参数化设计的产品，建立三维参数化模型，被配置为：通过产品大类-产品小类-产品型号进行产品选型，或者通过选择关键字进行自动选型并进行所设计产品的预览；

计算参数模块，在该模块进行驱动参数的输入，被配置为：完成选型后，进行所要设计的静压造型主机的砂箱尺寸驱动参数输入；

更新产品模块，输入参数之后对三维参数化模型进行更新和预览，被配置为：在对砂箱尺寸参数更改驱动之后，对整个装配体模型及零件和其对应的工程图进行重建和更新预览；

打包项目模块，保存及对参数化驱动后的模型产品进行打包和输出，被配置为：进行参数化设计后的静压造型主机零部件三维模型、二维图纸的打包输出；

生成报表模块，在该模块进行BOM表的设置和输出，被配置为：对于打包输出的静压造型主机各零件，通过给定的模板进行BOM表的设置和输出；

优选的，所述系统配置有三维设计软件，能够根据需要调用三维设计软件进行三维参数化模型的构建和优化；

优选的，静压造型主机零部件参数化设计砂箱长度驱动参数的范围为1000mm～1300mm，砂箱宽度驱动参数的范围为700mm～1200mm；

优选的，砂箱尺寸驱动原则为按照砂箱内尺寸1000mm×700mm，1000mm×800mm、1000mm×900mm、1000mm×1000mm、1100mm×800mm、1100mm×900mm、1100mm×1000mm、、1200mm×800mm、1200mm×900mm、1200mm×200mm、1300mm×800mm、1300mm×900mm、1300mm×1000mm规格进行驱动设计；

优选的，静压造型主机零部件数据为SolidWorks文件格式的三维模型数据、Solidworks文件格式的二维图纸数据和BOM表。

7.一种介质，其特征在于：其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

8.一种介质，其特征在于：包括如权利要求6所述的静压造型主机的参数化设计系统。

9.一种电子设备，其特征在于：包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一所述的静压造型主机的参数化设计方法中的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求6所述的静压造型主机的参数化设计系统。

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