汽車板金在逆向開發的應用

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依據專門從事維修市場板金零件生產銷售的廠家表示,以往依循的開發流程是先取得原廠零組件並以此為形狀依據,再 以石膏為素材披覆出分模面,隨後以樹脂作翻制動作,經過修整後完成模具形狀,最後以此靠模仿削模具出來。但由於以該流程必須耗費許多製作材料加上必須保存樹脂模型等成本,因此目前逐漸改採用數位資訊替代傳統程序,直接以原廠零件逆向還原CAD,再直接以電腦設計分模面的全數位化逆向工程,大幅降低製作成本與儲放成本。以下將以一個實際案例說明板金逆向還原CAD的過程。

藉由德國GOM這家公司開發的ATOS 3D掃描儀系統,將原廠零組件的外觀造型掃瞄運算成密集完整的數位點群資料。

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將得到的外觀造型點群資料導入到Imageware這套專業的逆向工程軟體,並以分析功能得到結構分析結果。

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利用分析得到的結構分佈作為依據,沿著結構特徵位置繪製特徵線,作為建立曲面的分區。首先先沿著資料的外型輪廓描繪出邊界線,接著描繪出特徵邊界線,在局部需要的位置上產生偏移的特徵線段。

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將前次步驟所描繪的特徵線段,以投影的功能投影到點群資料上,再將投影得到的資料製作成線段物件。

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將擇定的特定範圍的點群資料擷取出來,並將該範圍的特徵線段呼叫出來。利用局部點資料與四條特徵線段作為依據,建立出第一個曲面。

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曲面建立後,馬上要對這一曲面作驗證分析,並以得出的結果作為調整的依據。依序是誤差比對的運算,可以明確得知該曲面的狀態位置與作為基準對象的點群資料差 距有多少與哪裡位置。分析光影反應,可以解此判斷該曲面再呈現光影折射與反射時的的狀態,藉以瞭解或調整曲面平順光滑程度的依據。最後還要以曲率梳分析作 最終驗證,以明確的數學數值分析結果,再次確認曲面的品質達到A級曲面。

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以上述建立曲面的步驟逐步將其餘曲面一一建立起來。並將特徵造型部位的曲面也逐一的建立。

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最後完成整個引擎蓋板金CAD的建立工作。

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對於板金部份的CAD逆向工程還原的部分完成,後續再結合分模面的設計圖面繪製部分,完成整個完整的CAD,直接省卻石膏披覆與樹脂翻模的製作時間與材料耗費 並提高開發的質量,同時模具資料的存放也由大量的倉儲空間存放樹脂模變成一台小小的電腦而已。最重要的是可以因此大幅縮短開發時程提升工作產量,並有效提升產品品質,因此對於汽車板金零組件的業者導入數位化設計生產的流程,將可獲得巨大的收益!

結語

以上是Imageware的快速曲面功能性的介紹,如果我們依照以往對於快速曲面與結構曲面的應用類別分割使用,那麼也只是將兩套功能放進一套軟體而已,完全無法彰顯效益。如果我們可以試著對於混合使用的思維做一擴大聯想,那麼將可以涵蓋大部分的逆向工程市場的各種需求。

例如結構曲面可以用在開發量產端的應用,快速曲面可以用在粗胚或是分析應用上,亦可以先以快速曲面建立造型面後再以結構曲面將工件周圍與後部建立出來,甚至在理想上還能達到同步工程進而縮短開發時程呢!以一套軟體的價格就能夠買到這麼多應用的領域與範疇,怎會不令人心動呢!

馬路科技顧問公司在逆向工程及3D列印(RE+RP)的整合應用,已陸續獲得眾多領導廠商的採用,如裕隆汽車、鴻海工業、綠點高新、復盛工業、寶成鞋業….等。成功的汽車設計、鈑金、電腦、高爾夫球、鞋子、醫療、航太等不同領域。


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