逆向工程系统组成

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Transcript 逆向工程系统组成

本章
学习目标
• 了解逆向工程的基本概念
• 了解逆向工程系统的组成和工作原理
• 了解逆向工程的应用实例,提高专业兴趣
• 了解逆向工程研究和应用的最新发展
重点:逆向工程的概念及工作原理
难点:快速模具的方法
学习内容
1. 逆向工程概述
2. 逆向工程系统组成及
工作原理
3. 逆向工程应用实例
4. 快速原型与快速模具
逆向工程
逆向工程(Reverse Engineering 简称RE),又
称反求工程或逆向设计,是将已有产品模型(实物
模型)转化为工程设计模型和概念模型,并在此基础
上进行工程分析和再创新设计的一种方法和应用技术,
可有效提高产品的技术水平,缩短设计周期,增强
产品竞争力,是消化、吸收先进技术,进而创新和开
发各种新产品的重要手段。逆向工程作为吸收先进技
术的一种手段,使产品研制周期缩短百分之四十以上。
掌握逆向工程技术,对我国国民经济的发展、科学
技术水平的提高和企业快速响应市场能力的提升,具
有重要的工程意义。
1.逆向工程概述
正向工程
逆向工程
逆向工程的关键技术
正向工
程
一般工业产品开发是从确定预期功能与规格目标开始,构思产
品结构,然后进行每个零部件的设计、制造以及检验,再经过装配、性
能测试等程序完成整个开发过程,每个零部件都有设计图纸,按确定的
工艺文件加工。这种开发模式称为预定模式(prescriptive model),此
类开发工作称为正向工程(forward engineering)或正向设计,产品正
向开发的流程如图8-1所示。
规格确定
设计
制造
图 8-1 顺向工程开发流程图
检验
逆向工程
逆向工程通常是对某一实物样件或模型
(称为零件原型,如汽车的外形、鞋楦模等)
进行仿制。
目前,针对已有样件(尤其是包含有复杂不规则自
由曲面的样件),可利用三维数字化测量仪器准确、快
速地测量出产品外形数据,在逆向软件中构建曲面模型,
再输入CAD/CAM系统进一步编辑、修改,由CAM生成
刀具NC代码(加工路径)送至数控机床(CNC)制作
所需模具,或者由快速成型机(RP)将样品模型制作出
来,其流程如图8-2所示。
图8-2
逆向工程流程图
逆向工程主要包括以下四个步骤:
(1)零件原型的数字化
(2)零件原型的特征识别与提取
(3)零件原型CAD模型的重建
(4)CAD模型的检验与修正
逆向工程大致应用在以下几种情况:
(1)许多使用粘土或泡沫模型代替CAD设计的情况,最终
需要运用逆向工程将这些实物模型转换为CAD模型。
(2)外形设计师倾向使用产品的比例模型,以便于产品外形的美
学评价,最终可通过运用逆向工程技术将这些比例模型用数学模
型表达,通过比例运算得到美观的真实尺寸的CAD模型。
(3)需要通过实验来最终确定零件的形状,
(4)艺术品、考古文物的复制。
(5)人体中的骨头和关节等的复制、假肢制造。
(6)特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始
设计依据,此时,需首先建立人体的几何模型。
(7)在快速原型制造(RPM)中,逆向工程的最主要表现为:通过逆
向工程,可以方便地对快速原型制造的原形产品进行快速、准确的测
量,找出产品设计的不足,进行重新设计,经过反复多次迭代可使产
品完善。
逆向工程与传统正向设计制造过程是截然不同
的设计流程。逆向工程中,按照现有的零件原型进行设
计生产,零件具有的几何特征与技术要求都包含在原型
中,而正向设计是根据零件最终所承担的功能以及各方
面的影响因素进行从无到有的设计。因此,从概念设计
出发到最终形成CAD模型的传统设计是一个确定的明晰过
程,而通过对现有零件原型数字化后再形成CAD模型的逆
向工程是一个推理、反复逼近的过程,具有功能导向、
描述模式、系统仿造等特性。
逆向工程的关键技术
零件的数字化和计算
机辅助反向建模(Comput
er Aided Reverse Modelin
g,简称CARM)是逆向工
程的两项关键技术。
2.逆向工程系统及工作原理
逆向工程系统组成
逆向工程的测量技术
测量数据预处理技术
模型重建技术
逆向工程软件
逆向工程系统组成
(1)测量测头 分接触式和非接触式
(2)测量机 有三坐标测量机、多轴关节式机械臂及激光追踪
站等。
(3)数据处理软件
(4)模型重建软件(CAD/CAM) 模型重建软件包括三类,一是
用于正向设计的CAD/CAE/CAM软件,但数据处理和逆向造型
功能有限;二是集成有逆向功能模块的正向CAD/CAE/CAM软
件;三是专用产品数据管理(PDM)等软件
(5)CAE软件
(6)数控加工设备
(7)快速原型机
(8)产品批量生产设备
逆向工程的测量技术
在产品开发中,采用
逆向工程方式处理的产品往
往具有尺寸不易掌握的特性,
如自由曲面的外观造型等。
2.测量设备
因此,逆向工程的首要任务
就是取得所需的点数据,用
于后续的模型构建。现介绍
3.接触式测头及工作原理
逆向工程的数据测量技术。
1.测量方式
4.非接触式测头及其工作原理
测量方式
逆向工程多用三维立体测量,具体有:接触式测
量与非接触式测量。
(1)接触式测量
接触式测量的优点有:
接触式测量不受样件表面的反射特性、颜色及曲率影
响,配合测量软件,可快速准确地测量出物体的基本几何
形状,如面、圆柱、圆锥、圆球等。接触式测量的机械结
构及电子系统已相当成熟,有较高的准确性和可靠性。
接触式测量的缺点有:
① 确定测量基准点而使用特殊的夹具,测量费用较高。
② 测量系统的支撑结构存在静态及动态误差。
③ 检测某些轮廓时,可能会有先天的限制。
④ 以逐点进出方式进行测量,测量速度慢。
⑤ 测头尖端部分与被测件之间发生局部变形影响测
量值的实际读数。
⑥ 不当的操作容易损害样件,也会使测头磨耗、损
坏。
(2)非接触式测量
非接触光学测量有如下优点:
① 没有测量力
② 测量速度和采样频率较高。
③ 不必进行测头半径的补偿。
④ 不少光学测头具有大的量程。
⑤ 同时探测的信息丰富。
但非接触式测量也还存在一些缺点:
① 测量精度较差。
② 使用CCD作探测器时,成像镜
头的焦距会影响测量精度。
③ 非接触式测头是接收工件表面的反射光或散射光,测
量结果易受环境光线及工件表面的反射特性的影响,噪声
较高,噪声信号的处理比较麻烦。
表8-1 激光扫描非接触测量和三坐标测量机接触测量的技术特点比较
三坐标测量机
激光扫描仪
测量方式
非接触式
接触式
测量精度
10~100 μm
1 μm
光电接收器件
开关器件
测量速度
l000~12000点/秒
人工控制(较慢)
前置作业
通常表面需喷漆,无基准点
设定坐标系统,校正基准面
工件材质
无限定
硬质材质
测量死角
光学阴影处及光学焦距变化处
工件内部不易测量
误差
随曲面变化大
部分失真
①精度较高;
②可直接测量工件的特定几何特征。
优点
①测量速度快,曲面数据获取容易;
②不必做测头半径补偿;
③可测量柔软、易碎、不可接触、薄件
、皮毛、变形细小等工件;
④无接触力,不会伤害精密表面。
①测量精度较差,无法判别特定几何特
征;
②陡峭面不易测量,激光无法照射到的
地方亦无法测量;
③工件表面与测头表面不垂直,则测得
的误差变大;
④工件表面的明暗程度会影响测量的精
度。
①需逐点测量,速度慢;
②测量前需做半径补偿;
③接触力大小会影响测量值;
④接触力会造成工件及测头表面磨耗
,影响光滑度;
⑤倾斜面测量时,不易补偿半径,精
度低;
⑥测量工件内部时,形状尺寸会影响
测量值。
传感器
缺点
2.测量设备
(1)坐标测量机
坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,
简称CMM)是一种精密的三坐标测量仪器,三坐标
测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分。
图8-4 三坐标测量机的组成
图8-5 三坐标测量机的主机结构
CMM是典型的接触式测量系统,一般采用触发式接触测
量头,一次采样只能获取一个点的三维坐标值。
使用CMM时必须设定较多参数。一般来说,扫描方向与模型陡峭面成
正交为佳。由于工件表面形状不一,故常常要将工件分成不同的区域,
使用不同的参数扫描。若测量复杂形状的工件,则比较耗时。
CMM主要优点是测量精度高,适应性强,但一般接触式测头
测量效率低,而且对一些软质表面无法进行测量。
(2)多轴关节式机械臂
机械臂(Robot)也属于接触式测量仪。这种测量机
几乎不受方向限制,可在工作空间做任意方向的测量。精
度不高为其主要缺点,一般常用于大型钣金件模具的逆向
工程测量。
激光扫描测量仪用于非接触式测量。四自由度激
(3)激光扫描测量仪
光扫描测量仪工作台具有线性位移及旋转的功能,可带
动CCD测头做逐线扫描,并配合工件的旋转完成多角度扫
描的功能,基本上只要决定点的密度、扫描范围即可,
若遇到不感光或是全反射的表面,则必须喷漆或另外处
理。
(4)激光跟踪测量系统
激光跟踪测量系
统属球坐标式测量仪器,
工作原理如图8-6所示。
此类设备较适合做大型物
体轮廓的测量,如飞机或
汽车外型等。
图8-6
激光跟踪仪原理图
3.接触式测头及工作原理
硬式测头(Hard Probe或Mechanical Probe)、触发式
测头(Touch Trigger Probe)及模拟式测头(Analog Probe)
等三种。
图8-7 接触式测头工作原理
(a)硬式测头 (b)触发式测头 (c)模拟式测头
(1)硬式测头
硬式测头即机械测头,硬测头多用于精度要求不太高的小
型测量机中,成本较低、操作简单。
(2)触发式测头
触发式测头采用电
子开关机构,触发信号
由电子开关控制,其重
复性、准确性均较高,
可达lμm以内,不受人
为因素影响.
图8-8 三点触发式探头
(3)模拟式测头
模拟式测头接触工件时会有侧向位移,
光栅尺被感应,产生电压变化,此模拟电压信
号转换成数字信号送入处理器记录下来,这种
测量方式称为模拟式测量。
图8-9
Zeiss三维电感测头
4.非接触式测头及其工作原理
非接触式测头一般用于不规则曲面的测量。非接触
式测主要以光学测头为主,随着光电子技术的发展,光
学测头已经是探测技术的一个重要发展方向。
•
光学测头一般是基于三角法测量原理。
图8-10 非接触式三角法测量模式
(a)点测量 (b)线测量 (c)面测量
(1)三角法位移测量原理
单点式激光三角法测量有直射式和斜射式两种结
构。则被测面的位移x为:
ax
x
b sin   x cos 
式中:
a
——激光束光轴和接收透镜光轴的交点到接收
透镜前主面的距离;
b ——接收透镜后主面到成像面中心点的距离;

——激光束光轴与接收透镜光轴之间的夹角。
(a)直射式结构
(b)斜射式结构
图8-11 三角法测量原理图
1-激光器;2-汇聚透镜;3-被测表面;4-接收透镜;5-光电探测器
图8-11(b)所示为斜射式三角测量原理图。激光器发出的光
和被测面的法线成一定角度照射在被测面上,同样用接收透镜接收光点
在被测面的散射光或反射光,若光点成像在探测器敏感面上移动x’,则
物体表面沿法线方向的移动距离x为:
ax cos 1
x
b sin(1  2 )  x cos(1   2 )
(8-2)式中
1
(8- 2)
——激光束光轴和被测面法线的夹角;
2 ——成像透镜光轴和被测面法线的夹角
。
直射式和斜射式相比各有特点:
① 斜射式可接收来自被测物体的正反射光。直射式由于
其接收散射光的特点,适合于测量散射性能好的表面。
② 斜射式入射光点照射在物体不同的点上,因而无法知
道被测物体某点的位移情况,而直射式却可以。
③ 斜射式传感器分辨力高于直射式,但它测量范围小、
体积大。
(2)视觉测量基本原理
图8-12 线结构光测量物体表面轮廓结构示意图
(3)立体视觉测量技术
立体视觉测量是根据同一个三维空
间点在不同空间位置的两个(或多个)摄象机
拍摄的图像中的视差,以及摄象机之间位置的
空间几何关系来获取该点的三维坐标值。立体
视觉测量面临的最大困难是空间特征点在
多幅数字图象中提取与匹配的精度与
准确性等问题。
测量数据预处理技术
1.数据平滑
2.多视数据对齐定位
3.数据分割
产品外形数据是通过坐标测
量仪来获取的,一方面,无论是接触式
的数控测量机还是非接触式的激光扫描
机,不可避免地会引入数据误差, 尤
其是尖锐边和产品边界附近的测量数据,
测量数据中的坏点,可能使该点及其周
围的曲面片偏离原曲面。同时由于实物
几何和测量手段的制约,在数据测量时,
会存在部分测量盲区和缺口,给后续的
造型带来影响。所以需要对测量数据进
行平滑处理、不同方位测量的多视数据
进行对齐定位、不同特征区域的数据进
行分割。
1.数据平滑
数据平滑的目的是消除测量噪声,以得到精
确的模型和好的特征提取效果。
图8-13三种常用的滤波方
法
2.多视数据对齐定位
在逆向工程实际过程中,对实物样件进行数字化时,往往
不能在同一坐标系下将产品的几何数据一次测出。得到的数据为多
次测量数据。
对激光扫描测量,需要从不同的角度对样件的各
个面,以及样件局部进行放大扫描,以获取样件的多视点
云。通常为处理方便,将两种情况的数据都称为多视数据
或点云,由于在几何模型构建时必须将这些不同坐标系下
的多视数据变换或统一到同一个坐标系中,这个数据处理
过程称为多视数据的对齐(Registration),或数据拼合、
重定位等。
3.数据分割
数据分割是根据组成实物外形曲面的子曲面的类型,
将属于同一子曲面类型的数据成组,
数据分割方法分为基于测量的分割和自动分割两种方法。
测量的分割:适合于曲面特征比较明显的实物外
形和接触式测量,操作者的水平和经验对结果将产生直
接影响。
自动分割:基于边,基于面。
模型重建技术
1.曲线拟合造型
2.曲面拟合造型
3.曲面编辑
4.点数据网格化
5.模型精度的评价
在逆向工程中,实物
的三维CAD模型重建是整个过程
最关键、最复杂的一个环节,
因为后续的产品加工制造、快
速原型制造、虚拟制造仿真、
工程分析和产品的再设计等应
用都需要CAD数学模型的支持,
这些应用都不同程度地要求重
建的CAD模型能准确的还原实物
样件,所以点数据的处理、曲
面的构建方式以及完整的修编
和分析等功能,是逆向工程曲
面模型重建相当重要的部分。
曲线拟合造型
(1) 曲线拟合(插值与逼近)
逼近:最小二乘法
图8-14
基于曲线的模型重建过程
图8-15 曲线插值过程
(2) 曲线修编
对曲线进行修形操作,:修补由于测量数据的不完整
带来的拟合曲线缺陷;具有完整、连续、光滑的特点,以
保证生成曲面的光顺性。
(3) 基于曲线的曲面重建
在曲线造型完成后,可以通过不同曲面造型方
法,进行曲面模型的重建工作,主要的曲面造型方式有:
边界曲线、N边曲面、平行曲面、扫掠、混合、旋转、拉
伸(Extend)和直纹面等。
曲面拟合造型
直接对测量数据点进行曲面片拟合,获得曲
面片后,经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模
型,曲面直接拟合造型既可以处理有序点,也能处
理点云数据。
3.曲面编辑
曲面延伸、曲面修剪、曲面参数重新定义等,
4.点数据网格化
模型多采用曲面表示,造型系统也多为曲
面造型系统。但在曲面转换为实体时,常常会出现一些
问题。 网格化实体模型表示物体形状能实现计算的自
动化和少的冗余
5.模型精度的评价
(1)模型精度评价指标
整体指标;局部指标。
量化指标和非量化指标。
(2)模型精度评价方法
高斯曲率 (Guassian Curvature)、截面曲率(Section
Curvature)、切矢(Slope ) 、双向曲率(Porcupine) 、法
向矢量(Normals)。
曲面的连续性大致分为位置连续、切线连续与曲率连续。
位置连续(0阶连续)
切线连续(1阶连续)
曲率连续(2阶连续)
逆向工程软件
专业的逆向工程软件:英国DelCAM公司产品 CopyCAD、
美国Imageware 公司的Surfacer、美国Raindrop公司的Geomagic、
英国MDTV公司的STRIM。
CAD/CAM集成系统中也开始集成了类似功能模块,如Pro/Eng
ineer中的Pro/Scantools 和 ICEM Surf模块、UG中的 Point
Cloud功能、Cimatron中的Reverse Engineering功能模块等,
这些系统可以接受有序点,也可以接受点云数据,极大地方便了设计
人员,但与专业的逆向工程软件相比,它们的功能相当有限。
逆向工程应用实例
1.获取表面点数据
2.测量数据预处理
3.曲线拟合
4.曲面构建
5.曲面编辑
6.曲面检测
7.三维曲面建立
8.快速原型加工
为满足人们使用要求,鼠标的设
计越来越注重人体工学,外形由
简单的几何造型向复杂的自由曲
面变化。以下通过综合应用Ploy
Works5.1、Surfacer10、IDEAS以
及Pro/E等软件对鼠标进行造型的
实例,介绍逆向设计工作过程。
1.获取表面点数据
图8-18 非接触激光扫描仪量测鼠标
2.测量数据预处理
测量数据的预处理包括:测量数据的拼合、噪声点
清除、坐标校正、截面数据点获取、数据点重新取样、
截面数据点重新排序等步骤,以下是将数据导入Surfacer10
软件完成此项工作的过程。
(1)点数据的拼合
一种方法是选取欲拼合的点群数据中数据
重叠的部分。
另一种是利用基本像素实现定位。
图8-19
完整嵌合的点资料模型
(2)噪声点清除
如夹具的点数据,或其
他如工件表面粗糙度影响。
图8-20
删除周围杂点资料
(3)点云坐标校正
量测过
程中,为了扫描
的方便,或避免
干扰激光扫描和
CCD接收数据,通
常点云不会与标
准坐标系对齐。
为方便后续工作,
需要运用 Surfa
cer软件的定位功
能进行点云坐标
校正。经调整的
点云位置如图8-2
1所示。
图8-21
校正后的点云
(4)截面数据点获取
建构曲面的曲线可以用截面方式指定平面法向量与间隔,将所
需的截面点数据提取出来,截面可以用平行、圆形、放射状、
沿轮廓线等方式选取。本例沿Z轴方向共平行切割30个截面,如
图8-22所示。
图8-22
点云截面
(5)点数据修补
鼠标样件由于表面某些区域缺陷(凹陷)或表面分模线
沟槽,使得激光扫描结果出现局部破损,需要进行插值修补,图823所示为软件插值修补前后对比。
图8-23 点云修补前后(局部放大)
(6)截面数据点重新排序
图8-24
截面数据点重新排序
3.曲线拟合
通过设定控制点数目和曲线平滑值,软件自动
进行曲线拟合,如图8-25所示。
图8-25 曲线拟合
4.曲面构建
以前面生成的曲线为基础即可构建出如图8-26所
示的举升曲面。
图8-26 构建举升曲面
5.曲面编辑
举升方式生成的曲面,通常在头尾两端会因截面资料不足,致使曲
面描述不完整,这时可以根据原始点云数据,另建边界曲线,再一次构
建举升曲面并与原始曲面拼合形成单一曲面。若曲线间误差太大,曲面
可能会形成皱褶等不平滑情形,可以通过调整曲面的控制点或直
接调整曲面的网格加以编辑,如图8-27所示。完成编辑后的曲面
如图8-28所示。
(a)调整曲面的控制点 (b)调整曲面的网格
图8-27 调整曲面
6.曲面检测
利用曲率可分析了解曲面光顺状况,
评估曲面品质好坏。图8-29利用高斯曲
率分析,绿色表示平滑,部分区域出现
红色或黄色说明该区域曲率变化大。若
曲面某区域不光顺,则回上一步进行局
部调整。
图8-28
完整的曲面
图8-29
利用高斯曲率检测曲面平滑
度
7.三维曲面建立
将建好的曲面存为IGES格式,转入CAD/CAM一体化软件进一步
编辑曲面模型。图8-30所示为IDEAS软件读入IGES格式的曲面模型。
图8-31所示为根据曲面模型建立的三维实体模型。
图8-30
IDEAS软件读入IGES
格式的曲面模型
图8-31
三维实体模型
8.快速原型加工
将模型存为STL格式即可输入快速原型机加工,得到实体模型,
如图8-32所示。当然,模型也可以用于进一步分析(CAE),或将模型
确定后直接用于开发模具。
图8-32
快速原型加工
快速原型与快速模具
1.快速原型的基本原理
2.快速原型的主要工艺方法
3.快速成型法的特点
4.快速模具
快速原型与快速模具
快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing
简称RPM)又称为快速出样件技术或快速成型法与传统
去除材料的加工方法不同,它是采用材料累加的方法逐
层制作.
快速成型技术是一个由三维转换成二维(软件离
散化),再由二维到三维(材料堆积)的工作过程。
图8-33所示为逆向工程和快速模具应用于产品开发的过程。
图8-33 逆向工程、快速原型和快速模具开发产
品
CAD 设
计
原型概念设
计
数据采集
C
A
D
模
型
模
型
分
层
层
面
信
息
处
理
逆向获取
图8-34 快速原型制造流程图
层
面
加
工
与
粘
结
层
层
堆
积
原型或零
件
快速原型的主要工艺方法
• 迄今为止,国内
外已成功开发了
10多种成熟的
快速原型工艺,
其中比较常用的
有以下几种:
(1)光固化成型(Stereo Lithography Apparatus
简称SLA)。
图8-35
LSA快速成形技术工作原理
(2)层合实体制造(Laminated Object Manufacturing
简称LOM)。
(3)选域激光烧结成型(Selective Laser Sintering
简称SLS)。
(4)熔融沉积造型(Fused Deposition Modeling
简称FDM)。
(5)三维喷涂粘结 (Three Dimensional Printing
and Gluing)
快速成型法的特点
快速成型法具有下列特点:
(1)系统柔性高。
(2)能加工成型工件的形状几乎没有限制,其零件
的复杂程度与制造成本关系不大。
(3)具有广泛的材料适应性,没有或极少废弃材料,
是一种环保型制造技术。
几种典型快速原型工艺特点及常用材料见表8-2。
表8-2几种典型的快速原型制造技术特点及常用材料
成型速度
原型精
度
制造过程
制造大小
使用材料
立体印刷成型
较快
较高
中等
中、小件
热固性光敏材料
层合实体制造
快
低
简单或中
等
中、大件
纸、金属箔带、塑
料膜
选域激光烧结
较慢
较低
复杂
中、小件
石蜡、塑料、金属、
陶瓷等粉末
熔融沉积造型
较慢
较低
中等
中、小件
石蜡、塑料、低熔
点金属
成型方法
快速模具
快速模具(Rapid Tooling简称RT)技术是指利用
快速原型技术制造快速模具。而快速模具技术提供了一条从模具的CAD
模型直接制造模具的新的概念和方法。它将模具的概念设计和加工工艺
集成在一个CAD/CAM 系统内。RT技术结合各种计算机模拟与分析手段,
形成了一整套全新的模具设计与制造系统。RT技术能够解决大量传统加
工方法(如切削加工)难以解决甚至不能解决的问题,可以获得一般切削
加工不能获得的复杂形状,可以根据CAD模型无需数控切削加工直接将
复杂的型腔曲面制造出来。
创新产品设计
快速成形
母 模
原 型
修改设计
征求意见
硅橡胶模
试 制
过渡模
中小批量生产
生产模
大批量生产
快速模具的分类
用快速成形件直接作铸造木模的替代模
铝填充的环氧树脂模 (CAFE)
室温硫化
直接烧结树脂砂型
树脂壳-铝填充环氧树脂背衬模
(DAIM)
硅橡胶软模( RTV )
电铸镍/铜壳-陶瓷背衬模 (NCC)
快速
快速批量
快速试制
过渡模具
生产模具
用软模具
25-1000件
100001000000件
模具寿命:1030次
气相沉积镍壳-背衬模
(NVD)
激光烧结低碳钢-渗铜模
(RapidTool)
低熔点合金模(Kirksite)
电弧金属/等离子喷镀-背衬模
烧结工具钢/碳化钨-渗铜模
高温硫化(3D Keltool)
电弧金属/等离子喷镀-背衬模
硅橡胶软模( HCV
直接金属激光液相烧结模
(DMLS))
模具寿命:200500次
熔模铸造金属模(直接烧结的陶瓷模等)
纤维增强聚合物压制模(SwifTool)
直接金属喷镀模(DMD)
快速制模方法大致有间接制模法和金属直接制模法两种。
间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具和硬质模
具两大类。
软质模具用于新产品开发过程中的产品功能检测
和投入市场试运行。目前提出的软质模具制造方法主要有
树脂浇注法、金属喷涂法、电铸法、硅橡胶浇注法等。
软质模具生产制品的数量一般为50~5000件,对于上
万件乃至几十万件的产品,仍然需要硬质模具(钢质模具),利
用RP原型制作钢质模具的主要方法有熔模铸造法、电火花加
工法、陶瓷型精密铸造法等。
基于逆向工程的模具制造的CAD模型是来自实物或
样件模型,通过数字化扫描和三维重建获得,根据多种数
据来源(三维测量、图像、CT等)重构出实物的CAD模型,
然后转换成STL文件和NC代码。