自由镂空铸型的设计方法技术

本发明专利技术提供了一种自由镂空铸型的设计方法，其包括：S1，构建基本镂空体；S2，对未镂空铸型的STL格式模型进行网格剖分并得到未镂空铸型的有限差分网格模型；S3，定义出壳型厚度d并选择壳型厚度d范围内的网格作为镂空铸型的壳型网格；S4，在去除壳型网格后的剩余网格上，选取多个网格团簇并定义各个网格团簇的位置，并通过循环迭代寻找大小处于X

【技术实现步骤摘要】
自由镂空铸型的设计方法
本专利技术涉及铸造
，尤其涉及一种自由镂空铸型的设计方法。
技术介绍
增材制造技术制备铸型是铸造的发展趋势，该技术使得可以根据铸件的拓扑形状和铸造质量需求设计铸型，尤其是铸型的镂空化使铸型脱离传统密实结构、且具有铸件冷却快、铸件冷却易于调控的特点，同时又减小了铸型的增材制造时间，有利于推广铸型的增材制造技术。但是，目前镂空铸型的设计方法还很少，尤其缺少对不规则的、任意的形状的自由镂空内腔结构设计的方法。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种自由镂空铸型的设计方法，其能在铸型的内部形成任意形状的自由镂空结构，且自由镂空结构能够保持原始的三角面片离散格式、保持镂空体的表面光滑程度，从而当其用于增材制造时，提高了铸件的质量。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种自由镂空铸型的设计方法，其包括步骤S1-S7。S1，采用三维软件构建基本镂空体并输出STL格式模型文件。S2，提供未镂空铸型的STL格式模型文件，在有限差分软件中对未镂空铸型的STL格式模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由镂空铸型的设计方法，其包括步骤：/nS1，采用三维软件构建基本镂空体并输出STL格式模型文件；/nS2，提供未镂空铸型的STL格式模型文件，在有限差分软件中对未镂空铸型的STL格式模型进行网格剖分并得到未镂空铸型的有限差分网格模型；/nS3，在未镂空铸型的有限差分网格模型上定义出壳型厚度d并选择壳型厚度d范围内的网格作为镂空铸型的壳型网格；/nS4，在未镂空铸型的有限差分网格模型中去除壳型网格后的剩余网格上，选取多个网格团簇(1)，其中任意的网格团簇(1)由连续X行、Y列、Z层网格构成、大小表示为X*Y*Z，且X

【技术特征摘要】
1.一种自由镂空铸型的设计方法，其包括步骤：
S1，采用三维软件构建基本镂空体并输出STL格式模型文件；
S2，提供未镂空铸型的STL格式模型文件，在有限差分软件中对未镂空铸型的STL格式模型进行网格剖分并得到未镂空铸型的有限差分网格模型；
S3，在未镂空铸型的有限差分网格模型上定义出壳型厚度d并选择壳型厚度d范围内的网格作为镂空铸型的壳型网格；
S4，在未镂空铸型的有限差分网格模型中去除壳型网格后的剩余网格上，选取多个网格团簇(1)，其中任意的网格团簇(1)由连续X行、Y列、Z层网格构成、大小表示为X*Y*Z，且Xmin≤X≤Xmax、Ymin≤Y≤Ymax、Zmin≤Z≤Zmax；
将网格团簇(1)的行方向定义为x方向、列方向定义为y方向、层方向定义为z方向；
所述多个网格团簇(1)的选取过程为：
首先选取大小由Xmax行、Ymax列、Zmax层网格构成的最大的网格团簇(1)以及由Xmin行、Ymin列、Zmin层网格构成的最小的网格团簇(1)，且所述最大的网格团簇(1)的大小表示为Xmax*Ymax*Zmax，最小的网格团簇(1)的大小表示为Xmin*Ymin*Zmin；然后，以Xmax、Ymax、Zmax作为初始值、以步进值1分别减小X、Y、Z值进行循环迭代，直到找到最小网格团簇Xmin、Ymin、Zmin，此时大小处于Xmin*Ymin*Zmin～Xmax*Ymax*Zmax之间的所有网格团簇(1)即为选取出的所述多个网格团簇(1)；
S5，在有限差分软件中读取基本镂空体的STL格式模型文件，并将基本镂空体通过旋转、平移、缩放逐一映射到各网格团簇(1)上以形成与各网格团簇(1)匹配的匹配镂空体，由此得到所有匹配镂空体的STL的格式模型文件；
S6，将所有匹配镂空体的STL格式模型文件中的三角面片的法向反向，以得到各匹配镂空体对应的反向镂空体，由此得到所有反向镂空体的STL格式模型文件；
S7，将所有反向镂空体的STL格式模型文件添加到未镂空铸型的STL格式模型文件中，由此生成自由镂空铸型的STL格式模型文件。


2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：康进武，郑乐乐，王建庄，
申请(专利权)人：清华大学，武汉数字化设计与制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11