计算机技术对铸造工艺设计的应用

作为我国制造业的重要基础性行业，我国铸造业发展迅猛，铸件产量连续多年处于世界前列，是名副其实的铸造大国。随着新工业革命时代的到来，工业产品之间的竞争表现出白热化态势，创新的设计理念与方法层出不穷，并被运用到机械工业工艺设计之中，个性化量产成为不可逆转的趋势。在这种背景下，传统的铸造设计方法已无法适应市场竞争的要求，越来越多的企业开始关注计算机技术在机械铸造工艺设计中的应用，以加快产品的创新速度、增强产品的市场竞争力。

机械工业出版社于2020年出版的《计算机辅助铸造工艺设计》一书则郭永春、马志军等编著完成。编者将全书分成“实体造型技术”“模具设计技术”“AnyCasting应用”“工艺设计与优化实例”四个篇章，引入大量企业一线的铸造及工艺设计案例、成果，用图文并茂、案例丰富的方式将计算机在铸造工艺设计中的基础技术、工艺设计等进行了深入全面的论述，在帮助读者尽快构建理论知识体系的同时，迅速掌握计算机辅助铸造工艺设计的方法与技能。与此同时，编者还为每个章节都安排了思考题，将具体章节的重点及难点内容融入思考题中，让读者可以通过思考题进行针对性强的预习或复习，提高学习的质量与效率。

“十四五”以来，我国机械工业制造业的发展将保持产业结构调整、产业布局优化、产业增速平稳向上的新常态，创新驱动成为行业发展的新动力，这使得计算机技术在机械工业工艺设计中的重要性不断凸显，并表现出两个鲜明的特色：首先，充分应用多学科结合的数据融合技术，着力推动机械工艺设计发展；第二，充分应用压缩感知理论，以更高精度、更多维度的源信号强化机械工艺设计的精确性。归纳来看，计算机技术在机械工业工艺设计中的优点主要有：其一，提升设计的效率，合理使用计算机技术，能够有效提升机械工业工艺设计的效率；从大量的设计实践可以明确，使用计算机技术搭建机械模型，能够最大程度上贴合设计者的思路，在不改变原有形状、性状的基础上进行随机调整、更改，甚至可以通过更改调整直接获取一个新的产品；其二，提升设计的技术含量，新时代衡量机械产品性能的主要指标就是技术含量，计算机技术的科学使用能够有效提升新设计的机械产品的技术含量，还能可靠助力旧机械产品的革新与优化，进一步提高机械工业工艺设计的效率；其三，实现设计的数据化与变量化，计算机技术用于机械工业工艺设计时，计算机能够根据录入的设计数据直接生成产品的模型，只需修改录入的设计数据就能实现对设计模型的修改，能够降低设计的难度与压力，提高设计效率及精度，并提高设计的质量。

随着计算机技术的发展与进步，计算机是机械工业工艺设计不可或缺的重要组成，是推动机械工业设计自动化发展的重要力量，取得了优异的成绩。计算机的使用主要体现在这样几个方面：首先，应用于辅助设计绘图，传统的机械工业工艺设计绘图都是采用手工完成，大量的手工作业既耗时又容易出现误差，无法确保设计产品的准确性与可用性，而计算机的使用则能够严格按程序与命令实现设计绘图，显著提高设计效率与质量；其次，应用于三维建模，计算机技术的使用能够实现实体模型的设计，将设计数据准确转化为模型数据完成三维建模，并在建模基础上进行全程化的设计修改，避免无用操作；其三，应用于智能化方面，使用计算机对机械工业工艺设计样品进行相应的力学分析的同时，就能完成对内部结构优化情况的分析，打造模块化数据存储体系，并通过互联网数据库实现设计数据的共享共用，为后续新产品的设计提供一定的辅助信息，从而有效提高复杂机械工业工艺产品设计优化的效率，更好地满足社会生产、生活对机械产品更高的要求。

新时代工业产业的迅猛发展，对传统机械工业工艺设计提出了新的要求，只有不断转变创新，将先进技术与设计理念落实到设计体系之中，才能提高设计质量与效率，真正实现以技术为驱动的机械工业工艺设计，满足企业个性化生产的需要，推动我国从铸造大国逐步向铸造强国发展。《计算机辅助铸造工艺设计》一书的编者们均为多年从事相关课程教学的优秀教师，他们将自己多年积累的教学经验及成果融入书中，将深奥的理论知识用通俗易懂的语言及深入浅出的表达方式进行全面阐述，在夯实理论基础的前提下强调实践操作能力的提升，具有极强的实践性、理论性及创新性，即使是没有基础的初学者也能够较为容易地上手，在学习中掌握计算机辅助铸造工艺设计的相关知识与技能。该书既可作为高校材料及铸造类专业教学用书，也可作为相关行业从业人员的继续教育用书，是一本具有理论学习意义及实践指导价值的好书。

作者：李余峰 单位：西安理工大学工程训练中心