thinkdesign板料回弹解决方法

图 1-1 GSM 工具栏 图 1-1 为 GSM 的工具栏，其功能强大，由于篇幅有限，下面仅用三个具体的实例来介绍 GSM 的功能，已起个抛砖引玉的作用。 二、快速提供多方案的设计。 随着生活水准的不断提高，消费者越来越关注产品的外观，在一个新产品的设计阶段，3D 模型工程师往往需要提供多种设计方案供设计师 或客户选择。传统的设计方式是每种方案都需要 3D 模型工程师一个一个去绘制，这样的设计方式周期长，修改不方便。GSM 提供了柔性创造性 设计修改能力，实现了用户自定义目标驱动的确精控制，自动维持设计与所有其他相关产品零件的集成，让设计师和客户轻松评估多种设计方案。
具设计的修改设计中去。 工程师通过白光机测量实际冲压结果，获取产品实际冲压点云数据，但是如何利用测量数据修改回弹？。
ThinkDesign 解决方案介绍
根据上述分析，Thinkdesign 提出了相应的钣金回弹补偿功能。 Thinkdesig 包含了结构设计的实体造型，装配，钣金，二维出图等模块，还包括了曲面设计，GSM 功能，混合建模，ISM 交互建模、 TDcompensator，DieDesign 等功能，下面是列举的是其板料回弹解决功能。 使用 DIE-DESIGN 修改回弹 基于 CAE 的分析结果，使用 Compensator FE 自动补偿回弹 基于扫描点云结果，使用 Compensator MD 自动补偿回弹
图 5 CMD 回弹补偿功能图示 CMD 除了可以基于 FEM(Finite Element Method)的数据外，还可以基于测量的数据来做回弹补偿，通过自动计算曲面与点云网格之间的变形量， 然后采用 GSM Replicate 功能将此变形量应用到需要修改的曲面上去。下面通过 B_Pillar 的回弹修改过程来简单介绍 CMD 的应用。 第一步：扫描实际冲压件，对齐点云与将要修改的曲面，将扫面点云网格化处理。
图 4-5 生成 3D 变形数据 第四步：Global Replicate 运算得出回弹补偿后的模具型面
图 4-6 得出回弹补偿后的模具型面 五、结论 GSM 这一 think3 所独创的建模技术，为工程师提供了前所未有的创建和修改能力，从而摆脱了传统设计中模型修改不便的局限性，也可以让 工程师快速创建模型的多种样式，从中挑选出最合适的外形，极大的提高了设计的创新水平和效率。
Thinkdesign 是 think3 公司对三维内核技术拥有完全自主知识产权的软件。他拥有全球领先的曲面与实体混合建模核心技术和独有的全 局形状建模技术（Global Shape Modeling，简称 GSM）。
GSM 为工程师提供了一种简单易用、极具创新的高级建模方式！它是目前唯一的快速创建和修改的工具，用户在设计的任何阶段都可 以迅速准确的进行设计修改，而不必重新建模。我们可以在局部或者全局的应用该技术，从而摆脱了传统设计中的局限性，给设计带来无限的创 新能力。
图 4-2 GSM 在回弹补偿解决过程中的作用 下面将 TD Compensator 如何应用 GSM 功能，结合 FEA 分析的补偿数据来重建模具型面的过程做一个说明。 第一步：输入几何体 可直接读取的数据格式有: – Catia (V4/V5) – Parasolid (UG, SolidWorks …) – Pro-E – IGES – STEP …
பைடு நூலகம்
图 2 需要修改的曲面和物理模型的扫描点云网格 通过图 2 所示，我们可以看出轮眉的物理模型已经做了修改，那么相应的数字模型得重新构建。这里我们可以采用 AMD 的功能自动去识别曲 面与网格之间的变形量，然后采用 GSM Replicate 功能将此变形量应用到需要修改的曲面上去，图 3 是 GSM Replicate 的修改界面，从中我们可
图 6 点云网格化处理 第二步：需要修改的曲面网格化处理
ThinkDesign 可以将需要修改的曲面进行网格化处理，网格化时注意网格尺寸大小和点云网格大小保持一致。
图 7 曲面网格化处理 第三步： 裁剪网格 这里，我们修改的是整体拉延 OP10 的型面，所以采用同一个边界将点云网格和曲面网格做裁剪，ThinkDesign 可以自动获取网格的边界。
以看出 GSM Replicate 在修改过程中可以设置变形量的比率值，并可以动态查看曲面的变化过程与检查曲面的变化质量。
图 3 采用 GSM Replicate 功能修改曲面 三、基于测量点云的回弹补偿修改（CMD:Compensation On Measure Data)
回弹是板料冲压成形过程中一种常见、但又很难解决的现象。通常，企业前期采用 CAE 分析来预防回弹，后期根据试模数据来修改回弹。这 两种方法都存在一个耗时费力的问题，那就是如何快速的根据 CAE 的数据或试模的数据来快速修改模具型面。
图 2-1 手机多方案设计 在图 2-1 中，3D 模型工程师只需绘制出一种方案的 3D 模型或采用已有的 3D 模型，其他方案的 3D 模型根据给出的轮廓线，应用 GSM 功 能就可以轻松实现。图 2-2 为 Advanced GSM 的操作过程，图 2-3 为设计好的手机多方案 3D 模型，
图 2-2 Advanced GSM 的操作过程
thinkdesign 板料回弹解决方法
2010-11-02 11:11:28| 分类： 汽车板料回弹解决 | 标签： |字号大中小 订阅 随着高强度板和铝合金的应用，回弹现象是板料成形过程中常见的缺陷，严重影响了公司模具设计的正确性和准确性，回弹效应使按照零件
的理论要求形状设计制造出的模具生产出的零件不符合零件设计的要求 。目前在模具设计时有如下一些问题： 采用手工修改钣金回弹量，修改过程是一个费时、费力、费钱的回弹补偿方法，并且修改后的模型曲面质量不好。 高强度板，回弹变形大，目前缺乏有效的手段进行控制。 修改模具型面的次数较多，增加了模具的试模次数，模具的设计与制造周期长。 对于外来的模型，常常需要修补破面。目前使用的软件修补效率较低，曲面质量得不到有效保证 工程师通过优化 FEA 步骤，获得尽可能准确的结果。但是 FEA 工作和设计工作是独立的，需要工程师花费大量的时间和精力把结果反馈到模
大大节省模型修改时间。
修改后的型面保持和原先型面相同的曲面拓补结构和曲面质量。
不需要逆向过程。
GSM 技术让设计插上自由飞翔的翅膀
2010-11-02 09:48:55| 分类： thinkdesign 技术 | 标签： |字号大中小 订阅
一、引言 Think3 是意大利计算机辅助设计与制造市场的领导者，被誉为欧洲 PLM 市场前三位的提供商之一，在工业设计领域是富有经验的咨询顾问 和技术的领导者。
图 2-3 手机多方案 3D 模型 三、自由修改，创意无限。
新产品的设计过程中外形的修改是少不了的，采用传统的修改方式，曲面外观的修改需要从曲面的构架线修改起，这样的过程使修改变得 困难和修改周期长。如图 3-1 中，汽车外观已设计完毕，经设计评估后需要把汽车行李箱盖的外形向上微微调整。
图 3-1 需要修改的外形 THINK3 抛弃了传统的修改方法，研发出了世界上独一无二的 GSM 技术，不但对曲面的修改非常容易，而且保留了原有曲面的拓扑关系， 即使是 A 级曲面也能轻松应对。图 3-2 为 GSM Blend 的操作过程，在图中的对话框中我们可以精确的输入控制数据来达到我们想要的外形。
如果修改的不是整体拉延型面,比如压料面不修改，那么在 GSM Replicate 运算中，修改对象可以不选择压料面，最后再将压料面与其他部分 桥接起来。
四、结论
图 10 GSM Replicate 运算结果
AMD&CMD 技术提供了一种快速基于扫描点云修改 3D 数据的解决方案，促进了数字和物理模型的融合，它可以广泛应用于工业设计与汽车模 具设计行业，其具有如下特点：
图 4-3 输入几何对象 第二步：读取 mesh 数据，检测数据是否正确 l 分别从原始 mesh 和 compensated mesh 文件中读取节点信息。 l 要求：两种 mesh 的节点数量必须一致，而且一一对应。
图 4-4 比较节点信息 第三步： 计算分析，得出 3D 变化数据 l 设定相关参数后计算 GSM 变化 l 变化结果保存到新的参考曲面中
ThinkDesign 的 AMD 和 CMD 功能—基于扫描点云的模型修改技术介绍
2010-11-02 10:01:27| 分类： thinkdesign 技术 | 标签： |字号大中小 订阅 一、引言
ThinkDesign1979 年诞生于意大利的 Think3 公司，是一款可以自由发挥你的创造力和想象力的超现代造型设计软件。它拥有全球领先的混合 建模核心技术和独有的全局形状建模技术（Global Shape Modeling，简称 GSM）。GSM 是一个快速创建和修改的工具，用户在设计的任何阶段都 可以迅速准确的进行设计修改，而不必重新建模。
如图 4-1 钣金回弹 Think3 在 FEA 和优化模具设计之间搭建了沟通的桥梁 — TD Compensator，它通过 GSM 功能实现了过程的自动化，提高了效率。 配合 FEA 的数据，工程师再也不必花费大量时间来重建回弹补偿曲面，TD Compensator 让工程师做出更好的用于加工的模具型面。图 4-1 为 GSM 在回弹补偿解决过程中的作用。
图 4 冲压产品典型设计制造流程 Compensator 是基于 GSM 技术开发的用于进行板料回弹补偿的 CAD 工具，它提供了上述两种问题的解决方法。 在实际应用中，由于新材料 特性不确定等因素导致 CAE 的分析常常与实际冲压结果不一致，基于这个原因，think3 与 BMW 合作，推出了一种基于测量点云的回弹补偿修改 功能—CMD.
图 1 新产品典型设计流程 从图 1 可以看出，物理样机仍然是产品研发过程中非常重要的一个环节，数字和物理环境之间需要彼此交互，即数字模型常常需要根据物理 样机的修改而修改。以往我们常常采用逆向的方式来重新构建 3D 模型，其逆向过程使修改变得困难和修改周期长。 3D 数字模型如何快速根据物理样机的改变而改变，这就是 AMD 的功能，它解决了根据相似物理模型建立数字模型的问题。物理模型通过机 械加工或手工修改后，测量其外形，原来的 3D 模型就可以基于测量的点云来变形，且保持数字模型的质量。
基于 GSM 功能，ThinkDesign 推出了一种基于扫描点云的模型修改技术-AMD&CMD 技术，笔者经过一段时间的学习和应用，在此将其功能做 个简单介绍。 二、基于测量点云的曲面自适应修改（AMD: Adaption On Measured Data）
计算机辅助设计在新产品设计中得到了广泛的应用，设计师借助 3D 辅助设计软件来设计、渲染一个虚拟的 3D 数字模型。但是，往往在数 字环境下看起来很好的产品放到实际环境中时，就不是那么回事了，为了保证数字模型和物理模型尺寸的一致，新产品的典型设计流程包括下面 几个阶段：
图 8 网格裁剪 第四步： 计算分析，得出 3D 变化数据
设定 CMD 相关参数后计算点云网格与曲面网格之间的变形量,变形量数据以图 9 所示的小平面来表示。
图 9 生成 3D 变形参考数据 第五步：Global Replicate 运算得出回弹补偿后的拉延型面
GSM Replicate 可以设置变形量的比率值，默认的比率值在 0~1 之间，有的时候我们希望补偿多一点，该值也可以超过 1。
图 3-2 为 GSM Blend 的操作过程 四、攻克钣金回弹难题 长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于复杂的板料成形零件无法准确预测成形的结果， 难以预防缺陷的产生，只能通过经验或类似零件的现有工艺资料，通过不断的试模、修模才能成功。
如图 4-1 所示，钣金回弹一直是冲压成型的难题，目前情况下，模具工程师通过使用 FEA(有限元分析) 工具来分析回弹。但是 FEA 工作和 设计工作是独立的，需要模具工程师花费大量的时间和精力把分析结果应用到模具设计的修改中去。