三维设计简化碳纤维产品原型制作过程 - 文章

三维设计简化碳纤维产品原型制作过程

作者：力克系统（上海）有限公司

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Trek Bicycle公司是一家著名的高科技竞赛自行车制造商，该公司的竞赛自行车采用气动设计，并使用了碳纤维复合材料，具有超轻和强韧的特点。此外，该公司还设计有各类旅行和山地自行车。

产品开发带来的挑战

就碳纤维材料而言，由于具有沿单一方向韧度高的特点，给产品设计和开发带来了一定的应用挑战。这是因为，复合材料工程师在铺设多张碳纤维材料时，必须确保纤维的方向不同，这样才能制造出在各个方向上都强韧的复合材料零部件。

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图 1，三维设计软件能够将设计时间大大缩短

过去，Trek Bicycle公司的复合材料工程师都是使用CAD软件来查看零件的三维模型，由此推测出三维模型展平时的外观形状，并手绘出模型的二维图像，用作从复合材料上裁剪部件的样版。然后，他们将制成的预成品部件放入模具中，以检查其精准性。依靠目测，工程师们可以判断出预成品部件与模具不吻合的地方，然后再返回制图板，重复先前的程序，直至两者完全吻合为止。

经过多年的开发和经验积累，Trek Bicycle公司已经对一些复合材料预成品部件进行了完善，但是，当面临新的模型和设计时，该公司仍需要制作新的预成品部件。随着自行车设计的日益复杂化，其零件的设计也变得更具挑战性，而且一个零件的改动往往会影响到其他零件的吻合性和性能。此外，每个模型都有至少5个部件和12种不同的结构尺寸。因此，一种新模型的开发通常需要约1年的时间，这其中包含了数百种原型开发。按照Trek Bicycle公司最新的碳纤维竞赛自行车设计计划，从设计通过到全面投产，工程设计团队只有3个月的时间。显然，采用手工制作预成品部件基本是不可能完成任务的。

简化开发过程

在研究了许多用于展平三维复合材料模型的软件后，Trek Bicycle公司的工程设计团队认为，大部分软件都无法处理像自行车零件这样复杂的曲率和角度，而在观看了力克DesignConcept TechTex软件的产品演示后，该公司的工程设计团队发现，他们找到了一个很好的解决方案：DesignConcept TechTex可以帮助用户快速而轻松地将三维模型转变为二维图像，从而加快产品的开发进程，同时还能够显著提高产品的质量。

Trek Bicycle公司的复合材料工程师James Colegrove先生表示：“DesignConcept TechTex是唯一一款能有效兼容我们的绘图系统，并可同时导入多种文件类型的应用软件。不像使用其他应用软件，我们必须购买新的CAD系统以确保兼容性。而面对如此短的项目开发时间，这是无法接受的。”

采用DesignConcept TechTex软件后，Trek Bicycle公司的工程设计团队迅速创建出了模具边界曲线，由此得到的最初的预成品部件要比手绘模型更精确，而且模具参数的任何变动也都会自动地反映在预成品部件的形状上，一次性地满足了预成品部件的精度要求。

在DesignConcept TechTex软件的帮助下，该公司将预成品部件和原型制作的开发时间从数周缩减至几个小时。

优化生产

对于新的Trek Madone，工程设计团队采用DesignConcept TechTex快速制成了首批原型零件，然后对其进行了强度和耐久性测试。若是在过去，下一步则需要工程技术人员对零件进行生产验证。但现在，在工程设计团队的监督下，操作人员在一开始就能够采用原型零件来生产自行车。一旦试验自行车通过测试和试用，即可全面投入生产，速度要比以前采用的开发原型方法快数月。

James Colegrove先生说：“DesignConcept TechTex能很好地处理复杂的形状，这远超出了我们的预想。它拼接形状的方式及零件的高质量都给我们留下了深刻的印象。采用DesignConcept TechTex后，与工业设计师的协作变得更加方便，而且开发各种潮流自行车也更轻松简单，同时还可确保产品具备满足客户需求的杰出性能。”

Trek Bicycle公司表示，其所有的新碳纤维自行车模型及原有模型的零件更新都将采用DesignConcept TechTex。该软件不仅使工程师能将更多时间专注于繁杂的新模型开发，同时还有助于他们进行创新，加快产品的上市的时间。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (8/11/2010)


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