模具设计中的逆向工程应用

２００８．３　九江职业技术学院学报　

（奚泉：Ｐｒｏ／Ｅ与反求工程在塑料模具设计中的应用）　１９　

Ｐ　ｒｏ／Ｅ与反求工程在塑料模具设计中的应用　

奚　泉　

（九江职业技术学院，江西九江３３２００７）　

摘要：反求工程作为当今产品设计制造的一种新的手段，在众多领域都具有广泛的应用前景，Ｐｒ０／Ｅ　

中强大的造型功能、模具设计功能及逆向工具为反求工程对塑料模具的设计制造带来了巨大　

的影响，本文通过实例的介绍对这一关键技术进行了分析。　

关键词：反求工程；小平面；造型；模具设计　中图分类号：ＴＣ２４１文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—９５２２（２００８）０３—００１９—０３　

反求工程又称逆向工程，作为产品设计制造的一种新的　

手段，从２０世纪９ｏ年代初，该技术开始引起工业界和学术　界的高度重视…。传统的产品设计通常是从概念设计到图　

样，再制造出产品。反求工程是从现有的产品零件进行实物　

测录的基础上形成零件的设计图纸或ＣＡＤ模型，反求工程　

的出现改变了产品传统的开发模式，由于新产品的开发大多　

数都是在原有产品基础上的改进，可以利用反求工程对原有　

产品进行改型设计，从而大大缩短产品开发周期，减少了开　

发费用。Ｐｒｏ／Ｅｎｇｌｎｅｅｒ是美国参数技术公司（ＰＴＣ）推出的　

新一代ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ软件，其强大的功能深受用户欢迎。　

在模具设计模块中，Ｐｒｏ／Ｅ提供了方便又实用的工具。这些　

功能可以让使用者在最短的时间内进行模具组装（Ｍｏｌｄ　Ａｓ．　

ｓｅｍｂｌｖ）、模型检验（ＭｏｄｅｌＣｈｅｃｋ）、分模面（Ｐａｒｔｉｎｇ　Ｓｕｒ．　

ｆａｃｅ）建立等过程，顺利完成拆模的工作。它的独到之处在　

于只要很好地完成了模型的参数化约束，那么随后的变更将　

十分方便，非常适用于像产品概念设计这种需要经常引发变　

动的过程，是理想的反求工程软件，在塑料模具设计中，很　

好的利用Ｐｒｏ／Ｅ和反求工程将会大大缩短模具开发的时间，　

取得满意的效果。　

逆向工程技术-与模具数字制造技术

1.绪论：简单介绍逆向工程技术和模具数字制造技术的概 念及应用；.逆向工程技术的原理：描述逆向工程技术的原理，包括数据 收集、采样、测量和建模；

2 .模具数字制造技术的原理：描述模具数字制造技术的原理， 包括设计模型、数据处理和三维打印；.逆向工程技术与模具数字制造的比较：对比逆向工程技术和 模具数字制造技术的优势和劣势；

3 .应用前景：介绍两项技术在未来的应用前景；.总结：总结两项技术的发展前景及展望未来的应用。第一章: 绪论

逆向工程技术是一种利用实体物品的三维尺寸、纹理信息采集、

识别和表达的技术。它可以将实物精确地数字化，并以3D图 形的形式表示出来。它主要应用于CAD/CAM/CAE系统中， 可以将实际产品转化成数字模型，从而简化设计过程，降低设 计成本，提高设计效率。

而模具数字制造技术则是一种将CAD设计模型直接生产出实 物的技术。它使用CAD/CAM设计模型，操作CNC机器，从 而制造出精密的实物零件和部件。模具数字制造技术的主耍应 用领域包括汽车、机械、建筑、航空航天以及日用品等行业， 使得个性化定制和快速原型测试成为可能。第二章：逆向工程 技术的原理 逆向工程技术的基本原理包括数据收集、采样、测量和建模。

首先，从客观物体中收集数据。然后，对数据进行采样，以准 确反映物体表面的结构特征。接下来，对收集到的数据进行测 量，以获取实体物体的三维尺寸信息。最后，根据收集到的数 据建立三维模型。 数据收集采用激光扫描等方式，可以比较精确地把实体物体的 表面信息转换为数字信息，从而识别物体的结构信息。采样时, 采用空间抽样的方法，可以对物体细节处理，以使模型更加准 确。测量时，采用X、Y、Z的方式，精确的识别出物体的三 维尺寸信息。最后，建模时，借助相关软件，将物体的尺寸信 息整合成三维模型。第三章：模具数字制造技术的原理模具数字制造技术的原理包括设计模型、数据处理、三维打印 等。设计模型是将客观物体的尺寸信息转化为CAD设计模型, 这可以使用逆向工程技术来实现。然后，将CAD模型数据处 理成适合CNC机器加工的格式，如G-code等。最后，对处理 后的数据进行三维打印，以生产精密的实物部件。

逆向工程在模具制造中的应用

[摘要]：本文阐述了逆向工程的内容、应用范围和发展条件，分析了逆向工程技术目前存在的不足，并提出了逆向工程在实施过程中需要注意和解决的问题。

[关键词]：逆向工程；cad技术；模具制造

一、逆向工程技术的内容及其应用范围

随着计算机技术的发展，cad技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为cad模型，这就应用到了逆向工程技术。

所谓逆向工程（又称反求工程或反求设计）技术，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的cad模型的过程。

正向工程的区别。传统设计是通过工程师创造性劳动，将一个未知的设计理念变成人类需求的产品的过程。工程师首先要根据市场需求，提出技术目标和技术要求，进行功能设计，确定原理方案，进而确定产品结构，再经过一系列的设计活动之后，得到新产品。可见传统的设计是一个“功能→原理→结构”的工作过程。逆向工程是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进

一步利用cad/ace/cam以及cims等先进技术对其进行处理。反求设计是“实物原型→原理、功能→三维重构”的工作过程。

一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：

（1）新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。

（2）已有零件的复制，再现原产品的设计意图。

（3）损坏或磨损零件的还原。

模具设计制造中逆向工程技术的应用

摘要：模具市长/市场竞争越来越激烈，新产品层出不穷，技术水平不断提高。模具企业不仅要快速开发产品，还要进行创新设计。逆向工程具有快速、高效、高质量开发新产品的优点，广泛应用于模具设计和生产，具有广阔的发展前景。

关键词：模具设计制造；逆向工程技术；应用

引言

逆向工程(ReverseEngineering，Re)(也称为逆向工程)是基于现有产品模型逆向启动产品设计数据、通过测量设备获取产品的3D数据、重复使用逆向软件重建产品的3D模型的技术。立体成像(SL)是以液体光敏树脂为材料的三维打印技术之一，打印时在紫外激光扫描光敏树脂表面、扫描区域进行光聚合固化，成为零件截面的薄层，固化逆向工程在模具、汽车、航空等领域有很好的应用前景，结合三维打印技术很好。

1.逆向工程技术

在人们生活水平不断提高的过程中，现代技术产品的换代越来越快，产品功能呈现出多种发展趋势。模具制造要快，质量好，更新快。传统模具制造不能满足客户需求，采用现代模具制造技术加工，通过三维反扫描技术可以有效满足现代工业生产的实际需求。逆向工程又称逆向工程、逆向工程等。通过工程塑料零件的物理基础，三维扫描技术，获取三维点云数据信息，利用逆向工程软件进行模型处理和设计，获取工程塑料零件的各种模型参数信息。

2.逆向工程技术的分类

逆向工程技术可根据请求的数据分为几何逆向材料、工艺逆向材料和逆向材料。几何反演是根据实际样本几何截面的数字化信息对样本CAd模型进行反演。使用三维扫描仪专业准确地扫描物理对象，处理收集的产品的三维数据，在软件中实现可重构的CAD数据模型，获得样品的三维实体模型。3D实体模型可让您生产产品或模具、对原始产品进行不同程度的修改以及模拟。工艺逆向和材料的逆向反应是对制造工艺和产品使用过程的推理，得出实用的产品制造方法。

3.模具设计制造中逆向工程技术的应用流程

3.1数据测量与采集

测量和数据采集是防塑料模具设计的第一步，基于测量过程中侧头是否与工件接触，目前接触模具的测量精度高，对工件的表面光和颜色没有特殊要求，但在测量过程中必须严格控制测量速度，以免损坏侧头。非接触式具有测量速度快，但测量精度低的优点，测量过程中工件表面的光线要适中，目前常用于测量表面结构复杂的工件。数据测量是连接物理工件和三维数据模型的两个孤立过程的数字化处理桥梁，为了满足当前行业在测量过程中对高设计效率的需求，必须充分描述工件的几何特征，并使用适当的技术和工具来减少扫描和采集无用的点云数据。通常，CMM测量工件表面点云数据，通过表面特征情况分析自动编程表面片测量路径，减少测量时的抗干扰能力，提高测量效率，及时保证点云数据下的表面质量。