3D打印中三維造型軟件應用技巧

四川工程職業技術學院 傅駿 謝學林 高一心 羅歡 馮耕源 李祺 黃玉珠

筆者提煉總結了學生在賽事中利用3D打印三維造型軟件使用的技巧，優化了使用流程，用于指導學生參加競賽，收到了良好的效果。

1 意義

學生在參加競賽中進行鑄造CAE模擬、采用3D模樣展示鑄造工裝結構、演示造型合箱過程時，需要3D模型stl文件，經常重復繪制鑄件、砂芯、砂型等，浪費了時間，還容易出錯。筆者總結了草圖的投影技術以及三維模型的拉出面、拔模、偏置區域等技術，并優化了流程，極大地提高了效率和作品質量。

2 應用技巧

三維軟件的“拉出面”功能可以實現物體某個表面拖動，“拔模”可以設置芯頭斜度，布爾運算的“合并/求差”可以實現獲得鑄件中空的部位。

2.1 鑄件

繪制零件lingjian.prt，在繪圖過程中逐漸加深對零件結構的認識，也可供后續機加工用。

復制 lingjian.prt作為 zhujian.prt，再加上拔模斜度、機加工余量等，堵上不鑄出孔（槽）。

2.2 砂芯

復制 zhujian.prt，更名為 shaxin.prt。砂芯主體不需要再縮小或放大尺寸，因為在zhujian中已經考慮。

（1）從鑄件的每個孔，以該方向最大投影形狀畫草圖，拉伸類型為“直至延伸部分”。

（2）用求和后的砂芯減去鑄件，得到砂芯主體。

（3）設計芯頭：在芯頭處“拉出面”、以芯頭處投影草圖“基準平面/通過對象”技術，以該平面“修剪體”，對芯頭長度部分“拔模”[2]。

（4）如果在某一個方向，鑄件外形和內孔尺寸時大時小，要在每個外形最大截面處分段繪制，獲得砂芯。

2.3 工藝方案

繪制冷鐵lengtie.prt、澆鑄系統jiaozhu.prt、冒口maokou.prt等，分別保存備用。

2.4 裝配

新建裝配zp.prt裝配鑄件和砂芯、冷鐵、澆注系統、冒口等。復制zp1.prt2個，分別命名為 muyang.prt、shaxing.prt。

選中部件，右擊“編輯顯示”即可改變部件顏色，方便截圖寫入作品。

2.5 模樣

模樣可分為整模、兩模、多模等。拷貝zp.prt，命名為 muyang.prt。

（1）菜單“文件/導出/部件”，裝配狀態的零部件才能編輯。

（2）模樣包括冷鐵形狀。在分型面位置“新建平面”，以這些平面“拆分體”。菜單“編輯/顯示和隱藏/立即隱藏”，分別隱藏，留下部分各自命名為shangmu.prt、zhongmu1.prt、xiamu.prt等[3]。

圖1 3D打印的模樣

2.6 砂型

復制 zp.prt，命名為 shaxing.prt。

（1）按吃砂量繪制立方體，減去muyang.prt全部，即為砂型。

（2）在分型面位置“新建平面”，以這些平面“拆分體”，菜單“編輯/顯示和隱藏/立即隱藏”，分別隱藏，留下部分各自命名為 shangxing.prt、xiaxing.prt等[4]。

3 結語

學生充分掌握優化后的技術，根據上述流程，通常情況下，只需要進行零件的一次三維造型，就可以獲得后續全部的工藝裝備。學生多次獲獎，實現了以賽促教，以賽促學。三維造型能力是工科類大學生的基本功之一，高職教師要積極總結，教給學生更多的實用本領。