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塑料产品的CAD设计与外形的快速反求

类别:机械制图 | 来自:未知未知 | 发布时间:2014-09-09 | 人气值:

进行塑料模具设计制造的第一步是塑件产品的设计。传统产品设计方法是设计者对产品的三维构思用二维平面图纸表达出来, 图纸上标明工艺及施工方法, 这种方法决定了所设计图形的简单性及不能直接控制制造质量。现代设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型, 根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计, 再根据模具结构设计三维模型进行加工编程及编制工艺计划。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础, 实现数据共享, 不仅能快速提高设计效率, 而且能保证质量, 降低成本。

 

电脑塑件产品模型的来源有三种:

①、利用CAD系统软件进行产品模型设计;

②、利用实物测量进行快速反求建模;

③、利用其它CAD系统的标准格式文件。

针对这三种产品模型的来源方式, 目前已研究出各种技术来提高产品模型的设计效率和质量。下面进一步分析各种技术的内涵和特点。

利用CAD系统软件进行产品模型设计, 其技术主要包括二维几何图形的绘制、二维参数化图形的设计、三维实体造型设计、三维特征造型设计、三维参数化实体造型设计、三维曲面造型设计、空间自由造型设计、产品的外观渲染、产品的动态广告设计等等。这些软件有许多典型的代表。二维软件有: ME10、CADKEY、Autocad、DHCAD、Genis、Sigraph等; 三维软件有: UGII、PRO/E、IDEAS、Catia、EUCLID等; 产品自由造型及广告设计的软件有: Alias、CDRS等。二维几何图形的绘制是利用平面CAD软件绘制零件图形, 即用计算机代替手工绘图; 而二维参数化, 即计算机实现了图形的变量设计, 使修改更加方便; 三维造型设计是数字化的产品的真实形状设计, 它完全表达了产品, 能够进一步为模具设计、分析和加工提供必要的数学模型; 空间自由造型设计是产品外形的艺术设计, 使产品不仅是功能产品, 也是艺术品; 产品的外观渲染是产品的效果设计, 使产品更加美观、颜色更加能迎合人们的各种需求; 产品的动态广告设计是将产品设计的结果直接制作宣传广告, 进行市场推广。
利用实物测量进行快速反求建模是目前研究的热点之一, 它是产品仿型基础上进行产品修改设计的重要技术。其基本原理是通过三座标测量机、激光测量机或电子抄数仪对实物进行扫描测量, 把测量所获得的数字化的大量数据点送入高级CAD软件的反求模块或专用的反求软件中, 反求软件可直接读取点数据群, 并可对点数据群进行编辑、过滤、整理、求精、排序、局部修改与重组, 然后自动生成曲面, 最终获得同实物精确一致的或经改造的电脑塑件产品模型。这一方式可极大提高新产品设计速率。目前较成熟的曲面反求建模软件有: SurfacerCimatronrenge, Strim100等。

利用其它CAD系统的标准格式文件来建模, 这一方式较方便。由于市场的全球化和INTERNET网络技术的发展, 模具企业的CAD技术交流和合作有许多通过CAD文件方式进行。由于CAD系统种类较多, 因此文件的格式就必须遵循国际标准, 如DXF、IGES、STEP、VDA、STL等。通过读取标准格式文件来直接建立或修改后建立产品模型, 既可加快、加深用户与模具厂家的交流, 也可缩短产品设计周期。

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