CN113751624B - 一种工业设计用模型制作工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业设计用模型制作工具，属于工业设计领域。该装置包括：底座；压块，固定设置在所述底座上；支撑座，可滑动地设置在所述底座上，位于所述压块的下方；驱动装置，设置在所述底座上，用于带动所述支撑座呈口字型轨迹运动。本发明通过压块和支撑座对钨丝进行挤压，驱动装置带动支撑座呈回字形轨迹运动，当支撑座朝一个方向移动时，支撑座和压块距离较近，对钨丝进行滚动擀压，当运动至预设位置后，支撑座向下移动并回退至初始位置，而后上升进行下一个工作流程，整个过程对钨丝仅进行单一方向上的擀压，从而避免了钨丝在变形处的反复受力，钨丝不再反向受力变形，成型效果好。

Description

一种工业设计用模型制作工具

技术领域

本发明涉及工业设计工程领域，特别涉及一种工业设计用模型制作工具。

背景技术

在工业设计领域，模型制作是比较核心而关键的一道工序。在模型制作中，一般包括3D打印模型、木工制作和瓷器制作等。而瓷器制作一般采用手工成型后进行烧制，在烧制时，需在陶瓷窑炉内部需要经过1280度的高温烧制，为了毛坯能够均匀受热，尤其对于一些如球状结构的构件，直接采用支撑物进行放置的方式会导致毛坯部分位置无法有效受热，因此需要采用悬挂的方式进行烧制。金属钨的熔点高，因此被广泛应用在精密陶瓷烧制领域中。在烧制过程中，利用金属钨丝穿入陶瓷饰品的中心，金属钨丝的两端悬挂在两个支点架构之间，然后对陶瓷饰品进行高温烧制。在烧制结束后，钨丝由于受到高温的影响，会变软并发生一定的变形，在重新穿入陶瓷饰品毛坯时，其直线度不能够满足再次使用的要求。由于各类工件的大小、重量不同，工件在重力作用下会具有向两个支点之间滑动的趋势，因此烧制后的钨丝会大致呈一弧形结构，且由于不同工件的受力点不同，还会在小范围内形成直径较小的弯曲变形。

现有技术中，一般还是采用人工敲直的方式，或将钨丝加热后放置在两块板状工具之间，进行反复擀压。但是人工敲击方式耗时耗力，成型效果差。而采用板状工具擀压的方式也会消耗大量的时间，对于一些直径较小的弯曲变形处，由于弧形部的存在，在进行单向擀压时，弧形逐渐变直，但回程擀压时，由于路径相反，钨丝容易反向变形，如此往复容易造成钨丝疲劳强度降低，变形点频繁受力，会造成钨丝使用寿命降低甚至在烧制时发生断裂从而使产品报废。

发明内容

本发明提供一种工业设计用模型制作工具，可以解决现有技术中对模型制作时钨丝变形后无法有效校直、矫形效果较差的问题。

一种工业设计用模型制作工具，包括：

底座；

压块，固定设置在所述底座上；

支撑座，可滑动地设置在所述底座上，位于所述压块的下方；

驱动装置，设置在所述底座上，用于带动所述支撑座呈口字型轨迹运动。

更优地，还包括延展装置，其包括丝杠、滑板、复位弹簧、两个导向杆和两个拉伸块；两个导向杆固定设置在所述压块上且两端贯通至所述压块的外侧，两个所述拉伸块位于所述压块的两侧且均滑动设置在所述导向杆上；所述丝杠可转动地设置在所述压块上且两端贯通至所述压块的外侧，两个所述拉伸块上均开设有与所述丝杠相配合的螺纹孔，所述丝杠与所述螺纹孔相配合；所述滑板可滑动地设置在所述压块的下侧，所述滑板上开设有驱动齿条，所述丝杠对应所述驱动齿条的位置设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿条相配合；所述复位弹簧一端连接至所述压块、另一端连接至所述滑板。

更优地，还包括弹性座和升降弹簧，所述支撑座上开设有收纳槽，所述弹性座可上下滑动地设置在所述收纳槽内，所述升降弹簧的两端分别连接至所述弹性座和所述支撑座。

更优地，所述弹性座上开设有导向槽，所述导向槽的横截面呈C字形结构且第一侧面竖直设置、另一相对的第二侧面朝向远离所述第一侧面的方向倾斜设置。

更优地，所述驱动装置包括驱动电机、动力轮、驱动框和导向支座；所述驱动电机固定设置在所述底座上，所述驱动电机用于驱动所述动力轮转动；所述驱动框呈口字型结构，所述驱动框可水平地滑动地设置在所述底座上，所述驱动框内开设有一限位槽，所述导向支座可上下滑动地设置在所述限位槽内；所述导向支座上设置有弧形限位板、导向限位板和若干动力杆，所述弧形限位板为两个且位于所述导向限位板的两侧，所述导向限位板呈腰圆形结构，两个所述所述弧形限位板分别与所述导向限位板两端的两个弧形部同轴布置，若干所述动力杆固定设置在所述导向限位板上，若干所述动力杆沿所述导向限位板的延伸方向等间距布置；其中，所述弧形限位板与所述导向限位板之间形成一导向滑槽，所述动力轮背离所述驱动电机的一侧同轴固定设置有一辅助杆，所述辅助杆与所述导向滑槽相配合；所述动力轮上开设有驱动槽，所述驱动槽与所述动力杆相配合，所述动力轮转动时，驱动所述导向支座呈口字型轨迹移动；所述支撑座固定设置在所述导向支座上。

更优地，所述底座上设置有两个滑座，所述驱动框的两侧均设置有支撑滑杆，两个所述支撑滑杆分别可滑动地设置在两个所述滑座上。

本发明提供一种工业设计用模型制作工具，通过压块和支撑座对钨丝进行挤压，驱动装置带动支撑座呈回字形轨迹运动，当支撑座朝一个方向移动时，支撑座和压块距离较近，对钨丝进行滚动擀压，当运动至预设位置后，支撑座向下移动并回退至初始位置，而后上升进行下一个工作流程，整个过程对钨丝仅进行单一方向上的擀压，从而避免了钨丝在变形处的反复受力，钨丝不再反向受力变形，成型效果好。

附图说明

图1为本发明提供的一种工业设计用模型制作工具的结构示意图；

图2为图1的主视图（部分透视）；

图3为图2中B处局部放大图（部分透视）；

图4为图2中A-A剖视图；

图5为图4中D处局部放大图；

图6为图4中E-E剖视图；

图7为图6中F处局部放大图；

图8为图4中C-C剖视图；

图9为图8中H-H处剖视图；

图10为图8中G处局部放大图。

附图标记说明：

10 底座；11 滑座；20 驱动电机；21 驱动框；211 支撑滑杆；22 导向支座；221 弧形限位板；222 导向限位板；223 动力杆；23 动力轮；231 辅助杆；30 支撑座；31 弹性座；311 导向槽；32 升降弹簧；40 压块；41 滑板；411 驱动齿条；412 滑块； 42 拉伸块；43 导向杆；44 丝杠；441 驱动齿轮；45 复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供的一种工业设计用模型制作工具，包括底座10、压块40、支撑座30和驱动装置；底座10用于整体支撑，压块40固定设置在底座10上，压块40整体呈矩形板状结构；支撑座30可滑动地设置在底座10上，位于压块40的下方，支撑座30和压块40共同作用用于擀压钨丝，具体的，底座10上设置有两个滑座11，驱动框21的两侧均设置有支撑滑杆211，两个支撑滑杆211分别可滑动地设置在两个滑座11上；驱动装置设置在底座10上，用于带动支撑座30呈口字型轨迹运动。

具体地，如图2、图3、图8和图9所示，驱动装置包括驱动电机20、动力轮23、驱动框21和导向支座22；驱动电机20固定设置在底座10上，驱动电机20用于驱动动力轮23转动；驱动框21呈口字型结构，驱动框21可水平地滑动地设置在底座10上，驱动框21内开设有一限位槽，限位槽呈矩形结构，如图2所示，导向支座22在水平方向上两端和限位槽在水平方向上的两端长度相同，导向支座22在竖直方向上的高度小于限位槽在竖直方向上的高度，导向支座22可上下滑动地设置在限位槽内；如图3所示，导向支座22上设置有弧形限位板221、导向限位板222和若干动力杆223，弧形限位板221为两个且位于导向限位板222的两侧，两个弧形限位板221的开口相向布置，导向限位板222呈腰圆形（跑道型，即矩形的两端呈圆弧过渡所形成的形状）结构，两个弧形限位板221分别与导向限位板222两端的两个弧形部同轴布置，若干动力杆223固定设置在导向限位板222上，若干动力杆223沿导向限位板222的延伸方向等间距布置；其中，如图9所示，弧形限位板221与导向限位板222之间形成一导向滑槽，动力轮23背离驱动电机20的一侧同轴固定设置有一辅助杆231，辅助杆231与导向滑槽相配合，辅助杆231可沿导向滑槽滑动，弧形限位版和导向限位板222共同作用，与辅助杆231之间形成力的作用，以带动导向支座22按预设轨迹运动；如图3所示，动力轮23上开设有驱动槽，相邻的两个驱动槽之间形成一驱动齿，驱动槽与动力杆223相配合，相邻的两个动力杆223之间形成一用于容纳驱动齿的间隙，动力轮23转动时，驱动槽与动力杆223相配合带动动力杆223移动进而带动导向支座22移动，驱动导向支座22最终呈口字型轨迹移动；支撑座30固定设置在导向支座22上。

具体工作时，如图2和图3所示，驱动电机20转动，带动动力轮23转动，动力轮23转动时，通过驱动槽与动力杆223的配合带动导向限位板222移动，导向限位板222固定设置在导向支座22上，因此动力轮23最终带动导向支座22移动，以图2所示状态为例，此时以动力轮23逆时针转动为例，驱动槽带动动力杆223移动，此时导向支座22受力具有向右侧运动的趋势，导向支座22对驱动框21施力，驱动框21在底座10上向右滑动，导向支座22右移，弧形限位板221和导向限位板222均右移，使辅助杆231和导向支座22相对运动，辅助杆231逐步进入弧形限位版和导向限位板222所形成的导向滑槽内，由于导向滑槽也呈弧形，且该过程中动力轮23持续和动力杆223啮合并对动力杆223施力，因此动力轮23转动时会迫使导向限位板222最终导致导向支座22呈左侧的导向滑槽的弧形轨迹运动，在导向限位板222运动至辅助杆231上方的过程中，导向支座22持续向上运动，在导向支座22向上运动的过程中，同时导向支座22还先向右后向左运动，由于限位槽的高度大于导向支座22的高度，因此导向支座22可以向上滑动，当动力杆223完全位于辅助杆231上方后，动力轮23持续转动，带动动力杆223向左移动，迫使整个导向支座22向左移动。当动力轮23运动至导向限位板222右端后的工作过程和上述过程相似，仅方向相反，不再赘述。因此，整个过程随着动力轮23的转动，迫使导向支座22大致呈口字型轨迹（运动至两端时呈弧形轨迹运动，但整体大致呈口字型）运动，由于支撑座30固定设置在导向支座22上，因此最终带动支撑座30大致呈口字型轨迹运动。

实施例二：

在实施例一中，由于烧制时钨丝两端固定而工件穿设在钨丝上，工件在重力作用下会具有向两端的中点位置运动的趋势，导致最终钨丝受力变形为弧形结构，而弧形结构在进行擀压时，钨丝整体同步受力但由于结构形态不一致，会产生挤压变形，此过程中钨丝仅能依靠自身的受力挤压从而向两侧舒展最终趋于直线，而该过程完全依靠材料本身的挤压，使得该过程中钨丝受到较大的应力和变形，使得有效使用寿命大大降低且效率底下，因此在本实施例中，如图1、图4至图7所示，还包括延展装置，其包括丝杠44、滑板41、复位弹簧45、两个导向杆43和两个拉伸块42；如图4所示，两个导向杆43固定设置在压块40上且两端贯通至压块40的外侧，两个拉伸块42分别位于压块40的两侧且均滑动设置在导向杆43上，其中拉伸块42上开设有导向杆43相配合的滑孔，导向杆43可滑动地设置在滑孔内；丝杠44可转动地设置在压块40上且两端贯通至压块40的外侧，两个拉伸块42上均开设有与丝杠44相配合的螺纹孔，丝杠44与螺纹孔相配合；滑板41可滑动地设置在压块40的下侧，如图7所示，压块40上开设有滑槽，滑板41上设置有滑块412，滑块412可滑动地设置在滑槽内，如图5所示，滑板41上开设有驱动齿条411，丝杠44对应驱动齿条411的位置设置有驱动齿轮441，驱动齿轮441与驱动齿条411相配合；复位弹簧45一端连接至压块40、另一端连接至滑板41。

工作时，将钨丝放置在支撑座30上，使其弧形的中心大致处于滑板41的中心，两端大致分别位于两块拉伸块42的下方，弧形凸起的方向与支撑座30挤压时的运动方向相反（工作过程中钨丝弧形中部产生的位移量大于两端的位移量且钨丝两端受到向两侧拉伸的力），驱动装置带动支撑座30移动，支撑座30移动过程中带动钨丝向上向一侧运动，钨丝与滑板41抵触后，滑板41受力产生滑动，而压块40固定设置无法产生移动，因此滑板41和压块40会产生相对运动，滑板41移动时通过驱动齿条411带动驱动齿轮441转动，驱动齿轮441转动时带动丝杠44转动，丝杠44通过拉伸块42上的螺纹孔配合作用迫使拉伸块42向两侧运动，拉伸块42运动时对钨丝的两端施力，使钨丝受到向两侧的拉伸力，使得钨丝能够在校直的过程中，不再单纯依靠挤压而更多的是向两侧的拉动，这也符合钨丝使用过程中的变化特性。通过拉伸块42的拉伸使得钨丝不再单纯通过挤压的方式实现延伸，从而避免频繁的受挤压而导致疲劳强度降低，降低使用寿命。

实施例三：

由于钨丝在小范围受力时，容易产生弧度较小的变形，而小弧度变形在支撑座30和压块40的相对运动过程中会直接产生推送而不易产生翻转，导致小弧度变形处无法有效校直，因此本实施例中还包括弹性座31和升降弹簧32，支撑座30上开设有收纳槽，弹性座31可上下滑动地设置在收纳槽内，升降弹簧32的两端分别连接至弹性座31和支撑座30。

工作时，钨丝放置在弹性座31上，当小弧度变形处受力时，弹性座31受力下移，给小弧度变形处形成容纳其翻转的变形空间，从而使得钨丝能够有效的翻转，从而使小弧度变形处在翻覆的擀压过程中能够逐步校直。

实施例四：

由于工作时，挤压状态下（也即辅助杆231位于动力杆223下方，导向支座22的上端贴紧驱动槽的上端，导向支座22位于整个运动过程中的最高处）弹性座31的移动方向是单一的，而钨丝的小弧度变形方向是随机的，当摆放时钨丝的小弧度变形的凸起方向和弹性座31的移动方向是相同时，弹性座31易于使钨丝翻转从而使小弧度变形处校直，但是当钨丝的小弧度变形的凸起方向和弹性座31的移动方向是相反时，则钨丝难以产生翻转，从而造成部分变形处始终无法有效校直，因此在本实施例中，如图10所示，弹性座31上开设有导向槽311，导向槽311的横截面呈C字形结构且第一侧面竖直设置、另一相对的第二侧面朝向远离第一侧面的方向倾斜设置且倾斜方向与挤压状态时弹性座31的移动方向相同，其中导向槽311的深度略小于钨丝的直径，导向槽311的宽度略大于钨丝的直径。

工作时，钨丝会落入导向槽311内（即使没有落入随着弹性座31的推动也会滑入导向槽311内），而小弧度变形处会凸出于导向槽311，从而使得该部分位于导向槽311上侧，当部分小弧度变形处的凸起方向和弹性座31的移动方向是相同（此时可能部分是相反的），随着弹性座31和滑板41的共同挤压，凸起方向和弹性座31的移动方向相同的部分小弧度变形处被校直，校直后这部分会落入导向槽311内，而由于导向槽311的一侧竖直一侧倾斜，因此钨丝在重力作用下会朝向倾斜一侧倾倒，从而实现凸起方向的翻转，使得尚未校直部分的小弧度变形处的凸起方向也变为和弹性座31的移动方向相同，从而实现校直。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种工业设计用模型制作工具，其特征在于，包括：

底座；

压块，固定设置在所述底座上；

支撑座，可滑动地设置在所述底座上，位于所述压块的下方；

驱动装置，设置在所述底座上，用于带动所述支撑座呈口字型轨迹运动；

还包括延展装置，其包括丝杠、滑板、复位弹簧、两个导向杆和两个拉伸块；两个导向杆固定设置在所述压块上且两端贯通至所述压块的外侧，两个所述拉伸块位于所述压块的两侧且均滑动设置在所述导向杆上；所述丝杠可转动地设置在所述压块上且两端贯通至所述压块的外侧，两个所述拉伸块上均开设有与所述丝杠相配合的螺纹孔，所述丝杠与所述螺纹孔相配合；所述滑板可滑动地设置在所述压块的下侧，所述滑板上开设有驱动齿条，所述丝杠对应所述驱动齿条的位置设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿条相配合；所述复位弹簧一端连接至所述压块、另一端连接至所述滑板；

还包括弹性座和升降弹簧，所述支撑座上开设有收纳槽，所述弹性座可上下滑动地设置在所述收纳槽内，所述升降弹簧的两端分别连接至所述弹性座和所述支撑座；

所述弹性座上开设有导向槽，所述导向槽的横截面呈C字形结构且第一侧面竖直设置、另一相对的第二侧面朝向远离所述第一侧面的方向倾斜设置；

所述驱动装置包括驱动电机、动力轮、驱动框和导向支座；所述驱动电机固定设置在所述底座上，所述驱动电机用于驱动所述动力轮转动；所述驱动框呈口字型结构，所述驱动框可水平地滑动地设置在所述底座上，所述驱动框内开设有一限位槽，所述导向支座可上下滑动地设置在所述限位槽内；所述导向支座上设置有弧形限位板、导向限位板和若干动力杆，所述弧形限位板为两个且位于所述导向限位板的两侧，所述导向限位板呈腰圆形结构，两个所述所述弧形限位板分别与所述导向限位板两端的两个弧形部同轴布置，若干所述动力杆固定设置在所述导向限位板上，若干所述动力杆沿所述导向限位板的延伸方向等间距布置；其中，所述弧形限位板与所述导向限位板之间形成一导向滑槽，所述动力轮背离所述驱动电机的一侧同轴固定设置有一辅助杆，所述辅助杆与所述导向滑槽相配合；所述动力轮上开设有驱动槽，所述驱动槽与所述动力杆相配合，所述动力轮转动时，驱动所述导向支座呈口字型轨迹移动；所述支撑座固定设置在所述导向支座上。

2.如权利要求1所述的一种工业设计用模型制作工具，其特征在于，所述底座上设置有两个滑座，所述驱动框的两侧均设置有支撑滑杆，两个所述支撑滑杆分别可滑动地设置在两个所述滑座上。