本次完成的单手长剑结构设计,核心面向冷兵器复原展示、影视道具制作、文创周边开发三类场景,在建模阶段就充分考虑了不同应用场景下的结构适配需求,没有采用常规装饰类道具的简化建模逻辑,而是完全参照史实单手剑的结构比例完成全参数化建模。从结构拆分来看,整剑分为剑身、十字护手、握柄、配重尾帽四个独立可拆分的部件,每个部件都预留了装配定位基准,不管是后续做3D打印分件输出,还是做金属铸造的工艺拆分,都可以直接调用对应零件的特征参数,不需要二次重构模型。剑身部分采用了菱形截面的变厚度设计,从靠近护手位置的根部向剑尖位置做连续的厚度递减,同时剑身两侧的血槽特征做了等深度的铣削路径预留,要是后续做金属实物加工,
直接提取血槽的曲面特征就能生成CNC加工走刀路径,不需要重新做工艺补面。十字护手的结构没有做完全对称的等截面设计,靠近握持侧的位置做了1.2度的内收倾角,这个角度是参考了史实单手剑的握持防脱手需求设定的,实际握持的时候手腕外侧可以贴合护手的内收面,在劈砍受力的时候能抵消一部分侧向滑脱的力,同时护手两端的配重块做了圆弧过渡,没有尖锐棱角,适配影视道具使用时的安全要求。握柄部分采用了螺旋缠绕式的防滑纹理建模,纹理的凸起高度控制在1.5mm,螺旋升角为18度,这个参数是经过多轮握持模拟调整的,既能够保证戴手套握持的时候有足够的摩擦力,又不会因为纹理过深硌手影响持握手感,握柄的内孔预留了8mm直径的穿心孔位,对应剑身根部的定位芯轴,
装配的时候可以通过穿心孔完成剑身和握柄的过盈配合,不需要额外打胶固定,拆装维护都很方便。尾部的配重尾帽采用了圆台形结构,重量占整剑重量的12%,这个配重比例是经过重心测算的,整剑的重心位置落在护手前方120mm处,刚好符合单手格斗剑的平衡要求,实际持握的时候不会出现头重脚轻的问题,长时间握持做动作也不容易产生手腕疲劳。从安装边界来看,整剑的总长度控制在1120mm,剑身最大宽度为48mm,护手两端的总宽度为220mm,握柄的直径为32mm,所有外轮廓的曲面都做了G2连续处理,不管是做渲染输出还是做实物加工的表面抛光,都不会出现曲面折痕的问题。在建模过程中特意规避了薄壁锐角的结构问题,所有零件的最小壁厚都控制在2.5mm以上,
满足3D打印、失蜡铸造、钣金加工等多种工艺的最小壁厚要求,不会出现加工过程中零件变形或者断裂的问题。针对文创展示类的应用场景,模型还预留了表面纹饰的贴图基准面,后续如果要做蚀刻纹饰或者浮雕装饰,可以直接在基准面上映射纹饰特征,不需要重新调整曲面UV。不同于常规的装饰类剑模,这个模型的所有配合面都做了公差预留,零件之间的配合间隙控制在0.1mm,不管是做树脂打印的拼装模型,还是做不锈钢材质的收藏级实物,都可以直接完成装配,不需要反复修配零件。在结构校验阶段,已经完成了整剑的静力学受力模拟,在剑身中部施加1500N的横向劈砍力时,最大应力出现在剑身根部,数值为235MPa,对应中碳钢材质的屈服强度完全满足使用要求,不会出现受力断裂的问题。握柄部分的抗压强度也做了模拟验证,在握持位置施加800N的径向握力时,握柄的最大变形量为0.02mm,完全满足使用刚度要求。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 通用五金配件














