刘先梅，张明存

六安职业技术学院机电技术系，六安，237158

基于3D打印的大尺度零件的模块化设计

刘先梅，张明存

六安职业技术学院机电技术系，六安，237158

为了克服3D打印机自身的成形空间限制，将大尺度零件在3D设计软件中划分成若干小模块，在各模块之间设计一种合理的接口，打印后组装成完整的大尺度零件，以大型压力机机身零件模型为例，将其合理地划分成4个模块，设计一种燕尾式接口模型，并进行有限元分析。最后利用 3D打印机将接口模型成功打印出来，实现了现场验证。结果表明：这种接口组装的模型具有强度足，组装操作简单、便于展示和携带等优点。

3D打印机；大尺度零件；接口设计；有限元分析

3D打印可以服务于大尺度零件的产品销售和产品设计工作。在销售中，采用3D打印机将设计方案打印模型，方便用户直接了解零件的结构、运动过程、相互间的匹配过程和主要设计难点等问题[1]；在产品设计中，采用3D打印机打印出缩小比例的模型，方便设计人员检验设计方案的正确性，及时发现存在的设计问题，纠正和调整设计图样，保证设计质量。

目前，3D打印机主要采用FDM、SLA、SLS、3DP等快速成形技术[2]，但每一种打印机都有一定的成形空间，限制了大尺度零件模型的快速原型打印技术的发展。由于成型空间的限制，在现实打印过程中三维模型往往需经过缩放或分割处理[3]，使得模型在后处理阶段操作变得繁琐。实际上，可以将大尺寸零件数字模型进行整体划分成单个模块，在各个模块之间设计一种接口，打印后通过接口组装各模块成整机零件。……