逆向工程与快速制造

逆向工程

模具技术２００９．Ｎｏ．１

３９

文鞲编号：１００ｌ一４９３４（２∞９）Ｏｌ一００３９－０３

基于逆向工程的快速模具设计与制造

葛茂忠１，项建云２，孙建荚２

（１．常州轻工职业技术学院模具系，江苏常州２１３１６４；２。常州轻王职照技术学院

机械系，江苏常媸

２１３１６４）

摘要：将逆向工程技术应用到螺旋桨叶片的设计中，通过采用ＰＩＸ一３０量坐标测黄仪采集数据，利用ＣｏｐｙＣＡＤ软件系统进行数据处理，导入Ｐｒｏ／Ｅ软件进行三维卖体模型重建和快速模具设计与制造，从而缩短模具开发周期，降低开发成本。关键词：逆向工程；曲面重橡；ＣｏｐｙＣＡＤ，Ｐｒｏ／Ｅ；快速设诗与稍造中图分类号：ＴＰ３９１．７２

文献标识码：Ｂ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｙｃｌｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅＣＯＳｔｏｆｍｏｌｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅＲｅｖｅｒｓｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｏｐｅｌｌｅｒｂｌａｄｅ．ＤａｔａｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｒｅｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｅＰＩＸ一３０，ｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙＣｏｐｙＣＡＤｓｏｆｔｗａｒｅ

逆向工程论文

姓名 :*** 学院:机械工程 学号 :********

摘 要

为适应先进制造技术的发展，越来越多的产品需要一体化的解决方案，即从样品一数据一产品，逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模，加快了新产品问世的步伐，提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度，并大大降低了产品研制开发的成本。逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段，实现从实际物体到几何模型的转换，成为现代企业开发新产品的重要设计手段。 关键词：逆向工程 数字建模 加快步伐 降低成本

Abstract

Adapting to the development of advanced manufacturing technology, more and more products need integration solution, that is, from sample and data to products. The use of reverse engineering technology to make products of special-shaped surface quickly comp

基于逆向工程的塑料模具数字化设计与制造的应用研究

苏玉珍1朱庆华2刘爽3任立军1侯巧红1王涛1杨锋1顾豪1

(1.河北机电职业技术学院，河北邢台054048；2.中国中钢集团公司邢台机械轧辊有限公司，河北邢台

054000；3.邢台钢铁有限责任公司，河北邢台054000)

【摘要】本文分析了基于逆向工程的塑料模具数字化设计与制造的研究现状与发展趋势，研究一种基于逆向工程技术的塑料产品模具数字化设计与制造流程，提出了模具逆向设计系统的架构，分析其在模具设计中的应用技术，研究基于UG开发的模具3D设计与NC加工流程，对数据采集，曲面重构等关键问题做详细分析。

【关键词】逆向工程；塑料模具；数字化；技术路线

0前言

现代消费者不但对产品的设计质量，功能而且对造型美感，个性化提出了越来越高的要求，同时消费者“喜新厌旧”的速度之快，使得传统的产品设计满足不了现状，加之产品成型所需的模具，其设计与加工也受到了时间的限制。逆向工程是实现模具制品快速再设计的重要途径；但是逆向工程也绝非仅仅是对已有产品的简单复制，产品设计的快速性和局部创新性才是其可持续发展的灵魂。基于逆向工程产品局部创新设计需要考虑产品的可成型性、实用性能以及尊重知识劳动等因素。

1研究意义

模具数字化制造技

逆向工程软件Imageware简介

Imageware

TM

产品提供了独特、综合的自由曲面构造及检测工具，这样的三维工具应用范围从早期的

概念开发直到产品及制造的检测。产品将向模块化发展并专注四项关键的核心竞争力：三维检测、高级曲面、多边形造型及逆向工程。

ImagewareTM 基础模块

这是一个基础模块（ImagewareTM Base），包含诸如文件存取、显示控制及数据结构。

ImagewareTM 点处理模块

ImagewareTM 点处理模块（ImagewareTM Point Processing）包含操作由扫描仪获得的点云数据的工具。以下为此项功能的典型操作。

1）由下列类型的设备中读取点云数据。

?三坐标测量仪

?扫描仪

?光学（照相机）扫描仪

?有限元分析结果（转换网格几何，例如，在冲压模中）

2）点云数据抽样达到要求的密度。 3）整齐/有序的点云。 4）点云剖面。

5）点云的全方位模型（粗糙转换）。 6）增加点云。 7）切割/修剪点云。

这是一个非常独特的能力，ImagewareTM 优化的处理方法可以非常好地处理大数据量问题。操作点数据，特别是逆向工程或检验的首项任务中，这些对用户非常重要。用户可以拥有完全的自由度在大量的工

146 逆向工程技术结合快速成型技术在模具行业中的应用

The application of reverse engineering technology combined with Rapid Prototyping Technology in the field of mold

摘要：现代消费者不但对产品的设计质量，功能而且对造型美感，个性化提出了越来越高的

要求，同时消费者“ 喜新厌旧” 的速度之快，使得传统的设计、加工满足不了现状。应用逆向工程技术和快速成型技术，能够在最短的时间推出新产品，而且在保证产品质量的同时，降低成本，并满足现代产品设计的要求。本文主要介绍逆向工程技术如何解决正向模具设计所面对的问题、逆向工程常用的软件。

Nowadays’ customers not only request their higher and higher demands on products’ design quality and fucion but also on products’ aesthetic feeling and individuation. Meanwhile, customers’ quick changing i

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机械制造基础习题

一、 铸造（作业）：

1. 浇注温度可以提高合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？

浇注温度越高，合金粘度越低，保持液态时间越长，流动性越好，充型能力越强。但温

度过高导致大的吸气量和大收缩率，易产生铸造缺陷。所以浇注温度在保持充型能力的前提下温度尽量的低。生产中薄壁件应采用较高温度，厚壁件应采用较低温度。 2. 缩孔与缩松对铸件的质量有何影响？为何缩孔比缩松容易防止？

凝固结束后在铸件某些部位出现的孔洞，大而集中的孔洞叫做缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。缩孔和缩松可使铸件力学性能大大降低，以致成为废品。

缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。缩孔可采用顺序凝固方式，并增加冒口的方式来防止。 缩松形成的基本原因是被树枝状的晶体分隔开的小液体区域得不到补充。主要出现在糊状凝固的合金中，或断面较大的铸件壁中。缩松形成原因和缩孔不一样，且面积较大，一般采用顺序凝固方式，并增加冒口的方式来防止。 3. 铸件的凝固方式有哪些？哪些合金倾向于逐层凝固？

铸件凝固的方式有：逐层凝固、糊状凝固和中间凝固。结晶温度范围越小，凝固的区域越窄，越倾向于逐层凝固。低碳钢，近共

制造与工程科学领域

1. 高端装备设计、制造、运行和控制

针对国家发展高端装备的战略部署，研究能源动力、节能型冶金化工、材料加工、大型工程作业等装备高端功能形成的多学科原理、多技术界面、多功能模块耦合集成功能演化的机理、规律、设计方法和集成技术，研究高效能装备可靠运行和智能化控制的科学基础。

2. 高性能零件、构件制造

针对战略性新兴产业和重大工程用高端装备等对零件和构件的特殊需求，研究高性能关键零件、构件的结构与性能一体化设计和制造，多尺度结构热冷加工和处理、特种加工等复杂制造成形成性的科学基础。研究在复杂极端条件下的关键零件、构件的服役性能、失效机理（疲劳、腐蚀、磨损等）和全寿命安全评定。

3. 多尺度精密制造与微纳制造

针对信息产业、大型光学系统、科学仪器等对特种功能结构制造精度的极高要求，研究宏观尺度的纳米精度制造、纳米尺度亚纳米精度制造的原理、工艺；研究超高精度制造的数字化理论和方法。

4. 智能型装备与仿生制造

针对高端装备为生命健康服务的基本需求，研究和创新生机电融合的智能型医疗装备、康复装备。研究具有智能感知与识别、机器学习与推理、智能决策与功能自重建的智能型高端制造装备。

5. 超大型水利、海洋、交通工程基础设施

关于逆向工程的检索报告

1、[确定此名词的意义]（检索文献：《逆向工程项目式实训》）

“逆向工程”（Revers Engineering），也称为反求工程、反向工程等，其定义有很多种。包括软件工程中的逆向和工业设计中的逆向。本文讨论的逆向工程是关于工业设计方面的，通常可定义为：将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转变为工程设计的模型和概念模型，在此基础上对已有模型进行剖析、深化和再创造的过程。

2、[逆向工程诞生的背景] （检索文献：《3D工程逆向技术》）

随着工业技术的不断发展和经济环境的发展，任何通用性产品在消费者高质量的要求之下，功能上的需求已经不再是赢得市场竞争力的唯一条件。因此，有些工业设计师开始在产品的外形上下功夫，来吸引消费者的注意力。但是新奇的外形往往导致产生复杂的曲面，而原来的顺向工程师已经不能适应或者无法去胜任此种工作了。此时逆向工程应运而生。而且现在逆向工程在汽车外形的研发过程，又无可替代的作用。例如汽车的研发过程中需要经过风洞实验来确定汽车的外形，而外形确定以后对如何实现外形的数字化则成为一个问题了。而逆向工程能解决此种问题。现如今的逆向工程是针对一个现

一、逆向思维的定义：这种与常见的常规的观 点看法不同的思维方式叫 逆向思维。

东 施 效 颦

二、听作文《为东施效颦说几句》,评作文。1. 文章最突出的优点是什么？ 2 . 运用了什么思维方法。这 种思维方法对作文立意有什 么作用 ？ 新颖 深刻

三、学习目标：运用逆向思维进行作文立 意训练，培养我们思维的创造 性，强化我们的独立思考和创 新意识，使作文立意新颖，不 落窠臼。

四、课堂练习：对下面的成语，俗语 进行逆向思维，提出新的 见解和观点。

班 门 弄 斧(1)明确常规的意思： 比喻在行家面前卖弄本领。 (2) 明确常规的态度： 批评 、 否定。 (3)提出相反的观点、态度，说理由： 弄斧就要到班门，得到行家的指 点，技艺得到更大的提高。

“当一天和尚撞一天钟”(1)常规的意思：做事不思进取，消极度日。

(2 ) 常规的态度： 批评、 否定。(3)提出相反的观点 、态度，说理由：

让他 撞钟他就撞，服从分配，不 挑挑拣拣。只要是还 当一天和尚， 就要撞一天的钟。这是爱岗敬业精 神的体现，应该大加褒奖。

五、逆向思维的方法1、明确常规的意思。 2 、找出常规的、大多数人的观点，态度 和行为方式。 3、提出相反的观点，态度和行为方式。 并说说理由。具体说就是