WO2020218682A1 - 주조방안 설계 방법 및 그 시스템 - Google Patents

주조방안 설계 방법 및 그 시스템 Download PDF

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WO2020218682A1
WO2020218682A1 PCT/KR2019/010722 KR2019010722W WO2020218682A1 WO 2020218682 A1 WO2020218682 A1 WO 2020218682A1 KR 2019010722 W KR2019010722 W KR 2019010722W WO 2020218682 A1 WO2020218682 A1 WO 2020218682A1
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casting
entity
shape
design
graphic
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PCT/KR2019/010722
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김성빈
노동훈
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주식회사 애니캐스팅 소프트웨어
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Definitions

  • the present invention relates to a casting plan design method and system thereof, and more particularly, to a casting plan design method and system capable of designing an optimized casting plan using a modeling tool.
  • Casting refers to the process of manufacturing a desired cast product by dissolving a solid metal with high deformation resistance to make a liquid state with low deformation resistance, and injecting it into a mold having a shape to be manufactured to solidify.
  • the quality of castings depends largely on how the gating system is designed.
  • a design is required to minimize the factors that degrade the quality of the cast product, that is, the mixing of gas and the shrinkage during solidification, and this design is how the molten metal flows into the mold and solidifies. It is related to the modeling technique of the casting method according to the consideration of
  • the present invention introduces the concept of a riser for solving the shrinkage defect due to the difference in internal volume in the system for automatically generating the casting method model as described above, and is improved so that the user can more conveniently edit the casting method. .
  • the height of the ingate, the inlet through which the molten metal flows into the mold can be changed for each ingate.However, there was no modeling technique that conveniently reflects this height difference. There were inconveniences in designing the plan.
  • the present invention is to solve the above-described problems, a casting scheme design method capable of designing a casting method by compensating for a defect due to a difference in solidification speed of a molten metal inside a mold, and conveniently reflecting the difference in height of ingates And to the system.
  • the design method of a casting scheme for achieving the above object includes the step of receiving an input of a shape-related entity of a cast product, the inputted shape-related entity and pre-stored knowledge-based design basic information. Based on the steps of generating an entity for each component of the casting plan, generating a 3D graphic shape of the casting plan designed based on the generated entity, and displaying a 2D graphic shape corresponding to the generated 3D graphic shape And editing the design of the casting scheme according to the editing command input on the graphical user interface (GUI), and dynamically transforming and displaying the 2D graphic shape to correspond to the editing.
  • GUI graphical user interface
  • the step of generating the entity for each component includes an entity for a first part including a pouring pass, a pass line, an ingate, a joint, and a brunch of the casting scheme, and a second part including a riser and a vent.
  • the position of the riser may be determined based on the thickness of the cast product, and the determined position of the riser may be reflected in the entity of the riser.
  • the design of the casting scheme may be edited by automatically adjusting the height of the ingate in the flow path shape according to the position of the ingate changed according to the editing command.
  • the design method of the casting method may further perform simulation to check the integrity of the molten metal injection of the designed casting method according to a user command.
  • a database for storing basic design information based on knowledge, an entity input module for receiving an entity related to the shape of a cast product, and a knowledge base previously stored in the database
  • An entity generation module that generates entities for each component of the casting plan based on the basic design information of and the input shape-related entities, and a 3D shape generation that generates a 3D graphic shape of the casting plan designed based on the generated entity
  • GUI graphic user interface
  • the entity generation module generates an entity for a first part including a pouring pass, a pass line, an ingate, a joint and a brunch of the casting scheme, and an entity for a second part including a riser and a vent. I can.
  • the entity generation module may determine the position of the riser based on the thickness of the cast product, and reflect the determined position of the riser to the entity of the riser.
  • the graphic user interface module may edit the design of the casting method by automatically adjusting the height of the ingate in the flow path shape according to the position of the ingate changed according to the editing command.
  • system for designing the casting method may further include a simulation module that performs simulation to check the integrity of the molten metal injection of the designed casting method according to a user command.
  • a user can intuitively and easily create and edit an optimal casting scheme.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a casting scheme design system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a design process of a casting scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view for explaining an entity for each component of a casting scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a shape-related entity of a mold according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are views for explaining entities of each component constituting a runner part of a casting scheme according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining a method for checking and analyzing the integrity of a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • 10 to 12 are views for explaining a simulation of a casting scheme according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a modeling of a two-dimensional casting scheme in a three-dimensional form on a GUI according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a view for explaining an example of designing a casting scheme by adjusting the height of the ingate according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of designing a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a casting scheme design system according to an embodiment of the present invention.
  • the casting scheme design system 100 of the present invention includes a database 110, an entity input module 120, an entity generation module 130, a 3D shape generation module 140, and a graphic user interface ( GUI) module 150.
  • a database 110 an entity input module 120, an entity generation module 130, a 3D shape generation module 140, and a graphic user interface (GU) module 150.
  • GUI graphic user interface
  • the database 110 is a component that stores knowledge-based design basic information.
  • Knowledge-based design basic information is accumulated data on how the molten metal flows into the mold and solidifies based on various factors such as the stability of the molten metal, the shrinkage of the molten metal according to the shape of the mold, and the possibility of gas mixing. It can be said.
  • Such accumulated data can become a knowledge base that regularizes the expert's empirical formula for designing an optimal casting scheme.
  • This knowledge base is the extraction and regularization of empirical formulas for optimal casting plan design from the accumulated optimal casting plan design know-how accumulated through numerous experiences of casting plan design experts, and from a number of optimal casting plan design data designed therefrom.
  • This data is a knowledge base that integrates the casting analysis algorithm, analysis results, and casting expert knowledge, and provides an automatic design library, a key function of the casting plan design system.
  • the database 110 may have a numerical change of a design variable input by an operator, and a shape of a design variable according to the numerical change.
  • the knowledge-based design basic information may include information on the casting equipment to be used, that is, the location of the outlet from which the molten metal is discharged, and information such as the shape and size of a sleeve forming the outlet.
  • the sleeve is a structure that forms an outlet through which the molten metal is discharged, and is a part where the molten metal in the casting equipment is finally stored before it is introduced into the casting method.
  • the shape and size of this sleeve are different for each casting equipment. In order to do so, information on its shape and size is also required.
  • the entity input module 120 is a component that receives an entity related to the shape of the cast product.
  • the shape-related entity means data on the size, shape, core, and chill of the mold.
  • the entity input module 120 includes a drive for reading shape data from a storage medium such as a CD or DVD, a network interface connectable to an Internet LAN, and an input interface such as a keyboard and a mouse.
  • the shape-related entity of the input mold is three-dimensional shape data, and may be provided in the form of graphic data, which is data generated by CAD, CAM, or other graphic tools.
  • the working conditions for the material of the molten metal, the injection pressure or injection rate of the molten metal, the temperature of the molten metal, etc. can be input from the operator, It is also possible to receive a selection of information for one casting equipment.
  • the selection of such working conditions and casting equipment may be made by selecting one template from a preset template, and a template through which an operator can simultaneously input working conditions and information on the casting equipment may be provided.
  • information about ingates for example, information about the number of ingates, locations of each ingate, shape, width, and thickness of each ingate may be input.
  • the operator can input by setting the ingate according to the shape of the product to be cast.
  • the entity generation module 130 is a component that generates entities for each component of the casting scheme based on the knowledge-based design basic information stored in the database 110 and the input shape-related entities.
  • the entity generation module 130 analyzes the design of the casting method by executing a casting process simulation by itself or through a connected simulation module (not shown), and determines whether the simulation result meets a preset criterion to determine the optimal casting method. Confirm. At this time, it is possible to repeatedly analyze the casting method for the changed design according to the editing command of the operator.
  • the entity for each component of the casting scheme is a pouring path, a path-line, an ingate, a joint, a branch riser, and a vent. ) For the entity. Details of each entity will be described later with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the 3D shape generation module 140 generates a 2D or 3D shape of the casting plan model using entities for each component of the generated casting plan.
  • the GUI module 150 may receive a user's command and display a result calculated by the entity generation module 130 and the 3D shape generation module 140 on a screen.
  • the GUI module allows the entity generation module 130 to generate an entity for each component of the casting plan according to a user's command, and a 2D shape or 3D modeled based on the entity generated by the entity generation module 130 It is possible to display the shape of the casting plan graphically.
  • GUI module 150 receives data changes such as the shape, location, and size of each entity in the casting plan displayed on the screen, and causes the entity creation module 130 to reset each entity according to the change, Based on the reset entity, the shape, position, and size of each entity in the casting plan can be changed and displayed.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a design process of a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • the input shape data is Based on the included shape-related entity of the cast product and the knowledge-based design basic information stored in the database 110, an entity for each component of the casting plan is generated.
  • the system 100 designs a casting plan based on entities for each component of the generated casting plan, and displays the designed casting plan in 2D graphics so that the user can verify/edit it.
  • the system 100 designs the optimal casting method, and 2D the number and placement method of the castings 200-1 and 200-2 in the casting method through the GUI module 150.
  • the graphic shape 10 is automatically shown.
  • the 3D graphic shape 20 of the casting plan 10 can be displayed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an entity for each component of a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • the entities constituting the casting method 10 are largely classified into a runner part and a riser/vent part of the casting method.
  • the entities constituting the runner part include the pouring path 11, the path lines 12a and 12b, the ingate 13, the branch 14, and the joint 15.
  • Entities constituting the riser/vent part include riser 16, riser neck 17, top riser 18 and vent 19.
  • FIGS. 4 to 7 the entity related to the shape of the cast product shown in FIG. 3 and the entity for each component of the casting plan will be described in detail.
  • FIG. 4 shows an example in which the shape-related entity of a mold is provided in the form of graphic data, which is data generated by CAD.
  • the shape-related entity is an entity for the cast product 200, an entity for the cool gold 210, and Contains entities for core 220.
  • the entity generation module 120 extracts the above-described entities from the input CAD data, and generates an entity for each component of the casting plan based on the extracted entity.
  • 5 and 6 are views for explaining entities of each component constituting a runner part of a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • the runner may be configured to form a path for allowing the molten metal introduced into the casting method to flow into the mold having the shape of the product.
  • the runner pours the molten metal into the mold, the pouring path 11, the path lines 12-1, 12-2, and the molten metal flows into the mold. It includes an in-gate 13 which is an inlet to be used.
  • the pass lines 12-1 and 12-2 include a drag 12-1 and a cope 12-2 divided by a parting line.
  • the entity of each component constituting the runner part of the above casting scheme is used as information to generate the 3D shape of the pouring path and the path line, and the width, length, height, and width of one end and the other end of the pouring path and path line. It includes information on the ingate height, ingate length, draft angle, and curvature.
  • the runner includes a branch 14 for rapidly injecting molten metal into a thin casting, and a joint 15 that is a point where the moving path of the molten metal is bent or branched. .
  • the entity of each component constituting the runner part of the casting scheme is used as information for generating 3D shapes such as the joint 15, and information on the curvature according to the number, width, and connection angle of the path lines connected to the joint. And the like.
  • FIG. 7 is a view for explaining the entities of each component constituting the riser / vent part of the casting method according to an embodiment of the present invention.
  • the riser may include a side riser 16 disposed horizontally next to the mold cavity and a top riser 18 formed on the upper part of the casting.
  • the volume of the molten metal decreases as the solidification shrinks.
  • the main function of the risers 16 and 18 is to compensate for the lack of molten metal due to coagulation contraction by supplying molten metal until the end of the casting solidification.
  • the risers 16 and 18 are separate molten metal reservoirs that supply insufficient molten metal due to contraction to achieve the above purpose, and therefore, must be designed in an appropriate position.
  • the entity generation module 130 determines the thickened part of the cast according to a preset criterion based on the basic design information based on knowledge previously stored in the database 110 and the shape-related entities input through the entity input module 120 And, it is possible to arrange the risers (16, 18) to be close to the determined thick portion.
  • the entity generation module 130 determines three thick parts in the order in which the thickness of the cast product is expected to be the largest based on the information on the thickness of the cast product, and places a riser at the midpoint of the determined thick part. can do. That is, the position of the riser determined based on the thickness of the cast product may be reflected in the entity of the riser.
  • the operator may determine the position to place the riser, and place the riser directly on the GUI.
  • Knowledge-based design basic information including each component of the casting scheme and optimization algorithm required for casting design are stored in the database 110, and the entity generation module 130 is based on the stored design basic information and optimization algorithm. Entities are created for each component of the casting plan.
  • FIG 8 and 9 are views for explaining a method of checking and analyzing the integrity of a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • the 3D shape generation module 140 may generate and display a 3D graphic shape of a casting plan designed based on the entity generated by the entity generation module 130.
  • a casting process according to injection of molten metal may be virtually simulated according to a user input through a simulation module included in or connected to the system 100.
  • the operator can conveniently perform 10 or more health checks, such as the draft angle of the product or the core, and analysis of the thick portion, and can immediately check the result of the performance.
  • 10 to 12 are views for explaining a simulation of a casting method according to various embodiments of the present invention.
  • 10 to 12 (a) shows a casting plan designed in a 2D graphic shape based on entities for each component of the casting plan generated by analyzing according to the shape of the casting product. On a screen like this, the operator can edit the design of the casting plan.
  • Figures 10 to 12 (b) shows a screen finally generated and displayed 3D graphic shape of the casting method.
  • the operator can perform casting simulation and integrity check.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a modeling of a two-dimensional casting scheme in a three-dimensional form on a GUI according to an embodiment of the present invention.
  • the entity generating module 130 designs a casting plan based on the input CAD data.
  • the casting scheme may be displayed as a 2D graphic as shown in (a) of FIG. 13.
  • the casting method displayed in 2D form is the same as showing the casting method in 3D form in cross section.
  • the shape of the cast product input as CAD data may also be displayed as a 2D graphic. At this time, it is possible to more intuitively grasp whether or not the casting plan design is optimized than when the shape of the cast product or the designed casting plan is displayed in 3D graphics.
  • the 3D graphic shape of the casting plan may be generated and displayed by the 3D shape generation module 140.
  • the operator can analyze and confirm the gradient of inflow, solidification and subtraction of the molten metal through simulation.
  • FIG. 14 is a view for explaining an example of designing a casting method by adjusting the height of the ingate according to an embodiment of the present invention.
  • the in-gates 13a and 13b of the casting method are not uniformly present on the same plane, but may have different heights according to the optimum position according to the shape of the cast product. In the past, it was difficult for the operator to determine or adjust the height of the ingate.
  • the ingate when an operator inputs an editing command for the ingate in a method of clicking and dragging/dropping the ingate in the casting scheme design displayed in 2D on the GUI, the ingate corresponds to the moved position.
  • the height of the ingate can also be automatically changed according to the height of the mold being used.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of designing a casting scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a shape-related entity of the cast product is input (S1210).
  • an entity for each component of the casting plan is generated (S1220).
  • an entity for a first part including a pouring pass, a pass line, an ingate, a joint, and a brunch in the casting method, and an entity for a second part including a riser and a vent may be generated.
  • the riser is a cavity having an inner space of a predetermined volume or more, and the position and number of the passages in the casting method may be determined based on the shape of the mold.
  • the design of the casting plan is edited according to the editing command input on the GUI on which the 2D graphic shape corresponding to the generated 3D graphic shape is displayed, and the 2D graphic shape is dynamically transformed and displayed to correspond to the editing (S1240).
  • the design of the casting scheme can be edited by automatically adjusting the height of the ingate in the flow path shape according to the position of the ingate changed according to the editing command.
  • the design method or the system control method according to an embodiment of the present invention as described above may be programmed and stored in various storage media. Accordingly, the methods according to the various embodiments described above may be implemented in various types of processors executing the storage medium.
  • design method as described above may be implemented as a program including an executable algorithm that can be executed in a processor, and the program may be provided by being stored in a non-transitory computer readable medium. .
  • the non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and is readable by a device, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, and memory.
  • a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, and ROM.

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Abstract

주조방안의 설계 방법이 개시된다. 주조방안의 설계 방법은 주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 단계, 입력된 형상 관련 엔티티 및 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계, 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하는 단계 및, 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 상에서 입력된 편집 명령에 따라, 주조방안의 설계를 편집하며, 편집에 대응되도록 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

주조방안 설계 방법 및 그 시스템
본 발명은 주조방안 설계 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모델링 툴을 이용하여 최적화된 주조방안을 설계할 수 있는 주조방안 설계 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
주조(casting)란, 변형저항이 큰 고체상태의 금속을 용해해서 변형저항이 적은 액체상태로 만들고, 제조하고자 하는 모양의 주형에 주입하여 응고시킴으로써, 목적하는 주조품을 제조하는 과정을 말한다. 일반적으로 주조품의 품질은 주조방안(gating system)의 설계를 어떻게 하는지에 따라 크게 좌우된다.
구체적으로, 주조과정에서는 주조품의 품질을 저하시키는 요소 즉, 기체의 혼입, 응고시의 수축(shrinkage) 등을 최소화하기 위한 설계가 필요하며, 이러한 설계는 용탕이 주형에 어떻게 유입되고, 응고할 것인가에 대한 숙고에 따른 주조방안의 모델링 기법과 연관된다.
종래, 엔지니어가 캐드(CAD)를 이용하여 주조방안을 설계하고 있기는 하지만, 주조방안의 설계가 주로 엔지니어의 경험에 의존하고 있어서, 주형의 다양한 형상에 따른 최적의 주조방안의 설계가 쉽게 이루어질 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 특허로서, 한국등록특허(제10-0645569호)에 "최적주조방안 설정장치 및 방법", 한국등록특허(제10-0877510호)에 "캐드프로그램을 이용한 3차원 금형 자동설계 시스템 및 방법", 한국등록특허(이 개시되며, 미국등록특허(US7761263)에 "주조 설계 최적화 시스템(Casting design optimization system(CDOS) for shape castings)"이 개시된다.
그러나, 상기와 같은 선행기술들은 모두 데이터베이스에 형상 자체를 저장하고 그 중 유사한 형상을 검색하여 반복적인 시뮬레이션을 통해 변경함으로써 주조방안 설계가 이루어지는데, 이와 같이 반복적인 시뮬레이션을 수행하면 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다.
이에 따라 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허(제10-1352916호)에 "지식기반의 주조방안모델 자동생성 시스템", 한국등록특허 (제10-1401420호)에 "지식기반의 주조방안모델 자동생성 방법", 한국등록특허(제10-1846983호)에 주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안 자동생성 방법"을 개시한 바 있다.
본 발명은 상기와 같은 주조방안모델 자동생성 시스템에 있어서, 내부 체적의 차이에 따른 수축 결함을 해결하기 위한 라이저의 개념을 도입하고, 사용자가 좀 더 편리하게 주조방안을 편집할 수 있도록 개량한 것이다.
예를 들어, 주형은 형상에 따라 상대적으로 내부체적(주조품의 두께)이 큰 부위와 내부 체적이 작은 부위가 존재하는데, 내부 체적이 큰 부위는 용탕이 많이 유입되어 내부 체적이 작은 부위에 비해 상대적으로 용탕의 응고 속도가 늦을 수 밖에 없다. 따라서, 내부 체적이 큰 부위에는 수축 결함 등의 문제가 발생되기가 쉬워 주형의 부위에 따른 내부 체적의 차이를 제대로 보완하지 않는 경우, 주조품의 불량률이 높아지게 된다.
또한, 용탕의 주입을 최적화하기 위하여 주형에 용탕이 유입되는 유입구인 인게이트의 높이를 인게이트마다 다르게 할 수 있는데, 기존에는 이러한 높이 차를 편리하게 반영하는 모델링 기법이 존재하지 아니하였는 바, 주조방안 설계에 불편이 존재하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주형 내부에서의 용탕의 응고 속도의 차이에 따른 결함을 보완하고, 인게이트들의 높이 차를 편리하게 반영하여 주조 방안을 설계할 수 있는 주조방안 설계 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 주조방안의 설계 방법은 주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 단계, 상기 입력된 형상 관련 엔티티 및 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계, 상기 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하는 단계 및, 상기 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 상에서 입력된 편집 명령에 따라, 상기 주조방안의 설계를 편집하며, 상기 편집에 대응되도록 상기 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계는 상기 주조방안의 푸어링 패스, 패스라인, 인게이트, 조인트 및 브런치를 포함하는 제1 파트에 대한 엔티티 및, 라이저 및 벤트를 포함하는 제2 파트에 대한 엔티티를 생성할 수 있다.
또한, 상기 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계는 상기 주조품의 두께에 기초하여 상기 라이저의 위치를 판단하고, 상기 판단된 라이저의 위치를 상기 라이저의 엔티티에 반영할 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이하는 단계는 상기 편집 명령에 따라 변경된 인게이트의 위치에 따라, 유로 형상에서의 상기 인게이트의 높이를 자동적으로 조정하여 상기 주조방안의 설계를 편집할 수 있다.
또한, 상기 주조방안의 설계 방법은 사용자 명령에 따라, 상기 설계된 주조방안의 용탕 주입에 따른 건전성을 체크하기 위한 시뮬레이팅을 더 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주조방안의 설계 시스템에 있어서 지식 기반의 설계 기초 정보를 저장하는 데이터베이스, 주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 엔티티 입력 모듈, 상기 데이터베이스에 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보 및 상기 입력된 형상 관련 엔티티에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 엔티티 생성 모듈, 상기 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하는 3D 형상 생성 모듈 및, 상기 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 상에서 입력된 편집 명령에 따라, 상기 주조방안의 설계를 편집하며, 상기 편집에 대응되도록 상기 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 엔티티 생성 모듈은 상기 주조방안의 푸어링 패스, 패스라인, 인게이트, 조인트 및 브런치를 포함하는 제1 파트에 대한 엔티티 및, 라이저 및 벤트를 포함하는 제2 파트에 대한 엔티티를 생성할 수 있다.
또한, 상기 엔티티 생성 모듈은 상기 주조품의 두께에 기초하여 상기 라이저의 위치를 판단하고, 상기 판단된 라이저의 위치를 상기 라이저의 엔티티에 반영할 수 있다.
그리고, 상기 그래픽 사용자 인터페이스 모듈은 상기 편집 명령에 따라 변경된 인게이트의 위치에 따라, 유로 형상에서의 상기 인게이트의 높이를 자동적으로 조정하여 상기 주조방안의 설계를 편집할 수 있다.
또한, 상기 주조방안의 설계 시스템은 사용자 명령에 따라, 상기 설계된 주조방안의 용탕 주입에 따른 건전성을 체크하기 위한 시뮬레이팅을 수행하는 시뮬레이션 모듈을 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자가 직관적으로 손쉽게 최적의 주조방안을 만들고 편집할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안 설계 시스템을 간략히 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 설계 과정을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주형의 형상 관련 엔티티를 설명하기 위한 도면,
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 러너 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 라이저/벤트 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티를 설명하기 위한 도면,
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 건전성 체크 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면,
도 10 내지 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 주조방안의 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, GUI 상에서 2차원 형태의 주조방안을 3차원 형태로 모델링하는 모습을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인게이트의 높이를 조정하여 주조방안을 설계하는 예를 설명하기 위한 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안 설계 시스템을 간략히 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주조방안 설계 시스템(100)은 데이터베이스(110), 엔티티 입력 모듈(120), 엔티티 생성 모듈(130), 3D 형상 생성 모듈(140) 및 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 모듈(150)을 포함한다.
데이터베이스(110)는 지식 기반의 설계 기초 정보를 저장하는 구성이다. 지식 기반의 설계 기초 정보는 용탕의 안정성, 주형의 형상에 따른 용탕의 수축(shrinkage) 및 기체의 혼입 가능성 등의 여러 인자들에 기초하여, 용탕이 주형에 어떻게 유입되고 응고할 것인지에 대해 축적된 데이터라고 할 수 있다.
즉, 이와 같은 축적 데이터는 최적의 주조방안 설계를 위한 전문가의 경험식을 규칙화한 지식기반(knowledge base)이 될 수 있다. 이러한 지식 기반은 주조방안 설계 전문가의 수많은 경험에 위해 누적된 최적의 주조방안 설계 노하우와 그로부터 설계된 다수의 최적의 주조방안 설계자료로부터 최적의 주조방안 설계를 위한 경험식을 추출하고 규칙화한 것이다.
이러한 데이터는 주조 해석 알고리즘 및 이에 따른 해석 결과, 그리고 주조 전문가 지식을 통합한 지식베이스로서 주조방안 설계 시스템의 핵심기능인 자동설계 라이브러리를 제공한다.
또한, 데이터베이스(110)는 작업자가 입력한 설계변수의 수치 변경, 수치변경에 따른 설계변수의 형상이 데이터화되어 있을 수 있다.
지식 기반의 설계 기초 정보는 사용하고자 하는 주조장비에 대한 정보 즉, 용탕이 배출되는 배출구의 위치, 배출구를 이루는 슬리브(sleeve)의 형상과 크기 등의 정보를 포함할 수도 있다.
여기서, 슬리브란 용탕이 배출되는 배출구를 형성하는 구성으로서 주조장비 내의 용탕이 주조방안으로 유입되기 전에 최종적으로 저장되는 부위이며, 이러한 슬리브의 형상과 크기는 주조장비마다 다르므로 최적의 주조방안 설계를 위해서는 그 형상과 크기에 대한 정보도 필요하다.
엔티티 입력 모듈(120)은 주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 구성이다. 여기서, 형상 관련 엔티티(entity)는 주형의 크기, 형상, 코어(core), 냉금(chill) 등에 관한 데이터를 의미한다.
엔티티 입력 모듈(120)은 CD, DVD 등의 저장매체 등으로부터 형상 데이터를 읽어오는 드라이브, 인터넷 랜등과 연결 가능한 네트워크 인터페이스 및 키보드, 마우스 등과 같은 입력 인터페이스를 포함한다.
여기서, 입력되는 주형의 형상 관련 엔티티는 3차원의 형상 데이터로서, 캐드(CAD), 캠(CAM)이나 기타 그래픽 툴에 의해 생성된 데이터인 그래픽 데이터의 형태로 제공될 수도 있다.
또한, 엔티티 입력 모듈(120)을 통하여, 용탕의 재료, 용탕의 주입 압력 또는 주입 속도, 용탕의 온도 등에 대한 작업 조건을 작업자로부터 입력받을 수 있으며, 데이터베이스(110)에 저장된 주조장비의 정보 중 어느 하나의 주조장비의 정보에 대한 선택을 입력받을 수도 있다.
이와 같은 작업 조건, 주조장비에 대한 선택은 기 설정된 템플릿 상에서 하나의 템플릿을 선택하는 방식으로 이루어질 수도 있으며, 작업자가 작업 조건과 주조장비에 대한 정보를 동시에 입력할 수 있는 템플릿이 제공될 수도 있다.
또한, 엔티티 입력 모듈(120)을 통하여, 인게이트에 대한 정보, 예를 들어 인게이트의 개수, 인게이트 각각의 위치, 인게이트 각각의 형상, 폭, 두께 등에 대한 정보를 입력받을 수도 있으며, 이때, 작업자는 주조하고자 하는 제품의 형상에 따라 인게이트를 설정하여 입력할 수 있다.
엔티티 생성 모듈(130)은 데이터베이스(110)에 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보 및 입력된 형상 관련 엔티티에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 구성이다.
엔티티 생성 모듈(130)은 자체적으로 또는 연결된 시뮬레이션 모듈(미도시)을 통해 주조 공정 시뮬레이션을 실행하여 주조 방안에 대한 설계를 해석하고, 시뮬레이션 결과가 기 설정된 기준에 부합하는지를 판단하여 최적의 주조 방안을 확정한다. 이때, 작업자의 편집 명령에 따라 변경된 설계에 대한 주조 방안을 반복하여 해석할 수 있다.
여기서, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티는 푸어링 패스(pouring path), 패스라인(path-line), 인게이트(ingate), 조인트(joint), 브랜치(branch) 라이저(riser) 및 벤트(vent)에 대한 엔티티를 포함한다. 각 엔티티에 대한 구체적인 내용은 도 3 내지 도 7과 관련하여 후술하도록 한다.
3D 형상 생성 모듈(140)은 생성된 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 이용하여 주조방안 모델의 2D 또는 3D 형상을 생성한다.
GUI 모듈(150)은 사용자의 명령을 입력받고, 엔티티 생성모듈(130) 및 3D 형상 생성 모듈(140)에서 산출된 결과를 화면으로 표시할 수 있다.
즉, GUI 모듈은 사용자의 명령에 따라 엔티티 생성 모듈(130)이 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하도록 하고, 엔티티 생성 모듈(130)에 의해 생성된 엔티티에 기초하여 모델링된 2D 형상 또는 3D 형상의 주조방안을 그래픽으로 디스플레이하도록 할 수 있다.
또한, GUI 모듈(150)은 화면상에 표시된 주조방안의 각 엔티티의 형상, 위치 및 크기 등의 데이터 변경 내용을 입력받아, 엔티티 생성 모듈(130)이 변경 내용에 따라 각 엔티티를 재설정하도록 하고, 재설정된 엔티티에 기초하여 주조방안의 각 엔티티의 형상, 위치 및 크기 등을 변경하여 디스플레이할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 설계 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
사용자가 주조품(200)에 대한 3차원의 형상 데이터로서, 캐드(CAD), 캠(CAM)이나 기타 그래픽 툴에 의해 생성된 데이터를 주조방안 설계 시스템(100)에 입력하면, 입력된 형상 데이터에 포함된 주조품의 형상 관련 엔티티 및 데이터베이스(110)에 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티가 생성된다.
이때, 시스템(100)은 생성된 주조방안의 각 구성요소별 엔티티에 기초하여 주조방안을 설계하고, 설계된 주조방안을 2D 그래픽으로 디스플레이하여 사용자가 검증/편집할 수 있도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 최적의 주조방안을 설계하고, GUI 모듈(150)을 통해 해당 주조방안에서의 주조품(200-1, 200-2)의 개수, 배치 방법을 2D 그래픽 형상(10)으로 자동적으로 도시하도록 한다.
또한, 설계된 주조방안의 편집/검증이 완료되면, 주조방안(10)의 3D 그래픽 형상(20)을 디스플레이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 설명하기 위한 도면이다.
주조방안(10)을 구성하는 엔티티는 크게 주조방안의 러너(runner) 파트 및 라이저/벤트 파트로 분류된다.
러너 파트를 구성하는 엔티티는 푸어링 패스(11), 패스라인(12a, 12b), 인게이트(13), 브랜치(14) 및 조인트(15) 등이 있다.
라이저/벤트 파트를 구성하는 엔티티는 라이저(16), 라이저 넥(17), 탑 라이저(18) 및 벤트(19) 등이 있다.
이하 도 4 내지 도 7에서는 도 3에 도시된 주조품의 형상 관련 엔티티 및 주조방안의 각 구성요소별 엔티티에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 주형의 형상 관련 엔티티가 캐드(CAD)에 의해 생성된 데이터인 그래픽 데이터의 형태로 제공된 예를 나타낸 것인데, 형상 관련 엔티티는 주조품(200)에 대한 엔티티, 냉금(210)에 대한 엔티티 및 코어(220)에 대한 엔티티를 포함한다.
엔티티 생성 모듈(120)은 입력된 캐드 데이터로부터 상술한 엔티티들을 추출하고, 추출된 엔티티에 기초하여 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하게 된다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 러너 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티를 설명하기 위한 도면이다.
러너는 주조방안으로 유입된 용탕이 제품의 형상을 가지는 주형으로 유입되도록 하기 위한 유로(path)를 이루는 구성일 수 있다.
이때, 러너는 도 5에 도시된 바와 같이, 주형에 용탕이 유입되는 푸어링 패스(pouring path)(11), 패스라인(path line)(12-1, 12-2) 및 주형에 용탕이 유입되는 유입구인 인게이트(13)를 포함한다. 여기서, 패스라인(12-1, 12-2)는 파팅라인(parting line)에 의해 나뉘어진 상형(drag)(12-1) 및 하형(cope)(12-2) 파트를 포함한다.
위와 같은 주조방안의 러너 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티는 푸어링패스, 패스라인의 3D 형상을 생성하기 위한 정보로 이용되며, 푸어링 패스, 패스라인의 일단 및 타단의 폭, 길이, 높이, 인게이트의 높이, 인게이트의 길이, 드래프트 앵글, 곡률에 대한 정보등을 포함한다.
또한, 러너는 도 6에 도시된 바와 같이, 얇은 주물에 용탕을 빠르게 주입하기 위한 브랜치(branch)(14), 용탕의 이동경로가 꺾이거나 분기되는 지점인 조인트(joint)(15)를 포함한다.
이와 같은 주조방안의 러너 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티는 조인트(15) 등의 3D 형상을 생성하기 위한 정보로 이용되며, 조인트에 연결된 패스라인의 개수, 폭, 연결각도에 따른 곡률에 관한 정보 등을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 라이저/벤트 파트를 이루는 각 구성요소의 엔티티를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 라이저는 주형공동의 옆에 수평적으로 배치되는 사이드 라이저(16) 및 주물의 상부에 형성되는 톱 라이저(18)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 주형 속에서 용탕이 냉각될 때, 응고수축에 따라 용탕의 부피가 감소하게 된다. 라이저(16, 18)의 주요 기능은 주물이 응고하는 마지막까지 용탕을 공급하여 응고수축으로 인한 용탕 부족을 보상하는 데에 있다.
라이저(16, 18)는 수축에 의해 부족한 용탕을 공급해주어 위와 같은 목적을 달성시키는 별도의 용탕저장소인 셈이며, 따라서 적절한 위치에 설계되어야 한다.
응고수축으로 인한 용탕 부족은 주형에서 응고가 상대적으로 늦게 이루어지는 후육부(hot spot)에서 발생할 가능성이 크고, 따라서, 라이저는 후육부에 근접하도록 배치되어야 한다.
따라서, 엔티티 생성 모듈(130)은 데이터베이스(110)에 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보 및 엔티티 입력 모듈(120)을 통해 입력된 형상 관련 엔티티에 기초하여 기 설정된 기준에 따른 주조품의 후육부를 판단하고, 판단된 후육부에 근접하도록 라이저(16, 18)를 배치시킬 수 있다.
예를 들어, 엔티티 생성 모듈(130)은 주조품의 두께에 대한 정보에 기초하여 주조품의 두께가 가장 클 것으로 예상되는 순서대로 3개의 후육부를 판단하고, 판단된 후육부의 중간 지점에 라이저를 배치할 수 있다. 즉, 주조품의 두께에 기초하여 판단된 라이저의 위치가 라이저의 엔티티에 반영될 수 있다.
또는, 2D 또는 3D로 시뮬레이션되어 디스플레이된 그래픽 형상에 있어서, 작업자가 라이저를 배치시킬 위치를 판단하고, GUI 상에서 라이저를 직접 배치시킬 수도 있다.
이와 같은 주조방안의 각 구성요소를 포함하는 지식 기반의 설계 기초 정보 및 주조 설계에 필요한 최적화 알고리즘은 데이터베이스(110)에 저장되고, 엔티티 생성 모듈(130)은 저장된 설계 기초 정보 및 최적화 알고리즘에 기초하여 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하게 된다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 건전성 체크 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 3D 형상 생성 모듈(140)은 엔티티 생성 모듈(130)에 의해 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하여 이를 디스플레이할 수 있다.
특히, 도 9에 도시된 바와 같이, 시스템(100)에 포함 또는 연결된 시뮬레이션 모듈을 통해 사용자 입력에 따라 용탕의 주입에 따른 주조 과정을 가상으로 시뮬레이팅할 수 있다.
이에 따라 작업자는 제품 또는 중자의 빼기구배(draft angle), 후육부 분석 등 10가지 이상의 건전성 체크를 편리하게 수행할 수 있으며 수행 결과 또한 즉시 확인할 수 있다.
도 10 내지 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 주조방안의 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 12의 (a)는 주조품의 형태에 따라 분석되어 생성된 주조방안의 각 구성요소별 엔티티에 기초하여 2D 그래픽 형상으로 설계된 주조방안을 도시한 것이다. 이와 같은 화면에서 작업자는 주조방안의 설계를 편집할 수 있다.
도 10 내지 도 12의 (b)는 최종적으로 주조방안의 3D 그래픽 형상이 생성되어 디스플레이된 화면을 도시한 것이다. 이와 같은 화면에서 작업자는 주조 시뮬레이팅 및 건전성 체크를 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, GUI 상에서 2차원 형태의 주조방안을 3차원 형태로 모델링하는 모습을 도시한 도면이다.
주조품의 형상과 관련된 엔티티, 예를 들어 CAD 데이터가 입력되면, 입력된 CAD 데이터에 기초하여 엔티티 생성 모듈(130)이 주조방안을 설계하게 된다. 주조방안은 2D 그래픽으로 도 13의 (a)와 같이 디스플레이될 수 있다.
여기서, 2D 형태로 디스플레이되는 주조방안은 3D 형태의 주조방안을 단면으로 나타낸 것과 같다.
또한, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, CAD 데이터로 입력된 주조품의 형상 역시 2D 그래픽으로 디스플레이될 수도 있다. 이때, 주조품의 형상 또는 설계된 주조방안이 3D 그래픽으로 디스플레이되는 경우보다 주조방안 설계의 최적화 여부를 좀 더 직관적으로 파악할 수 있다.
예를 들어, GUI 상에서는 주조방안의 단면도가 디스플레이되므로 작업자가 주조품의 형태, 후육부 등을 판단하거나 인게이트의 위치, 모양, 크기 및 배치 형태 등을 판단하는 것이 보다 용이하게 된다.
한편, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 작업자의 주조방안 설계에 대한 편집이 완료되면, 3D 형상 생성 모듈(140)에 의해, 주조방안의 3D 그래픽 형상이 생성되어 디스플레이될 수 있다. 이때, 작업자는 시뮬레이팅을 통해 용탕의 유입, 응고 및 빼기 구배 등을 분석 및 확인할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인게이트의 높이를 조정하여 주조방안을 설계하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 주조방안의 인게이트(13a, 13b)가 일률적으로 동일 평면상에 존재하는 것이 아니라 주조품의 형상에 따른 최적의 위치에 따라 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 기존에는 작업자가 인게이트의 높이를 결정하거나 조정하는 것이 어려웠다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 작업자가 GUI 상에서 2D로 디스플레이된 주조방안설계에서 인게이트를 클릭, 드래그/드롭하는 방식으로 인게이트에 대한 편집 명령을 입력하면, 인게이트가 이동된 위치에 대응되는 주형의 높이에 맞게 인게이트의 높이 또한 자동적으로 변경될 수 있다.
이에 따라, 작업자는 인게이트의 높이를 일일히 조정할 필요 없이, 인게이트의 3차원상의 위치를 편리하게 조정하고 시뮬레이션하는 것이 가능하다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 주조방안의 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 주조품의 형상 관련 엔티티를 입력받는다(S1210).
이후, 입력된 형상 관련 엔티티 및 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성한다(S1220). 이때, 주조방안의 푸어링 패스, 패스라인, 인게이트, 조인트 및 브런치를 포함하는 제1 파트에 대한 엔티티 및, 라이저 및 벤트를 포함하는 제2 파트에 대한 엔티티를 생성할 수 있다. 또한, 라이저는 기설정된 체적 이상의 내부 공간을 갖는 공동부로서, 주형의 형상에 기초하여 주조방안의 유로 내 위치 및 개수가 결정될 수 있다.
이후, 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성한다(S1230).
이후, 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 GUI 상에서 입력된 편집 명령에 따라 주조방안의 설계를 편집하며, 편집에 대응되도록 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이한다(S1240). 이때, 편집 명령에 따라 변경된 인게이트의 위치에 따라, 유로 형상에서의 인게이트의 높이를 자동적으로 조정하여 주조방안의 설계를 편집할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 설계 방법 또는 시스템의 제어 방법은 프로그래밍되어 각종 저장 매체에 저장될 수 있다. 이에 따라, 저장 매체를 실행하는 다양한 유형의 프로세서에서 상술한 다양한 실시 예에 따른 방법들이 구현될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 설계 방법은 프로세서에서 실행될 수 있는 실행 가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(readable)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비 일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지고 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 주조방안의 설계 방법에 있어서,
    주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 단계;
    상기 입력된 형상 관련 엔티티 및 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계;
    상기 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 상에서 입력된 편집 명령에 따라, 상기 주조방안의 설계를 편집하며, 상기 편집에 대응되도록 상기 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이하는 단계;를 포함하는 주조방안 설계 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계는,
    상기 주조방안의 푸어링 패스, 패스라인, 인게이트, 조인트 및 브런치를 포함하는 제1 파트에 대한 엔티티 및, 라이저 및 벤트를 포함하는 제2 파트에 대한 엔티티를 생성하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 단계는,
    상기 주조품의 두께에 기초하여 상기 라이저의 위치를 판단하고, 상기 판단된 라이저의 위치를 상기 라이저의 엔티티에 반영하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이하는 단계는,
    상기 편집 명령에 따라 변경된 인게이트의 위치에 따라, 유로 형상에서의 상기 인게이트의 높이를 자동적으로 조정하여 상기 주조방안의 설계를 편집하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자 명령에 따라, 상기 설계된 주조방안의 용탕 주입에 따른 건전성을 체크하기 위한 시뮬레이팅을 수행하는 단계;를 더 포함하는 주조방안 설계 방법.
  6. 주조방안의 설계 시스템에 있어서,
    지식 기반의 설계 기초 정보를 저장하는 데이터베이스;
    주조품의 형상 관련 엔티티(entity)를 입력받는 엔티티 입력 모듈;
    상기 데이터베이스에 기 저장된 지식 기반의 설계 기초 정보 및 상기 입력된 형상 관련 엔티티에 기초하여, 주조방안의 각 구성요소별 엔티티를 생성하는 엔티티 생성 모듈;
    상기 생성된 엔티티에 기초하여 설계된 주조방안의 3D 그래픽 형상을 생성하는 3D 형상 생성 모듈; 및
    상기 생성된 3D 그래픽 형상에 대응되는 2D 그래픽 형상이 디스플레이된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 상에서 입력된 편집 명령에 따라, 상기 주조방안의 설계를 편집하며, 상기 편집에 대응되도록 상기 2D 그래픽 형상을 동적으로 변형하여 디스플레이하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈;을 포함하는 주조방안 설계 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 엔티티 생성 모듈은,
    상기 주조방안의 푸어링 패스, 패스라인, 인게이트, 조인트 및 브런치를 포함하는 제1 파트에 대한 엔티티 및, 라이저 및 벤트를 포함하는 제2 파트에 대한 엔티티를 생성하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엔티티 생성 모듈은,
    상기 주조품의 두께에 기초하여 상기 라이저의 위치를 판단하고, 상기 판단된 라이저의 위치를 상기 라이저의 엔티티에 반영하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스 모듈은,
    상기 편집 명령에 따라 변경된 인게이트의 위치에 따라, 유로 형상에서의 상기 인게이트의 높이를 자동적으로 조정하여 상기 주조방안의 설계를 편집하는 것을 특징으로 하는 주조방안 설계 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    사용자 명령에 따라, 상기 설계된 주조방안의 용탕 주입에 따른 건전성을 체크하기 위한 시뮬레이팅을 수행하는 시뮬레이션 모듈;을 더 포함하는 주조방안 설계 시스템.
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