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快速成型技術(shù)在汽車車身設計與開發(fā)的方面的應用
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逆向工程技術(shù)在汽車車身設計中的應用逆向工程在汽車制造業(yè)領(lǐng)域,具體表現(xiàn)為對已有汽車零部件的參照設計,通過對實物的測量構(gòu)造物體的幾何模型,進而根據(jù)物體的具體功能進行改進設計、制造和質(zhì)量檢測。反求工程技術(shù)廣泛應用于汽車、航空、模具等眾多領(lǐng)域。德國斯圖加特工程學院為了檢測氣缸體的冷卻通道,將工業(yè) CT 與 RP 技術(shù)集成應用到新產(chǎn)品開發(fā)中。首先對氣缸體進行 CT 檢測,得到CT 圖像和點云數(shù)據(jù),多邊形化后,獲得表面模型 STL 文件數(shù)據(jù),直接驅(qū)動決速成型機制造原型。可以對水道進行任意檢測,縮短了檢測時間,提高了檢測質(zhì)量與制造水平。在車身的開發(fā)設計過程中,可以利用德國 ATos 光學三坐標測量機對車身內(nèi)外表面及車身附件進行幾何測量,為下一步的 CAD 建模提供數(shù)據(jù)。同普通的接觸式三坐標測量機相比, AToS 光學三坐標測量機具有非接觸測量、便于攜帶、測量速度快、測量的點云密集、對人員技術(shù)水平要求低等特點,可以大大提高工作效率,縮短車身開發(fā)設計周期。目前中國科學院沈陽自動化研究所快速成型實驗室已經(jīng)對商務車、轎車、微型面包車等車型進行過整車測量,積累了豐富的工作經(jīng)驗。



    反求工程與 NC 加工技術(shù)或 RP 技術(shù)相結(jié)合能使企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、研制周期大大縮短,為新產(chǎn)品進人市場創(chuàng)造先機,為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益,所以逆向工程技術(shù)深受制造業(yè)的重視。
 快速模具制造在汽車車身開發(fā)中的應用汽車車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車覆蓋件模具的設計和制造。在車型設計---模具設計與制造--模具調(diào)試—產(chǎn)品投產(chǎn)生產(chǎn)的整個周期中,模具設計與制造約占 2/3的時間,成為新車型快速上市的關(guān)鍵因素。一般汽車車身有數(shù)百個沖壓件.沖壓模具高達一千套以上,模具的開發(fā)成本大約在 2 億美元左右。據(jù)報道,本田汽車公司由于模具開發(fā)時間滯后 3d 所帶來的經(jīng)濟損失是 800 萬美元,而豐田汽車公司滯后 18d 所帶來的經(jīng)濟損失是5000萬美元,為此美國通用汽車公司提出將整車模具開發(fā)周期縮短到 12 個月的目標。激烈競爭的市場給汽車覆蓋件模具的開發(fā)提出了高效、高質(zhì)量和低成本的要求。我國“十 · 五”規(guī)劃也要求汽車制造企業(yè)要具有生產(chǎn) 18.5 萬副模具的能力。如何決速開發(fā)大型覆蓋件模具以滿足汽車企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)能力,已經(jīng)成為現(xiàn)在汽車企業(yè)的當務之急。比如,西安交通大學先進制造技術(shù)研究所針對某型汽車發(fā)動機蓋板,采用決速模具開發(fā)手段,成功地開發(fā)出了用于新車型研發(fā)和試制的決速模具。汽車發(fā)動機罩模具的開發(fā)采用如下步驟: ① 模具型面設計; ② RP 模型制作; ③ 快速模具制造; ④ 沖壓試驗及模具調(diào)整。

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