Thinkdesign在汽車模具設計上的應用

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　一、前言

　　隨著競爭的激烈，汽車產品更新換代速度加快，相應地要求模具行業縮短模具開發周期，今天，隨著高強度鋼、鋁合金及復雜合成材料等新材料的應用，回彈現象是板料成形過程中常見的缺陷，嚴重影響了模具的開發周期。

　　艾克斯特多年來一直為制造業提供整體解決方案及服務的專業化公司，2008年收購了意大利think3公司的技術，針對汽車模具行業推出了全球領先的回彈解決方案-ThinkDesign。

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　ThinkDesign早在1979年就在歐洲誕生了，歷經近三十年的發展，它已經幫助全球上萬家企業解決了設計生產中存在的問題，在中國的汽車模具行業也擁有大量的用戶。本文結合用戶的實際案例，來說明ThinkDesign在汽車模具設計上的應用。

　　二、交互式建模(ISM)技術在快速填補曲面孔洞上的應用

　　ISM提供了一種靈活的、革命性的建模手段，允許用戶直接修改ThinkDesign構建的有參模型或是導入的無參模型，使用過程中用戶不用考慮模型的創建順序及特征參數。

　　在汽車模具型面設計中，我們首先需要將產品曲面上的孔洞填補起來。ISM提供了一種快速填補孔洞的方式，見圖2-1所示，該命令有如下特色：

　　★ 自動偵測需要填充的孔洞。

　　★ 孔的邊界可以位於多張曲面上。

　　★ 填充孔面與邊界曲面保持同一連接關系。

　　★ 可以選擇多個填充孔為一個建立特征。

　　關鍵字： AutoCAD 2009 Photoshop手繪 AutoCAD對象 中望CAD AutoCAD三維造型

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　圖2-1 ISM 快速填充孔洞

　　三、GSM(全局形狀建模)技術在模具型面修改上的應用

　　GSM為工程師提供了一種簡單易用、極具創新的高級建模方式!它是唯一可以在設計的任何階段對模型進行精確而快速的創建與修改的工具，我們可以在局部或者全局范圍應用該技術。下面通過兩個具體的實例來說明GSM功能在模具型面設計與修改上的應用。

　　3.1采用GSM功能修改破面

　　TD不但提供了IGS、STEP、STL等通用格式的讀寫支持，而且對於CATIA、UG、Proe等軟件，還提供了直接讀寫接口。當然，在設計過程中，我們避免不了爛面的問題。

　　圖3-1 自動檢測開放邊

　　圖3-1是ThinkDesign自動檢測開放邊的工具，我們可以采用GSM功能快速的對其修改，其命令設置步驟如下(命令見圖3-2)：

　　1) 選擇需要修改的對象，修改對象可以是點、線、面、實體、網格。

　　2) 選取需要保留的邊界，定義其與相鄰曲面的連接關系(G0、G1、G2)。

　　3) 選取成組對應的匹配對象，匹配對象可以是點、線或者交互式模式。

　　圖3-2 GSM功能快速的修改破面

　　3.2采用GSM功能修改回彈

　　圖3-3是某車型的頂蓋,頂部大面為A面，材料為ST14，料厚0.7mm。在試模過程中發現存在回彈，需要對產品模型做圖3-3所示的修改，采用其他軟件需要刪除曲面後重新構建，其過程費時費力，下面采用ThinkDesign來完成需要修改的兩個任務。

　　關鍵字： AutoCAD 2009 Photoshop手繪 AutoCAD對象 中望CAD AutoCAD三維造型

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　圖3-3 汽車頂蓋

　　任務一：頂部曲面的修改

　　其修改命令見圖3-4所示，在保持與邊界連續性的情況下，交互式的拉動頂面中心點向上移動2mm。修改結果見圖3-5，在保證原始A面的情況下對曲面做相應的彈性變形。

　　圖3-4 任務一的修改過程

　　圖3-5任務一的修改結果

　　任務二：左側曲面的修改

　　在模面設計時經常需要根據模擬或試制結果對模具的某一稜邊進行一定角度的補償，這在以往是非常困難的一件事，甚至於有時不得不重新進行模具型面的構建，然而使用GSM稜線扭轉命令則可以輕松的扭轉模具型面的某一稜邊。其修改命令見圖3-6所示，該命令有如下特色：

　　★ 保持曲面的連接關系。

　　★ 根據稜線自動產生扭轉截面，扭轉截面可以增減。

　　★ 可定義各個扭轉截面的扭轉角度。

　　圖3-6任務二的修改過程

　　關鍵字： AutoCAD 2009 Photoshop手繪 AutoCAD對象 中望CAD AutoCAD三維造型

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　圖3-7任務二的修改結果

　　四、自動回彈補償(Compensator)在回彈處理上的應用

　　通常，企業采用試模或CAE兩種方法來預防回彈，這兩種方法都存在一個耗時費力的問題，那就是如何快速的根據試模或CAE的數據來修改模具型面。

　　Compensator是基於GSM技術開發的用於進行板料回彈補償的CAD工具，它提供了上述兩種問題的解決方法，其具有如下優點：

　　★ 它能夠實現回彈補償過程自動化，大大節省修改模具型面的時間。

　　★ 修改後的型面保持和原先型面相同的曲面拓補結構和曲面質量。

　　★ 不需要逆向過程

　　下面通過實例將Compensator的兩種解決方法做個說明。

　　4.1采用實物驗證法修改回彈

　　實物驗證法是根據測量實物的點數據來修改3D模型，Compensator的處理步驟如下：

　　1) 通過三坐標測量儀或白光測量儀獲取實物上的點數據，根據ThinkDesign的對齊命令對齊點雲和3D 曲面。

　　圖4-1 點雲與曲面對齊

　　2)在ThinkDesign中將點雲和3D曲面Mesh。

　　圖4-2 點雲mesh

　　圖4-3 曲面mesh

　　關鍵字： AutoCAD 2009 Photoshop手繪 AutoCAD對象 中望CAD AutoCAD三維造型

　　ThinkDesign實現回彈補償過程的自動化,能夠在保持原有曲面的質量上對模具型面進行修改，從而大大減少模具設計工程師修改模型的時間，減少模具試模的次數，極大的提高了模具設計能力，降低了模具設計與制造的成本，幫助客戶保持領先地位。

　　3)通過對比點雲和曲面的Mesh自動獲取變形數據