复杂挤压成型星形镂空立方体艺术构件

　　这类挤压成型的异形立方体构件，目前在工业文创展示、装置艺术搭建、非标设备装饰性结构件领域应用较多，很多做工业风展陈的项目会将其作为空间隔断的拼接单元，或是设备外观的装饰性包覆件，也有部分创意产品开发场景会将其作为结构原型，衍生设计灯具外罩、文创摆件的基础结构。从实际使用的角度看，这类构件的核心特性是通过连续挤压工艺形成一体化的异形曲面，没有拼接焊缝，整体结构的对称性较好，六个面的镂空结构完全一致，在作为透光、透风的装饰结构时，各个方向的通透率均匀，不会出现局部遮挡的问题。

　　设计这类构件的时候，首先要确定核心的对称基准，以立方体的几何中心为原点，三个轴向的挤压变形量保持一致，避免成型后出现重心偏移的问题，星形的凸起结构在每个面的分布要均匀，相邻面的凸起结构在棱边位置要做平滑过渡，避免出现应力集中的尖角，否则无论是3D打印打样还是后续开模挤压生产，都容易在棱边位置出现成型缺陷。空心结构的壁厚要保持均匀，整体壁厚差控制在0.2mm以内，不然挤压成型的时候会因为料流速度不一致导致表面出现凹痕，弯曲的曲面部分的曲率要连续，不能出现曲率突变的折角，否则后续做表面处理比如阳极氧化、喷漆的时候，折角位置容易出现积漆或者上色不均的问题。

　　从安装边界来看，这类立方体构件的外接轮廓是标准正六面体，安装时可以直接以六个平面为定位基准，不需要额外做仿形治具，相邻构件拼接的时候，星形凸起的结构可以互相嵌合，拼接后的缝隙均匀，不需要额外做定位卡扣就能实现初步固定，适合大面积模块化拼接使用。在实际选型适配的时候，如果是作为展陈结构使用，要注意构件的镂空率，这类结构的镂空占比大概在60%左右，作为隔断使用时既能保证空间的通透感，又能起到一定的视线遮挡作用，如果是作为设备外罩使用，要确认内部元器件的散热需求，均匀分布的镂空通道可以形成自然的对流风道，不需要额外开设通风孔就能满足小功率设备的散热要求。

　　建模过程中要注意挤压路径的连续性，所有的曲面都要做到G2连续，避免出现碎面，不然导入加工编程软件的时候会出现路径计算错误，生产前的壁厚检查要覆盖所有曲面位置，尤其是星形结构的尖端位置，壁厚不能小于整体平均壁厚的70%，不然成型的时候尖端容易出现缺料或者强度不足的问题。这类对称结构的设计还要考虑脱模或者支撑去除的便利性，所有的内表面都要做不小于1°的拔模斜度，即使是3D打印制作，也能减少支撑的用量，降低后处理的工作量。实际应用中，这类构件还可以作为流体分布器的原型结构，均匀分布的弯曲通道可以让流体通过的时候被均匀分流，降低湍流的产生，在一些对流体均匀度要求不高的低压管路中，可以替代传统的孔板分流器，同时兼具装饰效果。