3D扫描逆向在模具镶块修复的应用

随着汽车行业的迅猛发展，汽车冲压模具的使用频率越来越高，模具冲次也越来越高，为了防止模具的磨损而重制模具，镶块在模具上被大量的使用。镶块是冲压模具的重要组成部分，镶块通过使用不同的材料增加模具的局部硬度，同时节省材料，镶块拼装在一起后，整体加工，也比较方便，最重要的一点就是方便后期维修，节省费用，提高模具的使用周期。冲压模具镶块在损坏或者磨损后，不能满足生产的精度要求，需要重新制造镶块，由于原始镶块在生产和制造过程中一般会经过钳工的打磨和推光，会导致实际的镶块和原始的3D数模存在很大的差异，如果按照原始设计的3D数模进行加工制作，就需要花费大量的时间在后期进行符型和研合。

为了缩短镶块的制作周期，同时节省成本，利用3D扫描获取镶块的点云数据并逆向，经过加工和推光后，直接更换原有损坏的镶块，供生产使用。

1、镶块3D扫描准备

镶块逆向的基础是点云数据，点云数据的质量很重要，其决定了最终的镶块3D数据的偏差和质量。镶块在扫描之前，需要对表面的灰尘擦拭干净，表面还需要喷显像剂，目的就是为了降低镶块的反光，提高点云的质量。

镶块喷显像剂和贴点

2、镶块点云获取

扫描过程要防止有震动、噪音以及强光等。采用手持非接触式激光三维扫描仪，获取镶块的三维数据，其特点不仅兼顾精度与扫描效率，还有较强的抗干扰能力，可以在强光下扫描，被测镶块可以不用喷显像剂。

镶块三维扫描点云数据

3、镶块点云处理

获取点云数据之后，需要对点云数据进行整理，首先采用Geomagic studio将点云数据摆正，方便后期逆向建模。其次对点云数据进行去噪，将镶块上的焊点、凹坑等区域通过选择流形进行去除、光顺处理。

利用geomagic对点云数据处理

4、镶块逆向建模和偏差分析

将处理好的点云数据导入到Geomagic design X或者UG软件，对点云进行自动分区域，区域划分是根据几何形状来进行，区域划分完之后，对区域划分不正确的地方进行修改，包括区域的合并、区域的分割。目的就是同一特征在同一区域，其次根据划分的区域进行曲面拟合，对于自由曲面，通过放样向导和扫掠向导进行曲面重建，最后拟合形成实体。

镶块3D数模偏差分析