文档介绍：汽车覆盖件逆向设计及其模具设计
中国石油大学（华东）本科毕业设计
中国石油大学（华东）毕业设计
汽车车门外板计算机辅助逆向设计
中国石油曲面重构技术[4][5]，并提出了许多有效的理论和方法。对汽车覆盖件的工艺分析与成形仿真，国外各汽车公司非常重视在产品批量生产之前对产品的工艺分析和可成形性与冲压工艺的研究与优化。当产品结构设计与制造工艺发生矛盾时，通常采用修改产品结构的方法来达到既满足整车结构又满足制造工艺要求[6]。同时，国外从概念设计开始就大量采用有限元模拟技术[7]，实现对产品的动力学分析、虚拟装配等的有效分析和预防，大大节省了开发成本，缩短了产品开发周期。
国内研究现状与分析
与国外的发展现状相比，我国从严格意义上对车身开发还没有形成从概念设计到造型风格的系统工程[8],新产品的开发能力很弱，更多的是通过引进国外技术或委托国外公司进行对汽车的开发。
国内对由二维工程图纸重构出三维CAD模型的研究也比较广泛、深入，发表了大量的论文[9][10]，但对汽车覆盖件等特别复杂的零部件研究相对较少，尤其是没有形成成熟的系统理论和行之有效的方法。对于逆向工程技术，我国在跟踪国外的研究理论、算法和方法进展的基础上进行了较多的应用研究，并取得了较大的理论成果，已成功应用于汽车车身的开发实践。对于汽车覆盖件的工艺分析与成形仿真，在国内，对整车性能及效果、冲压件的工艺性及经济性的重视还不够，导致产品制造成本高、质量差。同时，
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我国在有限元分析方面，大大落后于国外的发展应用水平，计算机辅助与虚拟产品开发基础薄弱。在实际的汽车覆盖件工艺分析中，大部分依靠专家的经验来分析。
随着我国加入WTO，市场竞争的不断加剧，各大公司正逐渐建立起自己的信息系统平台，各种主流软件正逐渐被应用于汽车产品的开发中。我国在先进计算机技术、虚拟数字化技术等方面的研究与应用水平正逐步向国外看齐。
3. 逆向工程的发展状况
逆向工程技术(Reverse Engineering，简称RE)是随着计算机技术的普及和进步，以及计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM)的迅猛发展而发展起来的。它是一个多学科综合性的术语，是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创造思维，对已有新产品进行解剖、深化和再创造，是已有设计的设计[11][12]。
在制造业，逆向技术是根据实物模型和样件测量数据，建立数学模型，得到其设计思想，从而进一步修改原有设计，然后将这些模型和表征用于产品分析、制造和加工生产的技术。随着数控测量技术的发展，这种技术己被广泛应用于机械、轻工、航空、航天、造船、汽车和模具等现代制造业的各个领域[13]。
4. 现代汽车模具工业发展趋势
随着汽车工业的迅速发展，新车型更新换代的速度不但加快，传统的覆盖件模具设计制造方法已不能适应产品开发的要求。汽车覆盖件模具作为汽车车身生产的重要工艺装备，直接制约着汽车产品的质量和新车型的开发。覆盖件模具因其设计制造难度大、周期长而常常成为制约汽车生产的主要因素。通用的二维CAD系统无法满足模具设计的一些特殊要求。为了提高模具设计的技术水平、缩短模具设计周期，应用针对汽车覆盖件模具结构设计的CAD系统进行设计是十分必要
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的。
5. 课题研究技术路线
汽车覆盖件的数字化建模，包括了覆盖件的点云数据采集、数据处理、曲面重构、建立拉伸模具、CAE分析等方面，需要分步骤完成。本课题的研究步骤如下：
（1）根据课题任务要求，阅读查阅国内外相关资料，了解逆向工程的相关知识，并学****CATIA软件。
（2）用三维激光扫描仪对富康车左***外板进行扫描，获得点云数据，并且用CATIA软件对获得的数据进行处理。
（3）用CATIA软件将处理的点云数据进行曲面重构。
（4）以重构的曲面为基础，用SolidWorks软件的模具设计模块进行拉伸模具设计。
（5）用软件对拉伸模具进行CAE分析。
车门外板点云数据的预处理
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车门外板点云数据的预处理
第二章 车门外板点云数据的预处理
1. 车门外板点云的采集
三维激光扫描仪介绍
近年来，随着传感技术、控制技术等相关技术的发展，出现了各种各样的样件表面数字化方法。数据的采集方式主要有两种[14][15][16]：一是传统的接触式测量法，如三坐标测量仪、三维激光扫描仪等；二是非接触式测量法，如激光三角法、图像法、距离法等。
三维激光扫描仪是指在