逆向工程应用于汽车覆盖件模具设计

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1、逆向工程应用于汽车覆盖件模具设计

2、第1（2）ATOS便携式三维扫描仪德国GOM公司的ATOS便携式三维扫描仪在测量时可随意绕着被测物体移动，在距被测物体约700mm处高速摄取实物表面数据。扫描系统可连续投影11种不同间距的光带物体上，通过光带间距的变化，再经过数码影像处理器分析，在数秒内便可得到实物表面数据，实现三维扫描高速化，对于人型物体需分块扫描。该系统的测量(扫描)范围可达8mx8m，曲面拼接精度达到0.1mm／m，这种扫描系统的扫描不用编程，不受场地和实物、检具等位置的限制，操作方面，又由于重量较轻，

3、体积较小，可实现异地测量。ATOS扫描仪不但可以用于尖角’凹槽、复杂轮廓及软质件的测量，而且可用于汽车、摩托车外饰件的造型和大型模具的制造。（3）XL数码相机在ATOS测量大的工件分块扫描时，为了减少扫描照片的拼接误差，利用一台XL数码相机，使若干不同位置扫描的曲面能按特征点自动拼接，形成一个完整的三维数字模型，是专为扫描大型物体而设的预先定位工具。扫描物体尺寸小于500mm时用ATOS基本系统就可以完成，如果扫描物体尺寸小于1500mmx1500mmX1000mm时，需要ATOS和低分辨率XL数码相机配合，

4、如果扫描物体大至8-lOm就需要高分辨率XL数码相书机和ATOS配合。软件条件建型过程中主要使用两种软件CATIA和UG。CATIA的功能强大，它能够读取较大的数据，数字建型编辑(DigitlzedShapeEditor)模块对点云进行编辑、点云复位、点云的面化处理、激活’稀化’删除。它的稀化可以根据曲率的变化来稀化点云，使曲率变化大的地方所保留点的数目要比规则面多，以保证所得点能够反映物体表面的实际特征；快速表面改造模块(QuickSurfaceReconstruction)可以激活点云的某—部分，利用点云

5、生成面；外形生成设计。模块(GenerativeShapeDesign)主要编辑由点云生成的面，它在建型过程中起了主要作用；自由造型模块(Freestyle)可以进行模具设计中曲线和面的设计工作，CATIA解决了逆向工程中点云数据庞大而无法处理的情况，UG突破传统CAD／CAM模式，为用户提供—个全面的产品建模系统，在UG中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起，这一结合被实践证明是强有力的。在设计过程中主要用到MOde1ing和Surface模块。建型过程由于测量过程中测得的是离散

6、点数据，缺乏必要的特征信息，往往存在数字化误差，需要先对汽车的外形进行建型，主要是从美学的角度来考虑，外形的光顺性是最主要的，设计的准则是曲线上曲率极值点尽可能少些；相邻两个极值点之间的曲率尽可能接近线性变化。曲面光顺往往归结为网格的光顺，其含义是指网格的每一条曲线都是光顺的，光顺的曲面，应该是没有凸区和凹区，此时要从车的风格考虑由意匠面人员来调节。然后在数控机床上用可加工塑料进行1：1的仿形加工，加工出来的模型与原车型进行比较，经过有关人员的研讨之后，再对意匠面进行修改，反复三到四次，最终定下意匠面之后，其

7、它件的外形皆根据意匠面来设计。开始结构设计前，耍先理解原有模型的设计思想，对模型进行系统的分析，在此基础上还可能要修复或克服原有模型上存在的缺陷，此时主要从零件的功能上考虑，主要考虑以下一些要点：(1)型面分析系统地分析，然后将模型划分为几个特征区，得出设计的整体思路，确定模型基本构成形状的曲面类型。分析所要设计的件与其它件的配合关系，找到配合面、基准孔，分清在一个具体实物中哪些是重要面，哪些是过渡面，有配合关系的表面根据基准侧进行面的偏置，这时就耍根据此面在那个件中的重要性来定，定出重要面后，另一个配合面不

8、再根据点云建，而是由此面偏置，与意匠面有关的要根据意匠面来设定，例如车门外板。过渡面要看它的作用，还要考虑是否能够成形。(2)曲线曲面的光顺处理要求类似于前面外形的光顺性处理，但相对于外形，零件就相对降低了要求，它的结构设计主要从功能的角度出发。(3)协调尖角模型建成后，要进行协调，看相配合的面及过渡区是不是发生抵触。还要进行重建CAD模型的检验与修正，根据获得的CAD模型重新测量和采用加工出样品的方法来检验重建的CAD模剩是否满足精度或其它试验性能指标的要求，对不满足要求者重复以上过程，直至达到零件的设计要

9、求。通过上述流程，天津汽车模具有限公司已能够成功地完成整车的测量和建型工作。逆向工程是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术，它已经广泛应用到新产品的开发、旧零件的还原以及产品的检测中，不仅消化和吸收实物原型，并且能修改再设计以制造出新的产品。逆向工程将加快汽车更新换代速度，加快其设计、制造速度，提高质量，降低成本，提高中国汽工业竞争力。