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汽车门把手逆向工程及制件成形工艺参数优化

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晴天 发表于 2014-11-2 19:24:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
汽车门把手逆向工程及制件成形工艺参数优化
逆向工程(ReverseEngineering,RE)也称反求工程或反求设计,它起源于精密测量与质量检验,是一个设计下游向设计上游反馈信息的回路。广义的逆向工程是消化、吸收先进技术的一系列工作方法的技术组合,是一门跨学科、跨专业、复杂的系统工程。它包括影像逆向、软件逆向和实物逆向等三方面。目前,大多数有关逆向工程的研究集中在实物的逆向重构上,即为“实物逆向工程”。实物逆向工程是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称,是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。在工业生产中,传统的产品开发模式一般遵循从产品的构思、功能与规格预期指标的确定,进而到各个组件的设计、制造、组装和性能测试等严谨的研发流程,每个组件都保留有原始的设计图,此类开发工程称为“正向工程”(Forward
Engineering)。逆向工程与正向工程的区别主要体现在产品的设计过程,国内外逆向工程技术的发展和应用
逆向工程技术是20世纪80年代初分别由美国3M公司、日本名古屋工业研究所以及美国UVP公司提出并研制开发成功的。到20世纪90年代,逆向工程技
术被广泛应用于大幅度缩短新产品开发周期和增强企业竞争能力。近几十年来,逆向工程在理论上得到了广泛的研究,特别是随着现代计算机技术及测试技术的发展,运用CAD/CAM等先进制造技术来实现产品实物的逆向工程,已成为CAD/CAM领域的一个研究热点,并成为逆向工程技术应用的主要内容。在逆向软件方面,各国也都相继开发出功能强大的逆向工程软件,如Raindrop/Geomagic/Imageware/CopyCAD/UG/Pro/Engineer和CATIA等软件。这些软件分别从不同角度和程度上提供了实现逆向工程的功能。在愈来愈激烈的市场竞争中,这项技术早已被先进工业国家中有远见的企业所采用。特别是在汽车、玩具、家电、建筑、医疗、航空、航天和兵器等行业得到广泛推广,并取得重大的经济效益,从而增强企业在市场中的竞争力。如HUGHES太空与通讯公司在产品开发中,3个月节省的开支就相当于该技术的全部投资;CHRYSLOR汽车公司采用该技术开发新的发动机机体,节约了6个月的开发时间;福特汽车公司采用该技术后,由于与零件制造商进行了全过程的沟通,节约了1亿美元的开支。汽车门把手逆向工程及制件成形工艺参数优化
   在我国,逆向工程技术是90年代后期才迅速得到发展和推广的。目前有关逆向工程技术的研究与开发工作已在不少单位内展开。浙江大学的CAD实验室在用CT复原实物三维模型方面进行了大量的研究并取得较好成绩,同时还推出了Re-soft软件系统。华中科技大学开发了3DLCS95三维激光彩色扫描系统,并于1995年获得国家专利。上海交通大学运用BP神经网络重构逆向工程中基于点云数据的曲面。其他单位如清华大学、西北工大、西安交通大学和南京航空航天大学等也取得了一定的成果。逆向工程技术在我国也得到了一定的应用,如东风汽车公司、天津大学内燃机研究所和珠海模具中心都在运用逆向工程技术进行新产品的开发与研制。但是由于我国对逆向工程技术的研究起步较晚,所涉及到的知识领域复杂繁多,依然存在着大量亟待解决的关键技术问题。1.2.2汽车零部件逆向工程的应用现状和水平
    随着计算机应用技术的迅速发展,国内外汽车制造行业已把逆向工程技术引入到汽车零部件研制过程中。在发动机气道设计技术上,美国西南研究所采用Pro/E软件实现了进气道的三维实体造型。国内一些企业和高校也开展了这方面的研究,如华中科技大学和江苏大学曾利用散乱的数据点进行曲面片的拼接,实现进气道的三维曲面造型,国内一些企业还运用逆向工程技术完成汽车发动机电器盖的创新设计;在汽车车身设计方面,国内外汽车行业也积极采用逆向工程技术,以加快产品的更新换代,快速响应客户的需求;从整体上看,国内汽车零部件开发技术在很大程度上还依赖于传统的设计方法及经验。目前,国内利用逆向工程技术从事汽车门把手设计与研究方面的工作不多,相应的资料也很少。
   1.3塑料制品熔接痕的国内外研究现状
如何控制熔接痕一直是国内外塑料产品制造业关注的问题,各国的专家学者分别从不同的角度研究熔接痕的产生与控制,取得了一些研究成果。国外专家Y.Son等对改性后的PPO/PA混合物的冷、热熔接痕结构分别进行了电子显微研究,分析了这两种熔接痕形成的原因。Fellahi等研究了HDPE/PA6混合物的熔接痕构成,发现熔接区的组织结构与主体组织结构完全不同。目前国内也有一些研究人员对消除熔接痕的方法与理论进行了较为深入的研究中熔接缝形成过程的基础上,在熔料充模阶段,利用前沿喷泉流动的概念,建立了“喷泉遭遇流”模型;在冷却阶段,利用分子扩散的理论,建立了熔接区弱连接模型,并分析了熔接痕的三大特点及其形成过程。将消除熔接痕对产品质量影响的方法从成形工艺、模具设计和制品设计等方面进行了归纳。
在研究注塑工艺参数对熔接痕的影响及成形过程数值模拟方面,德国和日本在上世纪80年代就已投入大量的人力、物力和财力,并相继开发了各种塑料成形CAE模拟软件。利用Moldflow等CAE软件对模具的设计方案及塑件的注塑成形过程进行分析与仿真,以替代传统的实际试模,预测设计中可能存在的各种缺陷。这种设计方法已在国外普遍采用,我国虽然起步较晚,但也得到了较快发展。如何减少熔接痕对塑件的影响,提高塑件熔接痕处的强度,是塑件制造行业面对的主要问题之一。在上述诸多的国内外对注塑熔接痕的研究中,多数研究集中在定性分析上,定量说明注塑成形工艺参数与熔接痕之间的关系的研究还比较少,对生产实际的指导还不够明确。计算机数值模拟技术与数字图象处理技术的出现,为定量研究熔接痕提供了技术基础。
1.4课题研究的内容和意义
1.4.1课题研究的内容
1、汽车门把手活动端的逆向建模。在逆向软件中实现多基准扫描数据的对齐、海量点云数据的精简和特征线提取,对所有曲面进行对齐、拼接、裁剪和缝合,做成整张曲面,把重构的片体生成实体并转化成STL文件,通过快速成形机加工出该制品模型,验证其建模结果。
2、塑料制件注塑成形过程中产生的熔接痕的量化。确定当水平因素大于3时的正交实验设计,应用注塑CAE软件Moldflow5.0进行模拟预测塑件熔接痕,并采用数字图象处理技术,实现塑料制件熔接痕的量化。
3、塑件的模具设计及其成形零件的数控加工仿真。基于UGNX4.0模具设计模块,设计出该塑件的模具,并对模具中成形部件进行加工模拟,以验证成形零件的加工可行性。
4、工艺参数的优化。基于神经网络理论建立从注塑工艺参数到塑件熔接痕的非线性映射模型,使得该模型可以替代Moldflow5.0软件对注塑工艺参数进行优化仿真,获取最佳成形工艺参数组合,并完成对熔接痕长度和位置的预测。1.4.2课题研究的意义 在我国传统的汽车零部件生产模式中,国内通常采用先引进国外先进技术再实现自主创新的发展路线。但由于国外对我国汽车行业实施严格的技术封锁,使得汽车零部件国产化开发的进程受到极大的制约。随着我国汽车工业的快速发展,对汽车零部件设计的要求也越来越高。同时由于社会的发展、技术的进步和产品的更新换代等一系列的社会与物质的因素,使人们在享受物质生活的同时,更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价;熔接痕是塑件注塑成形过程中最常见的缺陷之一,研究熔接痕与各影响因素之间的关系是一项十分复杂的工作。传统的控制熔接痕的方法主要是依靠人们长期积累下来的经验,通过反复调整工艺参数来获取塑件的最佳质量,然而这种方法不仅用时长,而且在生产过程中很不稳定。因此,本课题旨在结合企业需求,以汽车门把手的逆向设计为切入点,运用逆向工程和快速成形等多种高新技术,进行测量、建模、验证、加工的可靠性和一体化技术的研究。并结合塑件的用途,对其成形过程中熔接痕缺陷及其影响因素进行分析与研究,运用数值模拟技术、正交试验设计和智能算法等方法解决目前产品开发中技术陈旧、周期过长和分析结果不准确等问题,为企业提供加快新品开发速度,节约成本和提高产品的可靠性的技术支撑。
  逆向工程技术的概念及其在国内外汽车行业中的应用现状,特别是在国内外汽车零部件研发中的应用现状,阐述了塑料制件熔接痕形成及其控制的的国内外研究现状,进而提出了本课题研究的主要内容,最后讲述了本课题的研究意义。

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lonhanwv0 发表于 2015-5-26 12:05:54 | 显示全部楼层

路过撸过

,晕……那种你懂的站竟然指责UC把它们的广告屏蔽了!真是不忍自视~没木马广告了对用户来说体验不是很好么?
路过撸过
UC浏览器酷影模式真乃看片神器,你懂的!
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nkwsz 发表于 2015-11-4 01:21:15 | 显示全部楼层
祝楼主快乐,大家一齐讨论!












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jjteh 发表于 2015-12-28 13:41:47 | 显示全部楼层
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ogxrz 发表于 2016-1-8 02:28:54 | 显示全部楼层
我见过的最好的帖子了,谢谢楼主












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j595xm 发表于 2016-4-11 18:55:28 | 显示全部楼层
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czjho49 发表于 2018-5-15 10:46:33 | 显示全部楼层
谷Gu交易平台 : 想到的100%都能交易喔!!
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jvqrx019 发表于 2018-5-28 02:38:47 | 显示全部楼层
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支涵蓝227 发表于 2018-6-1 18:11:37 | 显示全部楼层
很好,辛苦楼主发这么有意义的帖













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魔鬼车神891 发表于 2018-6-1 22:04:08 | 显示全部楼层
绝对喜欢,好帖子不多哦,顶一下













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