汽車燈具模具的設(shè)計制造忱痴，作為復(fù)雜曲面注塑模具的高端應(yīng)用劫谅，具有越來越廣泛的市場需求和更高的利潤绰咽，因而在我國已經(jīng)逐步發(fā)展成為一個專門的行業(yè)，在深訓(xùn)拂玻、廣州酸些、江浙一帶已有數(shù)個模具廠家轉(zhuǎn)為燈具模具的專業(yè)制造企業(yè)。隨著汽車行業(yè)在我國飛速發(fā)展檐蚜，各汽車燈具制造廠迫切需要生產(chǎn)工具魄懂、設(shè)備的升級改造，以適應(yīng)替代進口的要求闯第，汽車車燈制品本身也向著品種更新快市栗、曲面流線更加復(fù)雜、裝配精度更高咳短、透明度更佳的方向發(fā)展填帽，要求車燈模具制造企業(yè)不僅需要引進更高精度的加工設(shè)備，更需要芫善高效的制造工藝咙好。

這取決于高性能的集成CAD/CAM軟件的應(yīng)用蔗须。

其中Pro/Engineer軟件以其強大的造型功能、可靠的CAM及各功能模塊的芫全集成度逐漸成為世界范圍的主流命丑。由于車燈模具設(shè)計制造的復(fù)雜性玛耿，涉及到的CAD/CAM模塊幾乎覆蓋Pro/Engineer軟件的全部功能，其中主要的專業(yè)模塊包括Scantool君订、1Pro/Engineer逆向工程造型技術(shù)在車燈模具項目中的應(yīng)用汽車模具的設(shè)計與生產(chǎn)過程一般都是經(jīng)過由汽車主模型漱蔬、工藝模型、模具設(shè)計溪失、模具制造语诈、模具質(zhì)量檢驗，然后經(jīng)試模竖拢、人工修改等過程。逆向工程是通過對實物模型的數(shù)據(jù)采集筋氮，進行三維模型重建的過程莫切，它是整個汽車工業(yè)設(shè)計與生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一。根據(jù)逆向工程所生成的模型，進行產(chǎn)品設(shè)計贸伐、工藝設(shè)計勘天、模具設(shè)計、模具制造及質(zhì)量檢驗等后續(xù)生產(chǎn)過程捉邢。需逆向工程的實物模型都是非常復(fù)雜的幾何形體脯丝，復(fù)雜形體的幾何模型是有多曲面經(jīng)裁剪、過渡等組合而成伏伐。其特征淹沒在點云之中宠进，欲將特征重新提取出來，是一個非常煩瑣藐翎、專業(yè)性要求極高的工作材蹬。

逆向工程方法如所示。逆向工程系統(tǒng)將測量的點云數(shù)據(jù)吝镣，經(jīng)過必要的編輯堤器、多模型自動匹配、偏置末贾、濾波闸溃、排序等優(yōu)化處理，人工或半人工尋找結(jié)構(gòu)特征線拱撵，根據(jù)結(jié)構(gòu)線及域內(nèi)點云擬合出各局部的曲面CAD模型啥诈。逆向工程處理結(jié)果的保型性（模型的幾何精度）是最基本的要求，另一個非常重要的內(nèi)容是便捷性少烙。最新2001版Pro/Engineer軟件中應(yīng)用Scantoo丨和Sur- face兩個模塊結(jié)合居删，可以實現(xiàn)高效、高精度的逆向工程的技術(shù)尸褪。

L1燈罩透面的逆向工程技術(shù)應(yīng)用幾何模型的精度與曲面的光順是一對不可調(diào)和的矛盾榄兑。操作者需調(diào)整模型以適應(yīng)兩方面的要求，也極大地影響了逆向工程的速度线区。由于燈罩透面的面積較大马窘，曲率變化平緩，實際應(yīng)用中選取曲面的外輪廓線和交叉的數(shù)條骨架線铜殉，在三坐標(biāo)測量機上做連續(xù)掃描寡专，得出的數(shù)據(jù)定義為ibl文件，用Pro/Engineer軟件直接讀取郊察，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)線茧伍，定義為邊界線和矢量線，用surface模塊做出曲面酷窥，產(chǎn)生的結(jié)果如所示咽安。這種方法在使用稀疏數(shù)據(jù)的或質(zhì)量不好的數(shù)據(jù)產(chǎn)生曲面時比用這些數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生模型的表面效果要好伴网，精度也更高，比較好的解決了幾何模型精度與曲面光順的矛盾妆棒。通常直接使用這些數(shù)據(jù)做特征曲面產(chǎn)生的模型不夠平整澡腾。

L2局部逆向技術(shù)在細節(jié)造型中的應(yīng)用對于復(fù)雜曲面經(jīng)光順過度處理而形成的局部特征，測量方式應(yīng)適應(yīng)Pro/Engineer建模特點的要求糕珊，掃描數(shù)據(jù)時應(yīng)按照特征的曲率變化趨勢作測量动分，得出的特征線在Pro/Engineer構(gòu)造曲面時作為矢量方向，以保證精度红选。

另外澜公，應(yīng)慎重選取特征曲面和補丁曲面的劃分邊界，選取恰當(dāng)?shù)哪Ｐ头胖媒嵌燃礈y量方向纠脾，以獲取曲率變化平緩的最大面積的曲面在一次連續(xù)掃描測量中被覆蓋玛瘸。這樣的操作目的是降低測量次數(shù)，降低縫合碎片時曲面邊界發(fā)生的變形苟蹈。從而極大的提高建模效率和精度糊渊。

對于復(fù)雜曲面中包含的標(biāo)準特征，采用點位測量的辦法提取特征數(shù)據(jù)垫暑，再用正向曲面建模的辦法完成標(biāo)準的建立舆骚。

從經(jīng)過以上處理的測量結(jié)果中獲取點云數(shù)據(jù)，在Pro/Engineer中按矢量方向處理為特征曲線蔚分，進一步生成快照面悉歼、特征曲面，再進行裁剪碟舱、縫合處理洁操，得出準確、光順的CAD產(chǎn)品模型俗循，如所示蛋揖。

2CAD/CAM對合模面精加工的影響受模方向的限制，車燈模具的合模面通常都是斜度很大的不規(guī)則曲面诀汁，如所示溶孽。根據(jù)燈罩注塑材料流動性能的要求，上下合模面的誤差應(yīng)控制在0.02mm以內(nèi)探悲，以免產(chǎn)生飛邊沽怪。加工如此大面積的合模面不能僅在CAM階段著手解決，在CAD造型階段也要注意使用保持精度的可行手段姿锭。

CAD對精加工的影響并不直觀塔鳍，但是CAD模型可能并未真正定義出符合精加工要求的形狀。

精加工常常遇到的主要問題之一是用于建立零件模型的公差要大于最終的加工公差呻此。精度問題的主要產(chǎn)生于數(shù)據(jù)交換轮纫。IGES格式的文件轉(zhuǎn)換在造型過程中會多次使用懂傀，這些轉(zhuǎn)換導(dǎo)致精度的損失。由于這些損失是累積性的蜡感，因此，設(shè)計零件模型時應(yīng)盡量減少格式轉(zhuǎn)換的次數(shù)恃泪，并且在轉(zhuǎn)換中確保將零件模型的公差設(shè)置得足夠小郑兴，至少較精加工公差小10倍。

燈具CAD模型表面的復(fù)雜曲面都是由多個逆向曲面縫合而成贝乎。這些曲面邊界的縫合精度直接影響到所產(chǎn)生的刀具路徑質(zhì)量情连。縫合部分可能會導(dǎo)致刀具路徑中出現(xiàn)坐標(biāo)的跳躍览效，使加工后的表面出現(xiàn)刀痕却舀。這種問題通常是由于被縫合的曲面在分別造型時公差不一致產(chǎn)生⌒伦縫合過程中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差也可能導(dǎo)致精加工表面出現(xiàn)刀痕了灾。

Z2CAM時精加工的影響影響模具制品外觀質(zhì)量的一個重要因素是模具內(nèi)側(cè)的圓倒角和拐角，注意不能使用相同直徑的刀具直接加工冒衍。如果使用這種方法胖直，則刀具直接切進尖銳拐角，使刀具負荷急遽增加而發(fā)生震跳搭屿，影響加工表面外觀質(zhì)量和精度腋民。應(yīng)在CAM中選用直徑小于圓倒角幾何尺寸的70%的刀具，使拐角處的刀具路徑更加平順探龟，降低刀具負荷项起。

盡管小直徑刀具的高速加工擴大了可直接銑削的特征范圍，但對形狀特別復(fù)雜的曲面否癣，細節(jié)部分還是必須使用EDM加工廊珊，如所示。另外多數(shù)零件上會有許多孔朴埂，這些孔可直接鉆出袍镀。如果供加工使用的CAD模型中包含了這些特征，則CAM生成的刀具路徑中會包含這些不希望進行銑削加工的區(qū)域冻晤，如果不進行處理苇羡，則實際加工時刀具勢必會切入這些孔或尖角中。操作者需花費很多時間來修正這些錯誤鼻弧，以避免刀具損设江。應(yīng)盡量將這些不希望進行銑削加工的特征從用于產(chǎn)生刀具路徑的CAD模型中摘除。直接的辦法是刪除這些特征攘轩，必要時添加額外曲面將這些特征覆蓋叉存。

3計算機輔助模架結(jié)構(gòu)設(shè)計了lld功能码俩。它是一種高度集成化的塑料模具設(shè)計專家系統(tǒng)，它提供了包括頂桿歼捏、沖針稿存、澆口、流道瞳秽、水道設(shè)計的輔助工具瓣履，當(dāng)其與Modeling、AssenWy和Manufacturing聯(lián)合使用時练俐，能提供模具設(shè)計所需的全部解決方案靡玲。它覆蓋了從接受產(chǎn)品模型、繪制零件圖锡锐、到編制材料清單铆羡、產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)整個模具設(shè)計過程。使生產(chǎn)過程實現(xiàn)并行工程操椰，在進行模具細節(jié)設(shè)計的同時能狼，可以提早定購型腔和模架的鋼材。

供應(yīng)商提供的模具零部件數(shù)據(jù)庫跌仗，如所示巴俺。操作者不僅可以通過它目錄中選取零部件，銓要的是它包含模具零部件裝配關(guān)系整個設(shè)計過程中伪您，設(shè)計者能夠試用不同的尺寸或部局诈猎，當(dāng)一個零部件被修改fro/Enginee「提供的櫝架：庠選擇菜單時，其它相關(guān)零部件將會被自動修改更新订菇。

隨著設(shè)計的進行消忘，Mold將建立一個三維模具模型。設(shè)計出的模型是一個具有基于特征的裝配模型哈误。它保存有每一零部件的幾何功能信息哩至。例如，如果在模型中增加一個頂桿蜜自，則它所經(jīng)過的所有模板都將自動增加必要的孔并具有所需的間隙菩貌，包括模板上的密封孔。如果將此頂桿去掉重荠，則所有相關(guān)的孔都將同時被自動刪除箭阶。

隨著設(shè)計的進一步展開，將產(chǎn)生模具的二維總裝部局圖戈鲁，同時產(chǎn)生材料清單仇参。芫成設(shè)計以后，可以通過Mold產(chǎn)生每一模具元件的零件圖和裝配圖。

通過這種方法操作者可以得到所有的二維工程圖诈乒。

車燈模具是工業(yè)用途的注塑模具中最復(fù)雜的應(yīng)用實例罩扇，熟練應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，會極大的提高模具設(shè)計制造效率怕磨，保證模具精度喂饥。

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