做这个头颅结构的建模,最初是对接医学院解剖教学教具开发的需求,之前给客户做的高精度面片模型,在做教具开模、装配干涉校验的时候经常出问题,面片破面、曲面缝合失败的情况反复出现,拖了快两周的开模进度,所以这次特意调整了建模逻辑,优先做可直接用于实体加工的结构,放弃了没必要的细碎曲面细节。
实际落地场景里,这个模型主要用在两个方向,一个是中职、高职医学院的解剖示教教具,搭配两侧的连接轴结构,可以直接装在现有的头骨演示支架上,支架的夹持端是标准的锥面接口,建模的时候特意把两侧连接段的锥度做成了和现有教具通用的1:10锥度,安装的时候不需要额外做转接件,直接插紧就能用,旋转阻尼靠支架端的顶丝调节,不需要在头颅本体上额外加工定位孔,避免破坏颅部结构的完整性。另一个场景是医用头套、防护面罩的贴合度测试,简化后的实体模型曲面连续度控制在G1以上,没有细碎的凹凸结构,套上头套或者面罩的时候不会因为局部小特征卡滞,能快速测出穿戴产品的基础贴合范围,比高精度扫描模型的测试效率高很多,毕竟做初步选型测试的时候,不需要复刻骨缝、牙槽这些对穿戴测试没影响的细节。
建模思路上全程用实体特征堆叠,没有用复杂的自由曲面面片,从颅腔的基础椭球轮廓开始,逐步叠加眼眶、鼻腔、下颌连接位的凸台与切除特征,所有圆角过渡都控制在R2以上,没有尖锐棱边,不管是做3D打印样件还是注塑开模,都不会出现应力集中的位置,脱模斜度也提前在特征里做了1.5度的预留,不需要后期再补做拔模处理。两侧的连接轴和颅体是一体化建模的,没有做拆分装配,减少了教具的装配零件数量,日常教学使用的时候不会出现小零件脱落丢失的情况,耐用性比拼接结构的教具好很多。
尺寸边界上,颅体的最大宽度控制在155mm,前后最大长度180mm,总高度220mm,加上两侧连接轴之后的总宽度是280mm,刚好适配现有市面上主流的人体解剖支架安装位,不需要客户重新调整支架的夹持间距,拿到模型之后可以直接导入加工设备做生产,不需要再做尺寸适配调整。实体结构的壁厚统一设置为3mm,做中空处理的时候可以直接抽壳,不需要额外调整壁厚差,打印或者注塑的时候不会出现局部壁厚不均导致的缩痕、填充不足问题。
之前做同类模型的时候,总想着把细节做的越全越好,结果实际生产环节问题一堆,这次的模型特意平衡了细节还原度和生产实用性,保留了头颅的核心轮廓结构,去掉了对生产、测试没用的细碎特征,不管是做教具生产还是穿戴产品测试,都能直接用,不需要再做二次结构修改。
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- 系统要求: STEP / IGES,PTC Creo Elements,Parasolid,Rendering,Snagit
- 软件分类: 通用机械零部件










