基于逆向工程的失效模具快速修复方法及数值模拟

发布时间：2020-04-26 17:02

【摘要】：模具在长期的服役使用过程中,表面经过不断磨损会造成模具表面破损。由于一些进口的精密模具没有原始的CAD图纸与模型,严重磨损后只能选择报废处理,这样就增加了生产成本,降低生产效率。本文提出一种新的加工工艺在没有失效模具的原始模型基础上,使用逆向工程技术实现对失效模具的快速修复。针对失效模具破损区域与失效模具整体的零件外形,采用3D Ca Mega光学扫描仪对失效模具进行扫描。通过将逆向点云处理软件与Geomagic Design X相融合共同完成了曲面重构与失效模具模型的建立。通过Marc软件进行模拟修复,获得模拟修复结果。本文通过H13失效模具镶块进行预处理后,在点云获取与处理阶段,分析其失效形式,确定扫描方式,对失效模具表面喷涂显影剂,基于数字化扫描仪3D Ca Mega对失效模具分两部分进行扫描获取精确的点云数据。使用Geomagic Studio点云处理软件对两部分点云进行拼接、去除杂点、降噪、顺滑等处理。在重构阶段将处理好的点云导入重构软件Geomagic Design X中,通过对点云数据的领域划分、重构区基准建立、3D面片建立、实体特征建立等操作获取失效模具CAD模型以及失效磨损区域CAD模型。通过对失效模型与原始模型进行布尔求差获取待修复区域。在修复阶段由于重构出的模型数据较大无法直接进行Marc模拟修复,采用先将模型数据导入到有限元分析软件Dynaform中进行网格划分,尤其对待修复区域进行精细的网格划分,然后再导入到Marc中进行有限元模拟修复。本文采用先进的三维扫描技术,获得精确的失效模具点云数据,优化了点云处理手段。通过逆向工程技术,在没有原始模型的基础上,获取了待修复区域的原始模型,实现了失效模具修复量的准确控制,优化了失效模具快速三维修复工艺。通过Marc软件进行模拟修复,模拟结果得出,修复的失效模具表面存在变形现象,通过对数据的分析可知,修复后失效模具表面变形量比较小,修复精度较高,能满足生产需要。
【图文】：

表面形状,数据采集方法

发周期上将大大降低；当零件产品使用过程中出现问题后，可以零件模型同原始模型对比分析，检测出产品误差[9]。逆向工程技兴的学科领域，在各个领域的研究发展都会对社会进步造成巨大构技术的研究现状数据采集方法向工程技术的实现首先需要有准确并迅速数据采集的系统，之后理优化与曲面逆向重构都是在这基础上实现的。数据信息采集是式对产品表面形状获取，并以三维空间点云的形式储存的方式[1点云数据采集方比较多，，依据测量过程中设备是否与产品接触主与非接触式，具体分类如图 1-1 所示。接触式比较常见的设备为，主要通过红宝石探头对零件进行测量。非接触式设备同磁、声科相关，伴着激光测量相关技术研究的进步，激光扫描变成三维中较为普遍的测量方式。

流程图,流程图,机械摩擦,逆向工程技术

机械零件磨损失效在加工生产过程中约占 80%[28]。关部门经过长时间的统计测算，全世界大约 30~50机械摩擦磨损中，工厂中的机械设备主要是摩擦造由于机械设备长时间的生产造成润滑失效经常会引院发表的报告《摩擦科学及工程应用的现状和发展工业生产领域每一年由于机械摩擦引起的经济损失达国家由于机械摩擦引起的经济损失大约能占到生产探索失效零件的快速修复技术对于减少摩擦经济损了逆向工程技术对于失效修复的优势。使用逆向工程技术对由于磨损而失效的零件进行逆磨损的量以及磨损的规律来寻找合适的修复机会。描设备选用及介绍描现状
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG76

【参考文献】