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文檔簡介
摘要本文旨在設(shè)計(jì)并開發(fā)一款基于3D打印技術(shù)的便攜式電風(fēng)扇,并完成其樣機(jī)的制備。首先,通過對市場需求和現(xiàn)有產(chǎn)品的分析,確定了電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)。隨后,利用3D建模軟件進(jìn)行了電風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并優(yōu)化了關(guān)鍵部件以確保其性能與便攜性的平衡。在設(shè)計(jì)過程中,特別考慮了3D打印技術(shù)的特點(diǎn)和限制,以確保設(shè)計(jì)的可行性和打印的精度。接著,通過3D打印技術(shù)制備了電風(fēng)扇的各個(gè)部件,并進(jìn)行了組裝和調(diào)試。最終,成功制備出了一款結(jié)構(gòu)緊湊、輕便易攜、性能穩(wěn)定的便攜式電風(fēng)扇樣機(jī)。本文的研究成果不僅展示了3D打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用潛力,也為便攜式電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供了新的思路和方法。關(guān)鍵詞:3D打??;便攜式電風(fēng)扇;設(shè)計(jì)開發(fā);結(jié)構(gòu);優(yōu)化
AbstractThispaperaimstodesignanddevelopaportableelectricfanbasedon3Dprintingtechnology,andtocompleteitsprototype.Firstofall,throughtheanalysisofmarketdemandandexistingproducts,thedesignrequirementsandobjectivesofelectricfansaredetermined.Then,thestructureofthefanisdesignedwith3Dmodelingsoftware,andthekeycomponentsareoptimizedtoensurethebalancebetweenperformanceandportability.Inthedesignprocess,specialconsiderationof3Dprintingtechnologyfeaturesandlimitationstoensurethefeasibilityofthedesignandprintingaccuracy.Then,thevariouspartsoftheelectricfanarefabricatedby3Dprintingtechnology,andassembledanddebugged.Finally,aportableelectricfanprototypewithcompactstructure,portabilityandstableperformancewassuccessfullyprepared.Theresearchresultsnotonlyshowtheapplicationpotentialof3Dprintingtechnologyinproductdesignanddevelopment,butalsoprovidenewideasandmethodsforthedesigninnovationofportableelectricfans.Keywords:3Dprinting;portableelectricfan;designanddevelopment;structure;optimization目錄TOC\o"1-3"\h\u3123基于3D打印的便攜式電風(fēng)設(shè)計(jì)開發(fā)與樣機(jī)制備 125378摘要 219297Abstract 316884第一章緒論 1115161.1課題背景 1106361.23D打印技術(shù)在電風(fēng)扇制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀 1156281.2.13D打印技術(shù)的基本原理和分類 1246861.2.23D打印技術(shù)在家電制造中的應(yīng)用概況 2123731.33D打印未來發(fā)展趨勢與展望 322378第二章便攜式電風(fēng)扇設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 438362.1便攜式電風(fēng)扇材料選用分析 4200383.2便攜式電風(fēng)扇制造工藝 5228123.3產(chǎn)品質(zhì)量控制 611888第三章便攜式電風(fēng)扇尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 774563.1便攜式電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7216233.1.1確定整體外殼壁厚 7301843.1.2加強(qiáng)筋設(shè)計(jì) 815723.1.3圓角設(shè)計(jì) 9222633.1.4支撐面的設(shè)計(jì) 106043.1.5拔模斜度 10325783.1.6卡扣固定結(jié)構(gòu)選擇設(shè)計(jì) 11167063.2便攜式電風(fēng)扇的應(yīng)用裝配設(shè)計(jì) 13285093.2.1便攜式電風(fēng)扇安裝方法 13282033.2.2便攜式電風(fēng)扇裝配要求 14261303.3圖紙及相關(guān)尺寸 1512894第四章3D打印工藝選用和設(shè)計(jì) 18160374.13D打印原理介紹和工藝選擇 18242554.23D打印材料的選擇和打印流程 1898154.3光固化打印的參數(shù)設(shè)定 19132594.4支撐設(shè)計(jì) 2027914.5產(chǎn)品展示 2117050總結(jié) 2329211致謝 2430396參考文獻(xiàn) 25第一章緒論1.1課題背景隨著科技的飛速發(fā)展,3D打印技術(shù)作為一種革命性的制造技術(shù),正逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域。它以其獨(dú)特的逐層堆積方式,實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字模型到實(shí)體對象的快速、精確制造,極大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期并降低了成本。同時(shí),3D打印技術(shù)的高度靈活性和定制化能力,使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造成為可能,為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了廣闊的空間。另一方面,便攜式電風(fēng)扇作為夏季消暑的常用電器,因其小巧輕便、便于攜帶而受到廣泛歡迎。然而,傳統(tǒng)的便攜式電風(fēng)扇在設(shè)計(jì)上往往受到制造工藝的限制,難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和個(gè)性化外觀。此外,隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品品質(zhì)和審美要求的不斷提高,傳統(tǒng)電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)已經(jīng)難以滿足市場需求。因此,本課題提出將3D打印技術(shù)應(yīng)用于便攜式電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)開發(fā)與樣機(jī)制備中。通過利用3D打印技術(shù)的優(yōu)勢,可以突破傳統(tǒng)制造工藝的限制,實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和外觀的個(gè)性化設(shè)計(jì)。同時(shí),3D打印技術(shù)還可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低制造成本,提高市場競爭力。本課題的研究將為便攜式電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供新的思路和方法,推動(dòng)3D打印技術(shù)在電器產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展?;?D打印的便攜式電風(fēng)扇設(shè)計(jì)開發(fā)與樣機(jī)制備具有重要的研究意義和市場價(jià)值。通過本課題的研究,有望為相關(guān)行業(yè)帶來革命性的變革和創(chuàng)新。1.23D打印技術(shù)在電風(fēng)扇制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀1.2.13D打印技術(shù)的基本原理和分類3D打印技術(shù)的基本原理是離散-堆積原理,也被稱為增材制造。它根據(jù)零件的三維模型數(shù)據(jù),通過材料的精確堆積,逐層制造零件。具體來說,3D打印技術(shù)是通過將材料層疊起來創(chuàng)建物體的過程。每一層都是在之前層的基礎(chǔ)上構(gòu)建的,直到最終形成一個(gè)完整的三維物體。至于3D打印技術(shù)的分類,它可以根據(jù)所使用的材料類型和成型方式的不同而有所區(qū)分。以下是一些常見的3D打印技術(shù)分類:1.光固化成型技術(shù)(SLA):使用特定波長與強(qiáng)度的激光聚焦到液態(tài)的光固化材料表面,使之由點(diǎn)到線,由線到面順序凝固,從而構(gòu)建實(shí)體。這種技術(shù)主要用于制造精度要求較高的模型。2.熔融沉積成型技術(shù)(FDM):將絲狀的熱塑性材料通過噴頭加熱融化,然后擠出并沉積在構(gòu)建平臺上,逐層堆積形成物體。這種技術(shù)常用于制造塑料零件和原型。3.選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS):使用激光照射粉末材料,將其燒結(jié)成固體形狀。未燒結(jié)的粉末則起到支撐作用,并在打印結(jié)束后可以回收利用。這種技術(shù)適用于制造金屬、塑料、陶瓷等多種材料的零件。4.分層實(shí)體制造技術(shù)(LOM):以片材為原材料,通過激光切割每一層的內(nèi)外輪廓,然后利用熱粘壓裝置將新一層材料疊加在已切割的層上,并進(jìn)行熱壓粘合。通過反復(fù)進(jìn)行切割和粘合操作,最終形成三維物體。這種技術(shù)常用于制造大型零件或模型。以上只是3D打印技術(shù)的一些常見分類方式,實(shí)際上還有很多其他的技術(shù)和方法在不斷發(fā)展和創(chuàng)新中。每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍,具體選擇哪種技術(shù)取決于打印需求、材料選擇以及成本考慮等因素。1.2.23D打印技術(shù)在家電制造中的應(yīng)用概況3D打印技術(shù)在家電制造中的應(yīng)用正逐漸擴(kuò)展和深化。隨著消費(fèi)者對家電產(chǎn)品個(gè)性化和定制化需求的增加,傳統(tǒng)的家電制造方式已經(jīng)難以滿足市場需求。而3D打印技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢,正在為家電制造帶來革命性的變革。通過3D打印技術(shù),家電制造商可以根據(jù)消費(fèi)者的具體需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)。消費(fèi)者可以根據(jù)自己的喜好和需求,選擇顏色、形狀、功能等進(jìn)行定制,從而獲得完全符合個(gè)人需求的家電產(chǎn)品。這一優(yōu)勢使得3D打印技術(shù)在家電領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。3D打印技術(shù)可以大大縮短家電產(chǎn)品的開發(fā)周期。在家電設(shè)計(jì)過程中,通常需要進(jìn)行多次的原型制作和測試。而3D打印技術(shù)可以將數(shù)字模型直接轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型,實(shí)現(xiàn)快速、靈活的原型制作,幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn),從而加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。3D打印技術(shù)還為家電制造商帶來了更多的產(chǎn)品創(chuàng)新機(jī)會(huì)。它可以打破傳統(tǒng)的制造限制,實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜、精細(xì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。通過3D打印技術(shù),制造商可以制作出各種形狀獨(dú)特、功能豐富的家電產(chǎn)品,滿足消費(fèi)者對產(chǎn)品個(gè)性化和創(chuàng)新的需求。傳統(tǒng)的家電制造通常需要大規(guī)模生產(chǎn),而3D打印技術(shù)可以根據(jù)需求進(jìn)行精準(zhǔn)制造,避免了過量生產(chǎn)和資源的浪費(fèi)。這不僅降低了制造成本,也符合可持續(xù)發(fā)展的理念。在具體應(yīng)用方面,一些大型家電企業(yè)已經(jīng)開始嘗試采用3D打印技術(shù)來開發(fā)新產(chǎn)品。他們利用3D打印技術(shù)制作出各種創(chuàng)新的家電產(chǎn)品原型,并進(jìn)行功能和外觀的測試。一旦測試通過,這些原型就可以快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品,并投放市場。1.33D打印未來發(fā)展趨勢與展望3D打印技術(shù)在家電制造業(yè)的未來應(yīng)用會(huì)越來越多,優(yōu)勢主要在下面幾個(gè)方面。1.定制化與個(gè)性化:3D打印技術(shù)允許制造商根據(jù)消費(fèi)者的具體需求和偏好,生產(chǎn)出定制化和個(gè)性化的家電產(chǎn)品。這不僅可以滿足消費(fèi)者對獨(dú)特性和個(gè)性化的追求,還可以幫助制造商更好地理解和滿足市場需求,提高市場競爭力。2.快速原型制作:3D打印技術(shù)可以大大縮短家電產(chǎn)品的開發(fā)周期。通過快速打印出產(chǎn)品原型,制造商可以在早期階段就發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn),從而節(jié)省時(shí)間和成本。3.復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造:傳統(tǒng)的家電制造方法可能難以生產(chǎn)出具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。然而,3D打印技術(shù)可以輕松地打印出這些復(fù)雜結(jié)構(gòu),為家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造提供更多的可能性。4.材料創(chuàng)新:隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的材料可以被用于家電產(chǎn)品的制造。例如,生物可降解材料、導(dǎo)電材料、智能材料等新興材料可以與3D打印技術(shù)相結(jié)合,為家電產(chǎn)品帶來更多的功能性和創(chuàng)新性。5.分布式制造:3D打印技術(shù)使得家電產(chǎn)品的制造可以更加分散和靈活。通過將3D打印機(jī)部署在更接近消費(fèi)者的地方,制造商可以減少運(yùn)輸和物流成本,同時(shí)提高生產(chǎn)的靈活性和響應(yīng)速度。6.環(huán)保和可持續(xù)性:3D打印技術(shù)可以減少家電制造過程中的材料浪費(fèi)和能源消耗。此外,通過使用可回收材料和生物可降解材料,3D打印技術(shù)還可以幫助家電制造業(yè)實(shí)現(xiàn)更環(huán)保和可持續(xù)的生產(chǎn)。雖然3D打印技術(shù)在家電制造業(yè)具有巨大的潛力,但其廣泛應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,3D打印技術(shù)的成本仍然較高,打印速度和規(guī)模相對有限,以及材料選擇和打印質(zhì)量等問題。因此,在未來的發(fā)展過程中,需要不斷克服這些技術(shù)瓶頸,推動(dòng)3D打印技術(shù)在家電制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。3D打印技術(shù)在家電制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢與展望是積極的。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷變化,我們有理由相信,3D打印技術(shù)將為家電制造業(yè)帶來更多的創(chuàng)新和變革。第二章便攜式電風(fēng)扇設(shè)計(jì)的要點(diǎn)2.1便攜式電風(fēng)扇材料選用分析便攜式電風(fēng)扇作為一種常見的小型家用電器,其材料選用對產(chǎn)品的性能、外觀和成本都有重要影響。以下是一般用于便攜式電風(fēng)扇的常見材料及其特點(diǎn)分析:1.塑料(ABS、PP等):塑料是制造便攜式電風(fēng)扇常見的材料之一。ABS具有良好的強(qiáng)度和耐磨性,同時(shí)易于加工和成型,常用于外殼和葉片等部件。PP具有良好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性,通常用于電風(fēng)扇的外殼、風(fēng)扇葉片等部件。2.金屬(鋁合金、不銹鋼等):金屬材料常用于電風(fēng)扇的支架、風(fēng)扇網(wǎng)罩等部件。鋁合金具有較好的強(qiáng)度和輕量化特點(diǎn),適合用于支架等部件。不銹鋼具有耐腐蝕性和優(yōu)美的外觀,常用于風(fēng)扇網(wǎng)罩等部件。3.電子元器件:電子元器件如電機(jī)、電路板等部件通常使用銅、鐵、塑料等材料。銅導(dǎo)電性好,常用于電機(jī)的線圈等部件;鐵用于電機(jī)的磁鐵等部件;塑料用于電路板的絕緣層等部件。4.橡膠(硅膠、橡膠等):橡膠材料常用于電風(fēng)扇的密封圈、減震墊等部件,具有良好的密封性和減震效果。5.電子產(chǎn)品特殊材料:一些特殊功能的便攜式電風(fēng)扇可能會(huì)采用特殊材料,如陶瓷材料用于靜音設(shè)計(jì)、納米材料用于抗菌功能等。在選擇材料時(shí),需要綜合考慮產(chǎn)品的功能需求、外觀要求、成本控制等因素。合理選擇材料可以提高產(chǎn)品的性能和品質(zhì),同時(shí)也能降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競爭力。在選擇便攜式電風(fēng)扇外殼材料時(shí),作為塑料外殼件,需要考慮材料需要具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性,同時(shí)具備一定的耐磨性下面為常見的幾種材料選項(xiàng),性能如下:表2.1常見材料性能材料名稱透水氣率透氣性耐化學(xué)性溫度范圍/°C透明度耐刮傷性翹曲剛性沖擊強(qiáng)度韌性吸塵性印刷性O(shè)2CO2酸堿溶劑LDPE1.35502900良良良-56~82高11230.120400高中HDPE0.3600450優(yōu)優(yōu)優(yōu)-29~121半3841.510100高中PVC4150970優(yōu)優(yōu)中-45~93高450.28.020高優(yōu)PS83101050良優(yōu)差-62~80高1200.40.31很高優(yōu)PP0.7240800良優(yōu)優(yōu)-18~133半90221.0300高良PET0.71416優(yōu)優(yōu)優(yōu)-56~110高6825.54.8100中中AN70.81.1良中良-73~71高600.44.42.55高良PC113001000良差中-135~132高1180.63.43.075中優(yōu)最終設(shè)計(jì)外殼選擇為ABS材料,ABS是一種常見的工程塑料,在家電外殼中具有許多應(yīng)用特點(diǎn),ABS塑料具有良好的強(qiáng)度和剛性,能夠?yàn)榧译娡鈿ぬ峁┳銐虻慕Y(jié)構(gòu)支撐,保護(hù)內(nèi)部組件免受損壞。具有較好的耐沖擊性,能夠有效吸收外部沖擊力,減少外殼破裂的風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)內(nèi)部電子元件不受損壞。易于加工和成型,適合注塑成型等加工工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜外形的設(shè)計(jì)要求,滿足家電外殼的多樣化需求。易于表面處理,可進(jìn)行噴漆、電鍍等工藝,使家電外殼具有良好的外觀質(zhì)感和裝飾性。ABS在家電外殼中的應(yīng)用特點(diǎn)包括良好的強(qiáng)度、耐沖擊性、加工性、表面質(zhì)感、耐化學(xué)性、耐熱性和可塑性強(qiáng)等,使其成為家電外殼常用的優(yōu)質(zhì)材料之一。尾蓋因?yàn)樾枰^高強(qiáng)度,對于較高強(qiáng)度塑料件,聚碳酸酯(PC)是一個(gè)優(yōu)秀的選擇。PC具有高強(qiáng)度、優(yōu)異的透明度、耐熱性、耐化學(xué)性、易加工性、輕質(zhì)和良好的表面質(zhì)量等特性,能夠滿足風(fēng)扇前外殼的功能性、美觀性、制造和安裝要求。3.2便攜式電風(fēng)扇制造工藝制備3D打印的便攜式電風(fēng)扇樣機(jī)的流程大致如下:1.設(shè)計(jì)與建模:使用CAD軟件,根據(jù)產(chǎn)品需求繪制電風(fēng)扇的三維模型。這是整個(gè)流程的基礎(chǔ),模型的質(zhì)量將直接影響最終產(chǎn)品的性能。2.材料選擇:考慮到便攜性,應(yīng)選擇輕量且強(qiáng)度高的3D打印材料,如PLA或PETG。這些材料不僅能滿足產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需求,還能保持產(chǎn)品的輕便性。3.3D打印制造:將設(shè)計(jì)好的模型導(dǎo)入3D打印機(jī)的切片軟件,進(jìn)行切片處理,然后啟動(dòng)打印過程。這一步是實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)物轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。4.后處理:打印完成后,需要進(jìn)行打磨和拋光處理,以消除臺階效應(yīng),降低表面粗糙度,獲得更好的表面結(jié)構(gòu)。對于某些材料,如SLA成形件,還需要進(jìn)行后固化處理,以提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。5.組裝與測試:將打印好的部件進(jìn)行組裝,包括電機(jī)、葉片、開關(guān)和電池等。然后進(jìn)行測試,確保電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,葉片旋轉(zhuǎn)平穩(wěn),并檢查便攜性和其他功能是否滿足需求。如有問題,根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和修正。以上流程不僅適用于便攜式電風(fēng)扇的制造,也為其他類似產(chǎn)品的3D打印制造提供了參考。通過不斷優(yōu)化流程和提高打印質(zhì)量,我們可以進(jìn)一步推動(dòng)3D打印技術(shù)在家電制造業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。3.3產(chǎn)品質(zhì)量控制產(chǎn)品質(zhì)量控制對于3D打印的便攜式電風(fēng)扇樣機(jī)來說至關(guān)重要,以下是針對該產(chǎn)品質(zhì)量控制的一些建議措施:1.材料質(zhì)量控制:選擇經(jīng)過認(rèn)證的3D打印材料供應(yīng)商,確保材料來源可靠。對進(jìn)場的3D打印材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查,包括外觀、尺寸、性能等方面,確保材料符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對不同批次的材料進(jìn)行性能測試,如拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、熱穩(wěn)定性等,以保證材料性能的穩(wěn)定性。2.設(shè)備校準(zhǔn)和維護(hù):定期對3D打印設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),包括打印頭、加熱床、傳動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵部件,確保設(shè)備的打印精度和穩(wěn)定性。制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,包括定期清潔、潤滑、更換易損件等,以延長設(shè)備使用壽命和提高打印質(zhì)量。3.工藝參數(shù)控制:根據(jù)電風(fēng)扇樣機(jī)的設(shè)計(jì)要求,選擇合適的打印工藝參數(shù),如層高、填充密度、支撐結(jié)構(gòu)等。對關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄,如打印溫度、打印速度、冷卻速率等,確保打印過程的穩(wěn)定性和可控性。4.質(zhì)量檢驗(yàn):制定嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和流程,對每個(gè)打印件進(jìn)行全面檢測,包括外觀、尺寸、性能等方面。使用先進(jìn)的檢測工具和設(shè)備,如三坐標(biāo)測量儀、X射線檢測儀等,對電風(fēng)扇樣機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行精確測量和檢測,確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。對不合格產(chǎn)品進(jìn)行追溯和分析,找出原因并采取措施進(jìn)行改進(jìn),以提高產(chǎn)品合格率和質(zhì)量水平。通過材料質(zhì)量控制、設(shè)備校準(zhǔn)和維護(hù)、工藝參數(shù)控制以及質(zhì)量檢驗(yàn)等措施,可以有效地控制3D打印的便攜式電風(fēng)扇樣機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性。第三章便攜式電風(fēng)扇尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1便攜式電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1確定整體外殼壁厚便攜式電風(fēng)扇為安裝內(nèi)部的電池和電路板元件,設(shè)計(jì)首先外觀的曲面造型,通過造型加厚活動(dòng)和外形面。同時(shí)設(shè)計(jì)外形的角度的大小與產(chǎn)品形狀、厚度以及收縮有直接關(guān)系。如果角度太小,可能導(dǎo)致加工產(chǎn)品尺寸不準(zhǔn)確,同時(shí)也會(huì)引發(fā)其他問題。另一方面,角度太大則有利于脫模,但會(huì)影響塑件的精度,導(dǎo)致材料浪費(fèi)。通常選擇的塑件壁厚在1-4mm范圍內(nèi),主流為2-3mm。在拐彎處,應(yīng)力相對集中,因此選擇圓角時(shí),半徑通常為壁厚的0.5倍。許多塑件包含各種不同類型的孔,包括通孔和盲孔。機(jī)殼通常在0.6mm6mm之間,常用厚度為1.5mm3mm。在實(shí)際應(yīng)用中,外殼結(jié)構(gòu)必須提供基本的壓力和支撐力。因此,對塑料件的壁厚有一定要求。過厚容易產(chǎn)生氣泡和縮孔等缺陷,而過薄則會(huì)影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度??紤]到便攜式電風(fēng)扇屬于中大型產(chǎn)品,因此選擇外殼厚度為2.5mm,通過下面表格查詢數(shù)據(jù)驗(yàn)證是在合理的范圍內(nèi)。表3.1塑料件厚度參數(shù)單位:mm塑料最小料厚小型產(chǎn)品料厚中型產(chǎn)品料厚大型產(chǎn)品料厚ABS0.61~1.41.4~2.0>2PC0.60.8~1.21.2~2.0>2PMMA0.60.8~1.51.5~2.2>2.2PP0.60.8~1.21.2~2>2PE0.60.8~1.21.2~2>2POM0.81.0~1.51.5~2.2>2.2PA0.40.6~1.01.0~1.6>1.6PC+ABS0.60.8~1.21.2~2>2備注:經(jīng)驗(yàn)得知,小型產(chǎn)品料厚最大尺寸L<80mm,中型產(chǎn)品料厚最大尺寸80mm<L<200mm,大型產(chǎn)品料厚L>200mm特別注意:塑料件的料厚盡量保持均勻,否則會(huì)導(dǎo)致塑料件的填充不均而引起的變形或凹陷等缺陷。如果特殊情況的話需要以曲面逐漸過渡這樣才能保證塑料件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,這也是在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的。設(shè)計(jì)造型外觀后,通過抽殼完成造型,分析壁厚如下圖所示,得到整體壁厚均勻的造型圖。圖3.1產(chǎn)品外觀建模的壁厚分析3.1.2加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,因?yàn)楦鞣N原因,為了節(jié)約材料或者功能需要,可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體懸出面過大,或跨度過大的情況,這樣的情況下,結(jié)構(gòu)的連接就起到受力的過程中,應(yīng)力集中脆弱點(diǎn)的地方,所以需要增加板類俗稱加強(qiáng)筋,通過這種結(jié)構(gòu)來增加強(qiáng)度。以增加結(jié)合面的強(qiáng)度。所以為了提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度,有時(shí)候比較薄的和脆弱的地方也需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋的作用也是防止產(chǎn)品變形。其種類也是很多,有網(wǎng)格的設(shè)計(jì)也有長條形的,也有螺絲柱的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)。便攜式電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)中就用到后面兩種。設(shè)計(jì)中一般加強(qiáng)筋取值為0.4t~0.6t,常取值0.5t。圖3.2便攜式電風(fēng)扇加強(qiáng)筋3.1.3圓角設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品中,對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為了提高其強(qiáng)度和避免應(yīng)力集中以及為了出膜方便,所以均需要對產(chǎn)品進(jìn)行倒角處理。1)無特殊情況中,設(shè)計(jì)中過渡圓角是決定于料厚的內(nèi)側(cè)半徑(R)一般取值是料厚的(t)2)的0.5~1.5倍但是最小半徑不能小于0.3mm2)外邊的拐角設(shè)計(jì)時(shí)要遵守保持料厚均勻3)分模面不允許倒角,易導(dǎo)致漏料。除非特殊情況,這樣制作模具過程難度加大,也會(huì)讓產(chǎn)品外觀造成影響。4)產(chǎn)品的外觀為了美觀,減少飛邊、毛邊等,倒角必不可免。圖3.3便攜式電風(fēng)扇圓角設(shè)計(jì)3.1.4支撐面的設(shè)計(jì)支撐面的設(shè)計(jì)中是以多個(gè)小平面來替代整個(gè)大平面的過程,均勻分布。其設(shè)計(jì)中需要與大平面結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)體系,滿足結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及其受力均勻的要求,即為規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求,即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。支撐面是承受產(chǎn)品重量的底面,對于中大型產(chǎn)品來說,如果用整個(gè)面來做支撐面容易對底面造成不平整,所以需要設(shè)計(jì)凸臺凸點(diǎn)來作為支撐,支撐臺一般取值0.3mm~2.0mm ,這樣才能避免掉一些底部缺陷。本次設(shè)計(jì)主要是為了固定電池和電子原件,設(shè)計(jì)固定位置如下:圖3.4便攜式電風(fēng)扇外殼支撐面設(shè)計(jì)3.1.5拔模斜度因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)為模具大批量生產(chǎn),為了便于塑料制品脫模,以防止在模具頂出脫模時(shí)摩擦到零件的表面,所以模具的型腔和型芯部分要放脫模角度。主要的脫模具大小決于便攜式電風(fēng)扇塑料ABS和PC的收縮率、制品的形狀和壁厚和結(jié)構(gòu)部位。各種材料的脫模斜度如下:表3.2塑料拔模斜度參數(shù)塑料材料推薦拔模斜度ABS、PA、POM、硬PVC40′~1°30′PP、PE、軟PVC30′~1°PC、PMMA、PC+ABS40′1°50′分析便攜式電風(fēng)扇結(jié)構(gòu),綜上為了讓產(chǎn)品可以順利脫模,在模具上采取0.5°脫模角度。根據(jù)以往資料顯示,模具在出摸方向必須要有傾角,才能保證產(chǎn)品正常的出模過程提供方便快捷無損。并且拔模斜度需要把握其大小。通過查表我們能夠知道便攜式電風(fēng)扇的拔模斜度取1°比較合適,各部分設(shè)計(jì)的角度如下分析視圖.圖3.4模斜度分析3.1.6卡扣固定結(jié)構(gòu)選擇設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品上下通過卡扣固定連接,這樣方便拆裝,在設(shè)計(jì)便攜式電風(fēng)扇產(chǎn)品上下通過卡扣固定連接時(shí),需要注意確??墼O(shè)計(jì)簡單易懂,方便用戶進(jìn)行安裝和拆卸操作。避免過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或步驟,以提高用戶體驗(yàn)??圻B接部分必須具有足夠的穩(wěn)固性和可靠性,以確保在行駛過程中不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)或脫落的情況??紤]到風(fēng)扇使用環(huán)境,選擇耐磨和耐腐蝕的材料,以確保長期使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。確保設(shè)計(jì)符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,不會(huì)對車輛行駛和乘車安全造成影響。設(shè)計(jì)方便維護(hù)的結(jié)構(gòu),以便日常保養(yǎng)和維修時(shí)能夠快速拆卸和更換相關(guān)部件??紤]產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì),使卡扣連接部分與整車外觀相協(xié)調(diào),提升整體美感。擇適合風(fēng)扇環(huán)境的耐用材料,例如高強(qiáng)度塑料或金屬材料,以確保產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。除了固定連接的功能外,還可以考慮是否需要附加功能,如防水、防塵等,以提升產(chǎn)品的實(shí)用性和價(jià)值。設(shè)計(jì)便攜式電風(fēng)扇產(chǎn)品上下通過卡扣固定連接位置在上下各一組,設(shè)計(jì)導(dǎo)向凸起筋位,然后兩個(gè)卡扣連接固定,結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖3.5便攜式電風(fēng)扇卡扣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品上下蓋通過四個(gè)螺絲固定鎖緊電路板,對于螺紋設(shè)計(jì)有一定要強(qiáng)度要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要求。螺絲柱是塑料件中常用的限位結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)的要求準(zhǔn)則為:1)螺絲柱設(shè)計(jì)的位置設(shè)計(jì)要合理,并且要設(shè)置有加強(qiáng)筋(一般情況下)2)螺絲柱的長度要合理,可以起到一定的抗扭轉(zhuǎn)力。圖2.8指紋考勤機(jī)下殼固定螺紋設(shè)計(jì)1)產(chǎn)品的螺紋設(shè)計(jì)不能太小,外螺紋直徑不能小于3.0mm內(nèi)螺紋不能小于2.0mm螺距不能小于0.5。2)為了保證螺紋的優(yōu)良選轉(zhuǎn),所以不宜過長,一般建議長度為小于等于2倍螺紋直徑。3)螺紋的最外面容易總成,所以尾端設(shè)計(jì)一段沒有螺紋的圓柱面。3.2便攜式電風(fēng)扇的應(yīng)用裝配設(shè)計(jì)3.2.1便攜式電風(fēng)扇安裝方法安裝便攜式電風(fēng)扇塑料外殼通常需要確保便攜式電風(fēng)扇區(qū)域清潔干凈,沒有灰塵或雜物。檢查塑料外殼和安裝位置,確保外殼尺寸與安裝位置匹配。將塑料外殼放置在安裝位置上,確保對齊并確定最佳安裝位置。根據(jù)設(shè)計(jì),確定塑料外殼使用的固定連接方式,可能是卡扣、螺絲或者其他固定裝置。使用正確的工具將塑料外殼固定在外殼區(qū)域,確保連接牢固并正確對齊。安裝完畢后,檢查外殼位置是否正確,必要時(shí)進(jìn)行微調(diào),確保外殼與車輛外觀和其他部件的協(xié)調(diào)性。安裝完成后,進(jìn)行外殼的測試,檢查是否牢固固定,沒有松動(dòng)或晃動(dòng)的情況。完成安裝后,清潔外殼表面,確保外觀整潔。定期檢查外殼連接處是否松動(dòng),必要時(shí)進(jìn)行維護(hù)和緊固。具體安裝方法可能會(huì)因車型和外殼設(shè)計(jì)而有所不同。連接卡扣和封邊的止口的外觀上就像一個(gè)唇,起到一個(gè)密封的作用。,一般來說止口分為公止口和母止口兩種常用的種類,它的作用如下:1)為了防止我們在裝配便攜式電風(fēng)扇上下鏈接的時(shí)候,出現(xiàn)錯(cuò)位的偏差。并且起到裝配過程中減小變形的程度以及限位作用。2)止口俗稱靜電墻,可以阻止靜電從外面進(jìn)入里面干擾里面的電子元器件。圖3.6便攜式電風(fēng)扇三維裝配過程示意圖上圖中顯示,便攜式電風(fēng)扇的連接卡扣的配合,中間有縫隙,是為了裝配過程中能夠避免干涉,引起裝配變形的問題,一般的這個(gè)間隙為取值為0.05mm。具體的公止口尺寸需要結(jié)合外殼的壁厚設(shè)計(jì),便攜式電風(fēng)扇厚度為2mm,所以公止口取值為0.8mm,母止口則取值為1.15mm.。3.2.2便攜式電風(fēng)扇裝配要求在進(jìn)行便攜式電風(fēng)扇的裝配時(shí),通常需要確保安裝區(qū)域干凈、無灰塵和雜物,以確保安裝的穩(wěn)固性和表面平整度。在安裝前,確保外殼部件與車身其他部件對齊,并進(jìn)行必要的調(diào)整,以確保安裝位置準(zhǔn)確。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選擇合適的固定方式,可能是螺絲固定、卡扣連接或其他專用固定裝置。1.安裝工具:使用正確的工具進(jìn)行安裝,以確保安裝過程順利進(jìn)行并避免損壞部件。2.安裝順序:按照產(chǎn)品的位置順序進(jìn)行安裝,確保每個(gè)步驟都正確完成。3.固定牢固:確保外殼部件安裝后固定牢固,不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)或晃動(dòng)的情況。4.外觀檢查:安裝完成后,進(jìn)行外觀檢查,確保外殼部件與車身外觀和其他部件協(xié)調(diào)一致。5.功能性檢查:安裝完成后,進(jìn)行功能性檢查,確保外殼部件的功能正常,不會(huì)影響車輛的正常使用。6.清潔和保養(yǎng):安裝完成后,清潔外殼部件表面,并定期檢查是否需要維護(hù)和保養(yǎng),以延長使用壽命。設(shè)計(jì)完成后需要通過以上便攜式電風(fēng)扇裝配的一些要求,具體要求可能會(huì)因車型和外殼設(shè)計(jì)而有所不同。在進(jìn)行安裝前,建議仔細(xì)閱讀安裝說明書,并按照說明書提供的指導(dǎo)進(jìn)行安裝,以確保安裝正確并達(dá)到最佳效果。3.3圖紙及相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)風(fēng)扇外殼塑件的繪圖需要需要確保設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、完整。以下是設(shè)計(jì)風(fēng)扇外殼塑件繪圖的一般步驟:1.確定設(shè)計(jì)要求:首先要明確外殼塑件的設(shè)計(jì)要求,包括尺寸、形狀、材料等方面的要求。這些要求通常來自于產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范或需求。2.繪制三維造型:根據(jù)外殼塑件的實(shí)際形狀,繪制曲面造型、側(cè)面繪制加強(qiáng)筋和定位卡扣等細(xì)節(jié)。這些視圖展示了外殼塑件的外形,這些是后續(xù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3.添加三維細(xì)節(jié):在基本的三維造型外觀的基礎(chǔ)上,添加細(xì)節(jié)信息,如倒角、孔洞、加強(qiáng)筋等。這些細(xì)節(jié)信息對于加工和裝配非常重要。4.繪制二維剖面圖:根據(jù)外殼塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),繪制必要的剖面圖。剖面圖能夠展示外殼塑件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。5.CAD標(biāo)注尺寸:對外殼塑件的各個(gè)部分進(jìn)行尺寸標(biāo)注,確保制造過程中能夠準(zhǔn)確地生產(chǎn)出符合要求的零件。在繪圖中添加必要的注釋信息,如材料要求、加工要求、表面處理要求等,以便后續(xù)制造和裝配過程中的參考。:設(shè)計(jì)完成后,進(jìn)行校對和審核,確保繪圖準(zhǔn)確無誤。進(jìn)行審核,以確保設(shè)計(jì)符合要求。最后,將設(shè)計(jì)好的外殼塑件繪圖輸出為標(biāo)準(zhǔn)的CAD文件格式,以便后續(xù)的制造和加工。設(shè)計(jì)風(fēng)扇外殼塑件的繪圖需要細(xì)致認(rèn)真,確保設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、完整,同時(shí)要考慮到后續(xù)加工和裝配的實(shí)際情況,以確保最終產(chǎn)品符合要求。三維建模后的便攜式電風(fēng)扇詳情尺寸請見圖紙。圖3.8便攜式電風(fēng)扇座裝配圖通過建模圖投影后,CAD繪制后的便攜式電風(fēng)扇裝配圖詳情尺寸請見圖紙。圖3.9便攜式電風(fēng)扇CAD裝配圖通過建模圖投影后,CAD繪制后的便攜式電風(fēng)扇的上下蓋尺寸圖紙。圖3.10便攜式電風(fēng)扇下蓋圖3.10便攜式電風(fēng)扇上蓋第四章3D打印工藝選用和設(shè)計(jì)4.13D打印原理介紹和工藝選擇3D打印技術(shù)的核心原理是層層添加材料,將數(shù)字設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為一個(gè)實(shí)體物體。首先需要數(shù)字模型或者CAD文件。然后,3D打印機(jī)根據(jù)這個(gè)模型將材料一層一層地疊加在一起,直到形成最終的物體。這個(gè)過程類似于墨水噴墨打印機(jī)打印一張紙的原理,只不過替代的是墨水,而是使用了各種類型的原材料,如塑料、金屬、陶瓷等。因?yàn)楸井a(chǎn)品需要的不是硬度,需要的精度,在3D打印的技術(shù)中,F(xiàn)DM會(huì)更注重硬度,而光固化更注重精度,并且支撐容易拆卸,所以本產(chǎn)品選擇用光固化成型技術(shù)進(jìn)行打印。FDM的3D模型是由線組成的的需要的材料打印多少而定。而光固化3D打印一次性就能打印一整個(gè)平面,打印的時(shí)間只取決于模型的高度,以PhotonMonoX為例,打印每一層只需要1.5s。使用FDM3D打印機(jī)打印復(fù)雜的模型時(shí),去支撐會(huì)比較困難,不僅需要花很長的時(shí)間,一不小心還可能把模型弄壞。而光固化就簡單多了,輕輕一掰支撐就掉了。最薄的FDM3D打印機(jī)可以打印0.5毫米,但當(dāng)它達(dá)到0.4毫米時(shí),就無法再打印了。紫外線固化的最薄層可以是0.1mm,但由于它很薄,在清潔過程中已經(jīng)剝落。然而,它已經(jīng)形成了大約0.2毫米,但它只是柔軟的。在0.3mm處,它基本上有一點(diǎn)硬度。光固化的工藝特點(diǎn):光固化是材料經(jīng)光照后發(fā)生化學(xué)變化的一種過程。在光固化3D打印機(jī)中,樹脂材料具有光敏性,樹脂中的單體在特定波長的紫外線照射下發(fā)生聚合,成為聚合物,從而達(dá)到固化的目的。光固化3D打印一次性就能打印一整個(gè)平面,打印的時(shí)間只取決于模型的高度,以PhotonMonoX為例,打印每一層只需要1.5s。光固化最薄可以打0.1mm,但是由于太薄,清洗的時(shí)候就已經(jīng)脫落了,不過0.2mm左右就已經(jīng)成型了,不過就是軟的而已,0.3mm的時(shí)候就基本上有一點(diǎn)硬度了。4.23D打印材料的選擇和打印流程SLA光固化快速成型光敏樹脂3D打印材料:乳白色質(zhì)感好好,但韌性比較小而薄的易脆裂,但易拋光,電鍍,噴漆上色。光敏樹脂由光引發(fā)劑和樹脂由預(yù)聚物、稀釋劑和少量助劑三部分組成)兩大部分組成。光引發(fā)劑和稀釋劑的光敏樹脂的固化固化質(zhì)量的影響是非常大的。光引發(fā)劑和稀釋劑的用量比例適當(dāng),這時(shí)不僅固化的速度快,而且固化的質(zhì)量也會(huì)更好一些。所以要選用大品牌廠家,成熟穩(wěn)定性好的光敏樹脂3D打印材料至關(guān)重要。光敏樹脂3D打印材料就性能而言,也有一些進(jìn)口的光敏樹脂材料,強(qiáng)度高,透明,耐耐潮濕性防水。此外,還有類似瓷器光澤高分辯率的陶瓷粉混合光敏樹脂的復(fù)合陶瓷3D打印材料(AI2O3)、羥基磷灰石(HAP)、磷酸三鈣(TCP)等瓷材料氧化鋯(ZRO2)可供選擇。光固化3D打印機(jī)的打印流程:首先,準(zhǔn)備好需要打印的模型文件;然后在進(jìn)行打印之前,需要用切片軟件,把需要打印的模型切成一層一層的薄片,每一層的信息,都用于控制打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)和固化過程;然后,在打印預(yù)處理前,需要對打印機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,對打印材料進(jìn)行選擇,確定打印路徑;其次,下一步打印層轉(zhuǎn)移就是將切割好的模型一層一層地傳輸?shù)酱蛴C(jī)噴頭的過程;最后,當(dāng)液態(tài)樹脂噴灑在打印平臺上之后,紫外線會(huì)將光源照射在樹脂上,引發(fā)光固化的反應(yīng),將樹脂固化成為一層厚度約為幾十到幾百微米的固化層,然后打印平臺會(huì)向下移動(dòng)一層,并接著進(jìn)行對下一層進(jìn)行打印。4.3光固化打印的參數(shù)設(shè)定(1)層厚層厚的可設(shè)置范圍為0.025mm-0.2mm,推薦為0.025-0.1。Z軸絲桿最小移動(dòng)距離為0.025mm,因此低于這個(gè)值也只會(huì)以0.025的層厚打印。過大的層厚也不合理,因?yàn)楹穸却罂赡軐?dǎo)致固化光源無法穿透,導(dǎo)致打印失敗。推薦模型擺放上讓需要有更好精度的區(qū)域處于垂直方向。(2)曝光時(shí)間曝光時(shí)間即每一層被紫外光照射固化的時(shí)間,曝光時(shí)間短,則會(huì)導(dǎo)致模型固化不完全,出現(xiàn)模型斷裂、模型分成片狀、模型出現(xiàn)明顯層紋、表面發(fā)軟;而且時(shí)間過長,會(huì)造成模型膨脹,打印時(shí)間也會(huì)增加。曝光時(shí)間與樹脂的關(guān)系很大,不同樹脂的最佳曝光時(shí)間也不一樣。①底層曝光時(shí)間底層即剛開始打印的層,而不是指模型視角上的“底層”。之所以額外有底層這些參數(shù)設(shè)定,便是由于需要讓底層盡可能好的粘在平臺上,避免模型脫落甚至直接打印在離型膜上粘不起來。底層的曝光時(shí)間通常是常規(guī)層的曝光時(shí)間的15-20倍。曝光時(shí)間建議可多不可少,過度曝光只會(huì)引起底層變脆、過度膨脹以及難以取模,而曝光不足,就直接翻車了。而要判斷底層曝光時(shí)間是否過量時(shí),最直觀的方法便是觀察支撐底層(無底閥)或者底閥。②底層數(shù)、過渡層數(shù)如果說為了保證粘平臺上,是否只需要首層有足夠的曝光時(shí)間就可行了呢?當(dāng)然不行,單層太薄了,強(qiáng)度不夠,在我們實(shí)際測試1層底層時(shí)會(huì)出現(xiàn)底層拉變形或者脫落的情況。因此需要增加底層數(shù)量,保證足夠厚的初始層能夠得到充足固化。底層數(shù)推薦5-10層,視模型打印中產(chǎn)生的拉拔力來決定,力越大,層要越厚。過渡層的數(shù)量是指這些設(shè)置層的曝光時(shí)間從底層曝光時(shí)間到正常層曝光時(shí)間的過渡。(3)燈滅延遲、底層燈滅延遲燈滅延遲的設(shè)置時(shí)間即模型下降回到離型膜上方停住,到固化光亮起的間隔時(shí)間。當(dāng)模型與離型膜脫離時(shí),會(huì)產(chǎn)生空位,假如模型回位時(shí)間較短,則可能導(dǎo)致樹脂未能及時(shí)回流平緩,導(dǎo)致打印失敗或者打印層缺失。增加燈滅延時(shí)設(shè)置,能夠讓流動(dòng)性差的材料有足夠的時(shí)間回流。(4)抬升距離、底層抬升距離可根據(jù)離型膜的松緊程度和使用時(shí)間來設(shè)置,越松、用得越久,距離要略微增大。(5)抬升速度、底層抬升速度當(dāng)平臺抬升過快時(shí),模型層與層、模型和離型膜之間會(huì)產(chǎn)生瞬間的較大的拉拔力,可能會(huì)導(dǎo)致模型產(chǎn)生裂紋、斷裂、打印層貼離型膜上,甚至扯破離型膜。打印面積較大的模型時(shí),建議放慢提升速度。(6)回程速度回程速度一般不怎么需要改,它可以起到和燈滅延遲同樣的效果,減緩的回程速度能夠讓樹脂更好地回流。但不建議為了減少打印時(shí)間去增加回程速度,這將有可能導(dǎo)致模型錯(cuò)位、模型震動(dòng),甚至上升下降過快,電機(jī)反轉(zhuǎn)瞬時(shí)扭力大,導(dǎo)致Z軸丟步。4.4支撐設(shè)計(jì)根據(jù)模型的特點(diǎn),支撐類型分為三種:完全支撐、部分支撐和無支撐。(1)完全支撐利用Simplify3D切片軟件,系統(tǒng)根據(jù)45°角原理,計(jì)算出模型需要添加支撐的所有點(diǎn),并自動(dòng)為模型添加支撐(圖3)。在加工以下2款車型時(shí)適合添加全托:車型結(jié)構(gòu)復(fù)雜,棱角突出明顯,沒有獨(dú)立的支撐面,沒有一定的規(guī)律性;模特有些部位比較修長,懸空的部分比較多。(2)部分支撐部分支持是在模型的某或某一部位添加支持,在打印中使用較多,一般用手動(dòng)添加的模式來解決。在保證模型能夠打印成功的前提下,一般采用的策略是支持加的越好,既能減少打印的時(shí)間和材料,又便于移除支持的打印件。(3)不加支撐當(dāng)模型“上小下大”,整體呈現(xiàn)圓柱狀、圓錐狀或方狀,底盤較大或模型的構(gòu)造極為簡單時(shí),可以不添加支撐。本次設(shè)計(jì)為了安全固定,設(shè)計(jì)兩側(cè)增加一點(diǎn)定位,保證打印過程更加穩(wěn)定。圖4.1添加支撐4.5產(chǎn)品展示3D打印技術(shù)可以使得設(shè)計(jì)師更加自由地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),不受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的限制,從而推動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和進(jìn)步。3D打印技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)打印打印設(shè)備、設(shè)計(jì)服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。如圖所示:圖4.2添加支撐總結(jié)本研究課題主要探討了3D打印技術(shù)在便攜式電風(fēng)扇制造中的應(yīng)用,包括設(shè)計(jì)要點(diǎn)、制造工藝及質(zhì)量控制。通過對3D打印技術(shù)在家電制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀分析,結(jié)合便攜式電風(fēng)扇的實(shí)際需求,完成了電風(fēng)扇的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并選用了合適的3D打印工藝和材料。最終,成功制造出樣機(jī),并進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制。本研究為3D打印技術(shù)在便攜式家電制造中的推廣和應(yīng)用提供了有益的探索和實(shí)踐。主要結(jié)論如下:1.在緒論部分介紹了課題背景,即3D打印技術(shù)的興起和在家
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