（3）模型重建。在逆向工程中，三维模型重建是利用产品表面的散乱点数据，通过插值或者拟合构建一个近似模型来逼近产品原型。一种曲面重建方法是先将数据点通过插值或逼近拟合成曲线，再利用造型工具将曲线构建成曲面；另外一种方法则是直接对测量数据点进行曲面片拟合，再经过对曲面片的过渡、拼接、裁剪等操作完成曲面模型的构建。
(4) 重建模型的检验与修正。在反求过程中，我们从产品的实物模型，重建得到了产品的三维模型，根据这个三维模型，一方面可以对原产品进行仿制或者重复制造，另一方面可以对原产品进行工程分析、优化结构，实现改进、创新设计。
1.3 现代模具的发展状况
模具是工业之母，模具工业是国民经济的重要根底工业之一。模具是工业消 中的根底工艺配备，是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的 重要范畴，其技术程度的上下已经成为权衡一个国度制造业程度的重要标志。这 些年来，中国模具发展展非常迅速，与现代先进的制造技术的结合也更加的密切。这也是未来发展的一大趋势。
模具技术随着电子、信息等高新技术的不时展开。模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向展开，新一代模具软件以立体的、直观的觉得来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品构造的分析、模具可制造性评价和数控加工、成形进程模仿（CAE）及信息的管理与共享。模具制造向精密、高效、复合和多功用方向展开，精密数控电火花加工机床（电火花成形机床、快走丝线切割和慢走丝线切割机床）不时在加工效率、精度和复合加工上获得打破，国外已经将电火花铣削用于模具加工。加工精度误差小于1μm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一同的复合加工将失掉展开。
1.4 注塑模具工艺与技术的发展
注塑成型是热塑料塑料制品的一种主要的方法，除个别热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型。注塑成型模具占整个塑料模的90%左右。近年来，注塑成型已经成功地用来成型某些热固性塑料制品。注塑成型可成型各种形状的塑料制品，它的特点是成型周期短，能一次性成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制品，而且生产效率高，易于实现自动化生产，所以广泛
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用于塑料制品的生产中。但是，注塑成型的设备制造费用高，不适合单件及批量较小的塑料制品的生产。
现在，随着科技的日益发展，注塑模具也在日益得到改进和完善。先进制造技术对注塑模具制造产生了重大的影响，本课题所要讨论的基于逆向工程技术的的注塑模具成型工艺分析及模具设计就是先进制造技术与模具设计的一次有力结合。反过来，注塑成型新技术的产生与发展也对制造技术不断提出了新的要求。将信息技术与现代管理技术应用于制造全过程，未来注塑模制造将是以计算机辅助技术为主导技术，以信息流畅作为首要备件的有极强应变能力与竞争力的技术。
1.5 基于逆向工程技术的的注塑模具设计
在注塑模具的开发过程中，通常的流程是设计人员依据产品图纸绘制三维模型，并根据零件材料的性质、设备的要求进行工艺修改。经计算机软件处理后生成数控加工设备的NC文件。这种模式成为预定模式。在实际生产中，在只有实物样件，没有可参考图纸的情况下，由于注塑模具个面之间通常采用圆滑过渡，部分制品的外形是有多个复杂的不同空间曲率的曲面连接而成，用传统的方法很难测量，无法采用预定模式进行设计。如果没有CAD数字模型就无法使用CAD/CAM、多轴加工中心等新进的加工手段。所以设计人员需要通过一定的途径测量实物信息并转化为CAD数字模型。这就应用到了逆向工程。
在基于逆向工程的注塑模具设计中，对于一件塑料制品电风扇外壳，首先采用扫描测量参考模型后得到点云图。然后在逆向工程软件Imageware中建立电风扇外壳的基本面与过渡曲面。将得到的外部曲面导入UG中，按照制品结构的性质与功能，进行内部结构设计。在得到制件的3D模型后，即可开始设计每个零件的注塑模具。首先，应该确定模具的设计方案，也就是确定模具的基本形式，如采用一模几腔、浇口的基本形式、推出机构等。在设计过程中，应结合Moldflow分析，比较优劣。模具方案确定后，即可进行模具的详细设计在这个阶段，主要是在3D软件中，创建模具各个零件的模型。建立分型面，并用分型面分割工件，就可以得到型芯和型腔的模型，然后调入相应的标准件，最后进行模具的后处理，建立浇注系统和冷却系统。在设计过程中，应采用Moldflow软件优化浇注系统和冷却系统的具体参数，完成模具的设计。
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1.6 本课题的意义
本课题主要是在以存在的电风扇外壳产品的前提下，基于逆向工程技术对其进行成型工艺分析和注塑模具的设计。这次注塑模具设计不是通过常规的方法设计，而是基于先进的制造技术逆向工程，一个“从有到无”的过程，具有一定挑战性，同时也具有极大的实践意义。首先，通过整个设计过程使学生把整个大学所学的知识系统化，运用到实践中，做到真正的学以致用；其次，增强了学生的自主创新意识及自我解决问题的能力；再次，整个过程是学生对产品的设计流程有了大概的了解，能够为以后的工作打下基础；最后，毕业设计事关整个大学的总结，相信一次成功的设计，会使学生更好的看到自身的不足及知识体系中的漏洞，然后完善不足，填补漏洞，为即将步入的社会做好充实的准备。
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第2章 电风扇外壳的实物逆向过程
2.1 实验设备介绍
2.1.1 实验设备简介
电风扇外壳的逆行过程主要用到的实验设备是3DSS系列三维扫描仪。 3DSS的基本原理是：采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机
视觉技术的复合三维非接触式测量技术。测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上，成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象，然后对图象进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。
3DSS 系统包含扫描硬件和扫描软件。硬件包括电脑、摄像头、数字光栅发生器、三脚架；扫描软件的操作系统是win2000/XP.，软件对摄像头和光栅发生器进行实时采集和控制，对采集的图象进行软件处理，生成三维点云，并能进行三维显示，输出各种格式（asc, wrl,igs ,stl 等）的点云文件，可用Surfacer、Geomagic 等软件进行进一步处理。
扫描设备由扫描仪与计算机组成。而扫描仪的主要组成部分有光栅投影系统、2个摄像头及镜头`、三脚架机架、标定板及连接电缆。图2.1为扫描头的外观图。
图2.1 扫描头外观图
2.1.2设备软件界面介绍
如图2.2所示示扫描控制软件的主界面，客户区被固定分成四个区域，其中
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图2.2 扫描控制软件主界面
第一象限是扫描点云显示区；第二象限是参考点管理区；第三象限是左摄像头图象显示区；第四象限是右摄像头图象显示区。
2.2 实验准备
2.2.1 对电风扇外壳进行处理
本次实验主要是对电风扇外壳进行逆向操作，获取其点云数据，依此来获得 电风扇外壳的三维模型,即要对电风扇进行扫描。
由于物体的表面质量对扫描结果影响很大,如果扫描结果不理想时，可考虑对物体作表面处理。在物体表面喷一薄层白色显像剂，这种物质跟油漆不一样，很容易就可去掉，便于扫描完成后还物体以本来面目。
由于本次设计要扫描的是电风扇外壳，由于物件较大，所以要进行多次、多视角扫描才能获得整体外形的点云。这时就需要进行多视拼合运算，把不同视角下的测得得点云转换到同一个统一的坐标系下。参考点就是用来协助坐标转换的，它实际上是一些贴在物体表面的圆点。可以采用两种参考点，一种是白底黑点，另一种是黑底白点。为了可靠识别参考点，参考点需要一定的大小，但参考点贴在物体表面会对使表面的点云出现空洞，所以要尽量小。这次实验用的参考点是黑底白点，要特别注意的是贴参考点时一定要考虑到几点，第一，是能不能被识别，不要把参考点设置在一条直线上；第二，要保证整个扫描过程，参考点不掉下来，即要贴得稳当，如果掉下来造成无法拼接则得重新再开始扫描；第三，是预先计算一下大概要扫描多少个图幅才能完成扫描整个电风扇外壳的扫描过程，图幅与图幅之间保证要有至少有三个参考点的重叠，不然是无法拼接的。处理后如下图2.3、2.4所示：
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