引言

　　TD產品是國內領先PLM供就商艾克斯特與歐洲著名PLM供應think3公司合資后，推出的全新系列產品，它繼承了艾克斯特多年的本土實施經驗，并結合了世界頂級的高端三維技術，易學易用，功能強大，為中國用戶帶來了全新的設計體驗。

　　Extech公司(北京艾克斯特信息技術有限公司)對TD產品三維內核技術的完全自主知識產權。TD全球領先的曲面與實體混合建模核心技術和獨有的全局形狀建模技術(Global Shape Modeling，簡稱GSM)是該產品的一大亮點，筆者就針對該技術向大家做一個介紹。

　　GSM為工程師提供了一種簡單易用、極具創新的高級建模方式，它是目前世界上唯一的快速創建和修改工具，用戶在設計的任何階段都可以迅速準確的進行設計修改，而不必重新建模。我們可以在局部或者全局應用該技術，從而擺脫了傳統設計中的局限性，給設計帶來無限的創新能力。

　　圖1-1為GSM的工具欄，其功能強大，由于篇幅有限，下面僅用三個具體的實例來介紹GSM的功能，以拋磚引玉。

　　隨著生活水平的不斷提高，消費者越來越關注產品的外觀。在一個新產品的設計階段，3D模型工程師往往需要提供多種設計方案供設計師或客戶選擇。傳統的設計方式是：每種方案都需要3D模型工程師一個一個去繪制，這樣的設計方式周期長，修改不方便。GSM提供了柔性創造性的設計修改能力，實現了用戶自定義目標驅動的確精控制，自動維持設計與所有其他相關產品零件的集成，讓設計師和客戶輕松評估多種設計方案。

圖2-1手機多方案設計

　　在圖2-1中，3D模型工程師只需繪制出一種方案的3D模型或采用已有的3D模型，其他方案的3D模型根據給出的輪廓線，應用GSM功能就可以輕松實現。圖2-2為Advanced GSM的操作過程，圖2-3為設計好的手機多方案3D模型。

圖2-2 Advanced GSM的操作過程

圖2-3 手機多方案3D模型

　　自由修改，創意無限

　　新產品的設計過程中外形的修改是少不了的，采用傳統的修改方式，曲面外觀的修改需要從曲面的構架線起修改，這樣的過程使修改變得困難，修改周期也很長。如圖3-1中，汽車外觀已設計完畢，經設計評估后需要把汽車行李箱蓋的外形向上微微調整。

圖3-1 需要修改的外形

　　TD拋棄了傳統的修改方法，研發出了世界上獨一無二的GSM技術，不但對曲面的修改非常容易，而且保留了原有曲面的拓撲關系，即使是A級曲面也能輕松應對。圖3-2為GSM Blend的操作過程，在圖中的對話框中我們可以精確的輸入控制數據來達到我們想要的外形。

圖3-2為GSM Blend的操作過程

　　攻克鈑金回彈難題

　　長期以來，困擾廣大模具設計人員的主要問題就是較長的模具開發設計周期，特別是對于復雜的板料成形零件無法準確預測成形的結果，難以預防缺陷的產生，只能通過經驗或類似零件的現有工藝資料，通過不斷的試模、修模才能成功。如圖4-1所示，鈑金回彈一直是沖壓成型的難題，目前情況下，模具工程師通過使用FEA(有限元分析) 工具來分析回彈。但是FEA工作和設計工作是獨立的，需要模具工程師花費大量的時間和精力把分析結果應用到模具設計的修改中去。

如圖4-1 鈑金回彈

　　TD在FEA和優化模具設計之間搭建了溝通的橋梁——TD Compensator，它通過GSM功能實現了過程的自動化，提高了效率。

　　配合FEA的數據，工程師再也不必花費大量時間來重建回彈補償曲面，TD Compensator讓工程師做出更好的用于加工的模具型面。圖4-2為GSM在回彈補償解決過程中的作用。

圖4-2 GSM在回彈補償解決過程中的作用

　　下面將TD Compensator如何應用GSM功能，結合FEA分析的補償數據來重建模具型面的過程做一個說明。

　　第一步：輸入幾何體可直接讀取的數據格式有:

　　– Catia (V4/V5)

　　– Parasolid (UG, SolidWorks …)

　　– Pro-E

　　– IGES

　　– STEP

　　…

圖4-3 輸入幾何對象

　　第二步：讀取mesh數據，檢測數據是否正確

　　分別從原始mesh和compensated mesh文件中讀取節點信息。

　　要求：兩種mesh的節點數量必須一致，而且一一對應。

　　第三步： 計算分析，得出3D變化數據

　　設定相關參數后計算GSM變化

　　變化結果保存到新的參考曲面中

圖4-5 生成3D變形數據

　　第四步：Global Replicate運算得出回彈補償后的模具型面

圖4-6 得出回彈補償后的模具型面

　　結論

　　GSM這一TD所獨有的建模技術，為工程師提供了前所未有的創建和修改能力，從而擺脫了傳統設計中模型修改不便的局限性，也可以讓工程師快速創建模型的多種樣式，從中挑選出最合適的外形，極大的提高了設計的創新水平和效率，讓設計插上了自由飛翔的翅膀。