这款木质拼装骨骼结构,采用1/8英寸厚度的实木板材经激光切割加工成型,成品站立高度达18英寸,整体依靠板材间的榫卯插接结构实现自支撑,无需额外粘接或紧固件即可完成组装,组装完成后可稳定直立放置。从结构设计逻辑来看,该作品将人体全身骨骼按解剖学比例拆分为独立的平面切割件,每处拼接位置都做了适配板材厚度的卡槽设计,卡槽公差控制在0.1mm范围内,既保证拼装时的插拔顺畅度,又能让组装完成后的各关节部位具备足够的结构强度,避免长期放置出现松脱变形。
从实际应用场景出发,这类拼装结构一方面可作为科普教学的辅助教具,帮助学习者直观了解人体骨骼的整体形态与各部位的连接关系,相比平面印刷的解剖示意图,立体拼装的形式能让使用者在动手组装的过程中加深对骨骼结构分布的记忆;另一方面也可作为文创类桌面摆件,适配家居、工作室的装饰场景,木质材质的温润质感搭配骨骼结构的造型特点,能形成独特的视觉展示效果。
设计过程中,首先需要对人体骨骼的三维形态做平面化转译,将每一块骨骼的轮廓按拼装层级做拆分,同时要考虑板材切割时的 kerf 补偿,也就是激光切割过程中材料烧蚀产生的缝隙宽度,提前在卡槽尺寸上做对应补偿,避免出现拼接过松或过紧的问题。整体拼装结构采用分层插接的逻辑,从脊柱中轴为核心定位基准,依次向两侧拼接肋骨、骨盆、四肢、头骨等部件,每个部件的插接方向都做了防呆设计,避免组装时出现方向错装的问题。
从安装边界来看,成品站立时的足底支撑面宽度约为整体高度的三分之一,重心完全落在支撑面范围内,无需额外底座即可保持稳定,组装完成后的整体宽度约9英寸,深度约6英寸,放置时占用的桌面空间较小,适配常规尺寸的展示架、书桌台面。板材切割的边缘做了微倒角处理,避免拼装过程中划伤手部,所有拼接卡槽的位置都避开了骨骼轮廓的细节造型,不会因为拼接结构破坏整体的外观还原度。
这类激光切割木质拼装结构的加工逻辑,和汽车冲压模具的薄板冲裁工艺有共通之处,都是将平面板材通过裁切形成特定轮廓的零件,再通过零件间的配合组装成完整的成品,在设计时都需要考虑材料厚度对配合尺寸的影响,以及零件成型后的结构强度,不同的是冲压工艺针对金属板材做批量冲裁成型,而激光切割更适合小批量的木质、亚克力等非金属板材的定制化加工。在结构验证阶段,需要反复调整卡槽的配合深度,深度过浅会导致结构连接强度不足,容易散架,深度过深则会增加拼装难度,甚至在插拔过程中导致木质板材开裂,经过多轮打样验证后,将卡槽的插接深度设置为板材厚度的1.2倍,既能保证连接强度,又能让普通使用者无需工具即可徒手完成组装。
骨骼各部位的轮廓还原度经过了多轮调整,头骨的颅缝、肋骨的弧度、四肢长骨的形态都做了简化但保留识别度的处理,既不会因为过度简化失去骨骼的形态特征,也不会因为细节过多导致切割难度提升、拼装复杂度增加。整体结构没有设置可活动的关节,所有部件拼接完成后为固定姿态,呈半蹲式站立造型,这个姿态的重心更低,进一步提升了放置时的稳定性,即使受到轻微的外力触碰也不容易倾倒。
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- 系统要求: SketchUp,Rendering
- 软件分类: 汽车冲压模具












