[发明专利]一种基于三维打印的复杂壳体设计方法

摘要

本发明涉及一种基于三维打印的复杂壳体设计方法，包括如下步骤：1）等壁厚元件毛坯设计：2）元件布局；3）油路设计：根据壳体原理图的油路连通信息，明确油路需要的流量，通过流量公式，计算出油路需要的截面积；4）生成壳体；5)壳体强度校核；6）外形工艺校核。本发明涉及的这种基于三维打印的复杂壳体三维设计方法，方便快捷的实现体积重量最优化壳体设计。

主权项

1.一种基于三维打印的复杂壳体设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)等壁厚元件毛坯设计：根据选用的壳体材料特性和负载情况，应用抗拉强度计算公式计算元件孔的壁厚值h；以计算出来的壁厚值h为放大参数，完成元件孔对应毛坯的三维结构模型；2)元件布局：根据壳体原理图的元件信息，将原理图中包含的等壁厚元件孔毛坯在一个模型文件中进行布局；根据前端输入的接口要求、包络空间限制，确定各个元件的位置。3)油路设计：根据壳体原理图的油路连通信息，明确油路需要的流量，通过流量公式，计算出油路需要的截面积；根据壳体原理图的油路连通信息，明确油路需要连通的位置，测量分析周围元件孔和已经绘制的油路的间距，确定油路的轨迹；然后在轨迹上建立坐标系，绘制油路截面；每个截面根据等壁厚毛坯建模方法，绘制毛坯截面；最后采用扫略工具，选择截面，按照轨迹进行扫略，分别形成油路模型和油路等壁厚毛坯模型；4)生成壳体：在完成元件布局和油路设计后，在UGS NX软件中采用求和的工具将所有的等壁厚毛坯组合成一个实体，再通过求差的工具，去除所有的元件孔和油路，完成壳体生成；5)壳体强度校核：通过有限元仿真，对生成的壳体进行强度校核，根据强度仿真计算结果，对强度超标和应力集中区域，采用添加结构支撑、加强筋和倒圆的方式进行优化；6)外形工艺校核：确定三维打印成型方向，根据成型方向评估工艺支撑结构及其去除方式，根据评估结果，将无法去除的工艺支撑以结构支撑的方式在壳体外形中添加完成三维打印成型的工艺性校核。