針對(duì)汽車(chē)制造行業(yè)沖壓模具復(fù)制流程復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，通用集團(tuán)下屬的韓國(guó)通用大宇公司采用立體掃描儀和Rapidform XOR軟件，通過(guò)逆向工程的方法將模具復(fù)制流程的時(shí)間縮短了30%。

在汽車(chē)制造行業(yè)中，沖壓模具的復(fù)制和更換往往需要花費(fèi)大量時(shí)間和成本，效率低下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)延誤的情況。盡管已經(jīng)對(duì)原始模具進(jìn)行了充分的質(zhì)檢，在制作副本時(shí)還是要進(jìn)行多次加工和組裝。工程師必須反復(fù)對(duì)模具進(jìn)行測(cè)試，才能確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

通用汽車(chē)公司在波蘭開(kāi)設(shè)第二家雪佛蘭樂(lè)騁汽車(chē)生產(chǎn)廠之后，通用大宇公司的工程師們希望尋找一種方法能夠縮短沖壓模具測(cè)試的時(shí)間，甚至是免去模具測(cè)試這個(gè)環(huán)節(jié)。樂(lè)騁汽車(chē)一共有25套大型模具，如果能減少模具測(cè)試環(huán)節(jié)，可以極大地提高汽車(chē)制造效率，降低成本。

經(jīng)過(guò)三年的不斷探索，通用大宇的工作人員終于成功實(shí)現(xiàn)采用3D掃描的方法來(lái)縮短模具測(cè)試時(shí)間。他們使用Rapidform® XOR™掃描到CAD軟件中提前記錄下模具的狀態(tài)，把后續(xù)的模具測(cè)試時(shí)間節(jié)省了五個(gè)星期左右，同時(shí)保證了波蘭廠制造的樂(lè)騁汽車(chē)部件與韓國(guó)產(chǎn)的部件完全一致。

模具檢測(cè)
完成CAD設(shè)計(jì)和模擬之后，沖壓模具必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)才能批量生產(chǎn)。首先把樣本沖模，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和檢查，發(fā)現(xiàn)是否存在尺寸誤差或者表面瑕疵，一旦發(fā)現(xiàn)，就要對(duì)模具進(jìn)行手工改進(jìn)，以便和指標(biāo)要求相吻合。以樂(lè)騁汽車(chē)的后擋板為例，整個(gè)模具的檢測(cè)周期一般在16個(gè)星期左右。

對(duì)于復(fù)制模具來(lái)說(shuō)，一個(gè)問(wèn)題是，手工精調(diào)是按照模具成品的實(shí)際情況進(jìn)行的，很難做到與原始CAD數(shù)據(jù)完全吻合。所以，每更換或者復(fù)制一次模具，就要重新進(jìn)行一次16周的檢測(cè)。要避免反復(fù)檢測(cè)，超好的方法就是提前對(duì)模具進(jìn)行測(cè)量并記錄下修改的CAD數(shù)據(jù)。

通用大宇公司的沖壓模具工程師們考慮過(guò)用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或者3D掃描儀來(lái)完成模具測(cè)量的任務(wù)，但發(fā)現(xiàn)兩種方法都有自己的不足之處。用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)捕捉數(shù)據(jù)，需要耗費(fèi)較多的時(shí)間和人力；3D掃描可以避免這一問(wèn)題，但掃描軟件創(chuàng)建的表面范圍不夠，無(wú)法滿足工具路徑制作的要求，通常要用兩個(gè)軟件程序把點(diǎn)云處理和固體建模分開(kāi)完成，操作起來(lái)比較繁瑣。雖然在模具檢測(cè)環(huán)節(jié)的確節(jié)省下來(lái)不少時(shí)間，但另一方面CAD數(shù)據(jù)的制作方面又浪費(fèi)了時(shí)間，兩者相抵，效率并沒(méi)有顯著提高。

參數(shù)化建模
雪佛蘭樂(lè)騁汽車(chē)的后擋板是第一個(gè)在3D掃描技術(shù)復(fù)制的模具基礎(chǔ)上沖壓制成的鈑金零件。工作人員使用Rapidform XOR™和Redesign軟件就可以把3D掃描點(diǎn)云資料轉(zhuǎn)換為全功能CAD模型。他們表示，用XOR軟件修改CAD數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)的立體掃描方法節(jié)省了85%至90%的時(shí)間，對(duì)模具復(fù)制非常有幫助，避免了以前任務(wù)延誤的情況。

通用大宇公司的工程師表示，XOR軟件的點(diǎn)云處理工具與參數(shù)化固體建模功能起到了重要作用。過(guò)去進(jìn)行3D掃描時(shí)，通常是把表面數(shù)據(jù)從3D掃描軟件導(dǎo)入到我們公司的UGS NX模型當(dāng)中，作為CAD模型手動(dòng)創(chuàng)建的參考數(shù)據(jù)使用。與此不同，Rapidform XOR自己就具有CAD建模功能，可以直接創(chuàng)建參數(shù)化實(shí)體模型，并配有完整的操作記錄，可以對(duì)UGS NX模型進(jìn)行自動(dòng)更新。

在Rapidform XOR程序中，工作人員運(yùn)用各種CAD Correct™工具對(duì)原始UGS NX文件進(jìn)行修改和重新設(shè)計(jì)。修改工具是Redesign Assistant™軟件中的輔助功能，可以較好地還原手工制作的有磨損的模具。雖然CAD軟件中沒(méi)有這些工具，但工作人員發(fā)現(xiàn)軟件的使用界面與CAD功能和布局十分近似，使用起來(lái)很方便。

CAD成品的3D掃描
在對(duì)雪佛蘭樂(lè)騁汽車(chē)后擋板成品進(jìn)行掃描的過(guò)程中，通用大宇公司選用了CogniTens Optigo掃描儀。該掃描儀可以捕捉到密集的點(diǎn)云圖，對(duì)后擋板模具組的原有部分以及手工改造部分的尺寸都進(jìn)行記錄。沖壓流程分為四個(gè)步驟，需要對(duì)八個(gè)模具部件進(jìn)行拉絲、沖孔和彎曲處理。掃描完成后，把點(diǎn)云數(shù)據(jù)和原始UGS NX實(shí)體模型導(dǎo)入到Rapidform XOR程序中，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、合并，并與CAD模型對(duì)齊。

>>相關(guān)產(chǎn)品