铸造是国家重要的基础工业之一,长期以来,铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素多,严重制约了铸造技术的发展。然而,近年来计算机技术在铸造领域的应用越来越广泛,特别是CAD与CAE技术。CAD技术的发展极大提高了产品的设计效率,优化了工艺设计流程;而CAE为工艺可靠性验证提供了有力的支持,同时缩短了铸件生产周期,降低了生产成本,节约了原料和能源。不过,CAD与CAE两者间相互脱离,操作繁琐费事。基于以上背景,本课题以UG软件为平台,将CAD和CAE进行耦合,以铸钢件冒口优化为突破口,对基于孤立液相区的铸钢件冒口优化设计系统进行了初步的研究与开发。本文首先分析了国内外铸造工艺CAD、CAE和冒口优化的发展现状和趋势,在此基础上结合铸造工艺理论,利用UG提供的二次开发工具UG/Open和VC++6.0开发平台,开发了基于孤立液相区的铸钢件冒口优化设计系统。其次,本文以模块化思想对系统的总体结构进行了设计,阐述了本系统与整个优化系统部分与整体的关系;详细研究了系统开发中用到的关键技术:标准件的建库方式与选用、ODBC数据库技术、模块间的数据存储和传递;详细剖析了系统的两个主要模块设计理论及程序开发流程;最后,用实验验证了系统的可用性。本文最核心的三部分内容分别为在UG铸件模型中显示铸件的孤立液相区,建立标准冒口库和根据孤立液相区信息结合周界商法设计冒口,这三部分既相互独立,又共同构成一个相互联系的整体。本文开发的系统将铸造工艺CAD与CAE模拟进行耦合,为铸钢件冒口优化设计提供了有力的支撑,为整个优化系统提供了初始冒口尺寸等信息。