一种中空结构的3D打印覆盖件结构的制作方法

一种中空结构的3d打印覆盖件结构
技术领域
1.本实用新型属于3d打印技术领域，具体涉及一种中空结构的3d打印覆盖件结构。


背景技术：

2.2018年，我国将“机器人与增材设备制造”纳入到《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》之中；据国家统计局公布的数据显示，以“3d打印”为例的相关新兴产业在2020年市场增速达到1倍以上，市场需求较大。目前，随着增材制造技术(以下称3d打印技术)的日渐成熟，外观覆盖件使用3d打印技术进行快速样品生产得到了广泛应用。3d打印应用在产品外观覆盖件样品或定制化单件生产领域有非常巨大的优势。它可以摆脱传统成型工艺对模具的依赖和技术束缚，大大拓展了工程师和设计师的创意发挥空间。3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3.传统的3d打印覆盖件为了节约材料成本，往往采用减小零件壁厚的方式进行设计。这带来了诸如外覆件刚度较差、容易变形等等不利影响。若增加材料厚度，则又带来了零件重量上升、成本增加的弊端。另外，如果用设备自动生成中空结构，又会出现内部结构不可人为控制的情况。另外，传统的设计方式通过人工手动建模进行零部件结构设计，人工工作量较大工时成本较高的问题，为此我们提出一种中空结构的3d打印覆盖件结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种中空结构的3d打印覆盖件结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种中空结构的3d打印覆盖件结构，包括覆盖件样品板，所述覆盖件样品板由中间位置的条型面板和一体成型在条型面板两端面位置的侧板组成，所述覆盖件样品板的外形呈倒u字型，所述覆盖件样品板内部结构为六边形蜂窝结构夹层，所述覆盖件样品板内表面均布有圆形凹槽，所述覆盖件样品板底端对称设置有装配板，使用了三层式复合结构进行设计，在已有的外观曲面设计的基础上，通过使用参数化设计软件，对中间层的结构进行重新拓扑，生成六边形的蜂窝结构，最终将表面层、中间层和内面层这三层结构合并；通过增加覆盖件厚度可以有效提高零件的刚度和抗弯性能，采用了材料力学理论中对于抗弯截面系数w的相关原理，即相同截面积下，材料越多分布于物体两侧时，抗弯曲性能越好。
6.优选的，所述圆形凹槽底部与六边形蜂窝结构夹层呈导通设置。
7.优选的，所述覆盖件样品板的中间位置的条型面板和所述覆盖件样品板的两端面位置的侧板连接处呈流线型结构。
8.优选的，所述覆盖件样品板表面的边角位置均设置有圆弧型倒角。
9.优选的，所述覆盖件样品板的装配板表面对称设置有圆形装配孔，所述覆盖件样品板的装配板表面中间位置设置有一字型装配孔。
10.优选的，所述装配板下表面对称设置有椭圆型胶垫，所述椭圆型胶垫位于圆形装配孔和一字型装配孔之间。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1.本结构使用了三层式复合结构进行设计，在已有的外观曲面设计的基础上，通过使用参数化设计软件，对中间层的结构进行重新拓扑，生成六边形的蜂窝结构，最终将表面层、中间层和内面层这三层结构合并。
13.2.通过增加覆盖件厚度可以有效提高零件的刚度和抗弯性能。本设计采用了材料力学理论中对于抗弯截面系数w的相关原理，即相同截面积下，材料越多分布于物体两侧时，抗弯曲性能越好。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型的覆盖件样品板的六边形蜂窝结构夹层结构示意图；
16.图3为本实用新型的覆盖件样品板内表面结构示意图。
17.图中：1、覆盖件样品板；2、六边形蜂窝结构夹层；3、圆形凹槽；4、装配板；5、一字型装配孔；6、圆形装配孔；7、椭圆型胶垫。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例一：
20.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：一种中空结构的3d打印覆盖件结构，包括覆盖件样品板1，覆盖件样品板1由中间位置的条型面板和一体成型在条型面板两端面位置的侧板组成，覆盖件样品板1的外形呈倒u字型，覆盖件样品板1内部结构为六边形蜂窝结构夹层2，覆盖件样品板1内表面均布有圆形凹槽3，覆盖件样品板1底端对称设置有装配板4。
21.从上述描述可知，本实用新型具有以下有益效果：覆盖件样品板1同等厚度下大幅度降低了重量，同时也降低了3d打印的成本，因为3d打印工艺的生产成本主要与重量呈正相关，结构复杂度对成本影响不大。
22.实施例二：
23.请参阅图2-3所示，在实施例一的基础上，本实用新型提供一种技术方案：圆形凹槽3底部与六边形蜂窝结构夹层2呈导通设置，覆盖件样品板1的中间位置的条型面板和覆盖件样品板1的两端面位置的侧板连接处呈流线型结构。
24.采用上述六边形蜂窝结构夹层2为覆盖件样品板1内部结构，采用中空结构之后，覆盖件的刚度和抗弯性能仅小幅度降低，仍能满足零件设计需要，采用参数化设计工具进行中空结构的自动生成，大大提高了此类零件的设计效率，大幅度降低了工作量与人力成本；覆盖件样品板1表面的边角位置均设置有圆弧型倒角，覆盖件样品板1的外观结构流线
型好，不仅外观结构美观，且其内部的六边形蜂窝结构夹层2保持其优良的结构强度，具有很好的抗压和支撑性能，覆盖件样品板1内表面均布有圆形凹槽3，圆形凹槽3有效地降低了覆盖件样品板1的重量，降低生产成本。
25.进一步地，可参阅图1，覆盖件样品板1的装配板4表面对称设置有圆形装配孔6，覆盖件样品板1的装配板4表面中间位置设置有一字型装配孔5，装配板4下表面对称设置有椭圆型胶垫7，椭圆型胶垫7位于圆形装配孔6和一字型装配孔5之间，通过在覆盖件样品板1底部对称安装装配板4，在与支撑件固定连接的时候，把装配板4贴合在支撑件表面，根据支撑件的装配特性，使用锁紧件贯穿一字型装配孔5或者圆形装配孔6均可，安装方式多样，椭圆型胶垫7与支撑件之间具有很好的摩擦力，不易侧滑，且稳定性好。
26.本实用新型的工作原理及使用流程：覆盖件样品板1的外形呈倒u字型，覆盖件样品板1内部结构为六边形蜂窝结构夹层2，六边形蜂窝结构夹层2为覆盖件样品板1内部结构，采用中空结构之后，覆盖件的刚度和抗弯性能仅小幅度降低，仍能满足零件设计需要，采用参数化设计工具进行中空结构的自动生成，大大提高了此类零件的设计效率，大幅度降低了工作量与人力成本；覆盖件样品板1内表面均布有圆形凹槽3，覆盖件样品板1表面的边角位置均设置有圆弧型倒角，覆盖件样品板1的外观结构流线型好，不仅外观结构美观，覆盖件样品板1内表面均布有圆形凹槽3，圆形凹槽3有效地降低了覆盖件样品板1的重量，降低生产成本。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
28.以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。