基于逆向技术的铸造模具设计与制造研究
逆向工程技术在模具设计中的应用
逆向工程技术在模具设计中的应用随着现代制造技术的不断发展，越来越多的企业开始重视模具设计和制造过程的自动化与智能化。
在这个背景下，逆向工程技术开始得到广泛应用，成为了提升模具设计和制造过程效率的重要手段之一。
本篇文章将围绕逆向工程技术在模具设计中的应用展开讲述。
一、逆向工程技术简介逆向工程（RE,Reverse Engineering）是一种通过扫描、测量等手段，将实物模型转化成数字模型的技术。
它是一种将已有的物理实体转化成数字信息的过程，目前主要应用于复杂曲面的扫描重建、模型的修复、电子产品的设计等领域。
在模具设计中，逆向工程技术的主要用途是实现现有产品的快速量产或改进设计，并通过数字化的方式直接进行加工，以提高设计和制造效率。
二、应用逆向工程技术的必要性对于模具设计工程师来说，从传统的手工设计到数字化设计，可以大大提高效率。
传统模具设计方式主要基于制图，而逆向工程技术可以通过扫描、测量等方式，将实物模型快速转化为数字模型，代替传统的手工制图步骤，大大提高了模具设计效率。
同时，在模具设计中，逆向工程技术还可以为工程师提供更加精确的数据，帮助他们更好地理解产品的物理属性和结构。
通过数字模型，设计师可以更精确地测量模型的尺寸、角度和曲率等，提高设计精度和设计效率。
三、逆向工程技术在模具设计中的应用案例案例一：艾默生电机公司的故障解决方案艾默生电机公司是一家大型的电动机生产企业，他们的生产流程中涉及很多模具的设计和制造。
在一次生产过程中，他们遇到了设计缺陷引起的现有模具无法正常使用的问题。
在传统的设计方法下，重新设计一个新的模具需要耗费大量的时间，延误了整个生产进程。
于是他们在模具设计中应用了逆向工程技术，在扫描和测量了现有模具之后，成功地将它们转化成数码模型，并对新模具进行了快速设计和加工，解决了生产线上的问题。
案例二：三星手机的数字化设计对于电子设备制造企业来说，如何在尽可能短的时间内制造出各种不同型号的电子产品是迫切需要解决的问题。
模具设计制造中逆向工程技术的应用探析
模具设计制造中逆向工程技术的应用探析摘要在模具的设计制造过程中，逆向工程采用逆向方法，与传统模具制造方法相比具有巨大的优势，不仅能够使得产品的开发周期大大缩短，质量较高，而且设计和制造者可以建立起一套自己的设计制造体系。
本文以某零件为例，对其压铸模逆向制造方法和过程进行详细的分析，同时对逆向工程的基本理念进行系统的阐述，得出逆向工程技术在模具制造中发挥着重要作用这一结论。
关键词逆向工程；CAD/CAM；模具制造；应用0引言在现实生活中，模具对于汽车、摩托车等的换型工作具有决定性的作用，就摩托车而言，以油箱为代表的冲压件的质量（包括外表、轮廓、型面等）会对机车整体外观产生重要影响，这甚至会对该型号的摩托车所占的市场份额产生决定性的作用，因此，传统的模具制造方法已经不能满足现代化模具的发展需求，这就需要逆向工程技术在这一领域发挥其得天独厚的优势。
1 传统模具的设计与制造方法就拿以熔模精密铸造为制造工艺制成的一般机床零件来讲，这属于传统模具制造的范畴。
传统的模具制造中，我们一般会采取以下两种方法：一种是将等比例模型用液压三次元靠模铣床制造出来，另一种是用立体雕刻机进行制造，得出等比例模型之后再进行生产。
但是这种制造方法存在诸多漏洞，除了产品的尺寸图档无法进行建立、手工修模数量巨大、产品质量稳定性差、成品修改困难或无法修改、制造周期长之外，还存在产品间隙不均匀等情况，这无疑对后续的数控加工和质检工作带来困难。
由于实物铸造模具在一定程度上也可归纳为产品，那就不可避免的存在偏差及收缩等情况，这样的模具造出来的产品必定会存在这样或那样的缺陷。
2 模具设计制造中逆向工程技术应用2.1相关实物的零件几何建模上游厂家提供的信息资料，不能保证每一次都是数据类型的三围建模，应该充分考虑到客户所提供资料的全面性，这一方面有效的防止了模型设计单独对CAD的依赖性，另一方面，更能有效促进逆向工程技术与CAD/CAM 系统的结合，提高模具设计的质量。
基于逆向工程的模具设计与制造方法研究
基于逆向工程的模具设计与制造方法研究近年来，随着科技的不断发展和工业制造的进步，逆向工程在模具设计与制造领域中扮演着重要的角色。
逆向工程是指通过对已有产品或模型进行扫描和测量，然后利用三维建模技术将其数字化，最终实现模具的设计和制造。
一、逆向工程的基本原理与方法逆向工程的基本原理是通过对现有产品或模型进行反向分析，以获取其设计和制造的关键参数。
逆向工程的方法主要包括扫描、建模和制造三个步骤。
首先，需要对待逆向的产品或模型进行扫描。
扫描可以采用光学扫描、激光扫描或CT扫描等技术，将物体的表面形状和结构信息转化为数字化的数据。
这些数据将成为后续建模和制造的基础。
接下来，利用三维建模软件对扫描得到的数据进行处理，生成准确的三维模型。
在建模过程中，需要考虑到产品或模型的形状、尺寸、材料等因素，以确保生成的模型与实际产品或模型一致。
最后，根据建模得到的三维模型，进行模具的设计和制造。
模具的设计需要考虑到产品的结构和功能需求，同时兼顾制造的可行性和成本效益。
制造过程中，可以采用传统的加工方法，如铣削、车削、钳工等，也可以利用先进的快速成型技术，如3D打印、激光烧结等。
二、逆向工程在模具设计与制造中的应用逆向工程在模具设计与制造中有着广泛的应用。
首先，逆向工程可以帮助企业快速复制和改进现有产品。
通过对竞争对手的产品进行逆向分析，企业可以获取到产品的设计和制造细节，从而更好地进行产品的仿制和改进。
这在某些特定行业，如汽车制造、电子设备等，具有重要意义。
其次，逆向工程可以用于模具的修复和改造。
在模具使用过程中，由于磨损、损坏或设计不合理等原因，模具可能需要进行修复或改造。
逆向工程可以通过对模具进行扫描和建模，生成模具的数字化数据，然后进行修复和改造设计，最终实现模具的再制造。
此外，逆向工程还可以用于模具的快速制造。
传统的模具制造过程通常需要经过多个环节，如设计、制造、调试等，耗时且成本较高。
而逆向工程可以通过扫描和建模，直接生成模具的数字化数据，然后利用3D打印等快速成型技术，快速制造出模具，大大缩短了制造周期。
模具设计制造中逆向工程技术的应用
模具设计制造中逆向工程技术的应用摘要：模具市长/市场竞争越来越激烈，新产品层出不穷，技术水平不断提高。
模具企业不仅要快速开发产品，还要进行创新设计。
逆向工程具有快速、高效、高质量开发新产品的优点，广泛应用于模具设计和生产，具有广阔的发展前景。
关键词：模具设计制造；逆向工程技术；应用引言逆向工程(ReverseEngineering，Re)(也称为逆向工程)是基于现有产品模型逆向启动产品设计数据、通过测量设备获取产品的3D数据、重复使用逆向软件重建产品的3D模型的技术。
立体成像(SL)是以液体光敏树脂为材料的三维打印技术之一，打印时在紫外激光扫描光敏树脂表面、扫描区域进行光聚合固化，成为零件截面的薄层，固化逆向工程在模具、汽车、航空等领域有很好的应用前景，结合三维打印技术很好。
1.逆向工程技术在人们生活水平不断提高的过程中，现代技术产品的换代越来越快，产品功能呈现出多种发展趋势。
模具制造要快，质量好，更新快。
传统模具制造不能满足客户需求，采用现代模具制造技术加工，通过三维反扫描技术可以有效满足现代工业生产的实际需求。
逆向工程又称逆向工程、逆向工程等。
通过工程塑料零件的物理基础，三维扫描技术，获取三维点云数据信息，利用逆向工程软件进行模型处理和设计，获取工程塑料零件的各种模型参数信息。
2.逆向工程技术的分类逆向工程技术可根据请求的数据分为几何逆向材料、工艺逆向材料和逆向材料。
几何反演是根据实际样本几何截面的数字化信息对样本CAd模型进行反演。
使用三维扫描仪专业准确地扫描物理对象，处理收集的产品的三维数据，在软件中实现可重构的CAD数据模型，获得样品的三维实体模型。
3D实体模型可让您生产产品或模具、对原始产品进行不同程度的修改以及模拟。
工艺逆向和材料的逆向反应是对制造工艺和产品使用过程的推理，得出实用的产品制造方法。
3.模具设计制造中逆向工程技术的应用流程3.1数据测量与采集测量和数据采集是防塑料模具设计的第一步，基于测量过程中侧头是否与工件接触，目前接触模具的测量精度高，对工件的表面光和颜色没有特殊要求，但在测量过程中必须严格控制测量速度，以免损坏侧头。
基于逆向工程技术的模具设计与制造的研究
基于逆向工程技术的模具设计与制造的研究文章已刊载在《模具制造》杂志2019年8月刊，如需“订阅”请点击作者：吕英杰，陈红杰，张威青岛职业技术学院（山东青岛 266555）第一作者简介：吕英杰，男，1975年生，硕士，高级工程师，先后从事模具设计与制造、模具数控编程、模具质量管理等工作；主要研究方向：模具设计与制造、三维扫描逆向工程、CAD/CAM数控编程技术、3D打印技术。
【摘要】以家电冰箱的果菜盒模具为例，分析模具客户的需求及逆向工程技术的概念。
借助于三位扫描仪、三维扫描软件、Geomagic DesignX逆向工程软件，UG正向设计软件，详细地阐述了逆向工程技术在模具设计与制造中的应用步骤和方法。
该研究为注塑模具厂因产品升级换代进行模具修模提供了宝贵的经验，值得注塑模具厂在产品升级改造中进行推广和应用。
关键词：三位扫描；逆向工程；模具设计与制造；模具修模引言对于注塑模具厂来说，经常会出现模具修模的情况，一般来说有以下几种原因:客户产品更改造成的模具修模、模具自身设计方案不合理造成的模具修模、模具制造过程中发生的质量问题。
其中因客户产品更改造成的模具修模约总修模任务的三分之二。
特别是家电产品上市几年后，随着消费者需求的变化，需要对产品进行升级改造。
但是注塑模具厂接到模具修模任务后，经常会出现模具无三维图或者三维图不一致的情况，这种现象不但加大了模具修模的困难，而且还会增加模具加工过程中撞机的风险，因此需要对模具三维图重新建模。
该研究以常见的冰箱果菜盒模具为例，采用三维扫描技术、逆向工程技术、UG设计与数控编程技术对模具凹模进行三维图形的重建和加工。
1、逆向工程技术随着人们生活水平的提高，大家对家电产品的升级换代要求也越来越高，产品的功能向多样性发展，很多客户希望购买的家电产品实现自己的个性定制服务，这就需要模具在制造过程中交期要短、质量要好、换型要快。
传统的模具设计制造技术无法满足客户的需求，需要先进的模具制造技术来支撑，三维扫描逆向工程技术的出现解决了这一难题。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用摘要：为了提高模具制造质量从而保证模具生产的正常运转状态，进而为模具生产企业节约更多成本，如何在模具设计及制造过程中，灵活应用逆向工程技术成了重中之重。
本文针对逆向工程技术进行简单概述，对其在模具设计及制造过程中的应用措施进行了探究。
关键词：逆向工程；模具制造；技术应用随着我国计算机技术的发展，逆向工程技术应用范围不断深化。
为此，如何在模具设计及制作过程中应用逆向工程技术，是我国模具行业在发展进程中不可避免的问题。
鉴于此，本文对“逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用”进行研究意义重大。
1.逆向工程技术的概述1.1逆向工程技术的概述及优势逆向工程技术也称为反求工程技术，指对于某种产品设计及制造过程的重现技术。
其技术机理为：针对某项产品进行反向研究，从而得出此产品的生产流程、功能特点及结构规格等数据，以便于相关设计人员制作出外表类似，而功能相反的产品。
应用范围为：第一，商业性硬件；第二，军事性硬件及设备。
技术目的为：在无产品生产信息等数据的情况下，对产品进行反向研究，从而推断出产品的设计理念及原理。
值得注意的是，逆向工程技术往往被误认为严重侵害原生产企业的知识产权，但在其实际应用过程中，不仅能保护知识产权所有者，还能在知识产权受到侵犯过程后，提供强有力的数据支持。
逆向工程技术的优势为：（1）加快产品设计、制造周期，加速产业变革及产品更新换代速度；（2）为企业节约更多成本，降低企业市场风险；（3）优化产品设计，使产品形成系列化；（4）有利于小型零件的设计及制造，尤其是模具设计及制作。
基于目前我国中小型模具生产企业，模具需求数量低，类型多，逆向工程技术在一定程度上解决了此类问题，其制作方法为：第一，直接制模法，也称快速制模法，指利用RP技术，输入模具CAD数据以系统直接成型，此制作方法制作周期短，无须依靠传统制模工艺；第二，间接制模法，指利用RP技术，产出产品原型，以原型做模板，再结合传统制模技术，最终制出满足用户需求的新型模具。
逆向工程技术在快速模具制造中的应用研究
逆向工程技术在快速模具制造中的应用研究【摘要】本文针对逆向工程技术在快速模具制造中的应用进行研究。
在介绍了背景和研究意义。
在正文中，首先概述了逆向工程技术，接着介绍了快速模具制造技术。
然后分析了逆向工程技术在快速模具制造中的应用案例，并探讨了其优势和挑战。
最后对逆向工程技术在快速模具制造领域的发展趋势进行了展望。
在强调了逆向工程技术在快速模具制造中的重要性，并提出了未来研究方向。
通过本文的研究，可以更好地了解逆向工程技术在快速模具制造中的应用，为相关领域的发展提供参考和指导。
【关键词】逆向工程技术、快速模具制造、应用案例、优势、挑战、发展趋势、重要性、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍逆向工程技术在快速模具制造中的应用研究引言逆向工程技术是指通过扫描、建模和分析物体来获取其设计数据的过程。
随着制造业的不断发展，快速模具制造成为提高生产效率和降低成本的重要手段。
传统的模具制造过程通常需要耗费大量的时间和金钱，限制了制造业的发展。
逆向工程技术的出现为快速模具制造提供了新的解决方案。
逆向工程技术通过将物体的三维数据转化为数字模型，可以快速准确地生成模具设计，从而缩短了模具制造的周期。
逆向工程技术还可以帮助制造商快速定位和修复模具中的问题，提高了模具的质量和稳定性。
在当今竞争激烈的市场环境下，快速模具制造已成为制造业发展的重要方向。
逆向工程技术的应用为快速模具制造提供了新的可能性，有助于实现模具制造的智能化和自动化，提高了生产效率和产品质量。
对逆向工程技术在快速模具制造中的应用研究具有重要的意义和价值。
1.2 研究意义在快速模具制造中，逆向工程技术的应用具有重要的研究意义。
逆向工程技术能够帮助快速获取已有零件或产品的几何信息和内部结构，为快速模具制造提供了重要的基础数据。
逆向工程技术能够快速生成复杂曲面模型和立体结构，满足快速模具制造中对复杂形状和结构的需求。
逆向工程技术还可以实现对产品的快速反馈和改进，提高模具制造的效率和质量。
模具设计制造中的逆向工程技术
区域治理前沿理论与策略模具设计制造中的逆向工程技术禤敬洋珠海格力大金精密模具有限公司，广东 珠海 519070摘要：逆向工程技术作为模具设计与制造的重要技术应用环节，不但可以有效提升模具的整体质量，同时对于缩短生产周期以及更加贴合市场发展的柔性需求都具有重要的意义。
随着逆向工程的功能被持续开发出来，通过数字化的数据采集还可以提升模具的定型修复能力。
为了进一步分析逆向工程在模具设计与制造中的应用策略，必须先认识一下逆向工程技术的应用价值与意义。
关键词：逆向工程；模具制造；技术应用我国制造业有了很大发展，逆向工程技术是一种将已有产品模型转化为工程设计模型和概念模型并在此基础上进行工程分析和再创新设计的方法和应用技术，与传统生产技术相比，它有着得天独厚的优势：可以切实缩短设计制造周期和极大的提高产品以及模具精度，从而增加企业的经济效益。
一、逆向工程技术应用价值与意义逆向工程技术又被称为反向工程以及反求工程，特点是可以根据已经存在的产品以及设计模型在三维扫描测量以及相关实际测量技术的帮助下对实体模型进行数据的收集，然后利用计算机的辅助设计软件进行数据处理以及模型的构建，然后就可以完成对实体模型的重构并最终获得精准完善的模型数据并用于文件的输出与打印。
由于逆向工程技术可以有效将已有产品的原型与模型转化成产品数据，有利于利用计算机辅助设计软件直接对产品的造型以及零部件二次开发与技术改造，所以可以有效提升产品的创新设计水平，逐渐成为了替代传统产品设计与模型制造的手段，并发展成为产品更新换代的重要新途径之一。
二、逆向工程技术分析1数据处理技术主要针对已有产品进行扫描处理，然后获取三维坐标点，以数据提供的参考为依据，对设备的性能加以完善，其中需对所检测的物体的形状、大小以及生产方式等加以明确。
对于检测结果来说，可经不同的数据获取。
采取三维激光扫描，能够确保模具外形坐标数据的整齐，尤其是边缘附近的测量数据。
与此同时，数据扫描还能够使误差得到有效降低，进而使数据处理逆向工程技术的应用效果得到有效提升。
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基于逆向技术的铸造模具设计与制造研究
摘要在CAD环境下，设定工艺参数后在CAE下进行工艺优化，获得CAD 模型之后在CAM系统之中完成对模具的数据加工。
本文将以模具设计与制造为主，分析逆向技术（reversal technique ）的基本概念和相关特点，运用从而提出逆向设计系统的基本架构，再阐述模具设计的具体应用技术，采集Pro/Engineer 开发数据，显著提高企业竞争力。
关键词CAD；逆向技术；模具设计与制造；数控加工
随着市场竞争的日益激烈，企业通常会利用已有的产品进行模仿设计，大大加快产品速度。
逆向技术在此背景下发展而来，模具逆向工程技术充分利用好计算机辅助测量技术和CAD技术、CAM技术，实现实物测量和曲面加工一体化。
在铸造模具设计过程中，以发动机为例，其排气道形状是影响油耗以及整体功率等中药影响因素，由于发动机排气道形状不够规则，所以很难用几何图形和数学解析式加以表达。
国内目前所引进的发动机很难获得原始的三维数据，二维数据通常只能表达出几个截面，所以很难直接根据产品的功能和基本用途等进行三维造型设计。
传统方法是根据样品和制造样本来反复试验来确定好最终的产品模型，上述方法具有以下几种缺陷：①产品精度低；②模具尺寸和形状的重复性比较差；③开发周期比较长。
传统方法导致发动机的性能无法达到要求，最终只能选择性的方法。
为了确保产品能够忠实于作者的设计思想，必须对具有复杂曲面的发动机排气道铸造模具设计，通过实物获得表面数据，在CAD环境下预处理相关数据。
在处理过程中，根据模具产品的铸造个统一和模具结构等，加以曲面分型处理，最终获得三维模具模型，通过数控机床加工完成模具雏形[1]。
1 逆向工程、顺向工程的基本设计
在工程技术人员的基本概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程。
设计工作人员首先要构造好产品的外形、产品的性能以及基本技术参数等，再利用CAD技术建立的三维数字化模型，将模型转入到制造流程之中，完成产品的整个设计周期。
上述产品的设计过程被称之为顺向工程设计。
逆向工程也被称为反求工程，在使用一定测量手段对模型测量之后，根据测量数据通过三维集合建模方法来构造CAD模型，最终实现产品的设计过程。
1.1 实物样件的气道逆向建模
处理样件。
对于气道曲面不规则且形状不复杂的样件来说，采用成型模具硅橡胶复制出气道形状，再加以数据采集。
在实验过程中，要保证好复制样件的高精度，必须将硅橡胶液体材料和硫化机混合均匀，置入缸头气道中，室温下放置数小时之后，硅橡胶自动硫化成型。
为了保证模型的精确度，在燃烧室中部和尾部设计定位销。
取出硅橡胶模具之后，将模型用定位销固定在原夹具中，使用三坐标测量仪来矫正模型的特征位置，符合精度要求之后再加采集数据。
对于无法使用硅橡胶制造出的发动机样件，可以使用线切割扫描法将样件分成多块之后获
得数据。
表面数字化。
三维数据残疾方法一般包括接触式方法和非接触式方法，接触式测量方法精度高、成本低且容易操作，非接触式测量方法由于测量头未接触到待测物体的表面，所以需要通过激光和电磁场等方式来传递数据。
非接触式测量方法具有速度快和不损伤零部件表面的优势，所以对环境要求低，适合用于制造塑料材料和质地柔软材料[2]。
获取点数据。
在逆向工程的设计和构建产品的曲面之前，划分好测量区域，将样品划分成2D断面，利用好三坐标测量机进行每一个2D断面的点数据，再获取扫描点，将点数据转入到逆向工程的软件应用之中，创建型曲线。
以奶勺样品模型为例，奶勺是一个左右结构的对称产品，为了能够连续测量奶勺，首先应该在模型上确定基准。
经过数据分析不难发现，奶勺表面的绝大部分是曲面结构，左右结构对称，上下结构在勺柄部分有对称倾向，因此要在勺柄的中间位置确定好中分面，将其作为测量基准。
CAD建模、曲面重构。
由于发动机的进气歧管边界形状极其复杂，所以在构造曲面过程中，不能单纯使用某一种构造方法完成CAD建模。
曲面不是简单地由一张曲面构成，而是通过网格曲线分块构造之后经过延伸和裁剪混合而成。
曲面重构过程中，要根据零部件的交出特点进行分块处理，构造后的单块曲面以光照模型，找到曲面的不光顺区域[3]。
2 模具的设计和数控加工
将处理好的三维模型数据通过IGES接口转入到UG 软件之中，根据产品的特点加以工艺设计，设置好收缩余量。
对气道采用树脂砂壳芯制造工艺，重点考虑到砂口和排气口的具体位置和大小等。
确定具体的工艺参数之后，曲面分析来获得模具。
对进气歧管费用较高的模具设置好工艺参数后，采用CAE模拟软件进行工艺数值模拟，优化工艺。
模具设计完成之后，在CAM模块下进行参数设定，模拟加工后生成NC数据，再传输到数控加工中心，完成模具加工。
以高速铣削加工的运用为例，使用淬硬模具型加工处理，将主轴转数达到1万～3万rpm 以上，将高速加工的深度控制在0.3mm～0.6mm，铣削速度大幅提高，加工效率提高了数倍。
同时数控加工可以起到提高加工精度、缩短制造周期、降低制造成本的作用，由于数控加工的广泛应用，可以降低对模具钳工经验的过分依赖。
因而数控加工在模具中的应用给模具制造带来了革命性的变化[3]。
3 结束语
综上所述，按照逆向技术工艺制造的金属模具能够取得一定效果，实践研究结果显示运用逆向工程和数控机床加工技术能够降低产品成本和缩短制造周期。
参考文献
[1] 赵建华，杨子义，吴春艳，等.基于逆向技术的铸造模具设计与制造[J].
铸造技术，2004，25（10）：741-743.
[2] 陈世斌，邓俊太，王涛，等.4108气缸體一箱两件的铸造模具优化设计与制造[J].中国铸造装备与技术，2005，15（5）：42-44.
[3] 肖小峰，薛琼，范良志，等.复杂曲面零件消失模发泡模具设计与制造[J].特种铸造及有色合金，2011，31（4）：350-352.
王正宇（1986-），男，湖南湘潭市湘乡县人；毕业院校：张家界航空职业技术学院，专业：数控应用与维修，学历：大专，现就职单位：中国特种飞行器研究所，研究方向：数控技术与模具加工。