3D打印中三维造型软件应用技巧

四川工程职业技术学院 傅骏 谢学林 高一心 罗欢 冯耕源 李祺 黄玉珠

笔者提炼总结了学生在赛事中利用3D打印三维造型软件使用的技巧，优化了使用流程，用于指导学生参加竞赛，收到了良好的效果。

1 意义

学生在参加竞赛中进行铸造CAE模拟、采用3D模样展示铸造工装结构、演示造型合箱过程时，需要3D模型stl文件，经常重复绘制铸件、砂芯、砂型等，浪费了时间，还容易出错。笔者总结了草图的投影技术以及三维模型的拉出面、拔模、偏置区域等技术，并优化了流程，极大地提高了效率和作品质量。

2 应用技巧

三维软件的“拉出面”功能可以实现物体某个表面拖动，“拔模”可以设置芯头斜度，布尔运算的“合并/求差”可以实现获得铸件中空的部位。

2.1 铸件

绘制零件lingjian.prt，在绘图过程中逐渐加深对零件结构的认识，也可供后续机加工用。

复制 lingjian.prt作为 zhujian.prt，再加上拔模斜度、机加工余量等，堵上不铸出孔（槽）。

2.2 砂芯

复制 zhujian.prt，更名为 shaxin.prt。砂芯主体不需要再缩小或放大尺寸，因为在zhujian中已经考虑。

（1）从铸件的每个孔，以该方向最大投影形状画草图，拉伸类型为“直至延伸部分”。

（2）用求和后的砂芯减去铸件，得到砂芯主体。

（3）设计芯头：在芯头处“拉出面”、以芯头处投影草图“基准平面/通过对象”技术，以该平面“修剪体”，对芯头长度部分“拔模”[2]。

（4）如果在某一个方向，铸件外形和内孔尺寸时大时小，要在每个外形最大截面处分段绘制，获得砂芯。

2.3 工艺方案

绘制冷铁lengtie.prt、浇铸系统jiaozhu.prt、冒口maokou.prt等，分别保存备用。

2.4 装配

新建装配zp.prt装配铸件和砂芯、冷铁、浇注系统、冒口等。复制zp1.prt2个，分别命名为 muyang.prt、shaxing.prt。

选中部件，右击“编辑显示”即可改变部件颜色，方便截图写入作品。

2.5 模样

模样可分为整模、两模、多模等。拷贝zp.prt，命名为 muyang.prt。

（1）菜单“文件/导出/部件”，装配状态的零部件才能编辑。

（2）模样包括冷铁形状。在分型面位置“新建平面”，以这些平面“拆分体”。菜单“编辑/显示和隐藏/立即隐藏”，分别隐藏，留下部分各自命名为shangmu.prt、zhongmu1.prt、xiamu.prt等[3]。

图1 3D打印的模样

2.6 砂型

复制 zp.prt，命名为 shaxing.prt。

（1）按吃砂量绘制立方体，减去muyang.prt全部，即为砂型。

（2）在分型面位置“新建平面”，以这些平面“拆分体”，菜单“编辑/显示和隐藏/立即隐藏”，分别隐藏，留下部分各自命名为 shangxing.prt、xiaxing.prt等[4]。

3 结语

学生充分掌握优化后的技术，根据上述流程，通常情况下，只需要进行零件的一次三维造型，就可以获得后续全部的工艺装备。学生多次获奖，实现了以赛促教，以赛促学。三维造型能力是工科类大学生的基本功之一，高职教师要积极总结，教给学生更多的实用本领。