用于减轻3D打印模具重量的设计方法技术

本发明专利技术涉及一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法。该方法包括以下步骤：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行网格填充；采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充。所述用于减轻3D打印模具重量的设计方法能够保证模具使用强度，且有效降低3D打印模具重量，以利于模具搬运、翻转等操作。

【技术实现步骤摘要】
用于减轻3D打印模具重量的设计方法
本专利技术涉及模具制造
，特别是涉及一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法。
技术介绍
模具，被称为“工业之母”，模具的品质决定了成型产品的良莠，另外评价模具的品质还有可操作性，对于模具重量的要求要做到要易于搬动或翻转。而现有技术中，木模模具采用框式结构，不仅省料减重且易于操作，然而木模表面光滑度逊于3D打印模具，另外由于3D打印模具制作周期短，因此3D打印模具被广泛使用。而由于3D打印产品成型工艺的局限性，因此模具结构设计减重效果不是很明显。尤其地，对于现有技术中的FDM型的3D打印技术，由于FDM模具打印方式多为内部网格填充方式，且网格填充距离设置一致，其中为了保证FDM模具质量的前提下，网格填充间距不能太大，这样会导致FDM模具重量增加，造成FDM模具在使用过程中搬运、翻转操作较为困难。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术中3D打印模具受限于打印方式，而导致其重量较大的问题，提供一种能够保证模具使用强度，且有效降低3D打印模具重量，以利于模具搬运、翻转的用于减轻3D打印模具重量的设计方法。一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法，包括以下步骤：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行网格填充；采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充。在其中一个实施例中，对抽壳处理后的3D打印模具进行圆角处理。在其中一个实施例中，所述圆角处理步骤中还包括以下步骤：将抽壳处理后的3D打印模具的直角结构设计成斜坡或圆弧。在其中一个实施例中，当所述斜坡的台阶距离小于或等于50mm时，对所述斜坡的台阶进行拔模处理，将所述斜坡的坡度设计成30度。在其中一个实施例中，当所述斜坡的台阶高度小于或等于30mm时，对所述斜坡的台阶进行圆弧处理，将所述斜坡设计成半径为30mm的圆弧。在其中一个实施例中，所述3D打印模具包括FDM型模具。在其中一个实施例中，所述对建模后的3D打印模具进行抽壳处理步骤中包括如下步骤：预设3D打印模具的抽壳壁厚为12mm~18mm。在其中一个实施例中，所述采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充的步骤中包括如下步骤：采用切片软件导入STL格式的3D打印模具文件；对STL格式的3D打印模具依次进行基底网格填充和顶部网格填充。在其中一个实施例中，当3D打印模具的尺寸小于或等于200mm时，基底网格间距设置为40mm，否则，将基底网格间距设置为120mm。在其中一个实施例中，当3D打印模具的尺寸大于200mm时，顶部网格间距设置为40mm，并设置顶部网格层数。上述用于减轻3D打印模具重量的设计方法，通过对建模后的3D打印模具进行抽壳处理，并进一步采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充，从而能实现在保证3D打印模具稳定性的同时，可有效减轻3D打印模具的重量，继而显著缩减打印时间，缩短整个成型生产周期，有效降低3D打印模具的使用成本，并且易于进行搬运或翻转等操作，以提升3D打印模具的使用操作性能。附图说明图1为一实施例中用于减轻3D打印模具重量的设计方法的流程图。图2为一实施例中3D打印模具的内部网格分布结构图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在一实施方式中，一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法，包括以下步骤：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行网格填充；采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充。上述用于减轻3D打印模具重量的设计方法，通过对建模后的3D打印模具进行抽壳处理，并进一步采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充，从而能实现在保证3D打印模具稳定性的同时，可有效减轻3D打印模具的重量，继而显著缩减打印时间，缩短整个成型生产周期，有效降低3D打印模具的使用成本，并且易于进行搬运或翻转等操作，以提升3D打印模具的使用操作性能。下面结合具体实施例对所述用于减轻3D打印模具重量的设计方法进行说明，以进一步理解所述用于减轻3D打印模具重量的设计方法的专利技术构思。请参阅图1和图2，一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法，包括以下步骤：S110：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；在其中一实施例中，采用立体画图软件设计所述3D打印模具的立体三维图；例如，采用UG或SolidWorks等软件绘制3D打印模具的立体三维图。由于采用上述实施例中的立体画图软件能够输出所述3D打印模具的立体三维图的所有数模参数，这样在使用切片程序对3D打印模具的立体图根据输出的数模参数进行切片处理，以便打印机根据切片参数执行逐层打印操作，最终形成所需的3D打印模具。S120：对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；为了减轻3D打印模具的整体重量，需要对3D打印模具进行抽壳处理，具体设计步骤在立体画图软件中的抽壳命令中执行。为了保证抽壳后的3D打印模具的使用强度，在其中一实施例中，所述对建模后的3D打印模具进行抽壳处理步骤中包括如下步骤：预设3D打印模具的抽壳壁厚为12mm~18mm；进一步地，预设3D打印模具的抽壳壁厚为15mm~17mm；优选地，预设3D打印模具的抽壳壁厚为16mm。为了避免3D打印模具打印塌陷缺陷的出现，保证模具的完整度，在其中一实施例中，对抽壳处理后的3D打印模具进行圆角处理。具体地，所述圆角处理步骤中还包括以下步骤：将抽壳处理后的3D打印模具的直角结构设计成斜坡或圆弧。即对3D打印模具的直角结构部分进行过渡处理，以此避免打印塌陷缺陷的出现，保证模具的完整度。这样可以保证模具的使用强度，又能有效减少模具重量，达到减重效果，且易于操作。进一步地，当所述斜坡的台阶距离小于等于50mm时，对所述斜坡的台阶进行拔模处理，将所述斜坡的坡度设计成30度。例如，当所述斜坡的台阶距离小于等于40mm时，将所述斜坡的坡度设计成30度。其中拔模处理采用立体三维软件自带工具执行，具体操作在此不再赘述。这样通过将斜坡角度进行优化处理，能够进一步避免3D打印模具出现塌陷问题。进一步地，当所述斜坡的台阶高度小于或等于30mm时，对所述斜坡的台阶进行圆弧处理，将所述斜坡设计成半径为30mm的圆弧。例如，当所述斜坡的台阶距离小于等于20mm时，将所述斜坡设计成半径为30mm的圆弧。此时由于斜坡的台阶距离较小，通过将斜坡的台阶进行圆弧设计，从而可实现去直角结构化的同时，有效避免3D打印模具出现塌陷问题。其中，圆弧处理可直接使用三维立体软件中的圆弧处理工具执行。S130：利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于,包括以下步骤：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行网格填充；采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充。

【技术特征摘要】
1.一种用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于,包括以下步骤：根据铸造工艺要求设计3D打印模具，并输出3D打印模具的打印数模；对建模后的3D打印模具进行抽壳处理；利用切片程序对抽壳后的3D打印模具进行网格填充；采用缩减式网格对3D打印模具进行分层填充。2.根据权利要求1所述的用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于，对抽壳处理后的3D打印模具进行圆角处理。3.根据权利要求2所述的用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于，所述圆角处理步骤中还包括以下步骤：将抽壳处理后的3D打印模具的直角结构设计成斜坡或圆弧。4.根据权利要求3所述的用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于，当所述斜坡的台阶距离小于或等于50mm时，对所述斜坡的台阶进行拔模处理，将所述斜坡的坡度设计成30度。5.根据权利要求3所述的用于减轻3D打印模具重量的设计方法，其特征在于，当所述斜坡的台阶高度小于或等于30mm时，对所述斜坡的台阶进行圆弧处理，将所述斜坡设计成半径为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，张璐，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64