CN113878876A - 一种大尺寸汽车内饰零件3d打印结构及其3d打印制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构及其3D打印制造方法，将大尺寸汽车内饰零件模型，分割为多个分割装配结构；分别采用3D打印机打印所述多个分割装配结构；将打印后的多个分割装配结构进行拼接并通过销钉固定连接；拼接处采用胶水辅助粘接；粘接后可对拼接位置进行简单的后处理。通过分割结构对两个本体进行固定时，操作便捷、易于实现，能够很好的解决目前3D打印行业设备打印尺寸受限问题；同时也解决了大尺寸零件拼接后强度降低、容易脱开等问题，具有良好的增益效果。

Description

一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构及其3D打印制造方法
技术领域
本发明涉及一种大尺寸汽车内饰零件3D打印实现方法，尤其涉及大尺寸汽车内饰零件3D打印结构及其3D打印制造方法，属于汽车内饰件3D打印技术领域。
背景技术
在汽车产品研发或者小批量制作阶段，经常用到3D打印技术，打印汽车内饰零件，能有效缩短验证时间，节省模具费用。但汽车内饰护板尺寸较大，单方向尺寸一般超过1米，目前市面上的3D打印机几乎达不到这个尺寸；超大型打3D印机数量极少，价格昂贵，严重制约了3D打印技术在汽车内饰零件的应用。
比较常见的解决措施是，将大尺寸的零件模型分割成多个小尺寸的子零件，用小型3D打印机分别打印每个子零件，然后将子零件进行拼接。这其中，分割结构的优劣决定了拼接后零件的性能情况。目前多采用燕尾槽、矩形槽或三角槽形状的切口对大尺寸零件进行分割，专利文献CN104226988A公开了一种3D打印拼接成形方法，将整体模型划分为多个子部件，且相邻两个子部件的分割处设置有拼接结构；分别打印多个子部件；对已打印的多个子部件进行拼接，相邻两个子部件通过拼接结构进行拼接；在拼接成形的整体部件的拼接处采用胶材粘接，并采用激光熔融方法对拼接缝隙进行修整，得到完整的大尺寸零件。
现有方法存在的弊端是：在零件表面比较规整时，此种分割结构尚可，但在复杂形状的曲面上，拼接难度较大，拼接过程中各子零件之间容易发生错位；在平行于分割方向，此种分割结构的拉伸强度尚可，但在分割的垂直方向，其弯曲强度大幅下降，不及原零件性能的一半，仅可用于展示展览或低强度验证件，在一些受力部位或苛刻的工况无法使用。
因此，设计一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，通过可靠的分割结构，实现3D打印在汽车内饰零件的应用意义重大。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构及其3D打印制造方法，对分割结构进行设计，通过分割结构对两个本体进行固定时，操作便捷、易于实现，能够很好的解决目前3D打印行业设备打印尺寸受限问题；同时也解决了大尺寸零件拼接后强度降低、容易脱开等问题，具有良好的增益效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
作为本发明的一方面，提供一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为若干可拼接的内饰零件分割体，各内饰零件分割体上分别设有分割装配结构，各内饰零件分割体依次通过分割装配结构插接并通过至少3个销钉固定连接。
进一步地，所述分割装配结构包括凸出结构和凹陷结构，凸出结构与凹陷结构插接，实现两个内饰零件分割体的拼接，其拼接后的两个分割装配结构，其外表面型面平滑连续。
更进一步地，所述凸出结构的插接处设有插接外缘111，凹陷结构的插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配。
更进一步地，所述插接外缘111与插接凹槽211上设有位置相对应的销钉安装孔，用于固定销钉3。
进一步地，所述至少3个销钉不沿一条直线排列设置。
进一步地，两个分割装配结构插接后预留0.1mm间隙，用于涂胶。
进一步地，各内饰零件分割体可采用小尺寸打印机进行3D打印制造。
作为本发明的另一方面，提供一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，将大尺寸汽车内饰零件模型，分割为多个分割装配结构；分别采用3D打印机打印所述多个分割装配结构；将打印后的多个分割装配结构进行拼接并通过销钉固定连接；拼接处采用胶水辅助粘接；粘接后可对拼接位置进行简单的后处理。
进一步地，具体包括以下步骤：
步骤一：根据零件的尺寸、结构和使用要求，结合3D打印机的打印尺寸，选择适当的位置对大尺寸汽车内饰零件进行结构分割：
1)将大尺寸汽车内饰零件分割成一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2；
2)一号内饰零件分割体1上设置一号分割装配结构11，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111，插接外缘111上设置3个销钉安装孔；
3)二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12，二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；插接凹槽211上设3个销钉安装孔，且销钉安装孔位置与插接外缘111上销钉安装孔的位置相对应，均呈三角方式排布；
4)一号分割装配结构11和二号分割装配结构12之间预留0.1mm粘接间隙；
步骤二：分别采用3D打印机对一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2进行3D打印制造；
步骤三：一号内饰零件分割体1的插接外缘111与二号内饰零件分割体2的插接凹槽211插接，在接触面涂抹胶水；再将3个销钉分别插入插接外缘111及插接凹槽211预留的销钉安装孔中，接触面也涂抹胶水；通过胶粘的方式使一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2固定在原有位置，完成大尺寸汽车内饰零件的3D打印制造；
进一步地，还包括步骤四：对于步骤三拼接后的大尺寸汽车内饰零件，在一号内饰零件分割体1与二号内饰零件分割体2结合面进行后处理，使拼接部位更加光顺。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构及其3D打印制造方法，对分割结构进行设计，根据零件的尺寸、结构和使用要求，结合3D打印机的打印尺寸，选择适当的位置对零件进行分割，分割结构选择插接及销钉连接的方式，这种处理方式避免了分割部位性能差的现象，呈三角分布的销钉提高了拼接部位的稳定性，胶水的辅助粘接力使零件的连接更加紧固。通过分割结构对两个本体进行固定时，操作便捷、易于实现，能够很好的解决目前3D打印行业设备打印尺寸受限问题；同时也解决了大尺寸零件拼接后强度降低、容易脱开等问题，具有良好的增益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的整体分割结构示意图；
图2为本发明实施例所述一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的整体结构示意图；
图3为本发明实施例所述一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的一号分割结构示意图；
图4为本发明实施例所述一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的二号分割结构示意图示意图；
图5为本发明本发明实施例所述一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的销钉示意图；
图中：
1-一号内饰零件分割体；2-二号内饰零件分割体；3-销钉；11-一号分割装配结构；12-二号分割装配结构；111-插接外缘；211-插接凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为若干可拼接的内饰零件分割体，各内饰零件分割体上分别设有分割装配结构，各内饰零件分割体依次通过分割装配结构插接并通过至少3个销钉固定连接。
进一步地，所述分割装配结构包括凸出结构和凹陷结构，凸出结构与凹陷结构插接，实现两个内饰零件分割体的拼接，其拼接后的两个分割装配结构，其外表面型面平滑连续。
更进一步地，所述凸出结构的插接处设有插接外缘111，凹陷结构的插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配。
更进一步地，所述插接外缘111与插接凹槽211上设有位置相对应的销钉安装孔，用于固定销钉3。
进一步地，所述至少3个销钉不沿一条直线排列设置。
进一步地，两个分割装配结构插接后预留0.1mm间隙，用于涂胶。
进一步地，各内饰零件分割体可采用小尺寸打印机进行3D打印制造。
一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，将大尺寸汽车内饰零件模型，分割为多个分割装配结构；分别采用3D打印机打印所述多个分割装配结构；将打印后的多个分割装配结构进行拼接并通过销钉固定连接；拼接处采用胶水辅助粘接；粘接后可对拼接位置进行简单的后处理。
进一步地，具体包括以下步骤：
步骤一：根据零件的尺寸、结构和使用要求，结合3D打印机的打印尺寸，选择适当的位置对大尺寸汽车内饰零件进行结构分割：
1)将大尺寸汽车内饰零件分割成一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2；
2)一号内饰零件分割体1上设置一号分割装配结构11，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111，插接外缘111上设置3个销钉安装孔；
3)二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12，二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；插接凹槽211上设3个销钉安装孔，且销钉安装孔位置与插接外缘111上销钉安装孔的位置相对应，均呈三角方式排布；
4)一号分割装配结构11和二号分割装配结构12之间预留0.1mm粘接间隙；
步骤二：分别采用3D打印机对一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2进行3D打印制造；
步骤三：一号内饰零件分割体1的插接外缘111与二号内饰零件分割体2的插接凹槽211插接，在接触面涂抹胶水；再将3个销钉分别插入插接外缘111及插接凹槽211预留的销钉安装孔中，接触面也涂抹胶水；通过胶粘的方式使一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2固定在原有位置，完成大尺寸汽车内饰零件的3D打印制造；
进一步地，还包括步骤四：对于步骤三拼接后的大尺寸汽车内饰零件，在一号内饰零件分割体1与二号内饰零件分割体2结合面进行后处理，使拼接部位更加光顺。
实施例1
如图1、图2、图5所示，一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2，一号内饰零件分割体1上设有一号分割装配结构11，二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12；一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接并通过3个销钉3固定连接，3个销钉呈三角分布。
实施例2
如图1、图2、图5所示，一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2，一号内饰零件分割体1上设有一号分割装配结构11，二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12；一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接并通过3个销钉3固定连接，3个销钉呈三角分布。
如图3、图4所示，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111；二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；一号分割装配结构11通过插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211插接，插接后的一号分割装配结构11与二号分割装配结构12的外表面型面平滑连续。
实施例3
如图1、图2、图5所示，一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2，一号内饰零件分割体1上设有一号分割装配结构11，二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12；一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接并通过3个销钉3固定连接，3个销钉呈三角分布。
如图3、图4所示，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111；二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；一号分割装配结构11通过插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211插接，插接后的一号分割装配结构11与二号分割装配结构12的外表面型面平滑连续。
一号分割装配结构11的插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211上设有位置相对应的安装孔，用于固定销钉3。
实施例4
如图1、图2、图5所示，一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2，一号内饰零件分割体1上设有一号分割装配结构11，二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12；一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接并通过3个销钉3固定连接，3个销钉呈三角分布。
如图3、图4所示，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111；二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；一号分割装配结构11通过插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211插接，插接后的一号分割装配结构11与二号分割装配结构12的外表面型面平滑连续。
一号分割装配结构11的插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211上设有位置相对应的安装孔，用于固定销钉3。
实施例5
如图1、图2、图5所示，一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，将大尺寸汽车内饰零件分割为一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2，一号内饰零件分割体1上设有一号分割装配结构11，二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12；一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接并通过3个销钉3固定连接，3个销钉呈三角分布。
如图3、图4所示，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111；二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；一号分割装配结构11通过插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211插接，插接后的一号分割装配结构11与二号分割装配结构12的外表面型面平滑连续。
一号分割装配结构11的插接外缘111与二号分割装配结构12的插接凹槽211上设有位置相对应的安装孔，用于固定销钉3。
一号分割装配结构11与二号分割装配结构12插接后预留0.1mm间隙，一号分割装配结构11与二号分割装配结构12拼接时，在接触面涂抹胶水，通过胶粘的方式使一号分割装配结构11与二号分割装配结构12固定在原有位置。
一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2可分别采用小尺寸打印机进行3D打印制造。
实施例6
一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，将大尺寸汽车内饰零件模型，分割为多个分割装配结构；分别采用3D打印机打印所述多个分割装配结构；将打印后的多个分割装配结构进行拼接并通过销钉固定连接；拼接处采用胶水辅助粘接；粘接后可对拼接位置进行简单的后处理。具体包括以下步骤：
步骤一：根据零件的尺寸、结构和使用要求，结合3D打印机的打印尺寸，选择适当的位置对大尺寸汽车内饰零件进行结构分割：分割方式选用插接及销钉连接，并辅以胶水粘接的形式；
1)将大尺寸汽车内饰零件分割成一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2；
2)一号内饰零件分割体1上设置一号分割装配结构11，一号分割装配结构11为凸出结构，其插接处设有插接外缘111，插接外缘111上设置3个销钉安装孔；
3)二号内饰零件分割体2上设有二号分割装配结构12，二号分割装配结构12为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽211，且插接凹槽211内壁型面与插接外缘111相匹配；插接凹槽211上设3个销钉安装孔，且销钉安装孔位置与插接外缘111上销钉安装孔的位置相对应，均呈三角方式排布；
4)一号分割装配结构11和二号分割装配结构12之间预留0.1mm粘接间隙；
步骤二：分别采用3D打印机对一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2进行3D打印制造；
步骤三：一号内饰零件分割体1的插接外缘111与二号内饰零件分割体2的插接凹槽211插接，在接触面涂抹胶水；再将3个销钉分别插入插接外缘111及插接凹槽211预留的销钉安装孔中，接触面也涂抹胶水；通过胶粘的方式使一号内饰零件分割体1和二号内饰零件分割体2固定在原有位置，完成大尺寸汽车内饰零件的3D打印制造；
步骤四：对于步骤三拼接后的大尺寸汽车内饰零件，可以在一号内饰零件分割体1与二号内饰零件分割体2结合面做一些简单的抛光、打磨等的后处理，使拼接部位更加光顺。
需要说明的是，各分割部分之间预留0.1mm的间隙，理论上来说，拼接后有晃动的可能，所以拼接时需要用到胶水，靠胶水分子间的拉力实现辅助紧固，并填充间隙部位。对于拼接后的零件，如有必要，可以在结合面做一些简单的抛光、打磨等的后处理，使拼接部位更加光顺。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，将大尺寸汽车内饰零件分割为若干可拼接的内饰零件分割体，各内饰零件分割体上分别设有分割装配结构，各内饰零件分割体依次通过分割装配结构插接并通过至少3个销钉固定连接。
2.如权利要求1所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，所述分割装配结构包括凸出结构和凹陷结构，凸出结构与凹陷结构插接，实现两个内饰零件分割体的拼接，其拼接后的两个分割装配结构，其外表面型面平滑连续。
3.如权利要求2所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，所述凸出结构的插接处设有插接外缘，凹陷结构的插接处设有插接凹槽，且插接凹槽内壁型面与插接外缘相匹配。
4.如权利要求3所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，所述插接外缘与插接凹槽上设有位置相对应的销钉安装孔，用于固定销钉。
5.如权利要求1所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，所述至少3个销钉不沿一条直线排列设置。
6.如权利要求1所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，相邻两个所述分割装配结构插接后预留0.1mm间隙，用于涂胶。
7.如权利要求1所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构，其特征在于，所述内饰零件分割体可采用3D打印机进行3D打印制造。
8.一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，其特征在于，将大尺寸汽车内饰零件模型，分割为多个分割装配结构；分别采用3D打印机打印所述多个分割装配结构；将打印后的多个分割装配结构进行拼接并通过至少3个销钉固定连接；拼接处采用胶水辅助粘接；粘接后可对拼接位置进行后处理。
9.如权利要求8所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据零件的尺寸、结构和使用要求，结合3D打印机的打印尺寸，选择适当的位置对大尺寸汽车内饰零件进行结构分割：
1)将大尺寸汽车内饰零件分割成一号内饰零件分割体(1)和二号内饰零件分割体(2)；
2)一号内饰零件分割体(1)上设置一号分割装配结构(11)，一号分割装配结构(11)为凸出结构，其插接处设有插接外缘(111)，插接外缘(111)上设置3个销钉安装孔；
3)二号内饰零件分割体(2)上设有二号分割装配结构(12)，二号分割装配结构(12)为凹陷结构，其插接处设有插接凹槽(211)，且插接凹槽(211)内壁型面与插接外缘(111)相匹配；插接凹槽(211)上设3个销钉安装孔，且销钉安装孔位置与插接外缘(111)上销钉安装孔的位置相对应，均呈三角方式排布；
4)一号分割装配结构(11)和二号分割装配结构(12)之间预留0.1mm粘接间隙；
步骤二：分别采用3D打印机对一号内饰零件分割体(1)和二号内饰零件分割体(2)进行3D打印制造；
步骤三：一号内饰零件分割体(1)的插接外缘(111)与二号内饰零件分割体(2)的插接凹槽(211)插接，在接触面涂抹胶水；再将3个销钉(3)分别插入插接外缘(111)及插接凹槽(211)预留的销钉安装孔中，接触面也涂抹胶水；通过胶粘的方式使一号内饰零件分割体(1)和二号内饰零件分割体(2)固定在原有位置，完成大尺寸汽车内饰零件的3D打印制造。
10.如权利要求8所述的一种大尺寸汽车内饰零件3D打印结构的3D打印制造方法，其特征在于，还包括步骤四：对步骤三拼接后的大尺寸汽车内饰零件，在一号内饰零件分割体(1)与二号内饰零件分割体(2)结合面进行后处理，使拼接部位更加光顺。
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