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模具设计逆向工程技术

1产品的逆向设计

1.1点云数据处理由于数据量很大,不可避免的会出现误差和坏点,这就需要有经验的操控者来去除这些点。当做完这一项工作后,便可以创建CAD模型。Geomagic软件就是一种应用广泛的逆向建模软件,点云的处理主要在GeomagicStudio中进行,其中包括:全局注册、手动注册、边界优化、清除噪点、补洞、合并、数据简化与保存等相关步骤。点云数据经过处理,可以建立大量曲线曲面的特征网格模型,形成模型框架。通过Geomagic软件实现数据网格化后,接着采用NURBS曲面拟合算法进行拟合,这时一般会生成多个封闭并且光滑的曲面,再利用软件带有的优化功能对这些曲面进行优化,为下面的拼接打基础。进行初拼接后一般要在进行剪裁,延伸等处理,这样就能获得完整的较完好的曲面模型。如图3所示。而在保存文件时,要选择IGS格式,IGS是UG、PROE等三维软件识别的通用文件格式,这样就能有效避免在不同的环境查看出现乱码的情况,一般情况下还要对原有的数据删除。

1.2实体建模用UGNX打开曲面文件,对Geomagic中未处理好的部分进一步进行修整,并用求得的曲面去切割实体,从而得到具有壳体形状表面的模具型腔模型,如图4所示。

2模具制造

通过开创性的把逆向工程技术应用在模具设计上,大大缩短了模具的设计周期,虽然这项工程的技术要求较高,但是他节约了劳动力,所创造的财富是毋庸置疑的。他带来的好处不仅体现在收益上,在产品质量上对模具也是一个很大的提升,在降低成本的同时却提高了产品质量,实现了模具的批量生产。再加上通过与CAD/CAM相结合,是模具从设计到生产一条龙,在UGNX中完成了压铸模型腔模型后,可以直接在UGNX中的CAM模块中完成其数控加工工艺设计,生成加工代码,如图5所示。最后,在高速加工中心上完成模具的加工,如图6所示。

3结束语

逆向工程是一项极具有创新性的技术,对人的创新思维要求很高,另外它的综合性很强,需要工作人员的知识面较为广泛。它的关键在于云数据的处理,这也是这项工程难点,对于曲面的拼接的吻合度要求较高。但是这项工程的开创性的逆向思维,给模具的设计和优化带来了极大的方便,所以在高速发展的今天,这项技术显得尤为重要。

作者:孙庆元 王建东 单位:保定市立中车轮制造有限公司


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