風扇葉片模具設計論文

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1風扇葉片表面數據采集

本論文所研究的風扇葉片外形復雜，主要由若干自由曲面組成，采用傳統的測繪方法難以精確測量。最終采用上海塑造機電科技有限公司所生產的3DSS-STD-I（I標準型）三維掃描儀，精確、高效地完成了風扇葉片表面的數據采集。為防止環境光源對設備采集數據的干擾，必須保證環境光線不能太亮。調整并開啟三維掃描儀后，采用5步標定法校準設備。掃描前，在風扇葉片表面噴涂白色的顯像劑，如有必要，可以在需要的地方貼上參考點。采用多視掃描方法，并利用掃描軟件的自動拼接功能將相鄰兩個掃描視角的公共區域拼接起來以獲得風扇葉片外形的點云數據，由于該風扇葉片具有對稱性，掃描時選擇其中一片扇葉進行完整的掃描和數據處理，掃描完成后得到的模型點云。

2數據處理與模型重建

運用Geomagic軟件處理掃描儀測得的風扇葉片表面的點云數據，將點云數據轉變為曲面模型。在掃描儀采集數據時，由于測量方法、誤差處理方式及周圍環境等因素的影響，采集到的點云數據不可避免地會受到噪音的干擾，所以，在反求模型之前必須對數據進行編輯處理。刪除不需要的點數據，過濾噪聲。對于采點盲區，可采用填充命令進行修補。對原始點云進行去噪平滑處理，這樣修補后的模型整體光順性可得到進一步提高。

3風扇葉片注塑模具設計

在逆向工程的基礎上，在UG注塑模具設計（MoldWizard）模塊中，對該風扇葉片進行了注塑模設計。模具設計的基本流程如下：導入制件三維實體模型；對設計項目進行初始化，加載實體模型，確定材料及收縮率；分析實體模型出模斜度及分型情況；確定模具的分型面、型腔布局、推桿、澆口和冷卻系統等；修補開方面，定義分型面；生成型芯、型腔等工作部件；加入標準模架、推桿、滑塊等部件；設計澆注系統、冷卻系統；完善設計圖紙等。根據該塑件外觀質量及尺寸精度要求，選用模具為一模一腔單分型面模具。結合分型面的選擇原則，選取單分型面垂直分型。避免了頂桿端部與葉片的接觸，保證產品外觀的完整性。型芯、型腔由系統自動生成。

4結論

本文以逆向工程技術為基礎，采用三維掃描儀，對風扇葉片進行了表面數據采集，用Geomagic軟件對測量的點云數據進行處理，精確、快速的重構該產品的曲面模型，再用UG軟件進行曲面的擬合和修改，最終得到高精度的三維實體模型。最后，在UG注塑模具設計（MoldWizard）模塊中，對該產品進行了注塑模設計。逆向工程技術是全新的制造技術信息化、科學化的系統工程，為模具設計與制造開辟了新途徑。現代幾何信息數字化獲取技術和以UG為代表的三維造型技術，為逆向工程提供了強有力的模型設計工具。逆向工程作為一項新技術在產品設計開發和制造方面，能大大地縮短設計制造周期。實踐證明，將逆向工程技術應用到注塑模具設計中，可以在沒有產品圖紙的情況下，進行模型的模具數字化設計，大大提高了模具精度，縮短了開發周期，快速響應市場，提高企業競爭力。在消化、吸收先進技術的基礎上，可以加快我國自主開發創新的步伐。

作者:李東鋒彭浩舸張利君單位:湖南工程學院機械工程學院