【正文】 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： CHOLIU蓋板的成型工藝與模具設(shè)計 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名： XXX 學(xué) 號：XXXXXXXXX 指導(dǎo)老師： XXXX 2010年3 月 21日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1．文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。文 獻 綜 述0 引言在實際開發(fā)制造過程中，設(shè)計人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時候，卻是直接從上游廠家得到產(chǎn)品的實物模型，沒有圖紙或CAD數(shù)據(jù)檔案，工程人員無法得到準確的尺寸，制造模具就更為煩雜，用傳統(tǒng)的雕刻方法，時間長且效果不佳，這時候就需要一個一體化的解決方案：從樣品一數(shù)據(jù)一產(chǎn)品，逆向工程系統(tǒng)就專門為制造業(yè)提供了一個全新、高效的三維制造路線。這就是模具制造中擁有的“逆向思維”，即逆向工程[1]。逆向工程是機械設(shè)計與制造應(yīng)用領(lǐng)域的一個重要分支，在產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)中，利用逆向工程可以極大地縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和開發(fā)費用。它有別于傳統(tǒng)的由圖紙制造產(chǎn)品的順向思維模式。這項新技術(shù)一經(jīng)問世，立即受到世界各國和學(xué)術(shù)界的高度重視。在我國正在成為世界制造中心的今天，逆向工程廣泛運用于飛機、汽車、玩具、電子業(yè)、鞋業(yè)、藝術(shù)品翻制、鑄模、人造皮革和家用電器等與模具相關(guān)的行業(yè)。近年來隨著生物、材料技術(shù)的發(fā)展，逆向工程技術(shù)也開始應(yīng)用在人工生物骨骼、美容等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域還是模具行業(yè)。1 逆向工程概述“逆向工程”(ReverseEngineering，RE)，也稱反求工程，反向工程[2]。它針對現(xiàn)有的工件(樣品或模型)利用3D數(shù)字化量測儀器準確、快速的測量出工件的輪廓坐標(biāo)，并加以編輯、修改、建構(gòu)曲面后，傳至一般的CAD/CAM系統(tǒng)，再由CAM軟件產(chǎn)生刀具的NC加工路徑送至CNC加工機床，制作出所需模具，或者送到快速原型成型機，將樣品模型制作出來[3]。目前，大多數(shù)關(guān)于逆向工程的研究主要集中在實物的逆向重構(gòu)上，即產(chǎn)品實物的CAD模型重構(gòu)和最終產(chǎn)品的制造方面，稱之為“實物逆向工程” [4]。逆向工程一般包括以下幾個階段：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)[5]。其中數(shù)據(jù)采集是前提，數(shù)據(jù)處理和曲面重構(gòu)是逆向工程的關(guān)鍵，曲面重構(gòu)尤為重要。其一般流程如圖l[67]所示。2 逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)可分為兩大類：接觸式測量（Contact）與非接觸式（NonConta）。接觸式包括基于力一變形原理的觸發(fā)式和連續(xù)式數(shù)據(jù)采集；而非接觸式主要有激光三角測量法、激光測距法、光干涉法、結(jié)構(gòu)光法、圖像分析法等[8]。（2）產(chǎn)品建模技術(shù)RE的建模技術(shù)是指根據(jù)零件原型數(shù)字化后形成一系列的空問離散點，將其構(gòu)造空間連續(xù)CAD模型的過程。（3） 零件原型測量數(shù)據(jù)的分割技術(shù)測量數(shù)據(jù)的分割方法一般可以分為兩大類：一類是基于邊界分割法，另一類是基于區(qū)域分割法。（4）表面化的擬合技術(shù)物體表面大量離散的數(shù)據(jù)點采集完之后，對于復(fù)雜的型面需要采用擬合技術(shù)以形成光滑的曲面。曲面擬合中的曲面平滑化處理可以分為捕值和逼近兩種方法。插值法適用于測量設(shè)備精度高、數(shù)據(jù)點坐標(biāo)比較精確的場合；逼近法適用于測量數(shù)據(jù)較多、測量數(shù)據(jù)只含噪聲較高的情況[9]。3逆向工程技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用逆向工程技術(shù)作為消化吸收先進技術(shù)和縮短產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)周期的重要支撐技術(shù)，是目前制造業(yè)關(guān)注的熱點[10]。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，(6090)％的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)[11]。模具設(shè)計制造是逆向工程的主要應(yīng)用之一，它對于提高模具工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計與制造水平，縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，提高產(chǎn)品市場競爭能力具有重要的理論意義和應(yīng)用價值[12]。綜合國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，逆向工程技術(shù)在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用主要包含以下幾個方面： （1）根據(jù)實物樣件制造模具 模具設(shè)計一般源于由功能需求產(chǎn)生的概念設(shè)計，之后再進行其具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)生完整的CAD數(shù)學(xué)模型，繼而進行分析制造，這一過程為CAD／CAM正向過程，它適用于比較規(guī)則的解析外型零件的模具設(shè)計。然而，在實際開發(fā)制造過程中，設(shè)計人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實物模型。設(shè)計人員需要通過一定的途徑，將這些實物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型。而逆向工程技術(shù)可以結(jié)合CAD/CAM系統(tǒng)，在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整以及沒有CAD模型的情況下，在對零件原型進行測量的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計圖紙或CAD模型，為客戶提供快速模具設(shè)計服務(wù)。CAD/CAM逆向工程包括數(shù)字化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和NC機床三部分：首先通過編制程序，將三坐標(biāo)測量機、數(shù)控仿形機床、專用數(shù)字化儀和掃描儀等數(shù)字化設(shè)備測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成AscII代碼，生成數(shù)字化點文件：再編制數(shù)據(jù)接口程序，利用CAD/CAM系統(tǒng)的自由曲面建模和曲面編輯功能，對大量的點進行編輯處理，使之分布合理，生成所需的實體，并通過曲率分析、光影等檢查曲面的特性；最后得到理想的CAD數(shù)學(xué)模型。有了模具的三維CAD數(shù)學(xué)模型，就可以利用CAD/CAM系統(tǒng)中的加工模塊生成NC程序，在計算機上進行反復(fù)的模擬加工，直至得到理想的仿真結(jié)果，再送到數(shù)控機床進行加工。如：在Pro/E、Pro/M系統(tǒng)中，有了一個CAD模型，外加一個加工毛坯，就可以按照Pro/M提供的加工過程編制加工程序，對毛坯進行模擬加工，最后傳輸?shù)絅C機床，即可加工出所需模具零件[13]。其實現(xiàn)過程流程圖[14]如圖所示：（2）模具的修改定型 在模具制造行業(yè)中，經(jīng)常需要通過反復(fù)修改原始設(shè)計的模具型面，以得到符合要求的模具。然而這些幾何外形的改變，卻往往并未反映在原始CAD模型上。借助于逆向工程的表面數(shù)字化和CAD模型重建功能，設(shè)計者可以建立或修改制造過程中變更過的設(shè)計模型。在重復(fù)制造該模具時就可運用這一備用數(shù)字模型生成加工程序，可以大大提高模具生產(chǎn)效率，降低模具制造成本。（3）以樣本模具為對象的消化吸收對引進模具消化吸收、二次創(chuàng)新，通過分析引進技術(shù)設(shè)計意圖，結(jié)合逆向工程技術(shù)，建立其數(shù)字化模型，進行再設(shè)計，可以實現(xiàn)引進技術(shù)的消化吸收與二次創(chuàng)新。再設(shè)計一般首先對引進模具進行三維掃描，應(yīng)用逆向工程軟件把樣件模具逆向生成 CAD模型，導(dǎo)人CAE中進行計算機仿真模擬，判斷成形結(jié)果是否符合實際情況。通過兩者的結(jié)合，反復(fù)試驗，修改、優(yōu)化模具以達到消除缺陷乃至模具創(chuàng)新的目的[15]。使用逆向工程技術(shù)和仿真模擬技術(shù)進行模具設(shè)計創(chuàng)新，是把現(xiàn)代化手段應(yīng)用于技術(shù)創(chuàng)新中，滿足國家長遠發(fā)展要求。通過對逆向工程和仿真模擬技術(shù)在模具設(shè)計中的完美結(jié)合，在充分理解原始模具的基礎(chǔ)