模具设计制造中逆向工程技术的应用探析.doc

《模具设计制造中逆向工程技术的应用探析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、模具设计制造中逆向工程技术的应用探析摘要在模具的设计制造过程中，逆向工程采用逆向方法，与传统模具制造方法相比具有巨大的优势，不仅能够使得产品的开发周期人人缩短，质量较高，而且设计和制造者可以建立起一套自己的设计制造体系。本文以某零件为例,对其压铸模逆向制造方法和过程进行详细的分析,同时对逆向工程的基本理念进行系统的阐述，得出逆向工程技术在模具制造中发挥着重要作用这一结论。关键词逆向工程；CAD/CAM；模具制造；应用中图分类号TI113文献标识码A文章编号1674-6708(2013)104-0140-020引言在现实生活中

2、，模具对于汽车、摩托车等的换型工作具有决定性的作用，就摩托车而言，以油箱为代表的冲压件的质量(包括外表、轮廓、型面等)会对机车整体外观产生重要影响，这甚至会对该型号的摩托车所占的市场份额产生决定性的作用，因此，传统的模具制造方法已经不能满足现代化模具的发展需求，这就需要逆向工程技术在这一领域发挥其得天独厚的优势。1传统模具的设计与制造方法就拿以熔模精密铸造为制造工艺制成的一般机床零件来讲，这属于传统模具制造的范畴。传统的模具制造中，我们一般会采取以下两种方法:一种是将等比例模型用液压三次元靠模铳床制造出来，另一种是用立体雕刻

3、机进行制造，得岀等比例模型之后再进行生产。但是这种制造方法存在诸多漏洞，除了产品的尺寸图档无法进行建立、于工修模数量巨大、产品质量稳定性差、成品修改困难或无法修改、制造周期长之外，还存在产品间隙不均匀等情况，这无疑对后续的数控加工和质检工作带来困难。由于实物铸造模具在一定程度上也可归纳为产品，那就不可避免的存在偏差及收缩等情况，这样的模具造出来的产品必定会存在这样或那样的缺陷。2模具设计制造屮逆向工程技术应用2.1相关实物的零件儿何建模上游厂家提供的信息资料，不能保证每一次都是数据类型的三围建模，应该充分考虑到客户所提供资料

4、的全面性，这一方面有效的防止了模型设计单独对CAD的依赖性，另一方面，更能有效促进逆向工程技术与CAD/CAM系统的结合，提高模具设计的质量。逆向工程技术的广泛应用，以及现阶段三维空间的模拟仿真技术的实践，为模型的设计带来了新的发展空间，它极大的突破了原有条件对创新想法的限制，逐步将新颖的创新想法变为现实。2.2CAD模型下的数据建模2.2.1三维数据采集为了使扫描零件这一过程更加方便和精确，就需要在扫面前对该零件做诸如设置参考点、喷涂显像剂、软件校准、仪器校准等前期准备。本文中我们采用的是三维激光扫描抄数系统，通过对前期准

5、备时设置的一系列标记进行精确的扫描，在此基础上对扫描得到的数据进行合并，这些数据可以在扫描头上直接获得。在扫描时，全新的自定位技术被应用到这一过程中，将测量精度设置为0.lmm/O.5m,运用十字激光扫描对数据进行实时处理，最终会生成三角面。为了保障数据的精确无重叠，也为了使数据无冗杂，我们采用用・STL格式进行数据输出。扫描时，我们采用三维激光扫描系统全方位、多角度地对整个零件进行扫描。2.2.2三维几何建模作为逆向工程的关键部分一几何建模，其必须保证口身的关键部分一曲血构建的科学性。建模过程看似简单，其实包含了复杂的数据

6、处理。要想进行数据处理，就需耍相应的图形参与具中，这些图形我们不仅可以通过数据调整、密集度修改、杂点去除这些方法获得，还可以通过区域修剪、数据光顺、尖角保留等方法获得。为了提取截面线，我们必须做出一系列的准备，最主要的便是将零件点云进行方位对齐；为了对齐零件点云，我们首先得运用相关软件对扫描获得的点云文件进行调入，接下来则需要有针对性（例如分析点云特征等）的做出相应的辅助基准。点云数据不是一经获得就进行处理，还需进行一系列的后续优化，因为这些初始数据往往存在诸多杂点，因此需要对这些杂点进行过滤，然后进行诸如平滑、补齐遗失点等

7、后续优化，只有这样才能将不需要的数据处理掉，降低点云密度。只有这样，才能加快数据的处理速度和准确性，使得零件对称基准面得以有效构建。要想进行模型的重新构建，就必须重视特征线的有效提取。在这一过程中，诸如平面、内孔、凹杷?、圆柱面等二次曲面的区域要首先根据零件的外部特征划分出来；接下来则需耍分割零件点云，将二次曲面通过被分割的点云拟合构造平面、内孔、凹杷j、圆柱面，除此之外，零件的外部特征也可以直接做出来。我们可以用两条相交直线或三点来确定平面，可以用矢量或截面线来确定圆柱面或内孔，这一过程要将实际测量数据和系统扫描数据结合起

8、来。曲面的特征线需耍根据自由曲面构造出来。耍想获得口由曲面，我们必须先得到必要的截面线，这一截面线是根据零件点云做出的，在去除冗余点云的慕础上进行杂点光顺，然后将处理过的点云进行拟合，得到曲线。2.3模具的结构优化与制造建成以上模型后，可以设计生成型模凹槽及镶件等。要想生成模具的型腔，可以