摘要：我国制造业有了很大发展，逆向工程技术是一种将已有产品模型转化为工程设计模型和概念模型并在此基础上进行工程分析和再创新设计的方法和应用技术，与传统生产技术相比，它有着得天独厚的优势：可以切实减少设计制造周期和极大的提高产品以及模具精度，从而增加企业经济效益。
关键词：逆向工程；模具设计；CAD 建模；
经济的发展带动了我国加工业的发展，对于模具设计制造来说，要想使效率及质量得到有效提升，有必要注重相关技术的应用。从实际工作经验来看，逆向工程技术的应用起到了至关重要的作用，能够使模具产品的设计得到有效优化、制造水平得到有效提升。
一、逆向工程技术分析
1.数字化建模技术。逆向工程在模具设计与制造过程中的应用，很关键的一项工作便是进行数字化建模。主要是以逆向工程技术的特点为依据进而构建科学的几何模型，其中模具关键部位构造的科学性需充分保证。对于建模的过程来说相对简单，而对于数据的应用则显得比较复杂，有必要通过特殊的处理。与此同时，需把图形应用到其中，经过数据的调整，使密集度得到有效改善，进而将杂点删除。为了使数据的完整性得到有效保证，需进行模具区域性的修剪工作
2.数据采集技术。在样件表面数字化得到有效实现的基础上，逆向工程的成果才能够得到有效体现。通常，会以测量探头有无与零件表面接触为依据，进而将逆向工程物体表面数字化三维数据采集方法分为两类：其一为接触式；其二为非接触式。对于接触式数据采集技术来说，涵盖了力- 变形原理的触发式以及连续式数据采集。而对于非接触式的数据采集技术来说，则涵盖了激光三角测量法、结构光法以及图像分析法等等。上述方法具备各自的特点以及应用范围。在实际测量过程中，有必要以被测物体的形体特征以及应用目的为依据，进而做好合理、科学地选取。基于接触式测量过程中，使用最为广泛的是三坐标测量机。基于非接触式测量方法当中，最为成熟的则是结构光法。在实时数据处理中，主要使用到的仪器为激光扫描仪器，利用此仪器，能够使所需的数据得到有效生成，进而使数据的精确性得到有效保障。此外，为了使多角度零件的扫描得到有效实现，可以采取三维激光技术进行数据定位。
3.数据处理技术。主要针对数据进行扫描处理，然后获取三维坐标点，以数据提供的参考为依据，对设备的性能加以完善，其中需对所检测的物体的形状、大小以及生产方式等加以明确。对于检测结果来说，可经不同的数据获取。采取三维激光扫描，能够确保模具外形坐标数据的整齐，尤其是边缘附近的测量数据。与此同时，数据扫描还能够使误差得到有效降低，进而使数据处理逆向工程技术的应用效果得到有效提升。并且，在数据处理过程中，数据的分割也非常重要，分割完毕之后需做好数据的重组工作，使数据中的噪点得到有效降低，然后以数据特征预处理模型为依据，对建模的效果加以增强。总体而言，利用数据处理及时，能够使逆向工程的实现效果显得更加突出。
二、逆向工程技术设计过程分析
1.集成软件应用。现阶段，CAD集成系统软件的应用，主要是直接以商品的形式体现，因此，在逆向工程技术的应用中，要注意选用最为合适的集成系统软件。就使用CAD 的过程而言，可以划分为四个步骤：一、将数字化点输入其中，并且对其进行处理，尤其要注意发生变化的数据，并将所有的数据整合处理；二、构造出模型的相应特征，与此同时，还要对二次曲面进行划分；三、构建三维数据模型促使实物模型更加清晰，这一目的的实现，需要建立在相关点数据之上；四、这也是最后一步，即制造模具，并根据模具结构合理性对其做出必要的结构调整。
2.三维数据收集。当前，三维数据的收集，主要途径是通过三维激光扫描抄数系统完成的，通过这一系统，能够实现对前期准备工作中设置和形成的所有标记和数据进行全面的扫描，同时，可以实现对所有数据的合理、科学合并。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此以外，在扫描期间，需要使用先进的自定位技术，最大限度上保证测量精度，将其控制在0.1 毫米到0.5 毫米之间，在此基础上，通过十字激光，对合并后的数据进行扫描，最终，产生一个三角面。为保证数据的可靠性，数据的输出通常以STL 的形式进行保存输出。
3.零件实物几何建模。使用逆向工程技术，零件实物几何建模是其中不可或缺的关键性环节，从本质上而言，就是一个处理三维数据的过程，在处理过程中，得到数据的信息，以及得到数据特征。众所周知，想要确定几何模型，就要对模型的曲面，还有对其连接处光滑程度展开详细、深入的分析，以此判定模型和实物零件双方是否吻合。除此以外，可以利用保留的尖角，通过复制的手段，借助距离调整等方法，得到模型的具体3D形态。
三、逆向工程技术在模具设计制造中的应用分析
1.以实物样件为标准优化模具制造。就模具工厂而言，可能从客户手中接收到三维模型资料或实物样件资料。在这样的情况下， 为了实现对客户提供优化的快速模具设计服务，有必要利用逆向工程技术，并在应用这项技术过程中有效地与CAD/CAM系统相互结合。换而言之，即需要以实物样本为标准，进而对模具制造进行优化。一方面，以零件实物的数字化点云为依据，利用逆向工程软件对数模进行构建，并使实体模型得到有效生成。另一方面，针对数字模型进行工艺分析及结构处理，然后制定出合理、科学的模具设计方案，从而通过三维CAD 的模具总体设计方案的结构设计得到有效完成。
2.对模具进行修改定型。在模具制造过程中，通常需对原始设计的模具型面进行反复修改，进而获取与相关要求相符的模具。但是，由于几何外形的变化，很难在原始CAD 模型上反映出来。因此，有必要利用逆向工程技术的表面数字化处理功能，同时结合CAD 模型重建技术，实现对模具的修改定型[4]。从实际工作经验来看，利用逆向工程技术进行模具修改定型，效率高，值得应用。
3.还原被损坏或磨损的模具。制造模具过程中，会发生损坏或者磨损等情况，针对这种情况便有必要进行还原修复。通常，在模具修复过程中，会使用到数控加工技术、表面工程技术以及热处理技术，但是这些技术的应用成本高，并且容易导致修复的模具发生破坏等状况。但是，利用逆向工程技术对被损坏或磨损的模具进行还原修复，则具备一定优势。在利用逆向工程技术过程中，主要是对磨损区域表明特征进行识别与恢复，进而构建完整的模具CAD 模型，进一步以恢复后的CAD 模型为依据，利用有限元方法进行冲压成形模拟及分析计算，然后完成对修复后CAD 模型的质量评价。这样，能够使模具修复的成本得到有效节省，并且还能够使模具的使用寿命得到有效提升。
4.利用逆向工程技术进行回弹检测。在薄板冲压成型过程中，会发生难以控制的回弹现象，此现象和模具几何形状以及材料的特点等因素有着密不可分的联系。为了使此类现象得到有效解决，可以应用逆向工程技术。首先，有必要利用逆向工程技术构建实际冲压件的数字模型，然后把此数字模型与原始CAD 模型进行对比分析，以此实现对三维冲压件回弹的评测，进而为模具修整提供有效建议。其次，将实际冲压件的数字化模型获取以后，可将其与有限元方法计算的回弹仿真结果进行对比，从而获取回弹仿真计算的误差，然后根据此误差构建回弹仿真误差补偿模型。整体而言，利用逆向工程技术进行回弹检测的效果显著，能够进一步提升模具设计制造的质量。
逆向工程技术包括了数据的采集、数字模型的构建以及数据的处理等功能，将其应用到模具设计制造过程中，有必要注重模型的优化、对模具进行修改定型，与此同时针对被损坏或者磨损的模具进行还原，并进行回弹检测，从而使模具的质量得到有效控制。
参考文献：
[1]张云.逆向工程技术在模具设计制造中的应用.2016.
[2]赵德强.模具设计制造中逆向工程技术的应用.2017.
[3]杨东媛.逆向工程技术在塑料模具设计中的应用.2017.
论文作者:彭宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
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