案例研究：使用 QUICKSURFACE 修复变形的玻璃成型模具

发布日期：2026 年 6 月 10 日 | 来源：QUICKSURFACE

修复变形的玻璃成型模具

预测性维护与现实之间的差距

预测性维护，也可以称为预期维护，目标是在故障发生之前提前预防。但在现实中，许多行业仍然面临一个关键难题：当零部件必须更换，而这些零部件已经不复存在时，该怎么办？

巴黎最近的一个项目清楚地说明了这一点。连接 Chatelet-Les Halles 地铁与 RER 的一套大型输送系统需要进行长期维护。据《巴黎人报》报道，RATP原计划用六个月完成三条输送带上 2,400 个部件的全面更新，但维修所需零件已不再在市场上供应，因此必须重新制造。运营方选择了一家新的供应商，由其重新设计托板并批量生产。任何从事工业制造或设备维护的人都能理解这种情况的严重性。当关键部件无法获得时，生产、基础设施或服务都可能放缓，甚至完全停摆。这正是结构化 Scan-to-CAD 工作流程变得至关重要的地方。

项目挑战

一家从事工业玻璃成型的公司也遇到了类似挑战。他们需要修复三套由多个零件组成的玻璃成型模具。随着使用时间增加，这些模具出现了以下问题：

受损模具实物 - 裂纹与磨损痕迹

受损模具实物 - 边缘与表面变形

·        裂纹和可见损伤

·        边缘及中心区域因磨损产生变形

·        装配部件之间出现错位

·        局部不一致影响了功能几何形状

在虚拟装配过程中，模具显示出明显偏差：

·        一个浮动部件由于未完全拧紧而出现偏移

·        边缘和中心区域存在可见变形

·        曲线轮廓因累积磨损和装配错位而发生偏移

·        平面度和直线度缺陷影响了整体一致性

模具虚拟装配检查

装配偏差与几何不一致问题

这些模具已经不再遵循稳定、合理的几何关系。项目目标并不是简单复制旧模具，而是对其进行修复、校正和稳定化处理，使其能够重新支持可靠生产。

解决方案合作伙伴

TRISKAN 解决方案合作伙伴

该项目由 TRISKAN 执行。TRISKAN 是 QUICKSURFACEAssociate Partner，同时也是经认可的演示与支持合作伙伴。自 2018 年以来，TRISKAN 持续发展 3D 扫描、逆向工程和检测服务能力。作为SCANOLOGY 和 3D EVOK 的官方合作伙伴及分销商，TRISKAN 也提供 SIMSCAN 系列 3D 扫描仪。

TRISKAN 经理 Marc-Antoine Hejnal 负责整个工作流程，并将其在检测和工程应用领域的3D 解决方案经验应用到项目中。

数据采集：高精度扫描

TRISKAN 使用 Scanology SIMSCAN 对模具进行数字化采集。

·        分辨率最高可达 0.025 mm

·        能够快速采集复杂且磨损的表面

·        即使面对受损几何，也能保持高精度

SIMSCAN 扫描模具

扫描过程与模具定位

复杂受损表面的数据采集

通过 DEFINSIGHT，扫描数据借助插件集成直接传输到 QUICKSURFACE 中，形成顺畅的工作流程。这为模具建立了可靠的数字化表达，也为后续Scan-to-CAD 流程提供了精确基础。

使用 QUICKSURFACE 从扫描到 CAD

QUICKSURFACE 能够高效处理大型 .ply 文件，并在保持受控偏差的同时，通过减少多边形数量进行优化。

重建过程遵循了结构化工作流程。

1. 模具部件的虚拟装配

TRISKAN 首先在数字环境中装配所有扫描得到的模具部件，以还原其真实配置。

QUICKSURFACE 中的部件虚拟装配

虚拟装配后的偏差分析

·        基于基础几何体进行对齐

·        手动细化对齐结果

·        通过偏差分析进行验证

这一步确保了所有部件的位置准确，同时揭示了由磨损和装配状态造成的错位。

2. 建立整体几何框架

团队定义了模具的整体结构，并对主要几何进行稳定化处理。

整体几何框架定义

建立一致的参考几何

在这一阶段使用的 QUICKSURFACE Pro 关键工具和方法包括：

·        截面 Sections

·        Sketch Assist

·        Deviation Analyzer 偏差分析器

这一阶段建立了稳定一致的参考几何，并修正了全局不一致问题。

3. 建模玻璃成型功能几何

TRISKAN 精确重建了模具的功能轮廓。

功能轮廓重建

在这一阶段，TRISKAN 结合使用多种 QUICKSURFACE 建模工具和技术：

·        使用 3D Sketch 创建精确曲线和轮廓

·        通过基于截面的重建定义几何

·        使用 Sweep 和 Loft 操作构建平滑连续的曲面

曲线与截面重建

Sweep 与 Loft 曲面建模

关键调整包括：

·        修正偏移的曲线轮廓

·        将缺口区域优化为更合理、更对称的形状

·        在尽可能大的范围内保留功能几何

4. 将重建几何集成到模具中

重建后的特征被整合到完整模具组件中，确保最终模型具备一致性和功能性。该阶段结合使用QUICKSURFACE 工具和验证流程完成：

·        使用阵列特征处理重复元素

·        通过布尔运算合并并优化几何

·        使用 Deviation Analyzer 持续对照扫描数据进行评估

偏差分析在该步骤中起到关键作用，使 TRISKAN 能够验证重建几何的精度，并确保所有整合特征保持在可接受公差范围内。最终，所有元素能够正确配合，形成完整、可投入生产的模型。

变形校正和浮动部件偏移分析

1.    校正边缘和中心区域的变形（可能由磨损导致）

2.    识别未完全拧紧的浮动部件所产生的偏移

轮廓偏移与对称化重建

3.    校正边缘和中心区域的变形（可能由磨损导致）

4.    由于重建模型在两个模块之间保持完全对称，而实物在虚拟装配中显示出磨损和错位，因此需处理已偏移的曲线轮廓

平面度与直线度缺陷校正

5.    校正平面度和直线度缺陷

缺口区域轮廓优化

6.    将缺口处轮廓调整为更合理、更对称的形状

工程说明

·        总体状态：模具因磨损已经显著变形，并存在明显不一致。

·        建模方法：最终 CAD 表示的是经过校正和稳定化处理后的模具版本。

·        功能保留：关键几何尽可能接近原始功能要求。

·        孔位：螺钉孔位置已定义，但最终规格应由制造方确认。

·        交付物：可编辑的 .STEP 文件便于后续需要时继续调整。

项目结果

TRISKAN 交付了完整重建、可用于生产的 CAD 模型。模型校正了与磨损相关的变形，并恢复了模具各部件之间的正确对齐关系。通过将几何稳定为一致且合理的结构，最终模型既适合可靠制造，又保留了玻璃成型所需的核心功能特征。

重建后的生产就绪 CAD 模型

最终模型验证结果

为什么选择 QUICKSURFACE

该项目展示了 QUICKSURFACE 在以下方面的能力：

·        高效处理大型扫描数据集

·        从不完美的几何中实现精确重建

·        结合参数化与自由曲面工作流程

·        建立结构化、可靠的 Scan-to-CAD 流程

工程师不必只是复制已经磨损的零件，而可以重建其设计意图和功能。

结语

随着工装磨损并逐渐偏离原始状态，恢复稳定、可靠的几何对于维持生产至关重要。

结构化的 Scan-to-CAD 工作流程正是在这里发挥关键作用：它将真实世界中的部件转化为准确、可投入生产的CAD 模型。

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