一种弹性元件的逆向设计

□ 郭建芬 □ 庞明磊 □ 徐井利 □ 秦贞明 □ 李树虎

山东非金属材料研究所 济南 250031

1 设计背景

逆向设计是从实物样件获取产品数学模型,进而开发出同类产品的先进设计技术。通过逆向设计,设计师对产品实物或样件表面进行数字化处理,重新构造实物的三维模型,经过计算机辅助设计、工程、制造系统,实现产品剖析、深化和再创造。

逆向工程技术也称为反求技术,为快速设计、制造产品提供了很好的技术支持。逆向设计一般要经过实物模型分析、数据采集、数据处理、曲面重构、曲面分析等步骤。根据成形制件需求的不同,进行具体分析处理。在没有产品设计图纸或相关资料的前提下,运用逆向设计,能在较短时间内对原型产品进行设计、修改与创新,开发制造出理想的同类产品。

2 实物模型分析

在逆向设计时,如何根据构建的模型来获取所需的物体表面数据,对整个模型的重建起到至关重要的作用。应对实物模型进行全面分析,主要从三方面进行考虑。

(1) 成形曲面。对于规则曲面或较简单曲面构成的模型,可以使用接触式测量方法,取点精度较高,曲面成形方便快捷。如果模型由复杂曲面或异形曲面构成,后续的成形方法较复杂,成形曲面所需的参考数据较多,那么可以采用非接触式数据扫描,以满足后续复杂曲面的建模需求。

(2) 测量方法。接触式测量对模型装夹与测量取点有较高的要求,如果有些模型较难实现接触式测量所需的装夹固定,或实现装夹固定后妨碍重要特征的获取,那么只能采用非接触式测量。……