CN112276110B - 一种鞋底成型模具的金属打印方法 - Google Patents
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Abstract
一种鞋底成型模具的金属打印方法，包括：设定鞋底成型模具的咬花纹理的参数极限值，预打印的鞋底成型模具的咬花纹理参数都不超过极限值时进入下一步骤；建立鞋底成型模具的三维实体模型；对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化，将颗粒倾斜角度大于或等于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构去除；转换成金属3D打印设备可识别的打印文件；切片分层处理得到3D切片打印数据；导入金属3D打印设备进行打印；对鞋底成型模具进行后处理。本发明对预打印鞋底成型模具的咬花纹理参数进行判断，且针对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化，提升鞋底成型模具打印的合格率，减少不必要的辅助支撑结构，降低了对咬花纹理结构的损伤，提高了产品的加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及鞋底模具金属打印技术领域，更为具体地说是指一种鞋底成型模具金属的打印方法。
背景技术
金属3D打印技术(SLM)是一种以金属粉末为原材料的分层加工增材制造技术。随着金属3D打印技术的快速发展，鞋底成型模具也逐渐开始采用金属3D打印技术制备得到。
申请公布号为CN 110561667A的中国发明专利公开了一种鞋底成型模具及其金属3D打印制造方法，鞋底成型模具包括上模板、下模板、设于上模板上的内模仁上模和设于下模板上的内模仁下模，下模板上挖设有安置内模仁下模的安装型槽；内模仁上模与内模仁下模闭合时构成热成型的鞋底模腔。该鞋底成型模具的金属3D打印制造方法包括如下步骤：S10、通过计算机制图软件建立鞋底成型模具的三维建模模型，该三维建模模型包括所述上模板、所述下模板、所述内模仁下模及所述内模仁上模；S20、在步骤S10得到的所述内模仁下模及所述内模仁上模的建模模型基础上对轻量化结构及纹理结构的特征进行三维建模设计，得到符合最终鞋底产品生产需要制作的所述内模仁下模及所述内模仁上模的三维建模数据；S30、将步骤S20得到的三维建模数据通过增材制作软件自动或手动修复并转换成金属增材制作设备可识别打印的文件；S40、将步骤S30得到的可识别打印的文件利用增材制作软件切片切片分层处理，得到3D切片打印数据；S50、将步骤S40得到的3D切片打印数据导入金属增材制造设备中，设置打印参数后进行所述内模仁下模及所述内模仁上模的3D打印；该3D打印参数包括铺粉层厚、激光逐层扫描路径及速率、激光烧结功率，如此重复，依照该3D切片打印数据层层通过激光金属粉末烧结堆叠，直到打印完成得到所述内模仁下模及所述内模仁上模；S60、将步骤S50得到的所述内模仁下模及所述内模仁上模经过后处理操作，该后处理操作包括但不限于线割、打磨、防锈及喷砂处理；S70、经步骤S60得到的所述内模仁下模及所述内模仁上模分别与所述下模板、所述上模板进行组装得到该鞋底成型模具。
该专利解决了传统加工方式的制造工序繁琐及无法加工一些复杂的内外部结构等问题，该金属3D打印制造方法简化了鞋底金属模具设计及生产工艺流程，减低了制造成本，缩短新鞋研发周期。采用3D打印技术实现在复杂异形曲面或倒扣位置能够成型纹理，且能精确控制纹理深度，满足纹理多样化和个性化的需求；避免了传统化学晒纹加工带来的失真现象，消除人工对化学晒纹加工后金属模具纹理修复的依赖，缩短了纹理加工的生产周期，降低了加工成本。
然而，鞋底成型模具的咬花纹理通常都较为细小，在建模前如不对待打印咬花纹理的尺寸进行判断，则打印出来的鞋底成型模具可能不符合要求，造成资源浪费。另外，现有的金属3D打印通常都对下方悬空的所有部件直接添加辅助支撑结构，而由于咬花纹理的精度要求较高，若所有咬花纹理都添加辅助支撑结构，在后续的辅助支撑结构去除时，可能会对咬花纹理造成一定的损伤，影响了鞋底成型模具的加工质量。为此，我们提出一种鞋底成型模具的金属打印方法。
发明内容
本发明提供一种鞋底成型模具的金属打印方法，以克服现有鞋底成型模具在建模后打印出来的咬花纹理不符合要求，所有咬花纹理都添加辅助支撑结构，在后续去除辅助支撑结构时，可能会对咬花纹理造成一定损伤等缺点。
本发明采用如下技术方案：
一种鞋底成型模具的金属打印方法，包括以下步骤：
S10、设定鞋底成型模具的咬花纹理的参数极限值，若预打印的鞋底成型模具的咬花纹理参数都不超过极限值时则进入步骤S20，若咬花纹理的任一参数超过极限值时，则终止进入S20；
S20、建立鞋底成型模具的三维实体模型，并且对下方悬空的咬花纹理设有辅助支撑结构；
S30、对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化，将颗粒倾斜角度大于或等于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构去除，而颗粒倾斜角度小于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构保留，得到符合生产需要的三维建模数据；
S40、将步骤S30得到的三维建模数据转换成金属3D打印设备可识别的打印文件；
S50、利用切片软件将步骤S40得到的可识别打印文件进行切片分层处理，得到3D切片打印数据；
S60、将步骤S50得到的3D切片打印数据导入金属3D打印设备进行鞋底成型模具的打印；
S70、对步骤S60打印得到的鞋底成型模具进行后处理。
优选地，所述咬花纹理参数的极限值条件为：咬花花纹的凹凸高度最小值为0.1mm、咬花花纹的间距最小值为0.25mm、花纹线条的凹凸宽度最小值为0.2mm、单个咬花颗粒的最小值为0.3mm。
进一步地，所述步骤S30中，对于倾斜角度大于30°的咬花花纹，其咬花颗粒的悬空高度不能超过0.3mm。
进一步地，所述咬花颗粒的侧边悬空长度超过0.25mm时，超过部分的下方需要对应设置支撑结构。
进一步地，所述后处理包括切割、去支撑以及消除应力。
进一步地，所述鞋底成型模具包括成型上模和成型下模，所述成型上模和所述成型下模闭合时鞋底成型模腔。
进一步地，所述成型上模的外底壁和/或外侧壁上设有所述咬花纹理；所述成型下模的内底壁和/或内侧壁上设有所述咬花纹理。
进一步地，所述咬花纹理为异形曲面纹理结构、平面纹理结构或3D立体纹理结构。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的鞋底成型模具金属打印方法，在建模前设定鞋底成型模具的咬花纹理的参数极限值，先对预打印鞋底成型模具的咬花纹理参数进行判断，不超过参数极限值时方可进入后续程序，而任意一个参数超过则终止。该步骤可以大大提升鞋底成型模具打印的合格率，防止资源浪费。
2、本发明还针对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化，将颗粒倾斜角度大于或等于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构去除，减少了不必要的辅助支撑结构，同时也减少了后续对咬花纹理辅助支撑机构去除工作量，降低了对咬花纹理结构的损伤，提高了产品的加工质量。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
本发明公开一种鞋底成型模具的金属打印方法，参照图1，包括以下步骤：
S10、设定鞋底成型模具的咬花纹理的参数极限值，若预打印的鞋底成型模具的咬花纹理参数都不超过极限值时则进入步骤S20，若咬花纹理的任一参数超过极限值时，则终止进入S20。
上述咬花纹理参数的极限值条件为：咬花花纹的凹凸高度最小值为0.1mm、咬花花纹的间距最小值为0.25mm、花纹线条的凹凸宽度最小值为0.2mm、单个咬花颗粒的最小值为0.3mm。
S20、在计算机三维软件中建立鞋底成型模具的三维实体模型，并且对下方悬空的咬花纹理设有辅助支撑结构。
其中，鞋底成型模具包括成型上模和成型下模，成型下模的顶面开设有成型槽体，成型上模底面对应设有凸台，成型上模和所述成型下模闭合时鞋底成型模腔。其中，成型上模的外底壁和/或外侧壁上可设有咬花纹理；当然，成型下模的内底壁和/或内侧壁上也可设有咬花纹理，这主要取决于实际所需打印的鞋底成型模具对于花纹的要求。咬花纹理为异形曲面纹理结构、平面纹理结构或3D立体纹理结构。
S30、对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化，将颗粒倾斜角度大于或等于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构去除，而颗粒倾斜角度小于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构保留，得到符合生产需要的三维建模数据。
在该步骤中，对于倾斜角度大于30°的咬花花纹，其咬花颗粒的悬空高度不能超过0.3mm。咬花颗粒的侧边悬空长度超过0.25mm时，超过部分的下方需要对应设置支撑结构。
S40、将步骤S30得到的三维建模数据转换成金属3D打印设备可识别的打印文件。
S50、利用切片软件将步骤S40得到的可识别打印文件进行切片分层处理，得到3D切片打印数据。
S60、将步骤S50得到的3D切片打印数据导入金属3D打印设备进行鞋底成型模具的打印。
打印前需要设置打印参数，具体包括铺粉层厚、激光逐层扫描路径及速率、激光烧结功率。金属3D打印设备依照该3D切片打印数据层层通过激光金属粉末烧结堆叠，直到打印完成得到成型上模及成型下模。
S70、对步骤S60打印得到的鞋底成型模具进行后处理。
后处理包括切割、去支撑以及消除应力等，具体均为本领域的常规技术，本专利不做详细赘述。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、设定鞋底成型模具的咬花纹理的参数极限值，所述咬花纹理参数的极限值条件为：咬花花纹的凹凸高度最小值为0.1mm、咬花花纹的间距最小值为0.25mm、花纹线条的凹凸宽度最小值为0.2mm、单个咬花颗粒的最小值为0.3mm；若预打印的鞋底成型模具的咬花纹理参数都不超过极限值时则进入步骤S20，若咬花纹理的任一参数超过极限值时，则终止进入S20；
S20、建立鞋底成型模具的三维实体模型，并且对下方悬空的咬花纹理设有辅助支撑结构；
S30、对咬花纹理的辅助支撑结构进行优化：将颗粒倾斜角度大于或等于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构去除，而颗粒倾斜角度小于30°的咬花纹理相应的辅助支撑结构保留，得到符合生产需要的三维建模数据；对于倾斜角度大于30°的咬花花纹，其咬花颗粒的悬空高度不能超过0.3mm，所述咬花颗粒的侧边悬空长度超过0.25mm时，超过部分的下方需要对应设置支撑结构；
S40、将步骤S30得到的三维建模数据转换成金属3D打印设备可识别的打印文件；
S50、利用切片软件将步骤S40得到的可识别打印文件进行切片分层处理，得到3D切片打印数据；
S60、将步骤S50得到的3D切片打印数据导入金属3D打印设备进行鞋底成型模具的打印；
S70、对步骤S60打印得到的鞋底成型模具进行后处理。
2.如权利要求1所述的一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于：所述后处理包括切割、去支撑以及消除应力。
3.如权利要求1所述的一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于：所述鞋底成型模具包括成型上模和成型下模，所述成型上模和所述成型下模闭合时鞋底成型模腔。
4.如权利要求3所述的一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于：所述成型上模的外底壁和/或外侧壁上设有所述咬花纹理。
5.如权利要求4所述的一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于：所述成型下模的内底壁和/或内侧壁上设有所述咬花纹理。
6.如权利要求1所述的一种鞋底成型模具的金属打印方法，其特征在于：所述咬花纹理为异形曲面纹理结构、平面纹理结构或3D立体纹理结构。
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