CN106408657A - 一种工业产品逆向设计分析及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业产品逆向设计分析及其方法，本发明先由原型产品的模型获得点云数据，利用imageware软件使获得的点云数据得到原型产品的曲面模型，再利用UG软件使曲面模型形成原型产品的实体模型并且利用Geomagic软件对数据进行正逆向混合设计得到新产品的实体，利用moldflow软件对新的模型进行分析计算，得到符合要求的新产品的模型，最后将数据导入UG软件进行模具设计，3D模拟检验。本发明解决现有技术中逆向设计周期长，不全面、不完善的问题，提高了产品及模具的精度和质量，减小模具制造的废品率，降低模具开发成本。

Description

一种工业产品逆向设计分析及其方法
技术领域
本发明涉及一种工业产品设计方法，具体是一种工业产品逆向设计分析及其方法。
背景技术
逆向工程是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合，其主要目的是为了改善技术水平，提高生产率，增强经济竞争力。世界各国在经济技术发展中，应用逆向工程消化吸收先进技术经验，给人们有益的启示。据统计，我国百分之七十以上的技术源于国外，逆向工程作为掌握技术的一种手段，可使产品研制周期缩短百分之四十以上，极大提高了生产率。因此研究逆向工程技术，对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高，具有重大的意义。
逆向工程的主要应用有：产品仿制中的应用、在新产品设计中的应用、在旧产品改进中的应用、在RPM (Rapid Prototyping Manufacturing，快速原型制造)中的应用。但现有技术所运用的逆向设计周期较长，难以满足市面出陈推新的速度，而且现有技术缺乏一套完善的逆向设计方法。
发明内容
针对上述存在的不足，本发明提供了一种工业产品逆向设计分析及其方法，解决现有技术中逆向设计周期长，不全面、不完善的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种工业产品逆向设计分析及其方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1），产品数据采集以及处理：首先对产品的曲面的特征进行分析，划分出扫描区域，然后利用三坐标扫描仪对注塑件曲面进行点云扫描，扫描出来的数据为多个点组成的点云，将所得的点云数据导入Imageware软件，进行点云处理；
步骤（2），数据转化：将步骤（1）点云处理所得的数据导入UG软件，经过反求点云转变为片体，得到产品的三维模型；
步骤（3），分析：采用Moldflow软件对产品三维模型进行CAE分析，包括体积分析、浇口位置分析、变形分析、表面熔接痕分析、温度分析、填充时间分析；
步骤（4），模具设计：根据步骤（3）分析所得结果选择注射机的机型和标准件的型号以及塑料原料的工艺参数，在UG软件中进行模具的3D设计，包括创建动定模，分型面设计、标准件导入，得到模具的3D模型；
步骤（5），3D动态模拟：对步骤（4）中设计的模具模型，对模具的机构设计、零件的安装、装配进行虚拟3D操作，将已完成设计的模具整体装配在一起，检查多个零部件装配之间的协调性，分析装配和运动的干涉，模拟成型过程无误，即完成模具的设计；模拟成型过程发现错误，则回到步骤（4）。
进一步的，步骤（1）中所述点云处理包括剔除冗余数据、消除参数、数据平滑处理、点云网格化。
进一步的，步骤（2）中所述UG软件处理步骤为：点云分层处理、创建分层线、扫掠面、裁剪片体、转换实体。
进一步的，步骤（2）中还包括运用了Geomagic软件对数据进行正逆向混合设计。
综上所述，本发明由于采用了上述方案，本发明具有以下优点：
（1）本发明通过结合不同软件的处理方法，大大减小了产品的设计成本，同时能够数字化生产结合，可扩展性好；
（2）本发明大大缩短了产品的设计周期，采用本发明的设计周期一般在一周以内，能够很好的满足如今日新月异的市场环境；
（3）本发明通过数字化逆向设计，提高了产品和模具的精度和质量，并且通过模拟成型过程，可以大大减小模具制造的废品率，降低模具开发成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种工业产品逆向设计分析及其方法，作进一步说明。
实施例1：
一种工业产品逆向设计分析及其方法, 开始产品数据采集以及处理：首先对产品的曲面的特征进行分析，划分出扫描区域，然后利用三坐标扫描仪对注塑件曲面进行点云扫描，扫描出来的数据为多个点组成的点云，将所得的点云数据导入Imageware软件，进行点云处理，包括剔除冗余数据、消除参数、数据平滑处理、点云网格化；将点处理所得的数据导入Geomagic软件对数据进行正逆向混合设计；对数据进行转化：将正逆向混合设计所得的数据导入UG软件，包括点云分层处理、创建分层线、扫掠面、裁剪片体、转换实体处理，得到产品的三维模型；分析：采用Moldflow软件对产品三维模型进行CAE分析，包括体积分析、浇口位置分析、变形分析、表面熔接痕分析、温度分析、填充时间分析；模具设计：根据分析所得结果选择注射机的机型和标准件的型号以及塑料原料的工艺参数，在UG软件中进行模具的3D设计，包括创建动定模，分型面设计、标准件导入，得到模具的3D模型；3D动态模拟：对模具的机构设计、零件的安装、装配进行虚拟3D操作，将已完成设计的模具整体装配在一起，检查多个零部件装配之间的协调性，分析装配和运动的干涉，模拟成型过程无误，即完成模具的设计；模拟成型过程未发现错误，完成逆向设计。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种工业产品逆向设计分析及其方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1），产品数据采集以及处理：首先对产品的曲面的特征进行分析，划分出扫描区域，然后利用三坐标扫描仪对注塑件曲面进行点云扫描，扫描出来的数据为多个点组成的点云，将所得的点云数据导入Imageware软件，进行点云处理；
步骤（2），数据转化：将步骤（1）点云处理所得的数据导入UG软件，经过反求点云转变为片体，得到产品的三维模型；
步骤（3），分析：采用Moldflow软件对产品三维模型进行CAE分析，包括体积分析、浇口位置分析、变形分析、表面熔接痕分析、温度分析、填充时间分析；
步骤（4），模具设计：根据步骤（3）分析所得结果选择注射机的机型和标准件的型号以及塑料原料的工艺参数，在UG软件中进行模具的3D设计，包括创建动定模，分型面设计、标准件导入，得到模具的3D模型；
步骤（5），3D动态模拟：对步骤（4）中设计的模具模型，对模具的机构设计、零件的安装、装配进行虚拟3D操作，将已完成设计的模具整体装配在一起，检查多个零部件装配之间的协调性，分析装配和运动的干涉，模拟成型过程无误，即完成模具的设计；模拟成型过程发现错误，则回到步骤（4）。
2.根据权利要求1所述的一种工业产品逆向设计分析及其方法,其特征在于，步骤（1）中所述点云处理包括剔除冗余数据、消除参数、数据平滑处理、点云网格化。
3.根据权利要求1所述的一种工业产品逆向设计分析及其方法,其特征在于，步骤（2）中所述UG软件处理步骤为：点云分层处理、创建分层线、扫掠面、裁剪片体、转换实体。
4.根据权利要求1所述的一种工业产品逆向设计分析及其方法,其特征在于， 步骤（2）中还包括运用了Geomagic软件对数据进行正逆向混合设计。
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