Present-day CAD in foundry
Having burst into out life in the 1980s, computers are nowadays widely used in creation of fundamentally new solutions and novel technologies, based upon usage of a physico-mathematical modeling of foundry processes, forming of casts and their qualities in combination with electronic models and data processing, optimization of engineering solutions. CAD combined subsystems of engineering calculations, documenting and archiving of technical processes, amended engineering solutions quality due to the process optimization. Computers helped to chose a kind of mould, its positioning at molding, parting face, type of gating system, etc. The next development step was information storage and retrieval systems, which applied statistical methods of the cast quality control. Simultaneously some other modeling programs were in progress. These programs, including Unigraphics, Pro/Engineer, Euclid as well as universal CAE-complexes (ANSYS, NASTRAN) can model simple or more complicated processes. One of the above mentioned CAE ANSYS finite-element complex was applied for manufacture of turbine wheel castings, which are used for “ТВ” series turbocompressors for combustion engine supercharge, and castings for engine block-crankcases of “СМД” series, produced at Kupyansk foundry. The merits of the system in terms of the real examples are expounded in this article.
Использование ЭВМ для автоматизации потребностей литейных производств началось еще в 80-е годы прошлого столетия. В бывшем СССР компьютеризация литейного производства и началась с использования ЭВМ как средства переработки информации организационно-технической системы литейного производства. Фактически, зарождающиеся направления использования ЭВМ 80-х годов в литейном производстве стали основой для разработки специализированных программных комплексов CAE 90-х. Использование компьютеров стали планировать для создания принципиально новых решений, качественно новых технологий, основанных на использовании физико-математического моделирования литейных процессов, формирования отливок и их качества в сочетании с компьютерной обработкой моделей и информации, оптимизацией технических решений.
САПР объединили подсистемы инженерных расчетов, документирование и архивацию технических процессов, повысили качество технологических решений за счет оптимизации процессов. При проектировании технологии изготовления отливки с помощью ЭВМ начали решаться такие задачи, как выбор вида формы, выбор положения формы при заливке и поверхности разъема, выбор типа литниковой системы. САПТ ТП ЛП решали задачи анализа конструкции детали, расчета и проектирования технологических элементов отливки и формы, определения состава технологических операций и параметров производства отливок с формированием необходимой текстовой и графической документации. Методики компьютерного моделирования реализовы-вались в виде алгоритмов с разветвленной циклической структурой, обеспечивающей решение систем интегральных уравнений численными методами и выполнение других вычислительных операций. Эти методики позволили получать более эффективные технологические решения, чем используемые в производстве; сократить трудоемкость подготовки исходных данных, особенно по геометрическим параметрам. Применение пакета прикладных программ позволило в 2–2,5 раза сократить срок подготовки новых изделий за счет исключения из цикла длительного и дорогостоящего опытного опробования и замены его вычислительным экспериментом.
