【www.zhangdahai.com--其他范文】
吕淑艳
(包头职业技术学院 材料工程系，内蒙古 包头 014035)
工业生产或日常生活中随处可见大小不同、形状各异的机油瓶，里面装的机油可用于各类设备或交通工具的保养。现有一款机油瓶，如图1所示。目前只有机油瓶的成品，没有其零件和塑料模具的三维数学模型。本文利用逆向设计方法，获得机油瓶塑件的三维数学模型，并利用注塑模向导逆向设计机油瓶吹塑模具。
图1 机油瓶塑件
机油瓶塑件材料采用的是聚乙烯(PE)塑料粒料，如图2所示。聚乙烯塑料材质较软，与同等塑料相比质量较轻，半透明，无毒，成型温度在200℃左右。聚乙烯具有优良的耐化学腐蚀性，防水防湿性，可用于包装。
图2 聚乙烯塑料粒料
根据机油瓶结构形状特点，塑件适合采用挤出吹塑成型。该零件尺寸适中，如果吹塑模具采用一模多件，生产效率较高，但模具结构复杂，同时对挤出机的要求也较高，操作不方便。综合以上分析，机油瓶塑件采用一模一件，成型设备选用双工位气动挤出吹塑机。成型时将聚乙烯塑料粒加入挤出机料筒内加热熔融，使之呈粘流状态，在挤出机挤压系统作用下通过具有与制品截面形状相仿的口模，成为形状与口模相仿的粘流态熔体，管坯再经吹塑辅机吹塑成型，经冷却定型，最终获得机油瓶塑料制品。
机油瓶塑件逆向设计过程主要包括扫描测量、数据处理和逆向建模。
2.1 扫描测量
机油瓶塑件扫描前，首先对零件进行表面喷粉处理，喷粉要在室外空旷的地方进行，粉量越薄越好，对塑件表面覆盖薄薄一层，避免过厚，喷粉过厚会影响塑件扫描精度。接下来是贴标记点，在贴标记点之前，应注意标记点是贴在扫描零件上还是扫描零件周围，还是两者都需要。标记点贴在零件表面的优点是零件可以自由移动，缺点是会影响被标记点覆盖的零件表面的3D数据。贴在零件周围虽不影响3D数据，但在整个采集过程中，要保持扫描零件不能移动。由于机油瓶塑件是扁平零件，激光扫描光束受零件遮挡的原因，不可能通过一次扫描完成对整个零件的三维点云数据的获取，因此需要从不同的位置和角度对零件进行扫描，然后通过三维匹配把相邻扫描的点云数据拼接在一起。为保证采集精度，需在零件表面和周围都粘贴标记点。粘贴时，标记点尽量不要贴在一条直线上，可成V型分布。机油瓶塑件扫描测量图，如图3所示。
图3 机油瓶塑件扫描测量
2.2 数据处理
利用Geomagic Studio数据处理软件处理扫描完成的数据。首先着色，然后用补孔命令进行补孔，对凹凸不平的表面用去除特征命令进行修复,最后导出机油瓶塑件数据处理结果，如图4所示。
图4 机油瓶塑件数据处理
2.3 逆向建模
逆向建模[1]是机油瓶塑件整个逆向过程中最关键的一环，可以对塑件进行结构改进再设计，对后面吹塑模具的尺寸形状等都有直接的影响。机油瓶塑件三维数学模型，如图5所示。
图5 机油瓶塑件三维数学模型
机油瓶挤出吹塑模具[2]由两兰凹模组成，模具设计采用的是UG软件注塑模向导模块和建模模块，以逆向设计为主，必要时辅助正向设计。首先加载机油瓶产品零件，定义模具坐标系，然后模具分型，分型面的选择尽量使两半型腔为对称，易于制品脱模，由于机油瓶为矩形截面容器，分型面应通过中心线或对角线。模板和吹气口参照挤出吹塑和相关尺寸设计，导柱导套和固定零件直接调入标准件。由于该模具为小型模具，需开设冷却水道，通水冷却。利用注塑模向导建立水道，加入水管接头和堵头等。机油瓶吹塑模具模状态图如图6所示。机油瓶吹塑模具分模状态图如图7所示。
图6 机油瓶吹塑模具合模状态图
图7 机油瓶吹塑模具分模状态图
逆向设计在产品研发和创新设计过程中起着重要作用。本文以机油瓶塑件为例，采用逆向设计方法，从产品的成型工艺分析、扫描测量、数据处理、逆向建模和吹塑模具逆向设计等方面，详细阐述了塑件逆向设计和其吹塑模具逆向设计过程。为后续制造吹塑模具工作零件模拟数控加工刀路提供三维数据支撑。这种方法特别适合以实物塑件为基础的塑料模具设计，开发周期短，经济效益高。
猜你喜欢 成型数据处理逆向 逆向而行音乐天地(音乐创作版)(2022年1期)2022-04-26认知诊断缺失数据处理方法的比较：零替换、多重插补与极大似然估计法*心理学报(2022年4期)2022-04-12热成型零件点焊对碰撞的影响汽车实用技术(2022年5期)2022-04-02中国国际金属成型展览会模具制造(2022年1期)2022-02-23无人机测绘数据处理关键技术及运用建材发展导向(2021年12期)2021-07-22逆向思维天地宽中华诗词(2020年12期)2020-07-22高层建筑沉降监测数据处理中多元回归分析方法的应用研究智富时代(2019年4期)2019-06-01高层建筑沉降监测数据处理中多元回归分析方法的应用研究智富时代(2019年4期)2019-06-01借蛋还鸡，一方茶园的成型——办事情，得有路数当代陕西(2019年7期)2019-04-25拉铆销冷镦成型工艺研究智富时代(2018年12期)2018-01-12本文来源：http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0428/590677.html
