许耀昌等：耐火材料模具的计算机辅助设计 ·369· 周期长，成本高，不能适应市场快速变化的需要.即便如此，对于一些无法用平面视图完美 地、正确地表达产品几何形状的产品，还不得不以实物为依据，这样，其结构协调工作更为复 杂和艰难，设计工作不能作到尽善尽美.采用CAD技术，设计人员可以利用所提供的在三维 空间中定义几何元素的功能，在曲线、曲面、实体均处于设计人员的预想空间的位置上.经过 设计人员的努力，在图形显示器的屏幕上逐步构成设计人员所构想的产品模型.通过CAD 系统的图形处理功能，在屏幕上显示出真实感极强的图形，并利用图形旋转功能，从各个不 同的方向观察审视产品设计情况，如同设计人员手中已拿到一件真实的产品.为了对技术有 透彻的了解并让用户尽早接受，通过验证，设计人员可以更快地把一个复杂的设计与其他 有关人员沟通起来，并深人了解复杂系统的内部机制，验证主要包括两个方面：一是实物 模拟，二是计算分析.实物模拟采用了先进的可视化技术及计算技术建立数字模型.它们可 以用来说明和验证如用户需求、人的因素、加工要求、公差配合及检修维护等重要问题，利 用数字模型进行模具装配过程的仿真，通真地显示所设计出来的模具，与此同时，还可以改 善设计的工艺性并探索设计方案变更时的成本和效果，通过分析，可向设计人员提供在制造 前对模具设计的全过程进行验证，以便对设计作出进一步修改和提高). 通过实践证明，把可视化设计技术的创新、协同、验证三个方面运用于耐火材料的模具 设计，为设计人员提供了可视化的富有创新的设计环境，可以缩短模具的开发周期，降低成 本，提高质量，使得用户更多的参与以及各方面更好地加强合作，更快地将产品投放市场， 提高了市场竞争力，由此所产生的效果比预料的还好. 3结论 耐火材料模具的计算机辅助设计不是简单地取代了传统的设计方法，而是向设计人员 提供了崭新的技术手段.由于采用了可视化设计环境，不但改善了设计人员的工作条件，而 且可以帮助设计人员思考、改进、完善设计方案，使许多传统方法难以解决的工程问题获得 满意的解决方案，更好地实现设计人员的设计意图，从而提高设计质量，缩短设计周期，降 低设计费用，增强市场竞争能力.使用该模具设计系统可提高设计效率10倍以上，每年可节 约10万元的设计费用，创造几十万元的经济效益. 参考文献 1许耀昌，王昌禄，常晖著.微机CAD软件工具与接口，北京：清华大学出版社，1994 2许耀昌，王昌禄著.微型计算机辅助机械设计与绘图.北京：电子工业出版社，1988 3谭建荣主编.计算机工程图学的探索与实践.北京：电子工业出版社 (下转382页）许耀昌等 :耐火材料模 具的计算 机辅助设计 · 3 69 · 周期 长 , 成本高 , 不 能适 应市 场快速变 化 的需要 . 即便如 此 , 对于 一些 无法 用平 面视 图完 美 地 、 正 确 地表 达 产品几何 形状的产品 , 还不 得不 以 实物 为依 据 , 这样 , 其结构 协调 工作 更 为复 杂和 艰难 , 设计工作 不能 作到 尽善 尽美 . 采 用 c A D 技 术 , 设计人员 可 以 利用 所提 供的在 三维 空 间 中定 义 几何 元 素 的功能 , 在 曲线 、 曲面 、 实体均处于 设计 人 员 的预 想空 间 的位 置上 . 经过 设计人员 的 努 力 , 在 图形 显示 器 的屏 幕上逐 步 构成 设 计人 员 所 构想 的产 品模 型 . 通 过 C A D 系 统 的 图形处理 功 能 , 在屏 幕 上 显示 出真 实感 极 强 的 图形 , 并 利 用 图形 旋转 功 能 , 从各 个不 同的方 向观察审视 产 品设计情况 , 如 同设计人员 手 中 已拿到 一件 真 实 的产 品 . 为 了对技 术有 透 彻 的 了 解 并 让 用 户尽 早 接 受 , 通 过 验证 , 设计人 员 可 以 更 快地 把一 个复 杂 的设计与其他 有 关 人员 沟通 起来 , 并 深人 了解 复杂 系 统 的 内部 机制 . 验 证主要 包括 两个方 面 : 一 是 实物 模拟 , 二 是计算分 析 . 实物模 拟 采 用 了先 进 的可 视 化技 术及计算 技 术建 立 数字模型 . 它 们可 以 用 来 说明和 验证 如 用 户需 求 、 人 的 因 素 、 加工 要 求 、 公 差 配合 及 检修维 护 等重 要 问题 . 利 用 数字模型进 行模 具 装配过 程 的仿真 , 逼 真 地显示 所 设计 出来的模具 , 与此 同 时 , 还可 以 改 善 设 计的 工艺 性并 探 索设计方 案 变更 时的成 本和 效果 . 通 过分 析 , 可 向设计人 员提 供在 制 造 前 对模 具设计的全 过 程进 行验 证 , 以便 对 设计 作 出进 一步修 改和 提 高 3[] . 通 过 实 践 证 明 , 把 可 视 化设 计 技 术 的创 新 、 协同 、 验证三 个 方 面运 用 于 耐 火材 料 的模 具 设计 , 为设计人 员提 供 了 可 视化 的富有 创新 的设计 环 境 , 可 以 缩 短模具 的开 发周 期 , 降低 成 本 , 提 高 质量 , 使得 用 户更 多 的参 与 以 及 各 方 面更 好 地 加 强合 作 , 更快地 将 产 品投 放市 场 , 提 高 了市 场竞争力 , 由此所 产 生的效 果 比预 料 的还好 . 3 结论 耐 火材 料 模 具 的计 算 机 辅 助设 计 不是 简 单 地 取代 了 传统 的设 计 方法 , 而是 向设计人 员 提 供了崭 新 的 技术 手 段 . 由于 采 用 了可 视化 设 计 环境 , 不但 改 善 了设计人 员 的工作 条 件 , 而 且 可 以 帮助 设计 人 员思 考 、 改 进 、 完 善设计 方 案 , 使许 多 传统 方法 难 以 解决 的工 程 问题 获得 满 意 的解 决 方 案 , 更 好 地 实现 设 计人 员 的设 计 意 图 , 从而 提 高设 计 质量 , 缩 短设计周 期 , 降 低 设计费 用 , 增 强市 场竞 争能 力 . 使 用 该模 具设 计 系统 可提 高设计效 率 10 倍 以 上 , 每年 可 节 约 10 万元 的 设计费用 . 创造几 十万元 的经 济 效益 . 参 考 文 献 1 许耀昌 , 王 昌禄 , 常晖著 . 微机 C A D 软件 工具 与 接 口 . 北京 : 清华大学 出版社 , 1 9 4 2 许耀 昌 , 王 昌禄 著 . 微型 计算机辅助 机械设计 与绘 图 . 北京 : 电子 工业出 版社 , 19 8 8 3 谭建荣主编 . 计算机工程 图学的探索 与实践 . 北京 : 电子工 业出版社 ( 下 转 3 5 2 页 )