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船用汽輪機汽缸結構復雜、緊湊，質量要求高，具有很高的生產難度。筆者對后汽缸下半鑄件進行詳細的工藝性分析，采用ProCAST 鑄造模擬軟件輔助設計和優化鑄造工藝，最終成功地生產出滿足技術要求的后汽缸下半鑄件。 1 后汽缸下半結構與技術要求 后汽缸下半鑄件結構如圖1 所示。汽缸主要由排汽 蝸殼、水平中分面法蘭、排汽口法蘭、軸承座和支撐座構成。

圖1 汽車產業的發展目標Porsche汽車針對輕量化的技術提出了一體化鑄件的方式來改善汽車結構與重量，其優點上有高承重設計、高結構強度、高集成潛力（降低成本）、近凈形生產（壓鑄）、及輕質結構的巨大潛力，但卻也須面臨其他衍生的挑戰，如：鑄件以剛性為主會造成伸長率降低，不能在車輛直接碰撞區域使用、非常復雜的設計和開發過程及鑄造工藝參數的不確定性，故本文將研究針對在短時間內開發復雜鑄件的方法進行探討

2.2可優化設計澆注系統 圖5至圖8所示的鑄件澆注位置及分型面設置方案，因鑄件結構全部設置于下箱、及創造工藝條件將鑄件全部結構或鑄件重要結構設置于下箱，其為鑄件澆注系統的優化設置創造了基礎（工藝）條件，鑄件可很好地設計出頂注式澆注（系統）方式。

四、凸臺和凹坑 零件上與其它零件的接觸面，一般都要加工，為了減少加工面積，并保證零件表面之間有良好的接觸，常常在鑄件上設計出凸臺、凹坑。下圖a、b是螺栓連接的支承面做成凸臺或凹坑的形式；下圖c、d是為了減少加工面積，而做成凹槽或凹腔的結構。

【摘要】本文以一個年產2.5萬噸鑄件的砂型鑄造車間的設計為例，介紹了砂型鑄造車間的生產綱領和工藝原則的確定，以及工藝方案和設備選擇、平面布置設計等問題。該車間生產產品為商用車制動鼓鑄件，造型線選用國產水平造型線，設計造型速度為90整型/小時，配套選用一拖二IGBT熔化電爐，鐵水熔化速度為15噸/小時。

四、凸臺和凹坑 零件上與其它零件的接觸面，一般都要加工，為了減少加工面積，并保證零件表面之間有良好的接觸，常常在鑄件上設計出凸臺、凹坑。下圖a、b是螺栓連接的支承面做成凸臺或凹坑的形式；下圖c、d是為了減少加工面積，而做成凹槽或凹腔的結構。

壓鑄件的形狀結構要求為：（1）消除里面側凹；（2）避免或縮小抽芯部位；（3）避免型芯交織。合理的壓鑄件結構不僅能簡化壓鑄型的結構，降低制作成本，同時也能改進鑄件質量[11]。設計鑄件時，壁厚是衡量壓鑄工藝的一個重要指標[12]。壓鑄件的壁厚與整個產品壓鑄件鑄造工藝十分密切。因此在優化時需要考慮壓鑄件的壁厚，零件壁厚偏厚會使壓鑄件的力學性能明顯下降[13]。

以下是一般軸結構設計原則：1、軸的設計主要包括材料、結構設計、性能設計與精度設計等。軸的設計內容是確定軸的合理外形和全部尺寸。由于軸、軸上零部件（包括支承軸承）等構成了軸系組件，故軸的結構設計需同時考慮軸上零部件的定位、固定、調整、裝拆等功能需求。軸的性能設計主要包括強度設計、剛度設計。

針對鈑金結構機柜防塵防水設計工作，設計人員要思考結構的設計要點，并明確防塵防水設計的原理和具體的對策，只有這樣才能夠提升設計的水平和設計的質量。

但是基于各種原因，許多壓鑄鋁合金部件在最初的結構設計時很少考慮鑄造工藝性，其結構復雜、壁厚差異大、精度要求高，給壓鑄技術開發及生產帶來了很大的挑戰。其中變形缺陷是復雜壓鑄件在生產中常見的且不易控制的難題之一。造成鑄件變形缺陷的原因有很多方面，如鑄件結構設計不當；鑄件頂出不平衡；模具溫度不平衡等。

圖1.菲涅爾透鏡結構形式菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構，用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件，他等效于一個球面透鏡，如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統，特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡，工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。

1.2 高壓氣瓶端蓋厚度設計高壓氣瓶端蓋厚度設計仍參照鋼制氣瓶標準JB4732—1995進行，氣瓶端蓋采用如圖1所示結構，由設計公式：式中：δ2為氣瓶端蓋厚度，mm;Ks為結構特征系數，根據氣瓶設計標準JB4732—1995取Ks=0.11。

隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。

裝配工藝設計注意事項： 注意事項 不好的設計 改進后的設計 1.盡可能使裝配操作分開 (1)便于分解為組件，以便實現包括預裝配和終了裝配的裝配分級

這樣可以顯著減少此處的過熱，接下來就是設計此處的冷卻系統，綜合此處結構等一系列因素，設計了如圖8深色部分的冷卻系統，最終在冷卻系統的幫助下，鑄件的縮松、縮孔缺陷全部被消除。圖7 鑄件局部結構圖圖8 鑄件局部冷卻系統4 優化工藝方案后對鑄件力學性能的影響在鑄造數值模擬領域，一般用二次枝晶間距值來反映鑄件的力學性能。

根據上述分析可見，影響鑄件形成熱裂的因素是多方面的。因此，當考慮防止熱裂的措施時，不能從單方面的影響因素著手解決，需結合具體情況進行綜合分析，從而采取相應辦法方可。1、鑄件結構鑄件結構設計不合理，往往是熱裂產生的原因之一。所以，在設計鑄件時應注意以下幾點：a、兩截而相交處不要設計成直角拐彎，須設有圓角。圓角的形狀、大小視鑄件的交接情況確定。

增材制造的一大優勢是可以制造復雜結構的產品，使很多我們之前所熟悉的產品變得跟原來的設計相比，零件更少，材料更少，具備相同甚至更好的力學性能，可以說增材制造給設計師們賦予了更多的設計自由度。 但，由于增材制造與傳統機加方式的原理不同，為“堆積”材料的工藝。因此，在進行結構設計時需要考慮支撐結構，熱歷史，打印時長，成本，成型質量等各種因素。

大多數設計人只會根據已有的結構來設計，如果要自己想結構，并將其合理化，這個難度是相當大的。這時有位同事說道，這種結構我見過，無論兩腔，三腔，四腔，采用這種結構都非常合適，可以完美解決需求，而且結構很穩定，造價還便宜。結構設計真有這么神奇嗎？說完，他找出了照片：矩形的中間立柱，中間折過的（瓦楞）波紋板，邊緣用倒扣的C型鋼板，類似于槽鋼。

針對鈑金結構機柜防塵防水設計工作，設計人員要思考結構的設計要點，并明確防塵防水設計的原理和具體的對策，只有這樣才能夠提升設計的水平和設計的質量。鈑金結構機柜的結構類型和聯接方式1.1鈑金結構機柜的結構類型鈑金結構機柜指的是運用鈑金工藝加工制造的機柜，加工過程中使用的加工藝有剪、沖、折、焊和表面處理。