风扇叶片模具设计论文

1风扇叶片表面数据采集

本论文所研究的风扇叶片外形复杂，主要由若干自由曲面组成，采用传统的测绘方法难以精确测量。最终采用上海塑造机电科技有限公司所生产的3DSS-STD-I（I标准型）三维扫描仪，精确、高效地完成了风扇叶片表面的数据采集。为防止环境光源对设备采集数据的干扰，必须保证环境光线不能太亮。调整并开启三维扫描仪后，采用5步标定法校准设备。扫描前，在风扇叶片表面喷涂白色的显像剂，如有必要，可以在需要的地方贴上参考点。采用多视扫描方法，并利用扫描软件的自动拼接功能将相邻两个扫描视角的公共区域拼接起来以获得风扇叶片外形的点云数据，由于该风扇叶片具有对称性，扫描时选择其中一片扇叶进行完整的扫描和数据处理，扫描完成后得到的模型点云。

2数据处理与模型重建

运用Geomagic软件处理扫描仪测得的风扇叶片表面的点云数据，将点云数据转变为曲面模型。在扫描仪采集数据时，由于测量方法、误差处理方式及周围环境等因素的影响，采集到的点云数据不可避免地会受到噪音的干扰，所以，在反求模型之前必须对数据进行编辑处理。删除不需要的点数据，过滤噪声。对于采点盲区，可采用填充命令进行修补。对原始点云进行去噪平滑处理，这样修补后的模型整体光顺性可得到进一步提高。

3风扇叶片注塑模具设计

在逆向工程的基础上，在UG注塑模具设计（MoldWizard）模块中，对该风扇叶片进行了注塑模设计。模具设计的基本流程如下：导入制件三维实体模型；对设计项目进行初始化，加载实体模型，确定材料及收缩率；分析实体模型出模斜度及分型情况；确定模具的分型面、型腔布局、推杆、浇口和冷却系统等；修补开方面，定义分型面；生成型芯、型腔等工作部件；加入标准模架、推杆、滑块等部件；设计浇注系统、冷却系统；完善设计图纸等。根据该塑件外观质量及尺寸精度要求，选用模具为一模一腔单分型面模具。结合分型面的选择原则，选取单分型面垂直分型。避免了顶杆端部与叶片的接触，保证产品外观的完整性。型芯、型腔由系统自动生成。

4结论

本文以逆向工程技术为基础，采用三维扫描仪，对风扇叶片进行了表面数据采集，用Geomagic软件对测量的点云数据进行处理，精确、快速的重构该产品的曲面模型，再用UG软件进行曲面的拟合和修改，最终得到高精度的三维实体模型。最后，在UG注塑模具设计（MoldWizard）模块中，对该产品进行了注塑模设计。逆向工程技术是全新的制造技术信息化、科学化的系统工程，为模具设计与制造开辟了新途径。现代几何信息数字化获取技术和以UG为代表的三维造型技术，为逆向工程提供了强有力的模型设计工具。逆向工程作为一项新技术在产品设计开发和制造方面，能大大地缩短设计制造周期。实践证明，将逆向工程技术应用到注塑模具设计中，可以在没有产品图纸的情况下，进行模型的模具数字化设计，大大提高了模具精度，缩短了开发周期，快速响应市场，提高企业竞争力。在消化、吸收先进技术的基础上，可以加快我国自主开发创新的步伐。

作者:李东锋彭浩舸张利君单位:湖南工程学院机械工程学院