基于逆向工程技术的电风扇外壳 成型工艺分析及模具设计
摘要：本文介绍了利用逆向工程技术设计注塑模具的方法。首先采用3DSS扫描仪快速精确测得电风扇外壳表面点云数据，然后用Geomagic对点云数据处理构建出电风扇外壳表面模型，用UG软件完成电风扇外壳零件的实体建模，再用UG MoldWizard完成模具设计，然后利用UG MoldWizard所形成的模具三维图转变成二维图，最后写出设计说明书。本课题是先进制造技术与模具设计的一次有机结合，突出逆向工程技术在模具设计中的应用。 关键词：逆向工程；注塑模；模具设计；UG
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The molding process analysis and mold design based on Reverse Engineering of the electric fan 's shell
Abstract：This text mainly introduces injection mold design using Reverse Engineering Technology.Firstly ,using 3DSS Scanning quickly and accurately the shell of electric fan surface measured point cloud data.and then use the point cloud data constructing the shell of electric fan surface model in Geomagic software . and then complete the UG software the shell of electric fan modeling of parts in the UG software.In UG Mold Wizard parting, it can obtain the three dimensional graph of the whole injection mold, and then turn the three dimensional graph into two dimensional graph. Finally finishing a design specification about this design .this topic is an oganic combination of with mold design with Reverse Engineering Technology which highlights the application of Reverse Engineering Technology in mold design.
Key words：reverse engineering；injection mold；mold design；UG
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第1章 绪论
1.1 前言
模具是工业生产中使用极为广泛的重要工艺装备,采用模具生产制品及零件，具有生产效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，是现代工业生产的重要手段与主要发展方向。而注塑成型技术作为塑料加工成型方法中最重要的方法之一，更是得到相当广泛的应用。
基于逆向工程的注塑模具设计是模具设计与先进制造技术的一次结合，是在传统的模具设计方法的一次进步与创新。逆向工程技术，作为一种新产品开发及吸收先进技术的重要手段，可以胜过仿制、传统设计、开发外来技术的要求。所以采用逆向工程对电风扇外壳进行成型工艺分析及注塑模具的设计，有利干快速消化、吸收原产品的优点，在原产品的基础上进行各种创新设计，设计出更适合市场的产品。
1.2 逆向工程简介
1.2.1 逆向工程的概念
所谓逆向工程技术是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，按照现有零件的实物模型（或称为零件原形），利用各种数字化技术及CAD技术通过软件构造曲面或实体使之成为所需的三维数据模型，以便进行二次设计或者是直接加工。
逆向工程产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程，是利用对实物测量的数据构造事物的计算机模型，然后利用CAD/CAE/CAM等计算机辅助技术进行分析、再设计、数控编程等操作，而后进行加工。逆向工程现已发展为CAD/CAM中一个相对独立的范畴。逆向工程技术是在机械制造领域仿制技术基础上发展来的。目前其应用领域已明显拓宽。就其应用目标而言，实物仿制着眼于制造出与原有实物相同的产品，而逆向工程着眼于对已有物体进行修改和再设计后制造新产品。由于应用目标的不同，从设计结果看，逆向工程技术是反求出实物的三维几何模型，以便于修改和创新，而仿制一般不需要建模过程，这是逆向工程与仿制的主要区别。并且，逆向工程技术涉及大量的数据测量工作，在三维实体重构
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时需要特殊算法以生成三维模型。
1.2.2 逆向工程的应用及发展趋势
逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。逆向工程技术在模具行业中的应用从逆向工程的概念和技术可以看出，逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具和家电等模具相关行业。近年来随着生物、材料技术的发展，逆向工程技术也开始应用在人工生物骨骼等医学领域。但是其最主要的应用领域还是在模具行业。由于模具制造过程中经常需要反复试冲和修改模具型面。若测量最终符合要求的模具并反求出其数字化模型，在重复制造该模具时就可运用这一备用数字模型生成加工程序，可以大大提高模具生产效率，降低模具制造成本。逆向工程技术在我国，特别是以生产各种汽车、玩具配套件的地区、企业有着十分广阔的应用前景。
现在，有关逆向工程技术的研究受到企业的关注，尤其随着计算机技术和测量技术的不断发展，利用CAD／CAM技术、先进的制造技术来实现快速、高效的设计和制造已成为研究的一个热点。随着我国经济的快速发展，我国也引进了很多国外的先进技术和设备，现在急需解决的问题是如何进一步研究、消化吸收技术，研究引进产品的关键技术。在吸收的基础上创新、改进、提高，开发出我们自己的先进产品，形成我们自己的技术。逆向工程技术的研究正是得于以经济快速发展的主要原因。
1.2.3 逆向工程技术的一般步骤
逆向工程技术的一般步骤可以分为以下几个部分：
（1）数据收集。数据采集也称零件的数字化，是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，即数据点云。通常采用三坐标测量机（CMM）或激光扫描等测量装置来获取零件原型表面点的三维坐标值。
（2）数据的预处理。由于测量设备的缺陷、测量方法和零件表面质量的影响，通过测量所获得的数据不可避免地引入了误差，尤其是尖锐边和边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以要对原始点云数据应进行预处理。其主要的预处理工作包括：去除噪声点、数据插补、数据平滑、数据精简、数据分割、多视点云的对齐等。
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