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【择要】通过记录冲压模具的落成状况，通用大宇汽车公司将试模韶光缩短了五周，模具设计韶光改进了95%
1、弁言
冲压模具复制是一个艰巨又耗时的过程。韩国通用大宇汽车公司（GM Daewoo，现从属于美国通用汽车公司）利用三维扫描仪和Geomagic DesignX软件，通过逆向工程将模具复制和试模过程缩短了30%。
更换或复制冲压模具会导致不必要的本钱，造成低效和耽误。即便原始模具已通过了严格的质量检测，制作模具复制件仍涉及又一轮的加工和组装操作。而且冲压模具工程师必须重复全体试模流程以便制作高质量的冲压模具。
当美国通用汽车公司宣告在波兰建造第二个雪佛兰乐骋制造厂时，通用大宇汽车公司的冲压模具工程师决定探求一种能够缩短乃至废除耗时几周试模流程的新方法。他们已经为乐骋（在韩国别号“卡洛斯”）制造了超过25套大型模具，采取新方法后效率大幅提升，本钱大幅缩减，前置期也大大缩短。
通用大宇卡洛斯&雪佛兰乐骋
通用大宇汽车公司进行了一项为期三年的研究，利用Geomagic Design X 软件进行三维扫描逆向建模。通过记录操作模具的落成状态，通用大宇汽车公司将试模韶光缩短了五周。同时还能够担保波兰生产的乐骋跟韩国生产的卡洛斯一样舒适且拥有一样的饰面。
2、试模
CAD设计和仿真完成后，冲压模具会经历一个严格的试模过程。将样品进行冲压、丈量和仔细检讨后，找出公差偏差和曲面毛病。若创造模具存在毛病，须要对其进行手动微调，以便冲压模具与所需的规格匹配。乐骋尾门等部件的试模过程须要花费16周韶光。
卡洛斯的原始冲压模具
冲压模具复制的难点在于手动调度后导致模具落成后的状态与原始CAD数据不再匹配。因此，每个模具替代件或复制件都要重复进行16周的试模过程。比较空想的方法是对模具进行丈量，然后在CAD数据中记录修正内容，这样就可以避免重复事情，降落本钱。
通用大宇汽车公司的冲压模具工程师本打算利用坐标丈量机（CMM）和三维扫描仪完成该任务，但创造并不可行。采取坐标丈量机的话，会耗费大量韶光和人力获取所有必要的坐标丈量值。三维扫描能够办理这个问题，但扫描软件无法产生足够的曲面用于创建刀路轨迹。这就导致操作职员须要花费大量精力应对两个不同软件程序之间点云数据处理和实体建模。末了，这么做得到的好处也很有限，由于试模过程节约的韶光又耗费在CAD落成数据的创建上了。
3、参数化建模
雪佛兰乐骋的尾门是我们利用全新三维扫描技能进行模具复制后冲压得到的第一个钣金零部件。在Geomagic Design X软件的帮助下，通用大宇汽车公司将三维扫描仪点云数据转换成功能完好的CAD模型。根据冲压模具工程师的说法，与先前采取的三维扫描技能比较，采取GeomagicDesign X软件将CAD数据校正为落成数据会节约85%-90%的韶光。因此在模具复制方面就很少发生试模耽误的情形。
通用大宇汽车公司的工程师把稳到，这一点的实现得益于Geomagic Design X软件的帮助，它将点云处理工具与参数化实体建模完美结合起来。而在先前采取的三维扫描技能中，将曲面数据从三维扫描软件导出，再导入Siemens NX[BY1] 用作参考数据帮助操作职员手动重修CAD模型。而现在，Geomagic Design X软件实行了CAD建模功能。它借助完全的历史树创建实体建模参数，匆匆使通用大宇汽车公司自动更新Siemens NX模型。
有了Geomagic Design X软件的帮助，模具工程师可利用多种CADCorrect™改动工具重新修订和设计原来的NX文件。这些功能都是在Redesign Assistant™的支持下实现的，有助于阐明手工打造且轻微磨损的模具特色的设计意图。只管这些功能不能在CAD软件里实现，通用大宇团队仍把稳到，它的用户界面很直不雅观，由于它有一个大家熟习的类似CAD的功能和布局。
通用大宇工程师正在利用三维扫描仪扫描原始冲压模具
4、履行三维扫描，创建CAD落成图
通用大宇汽车公司选择了海克斯康旗下CogniTens Optigo扫描仪用于雪佛兰乐骋项目。Optigo扫描仪能够捕捉浓密的点云，记录了尾门模具非打仗式扫描和手工检测的丈量数据。在四步冲压流程中，有八个模具部件须要进行画图、冲孔和压弯。扫描完成之后，将点云数据和原始的Siemens NX实体模型导入Geomagic Design X软件中。对点云进行去噪、合并，然后对齐到CAD模型中。
UG CAD模型和扫描数据之间的偏差
CAD改动流程的第一步便是找出“关注区域”，它指的是扫描数据与CAD模型不匹配的区域。为实现这一点，通用大宇汽车公司的模具工程师利用Accuracy Analyzer™精度剖析视觉工具突出显示两次模具之间的差异。随着重新设计事情的进行，Accuracy Analyzer精度剖析还可用于监测实时变革，以确认变动范围处于用户规定的公差范围。
利用CAD Correct改动功能进行局部修正
模具工程师利用的另一个工具是Redesign Assistant重新设计助手。Geomagic Design X自动提取单个功能的设计意图。例如，Redesign Assistant可用于确定内圆角的半径和中央点，即便由于不足精确、手工打磨或刀具磨损会导致曲度存在轻微变革。提取了设计意图后，模具设计师会对类似CAD实体建模功能进行重新建模，例如扫掠、挤压和旋转。
利用CAD Correct功能进行CAD扫描改动
只管该项目履行过程中利用了标准的CAD建模功能，紧张是三维扫描自动更新工具帮助节约了大量的韶光。例如，通用大宇的工程师转向利用Geomagic Design X的自动再添补功能。其它例子包括Refit重新拟合和Loft Wizard™放样引导。Refit重新拟合能够自动天生全新的参数化曲面，其G1和G2是连续的，有助于曲面光滑度的实现。对付雕刻面而言，放样引导功能能够自动创建光滑的放样曲面和轮廓曲线。
5、复制冲压模具
完成CAD数据的改动，并给出了冲压模具落成状态之后，将参数模型及其历史树导入Siemens NX。虽然缩短CAD改动过程的韶光很主要，只管在CAD改动过程中节省韶光是比较主要的一点，但真正磨练这种模具复制新方法的是所加工模具的曲面质量。通用大宇模具工程师称，“Geomagic Design X帮助我们办理了很多问题，能很快就为我们的车身和底盘冲压模创建可加工的曲面，且表现不俗。”
利用Geomagic Design X进行模具复制的流程
将Geomagic Design X天生的实体模型投入加工后，乐骋尾门冲压模具现已在波兰华沙投入利用。它精准复制了韩国卡洛斯的冲压模具。将所有原始手工改动数据进行复制后，复制的模具就可用于生产与卡洛斯尾门质量匹配的冲压件，而且无需经历冗长的试模过程。
卡洛斯复制模具
6、结论
利用三维扫描软件和Geomagic Design X逆向工程软件后，通用大宇汽车公司将试模和模具批准流程缩短了五周。以尾门为例，韶光缩短30%之后，估量节省了20万美元的本钱。若乐骋所有大型模具都采取这种方法，通用大宇汽车公司估量能节省500万美元的本钱。
通用大宇汽车公司将试模和模具批准流程的韶光缩短了五周
