矿山机械CAD/CAE案例库

郭年琴，男，汉族，1957年8月出生，江西南康市人，中共党员。江西理工大学机电学院教授，二级教授，硕士研究生导师。江西理工大学图书馆馆长。曾先后获全国优秀教师。享受省政府特殊津贴专家。江西省高校中青年学科带头人，江西省又红又专的学科带头人。江西省高校“教学名师奖”。江西省师德先进个人等光荣称号。《江西理工大学学报》《江西冶金》杂志编委。中国机械工程学会高级会员。被聘为江西省制造业信息化专家组专家。主要从事工作和研究方向为图书馆管理、矿山机械研究设计、CAD/CAM及专家系统、机械设计与仿真等。主持或参与国家及省部级科研基金项目和横向科研项目55项。获中国有色金属工业协会科技进步二等奖1项，江西省科技进步三等奖4项。江西省高校科技成果二等奖1项。通过省部级技术鉴定项目11项。获批国家专利1项。出版专著2部，教材1部。获江西省教学成果一等奖1项，二等奖1项。全国“挑战杯”二等奖1项，江西省“挑战杯”一等奖1项、二等奖2项。公开发表论文112篇，其中被EI收录13篇。著作：冶金特色图书馆的建设与发展主编：郭年琴，闫道全。北京，冶金工业出版社，ISBN978-7-5024-5513-22011.3专著：颚式破碎机现代设计方法，郭年琴，郭晟著，北京，冶金工业出版社，ISBN978-7-5024-5988-8，2012.8文献信息检索与实践2100433B

《矿山机械CAD/CAE案例库》主要论述矿山机械CAD/CAE的基本概念、图像、数据库及编程基础等，反映作者多年从事矿山机械CAD/CAE课题研究的成果，以及积累的经验，内容包括颚式破碎机CAD/CAE案例，超重型振动筛CAD/CAE案例，悬挂摇床CAD/CAE设计案例，扒渣机CAD/CAE案例，大型梭车CAD/CAE设计案例，气体压缩机工装夹具CAD设计案例，中小型企业产品数据管理系统（PDM）开发案例等的设计原理，开发方法和应用技术，案例理论与实践相结合，用CAD/CAE的方法解决实际问题，并得到实际应用，为读者掌握、开发、应用CAD/CAE的方法打下扎实的基础。本书可作为机械类高等院校研究生、本科生的参考书，也可作为机械类科研工作者，工程技术人员、教师参考。

第1章 绪论

1.1 CAD/CAE基本概念

1.2 铸造CAD/CAE技术

1.3 铸造CAD/CAE技术发展趋势

习题

第2章 铸造CAD技术基础

2.1 概述

2.2 CAD系统的组成与分类

2.2.1 CAD系统的组成

2.2.2 CAD系统的分类

2.3 CAD系统的三维造型技术

2.3.1 线框造型

2.3.2 曲面造型

2.3.3 实体造型

2.3.4 特征造型

2.3.5 参数化技术

2.3.6 变量化技术

2.4 CAD系统的数据信息交换

2.4.1 产品数据交换接口

2.4.2 初始图形交换规范——IGES

2.4.3 产品模型数据交换规范——STEP

2.4.4 数据交换格式——STL

2.5 铸造工艺CAD系统

2.5.1 铸造工艺设计的基本过程

2.5.2 铸造工艺CAD系统的组成

2.5.3 铸造工艺CAD系统的研究现状

2.5.4 铸造工艺CAD的发展趋势

习题

第3章 二维铸造工艺CAD系统

3.1 概述

3.2 AutoCAD 2009介绍

3.2.1 AutoCAD 2009简介

3.2.2 AutoCAD 2009绘图预备知识

3.2.3 AutoCAD 2009绘图基础

3.2.4 AutoCAD 2009基本绘图设置

3.3 二维铸造工艺CAD系统的开发技术

3.3.1 基于AutoCAD的二次开发技术

3.3.2 二维铸造工艺CAD系统开发工具的选用

3.4 基于AutoCAD的二维铸造工艺CAD系统

3.4.1 二维华铸CAD系统介绍

3.4.2 华铸CAD二维铸钢系统

3.4.3 华铸CAD二维球铁系统

习题

第4章 三维铸造工艺CAD系统

4.1 概述

4.2 UG介绍

4.2.1 Siemens PLM Software简介

4.2.2 UG界面

4.2.3 UG的主要特点和功能模块

4.2.4 UG绘图实例

4.3 三维铸造工艺CAD系统的开发技术

4.3.1 基于UG的二次开发技术

4.3.2 三维铸造工艺CAD系统开发工具UG/Open

4.3.3 UG二次开发工具之间的关系

4.4 基于UG的三维铸造工艺CAD系统

4.4.1 三维铸造工艺CAD系统简介

4.4.2 铸钢件三维铸造工艺CAD

4.4.3 球铁件三维铸造工艺CAD

4.4.4 三维压铸模CAD

习题

第5章 其他通用CAD系统介绍

5.1 概述

5.2 SolidWorks介绍

5.2.1 SolidWorks 2008的特点

5.2.2 SolidWorks 2008的基本操作

5.2.3 SolidWorks 2008应用实例

5.3 Pro/Engineer介绍

5.3.1 Pro/Engineer概况与特点

5.3.2 Pro/Engineer Wildfire 5.0的基本操作

5.3.3 Pro/Engineer应用实例

习题

第6章 铸造CAE技术基础

6.1 概述

6.1.1 研究目的与内容

6.1.2 数值分析方法

6.2 有限差分法基础

6.2.1 差分原理及逼近误差

6.2.2 差分方程、截断误差和相容性

6.2.3 收敛性与稳定性

6.2.4 Lax等价定理

6.3 有限元法基础

6.3.1 有限元法概述

6.3.2 有限元解题的基本过程

6.4 铸造CAE软件组成

6.4.1 前处理模块

6.4.2 计算分析模块

6.4.3 后处理模块

习题

第7章 铸造凝固过程CAE技术

7.1 铸造凝固过程的数学模型与数值求解

7.1.1 传热的基本方式

7.1.2 传热分析的常用数值方法

7.1.3 数学模型

7.1.4 基于有限差分方法的离散

7.1.5 初始条件与边界条件

7.1.6 潜热处理

7.1.7 温度场数值模拟流程图

7.2 铸造凝固过程CAE软件

7.2.1 概述

7.2.2 凝固过程模拟分析软件操作步骤

7.2.3 前处理网格剖分

7.2.4 计算分析

7.2.5 后处理数据可视化

7.3 铸造凝固过程CAE技术应用实例

7.3.1 砂型铸钢件应用实例

7.3.2 熔模铸钢件应用实例

7.3.3 球铁件应用实例

7.3.4 灰铁件应用实例

7.3.5 铜合金铸件应用实例

7.3.6 铝合金重力铸件应用实例

7.3.7 铝合金低压铸件应用实例

7.3.8 压铸件应用实例

习题

第8章 铸造充型过程CAE技术

8.1 铸造充型过程的数学模型与数值求解

8.1.1 流体的基本概念

8.1.2 流动分析的主要方法

8.1.3 数学模型

8.1.4 数学模型的离散

8.1.5 SOLA-VOF方法

8.1.6 流动与传热耦合计算

8.1.7 流动场计算分析的流程

8.2 铸造充型过程CAE软件

8.2.1 充型过程模拟分析软件操作步骤

8.2.2 前处理网格剖分

8.2.3 计算分析

8.2.4 后处理数据可视化

8.3 铸造充型过程CAE技术应用实例

8.3.1 铸钢件应用实例

8.3.2 球铁件应用实例

8.3.3 灰铸应用实例

8.3.4 铜合金铸件应用实例

8.3.5 铝合金重力铸件应用实例

8.3.6 低压铸件应用实例

8.3.7 压铸件应用实例

习题

第9章 铸造过程中的其他CAE技术

9.1 铸造应力场数值模拟

9.1.1 铸造应力CAE概述

9.1.2 弹塑性理论基础

9.1.3 铸造应力场特性及数值求解过程

9.1.4 铸造应力场CAE实例

9.2 铸造微观组织模拟

9.2.1 概述

9.2.2 铸造凝固过程的微观组织模拟

9.2.3 铸造组织模拟实例

习题

参考文献2100433B

第1章 模具CAD/CAM/CAE概述1

1.1 CAD/CAM/CAE基本概念1

1.2 CAD/CAM/CAE技术的基本特点1

1.3 CAD/CAM/CAE技术在模具行业中的应用2

1.3.1 CAD/CAM/CAE技术的应用领域2

1.3.2 模具CAD/CAM/CAE技术的优越性3

1.3.3 模具CAD/CAM/CAE技术的特点4

1.4 模具CAD/CAM/CAE系统组成4

1.4.1 模具CAD/CAM/CAE系统的硬件构成4

1.4.2 模具CAD/CAM/CAE系统的软件组成5

1.5 模具CAD/CAM/CAE技术的发展趋势7

1.6 模具CAD/CAM/CAE常用软件简介7

1.6.1 小型CAD/CAM软件8

1.6.2 大型CAD/CAM/CAE集成软件10

1.6.3 有限元分析专用软件12

第2章 模具CAD/CAM/CAE基础技术15

2.1 图形处理技术15

2.1.1 常见交互技术15

2.1.2 参数化技术16

2.2 产品数据交换技术21

2.2.1 IGES标准21

2.2.2 STEP标准23

2.3 产品零件造型25

2.3.1 线框造型26

2.3.2 表面造型27

2.3.3 实体造型27

2.3.4 特征造型28

第3章 注射模CAD技术33

3.1 注射模CAD概述33

3.1.1 注射模设计技术的发展阶段33

3.1.2 CAD技术在注射模中的应用34

3.1.3 注射模CAD技术的发展趋势35

3.2 注射模CAD的主要内容35

3.2.1 注射模工作原理和结构组成35

3.2.2 注射模CAD系统的工作流程37

3.3 注射模成型零部件CAD39

3.4 注射模标准模架的建库与选用42

3.4.1 装配模型的定义42

3.4.2 标准模架装配模型的建立42

3.4.3 标准模架装配模型的管理与调用46

3.5 注射模典型结构与零件设计CAD46

3.5.1 浇注系统设计47

3.5.2 侧向抽芯机构设计48

3.5.3 脱模和顶出机构设计50

3.5.4 冷却系统设计51

3.6 UG软件针对注射模具制造的功能51

3.6.1 MoldWizard模块概述52

3.6.2 MoldWizard模块应用实例53

第4章 级进模CAD技术61

4.1 级进模CAD系统概述61

4.1.1 级进模CAD系统发展概况61

4.1.2 级进模CAD系统的组成结构62

4.1.3 级进模CAD系统的发展趋势62

4.2 级进模CAD系统的结构与功能63

4.2.1 级进模CAD系统的总体结构63

4.2.2 级进模CAD系统的功能模块63

4.2.3 级进模CAD系统的数据流65

4.2.4 级进模CAD系统的相关技术65

4.3 UG/PDW的应用介绍及实例68

4.4 其他专用冲模CAD技术76

4.4.1 汽车覆盖件模具CAD技术76

4.4.2 集成电路引线框架多位精密级进模CAD技术77

第5章 模具CAM技术79

5.1 模具数控加工概述79

5.1.1 模具制造的要求79

5.1.2 模具数控加工的特点80

5.2 模具数控编程系统81

5.2.1 数控机床81

5.2.2 数控加工81

5.2.3 数控编程系统81

5.3 利用CAM系统进行自动编程的基本步骤82

5.4 UG的CAM功能介绍83

5.4.1 UG加工模块综述83

5.4.2 刀具轨迹的管理85

5.4.3 UG铣削加工方法介绍85

5.5 CAM的后置处理95

5.5.1 UGNX后处理简介95

5.5.2 后处理编辑器95

第6章 注塑模具CAE技术97

6.1 注塑成型基础知识97

6.1.1 注塑成型定义97

6.1.2 注塑成型工艺过程98

6.1.3 注塑成型工艺条件99

6.2 常见注塑制品缺陷及产生原因100

6.2.1 短射100

6.2.2 气穴101

6.2.3 熔接痕和熔接线102

6.2.4 滞流102

6.2.5 飞边103

6.2.6 跑道效应103

6.2.7 过保压104

6.2.8 色差104

6.2.9 喷射105

6.2.10 不平衡流动105

6.3 注塑模CAE技术105

6.3.1 注塑模CAE的内容105

6.3.2 注塑模CAE技术的原则106

6.3.3 注塑成型模拟技术106

6.4 MoldFlow软件简介107

6.4.1 MoldFlow软件功能107

6.4.2 MoldFlow软件的作用109

6.5 MoldFlow分析实例109

第7章 冲压模具CAE技术121

7.1 概述121

7.1.1 CAE技术在冲压模具设计中所能解决的问题121

7.1.2 计算机仿真技术在冲压模具设计中的应用122

7.2 冲压成形过程模拟软件简介122

7.2.1 有限元法简介122

7.2.2 有限单元法分析过程概述123

7.2.3 常用软件介绍124

7.3 AutoForm冲压成形模拟实例126

7.3.1 AutoForm窗口介绍126

7.3.2 模拟过程127

第8章 模具CAD/CAM领域的新技术143

8.1 高速加工技术143

8.1.1 高速加工概述143

8.1.2 高速加工的定义144

8.1.3 高速加工中心的类型144

8.1.4 高速加工的特点145

8.1.5 高速加工的关键技术145

8.1.6 高速加工技术在模具行业的应用147

8.2 逆向工程技术148

8.2.1 逆向工程概述148

8.2.2 逆向技术的应用149

8.2.3 实物逆向的研究内容150

8.2.4 影像逆向技术153

8.2.5 逆向工程技术相关软件153

8.2.6 逆向工程技术的发展趋势153

8.3 快速成形技术154

8.3.1 RP技术的工作原理和特点154

8.3.2 RP技术在模具行业的应用155

8.3.3 常见的快速成形技术155

8.3.4 RP技术的展望158

8.4 虚拟制造技术158

8.4.1 虚拟制造和虚拟制造系统的基本概念158

8.4.2 虚拟制造技术的应用159

8.4.3 虚拟制造技术的展望159

参考文献1612100433B

《模具CAD/CAE/CAM》主要介绍模具的数字化设计制造及相关知识，包括模具CAD/CAE/CAM基础知识、模具CAD、模具CAE、模具CAM及模具CAD/CAE/CAM一体化。对于模具CAD/CAE/CAM，选择典型的工艺和模具，通过丰富的实例和详尽的步骤说明对其进行深入浅出的讲解，具有很强的实用性和可操作性。《模具CAD/CAE/CAM》为模具CAD/CAE/CAM的工程人员提供了一个学习途径，也可以作为大专院校“模具CAD/CAE/CAM”专业的培训教材。