CN105666873A - 一种展台的模块化制作方法 - Google Patents

Abstract

一种基于3D打印技术的模块化制作展台的方法，涉及展台制作领域，该方法包括以下步骤：？？步骤？1，建立整体的三维数据模型；步骤2，对整体的三维数据模型进行受力分析；步骤3，构建新的整体的三维数据模型；步骤4，进行模块化拆分；步骤5，对模块化的构件进行受力分析；步骤6，构建各个模块化构件的三维数据模型；步骤7，打印成型各个模块化构件；？步骤8，将各个模块化构件组装成整体展台。不仅提高了生产效率，还大大节约生产成本，缩短工程周期。

Description

一种展台的模块化制作方法

技术领域

本发明属于展台制作领域，尤其涉及一种基于3D打印技术的模块化制作展台的方法。

背景技术

展台是一种在各种展览会中做展示的承载物，在展览工程建设方面应用广泛。现有的展台是经过切削等传统减材制造方法成型之后，再组装起来的。存在原材料浪费，构建周期长，效率低等不足。

3D打印技术，是快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状的金属或塑胶以及线状的塑胶等材料，通过逐层打印的方式来构建物体的技术。现有的3D打印技术在逐渐应用于传统的制造业方面，但在劳动力密集的展览行业方面，特别是展台制作领域还没有进行广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的展台基于的切削的减材制作方法的效率低的难题，提供一种基于3D打印技术的模块化制作展台的方法。其特征在于包括以下步骤：

步骤1，建立整体的三维数据模型；

步骤2，对整体的三维数据模型进行受力分析；

步骤3，构建新的整体的三维数据模型；

步骤4，进行模块化拆分；

步骤5，对模块化的构件进行受力分析；

步骤6，构建各个模块化构件的三维数据模型；

步骤7，打印成型各个模块化构件；

步骤8，将各个模块化构件组装成整体展台。

本发明的技术方案如下：

步骤1，建立展台的整体的三维数据模型：确定场地的总体尺寸，根据客户设计要求建立展台的整体模型；

步骤2，对展台的整体三维数据模型进行整体受力分析：根据现场环境的影响等参数对三维数据模型做有限元处理，进行整体的静力学分析；

步骤3，构建新的整体的三维数据模型，满足受力要求；

步骤4，将整体的三维数据模型进行模块化处理，其分为主要几大模块件：展台基本件、展台异型件，连接件；

步骤5，对模块化的构件进行受力分析，将模块构件上比较受力薄弱处的模型进行静力学分析，保证其能承受一定的重量和横向力；

步骤6，构建各个模块化构件的三维数据模型；即模块化构件的尺寸，数量，材料，颜色等；

步骤7，打印成型各个模块化构件：根据各个模块化构件的尺寸，数量，材料，颜色分配到不同的3D打印机打印成型；

步骤8，根据三维模型装配图，将各个模块化构件组装成整体展台实物。

其中，所述步骤2中初步模型的整体静力学分析，其影响参数取决于展会上的环境。室内展会，主要是人流量大，人们可能会对展台发生碰撞。而露天举行展会，还需要考虑风力等其他因素的影响。

本发明的有益效果是：通过基于3D打印技术的模块化制作展台的方法，可以根据用户的不同需求，在电脑上快速得到各个模块的三维数据模型，然后在现场上直接打印成型，组装出展台实物。节省了材料，缩短了制作周期，效率高。

附图说明

图1为流程图。

图2展台整体的三维数据模型示意图。

图3整体模型静力学分析的应力结果图。

图4展台整体分割装配图。

图5水滴状的基本件三视图以及轴测图。

图6基本件的静力学分析的应力结果图。

图7水滴状的基本件实物及组装图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的内容作进一步说明。

请参阅图1，本发明的一种基于3D打印技术的模块化制作展台的方法，包括以下步骤：

步骤1，建立展台的整体的三维数据模型：确定场地的总体尺寸，根据客户要求建立展台布局的初步整体的三维数据模型。目前，一般大型展位的面积为6m*6m。现以6m*6m的面积构建出客户要求的初步整体的三维数据模型。请参阅图2。

步骤2，对整体的三维数据模型进行受力分析：根据现场环境对初步整体模型进行有限元的静力学分析。这个展台是室内展会的标准展台，因此只需要考虑碰撞的静力学分析。采用了ABS的材料来制作展台。整体三维数据模型找出最薄弱的地方，在一个类板材构件中数值摆放，最薄弱处就在其中心。我们设定地面的摩擦系数为0.5，而一个成年人最大的推力为660N，取安全系数为2，因此我们找到整体模型的最薄弱处，并在其方圆200mm（成年人手掌的半径）上加载一个600*2=1200N的集中力，求得整体模型的静力学分析，请参阅图2。从图2的整体模型的静力学分析看出。模型中的最薄弱处受到最大的应力为218362.484N/m^2≈0.2Mpa。而ABS的抗剪强度为24Mpa，其远高于0.2Mpa.因此这个整体模型是稳定的，符合客户要求的，能承受一定的抗倒塌能力。

步骤3，根据分析的结果，建新的整体的三维数据模型。满足受力要求。

步骤4，将确认好的整体三维数据模进行模块化拆分，其分为主要几大模块件：展台基本件、展台异型件，连接件。由于展台的尺寸比较大，6*6m。而3D打印机的成型尺寸有两个规格260mm和400mm，将整体的三维数据模型进行分割。请参阅图4。将将整体的三维数据模型分割成90*200*200尺寸的基本件，以及根据基本件变形过来的异型件。每一个零件均由水滴组成。请参阅图4。

步骤5，对模块化的构件进行受力分析，将模块化的构件上比较受力薄弱处的模型进行静力学分析，保证其能承受一定的重量和横向力。因为是将每一个水滴状的基本件层层堆叠上来的。而在底层的基本件中，堆叠最高的层数为12层，且每一个基本件的重量为350g,，取安全系数为2，则其受到的力

F=12×2×mg=12×2×0.35×9.8=82.32N

求得基本件的静力学分析,请参阅图6。从图6的整体模型的静力学分析看出。模型中的最薄弱处受到最大的应力为3033652.5N/m^2≈3Mpa。而ABS的抗弯强度为80Mpa，其远高于3Mpa.因此这个基本件模型是稳定的，符合客户要求的，能承受一定的抗弯能力。

步骤6，构建各个模块化构件的三维数据模型，即模块化构件的尺寸，数量，材料，颜色等。

步骤7，打印成型各个模块化构件：根据各个模块化构件的尺寸，数量，材料，颜色分配到不同的3D打印机打印成型。

步骤8，根据三维模型装配图，将各个模块化构件组装成整体展台实物，请参阅图7。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于3D打印技术的模块化制作展台的方法,其特征在于包括以下步骤：

步骤1，建立整体的三维数据模型；

步骤2，对整体的三维数据模型进行受力分析；

步骤3，构建新的整体的三维数据模型；

步骤4，进行模块化拆分；

步骤5，对模块化的构件进行受力分析；

步骤6，构建各个模块化构件的三维数据模型；

步骤7，打印成型各个模块化构件；

步骤8，将各个模块化构件组装成整体展台。