工模具制造商B&J Specialty使用Geomagic Control X成功避免了一款热冲压模具的交货延期,而一旦延期将会造成巨大损失——“3D扫描检测避免了一起损失高达两万美元的损失。更重要的是,它帮助我们避免了长达四周的延期,而这可能会危及OEM商的生产计划。”

       紧凑的生产计划和对质量的需求是工模具制造商们永远的痛。若返工对生产计划造成了影响,压力就会剧增,但又不能选择放弃。为了确保生产的成功,工模具制造商需要拥有技能、经验、技术以及所有能够获得的数据。

       B&J Specialty公司位于美国印第安纳州瓦瓦卡,是一家工模具制造商。他们通过刚刚购置的3D扫描工具获取上述所需的数据。该公司使用3D Systems公司的软件和GOM ATOS II白光扫描仪获取所需的信息,从而避免因延迟交付热冲压模具而造成的高昂损失。B&J公司的工艺工程师Dave Chrisman认为:“3D扫描避免了一起损失将高达两万美元的失误。但更重要的是,它帮助我们避免了长达四周的延期,而这可能会危及OEM商的生产计划。”

       B&J公司的客户是一家给汽车OEM商供货的厂商。客户发现B柱的冲压不符合设计规格,于是客户使用坐标测量CMM收集了20个关键的尺寸信息后,确定其冲压模具的确需要进行较大的改动。由于时间紧迫,客户只得要求B&J公司返工,同时提供了大量加工所需完善的细节。但是客户的解决方案是错误的。

        “为了出Control X的CMM测量报告,我们决定用一天的时间来对B柱进行扫描,并在三维检测软件Geomagic Control X中生成3D彩图。”Chrisman表示。“客户对此很满意,因为表面看上去最明显的解决方案实际上会导致问题变得越来更棘手。

Color mapping using Control X and 3D Scanning
Scan with color mapping in Geomagic Software

        通过色彩图确认得知,沿着部件上升的弧线过于平坦,但同时Chrisman从中获得的信息也比他从CMM中获得的信息要多。CMM仅有几个维度,而客户则认为位于弧形中央的模具位置太高。色彩图显示,需要将钢从弧形的末端移除,而不是从中间移除。“3D扫描可以让我们真正看到部件上的情况。否则的话,即使对模具返工,也只会发现冲压仍然处于不正确的状态。”

       理清头绪后,B&J公司对冲压模具进行了扫描,然后使用Geomagic Control X制作了色彩图。Chrisman指出,不能使用CMM进行检测。“考虑到模具的拆卸以及细节的繁复,如果使用CMM的话,会浪费掉好几周的时间,而我们根本浪费不起。”

 

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实现 3D 扫描的有效方法

       色彩图通常包含在给数控部门的工作说明中,Chrisman说:“模具一般都有人工制造的部分,所以无法确定是否能够与CAD数据匹配。在创建刀具路径之前,我们需要了解自己究竟该做些什么。”

        模具的色彩图提供的可视化参考有助于数控部门设计更加高效的刀具路径。Chrisman说:“这样做,防止我们做无用功,浪费时间,或是由于切削太深破坏掉硬质合金刀具。切削太深的话,会在几秒钟内对洛氏硬度为56到58的硬质刀具钢造成破坏。”

        3D Systems公司最后的任务是记录模具的变更。扫描返工后的模具后,Chrisman使用Geomagic Design X逆向工程软件构建可直接导入客户CAD系统的参数模型。Chrisman表示:“3D CAD数据为磨损检查、返工以及重新设计提供了标准。否则的话,各种变动和修理都会是一场噩梦。”

Color mapping image in Geomagic Control X
使用Geomagic Design X逆向工程构建可直接导入客户CAD系统的参数模型