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什么是手板模型?手板模型就是在沒(méi)有開(kāi)模具的前提下,根據(jù)產(chǎn)品外觀圖紙或結(jié)構(gòu)圖紙先做出的一個(gè)或幾個(gè)產(chǎn)品樣板,用來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品外觀或結(jié)構(gòu)合理性以及功能樣板。
手板也可以叫“樣板、首板、手辦、樣件、模型”,一個(gè)產(chǎn)品剛研發(fā)或設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品均需要做手板模型,設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品一般不能做到很完全,甚至無(wú)法使用,直接生產(chǎn)一旦有缺陷將全部報(bào)廢,大大浪費(fèi)人力和物力和時(shí)間;而手板一般情況是少數(shù)的樣品,制作周期短,損耗人力物力少,很快地找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足進(jìn)而改善,為產(chǎn)品定型量產(chǎn)提供充足的依據(jù),手板是驗(yàn)證產(chǎn)品可行性的一步,是找出設(shè)計(jì)產(chǎn)品的缺陷、不足、弊端直接且有效的方式,從而對(duì)缺陷進(jìn)行針對(duì)性的改善,直至不能從個(gè)別手板模型中找出不足,通常還需要進(jìn)行小批量的試產(chǎn)進(jìn)而找出批量里的不足加以改善。3D打印和CNC加工手板不需要模具,這無(wú)疑是手板制作的理想方式。
早期的手板其大部分都是用手工完成的,因?yàn)槭艿礁鞣N條件的限制,使得做出的手板工期長(zhǎng)而很難嚴(yán)格達(dá)到外觀和結(jié)構(gòu)圖紙的尺寸要求,因而其檢查外觀或結(jié)構(gòu)合理性的功能也大打折扣。隨著科技的進(jìn)步,技術(shù)的快速發(fā)展,使得手板制作的精度更高。而產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度也是逐漸成為競(jìng)爭(zhēng)的主要發(fā)力點(diǎn),研發(fā)速度跟不上,而手板制造恰恰能有效地提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度。在這種情況下,手板制造業(yè)便脫穎而出,成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的行業(yè)而蓬勃發(fā)展起來(lái)。
裂紋是當(dāng)手板的內(nèi)應(yīng)力超越金屬的強(qiáng)度極限時(shí),手板變發(fā)生裂紋,裂紋是手板的嚴(yán)峻缺點(diǎn),必須避免,為避免CNC手板裂紋的發(fā)生,在生產(chǎn)加工時(shí)要使壁厚均勻,裂紋變形后仍存在殘余應(yīng)力,因此在加工前首先要將殘余應(yīng)力去掉。裂紋可分為冷裂紋和熱裂紋。
熱裂紋是在金屬凝固晚期高溫下構(gòu)成的開(kāi)裂,多由機(jī)械應(yīng)力造成,其裂紋短、縫隙寬,形狀彎曲,縫隙內(nèi)呈現(xiàn)氧化色。鑄鋼和鋁合金手板易發(fā)生熱裂紋。為了避免熱裂紋,除改進(jìn)手板構(gòu)造、進(jìn)步鑄型讓步性外,還要嚴(yán)格控制鑄鋼和鑄鐵中的含硫量,由于硫能添加金屬的熱脆性。
冷裂紋是在較低溫度下構(gòu)成的開(kāi)裂,常出現(xiàn)在手板受拉伸的地方,通常由手板模型變形引起的,其裂紋細(xì)微,呈現(xiàn)接連直線狀,裂口外表潔凈,金有時(shí)也呈現(xiàn)細(xì)微的氧化色。壁厚不同大小形狀雜亂的手板,尤其是大型薄壁手板,易發(fā)生冷裂紋。但凡減小鍛造內(nèi)應(yīng)力的要素,都能避免冷裂紋,控制合金中的含磷量能夠避免添加冷脆性。
因大部分的裂紋是不可逆的,無(wú)法補(bǔ)救的,所以裂紋主要是以預(yù)防和避免措施為主,讓手板模型在制作過(guò)程盡量避免出現(xiàn)裂紋,豐銳模型在上一期有講過(guò)手板模型變形和裂紋該怎么辦?大家可以去了解下。
當(dāng)前汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,,就需要廠商加快研發(fā)的速度,逆向工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中就需要一個(gè)不但好還要快的實(shí)施方案。利用先進(jìn)的測(cè)量方法及先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備對(duì)汽車(chē)沖壓件進(jìn)行掃描,專用的曲面重構(gòu)及CAD軟件反求出符合實(shí)際生產(chǎn)需要的曲面模型圖紙。
RE技術(shù)通常涉及測(cè)量技術(shù)、曲面重構(gòu)、三維建模等相關(guān)技術(shù)。建立汽車(chē)沖壓件數(shù)學(xué)模型,可方便地應(yīng)用于沖壓件設(shè)計(jì)、沖壓件剛度設(shè)計(jì)、沖壓件模具制造等方面,大大縮短汽車(chē)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)周期。汽車(chē)車(chē)身沖壓件逆向設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中幾個(gè)階段的影響因素,在對(duì)比國(guó)內(nèi)外汽車(chē)沖壓件逆向設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程的基礎(chǔ)上,較完整實(shí)用的基于逆向工程的汽車(chē)車(chē)橋逆向設(shè)計(jì)流程和相關(guān)的方法原理。
首先研究了逆向工程中關(guān)于曲面零件測(cè)量方法的關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)行了探討,深度剖析了激光數(shù)字化技術(shù)對(duì)由曲面的測(cè)量方法及測(cè)量策略。對(duì)基本的測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理方法也進(jìn)行了充分地探討。在點(diǎn)云的過(guò)濾處理上進(jìn)行了技術(shù)性創(chuàng)新研究,并結(jié)合逆向設(shè)計(jì)軟件在工程實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域驗(yàn)證結(jié)果,證明該技術(shù)提高了設(shè)計(jì)工作的效率。系統(tǒng)地總結(jié)了NURBS曲面理論及點(diǎn)云數(shù)據(jù)分片的原理。
CATIA來(lái)進(jìn)行曲面建模的方法及流程,列舉了多種不同的曲面構(gòu)建方法。并提出了正逆向結(jié)合的曲面設(shè)計(jì)模式。提出的原理、技術(shù),利用精密儀器及先進(jìn)繪圖軟件繪制出車(chē)橋3D、2D圖紙。該圖紙已交付廠家,應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。還可應(yīng)用在其他具有類似結(jié)構(gòu)特征的曲面模型設(shè)計(jì)中。