做结构设计这么多年,碰到过不少需要在工业设备外观、文创展陈装置、户外标识系统里加入个性化装饰构件的需求,这款厚度10毫米的狼形造型件,就是针对这类场景做的可直接用于切割加工的三维数模。很多人觉得这类装饰件就是画个图案拉伸就行,实际落地的时候要踩的坑一点不比传动结构件少,首先是厚度方向的处理,10毫米的板厚不管是用激光切割碳钢、不锈钢,还是用数控雕刻亚克力、密度板,都要考虑图案线条的最小宽度——要是线条做的比切割光斑或者铣刀直径还窄,加工的时候直接就会烧穿或者铣断,这个数模里所有的纹样线条最小宽度都控制在3毫米以上,适配常规1.5毫米直径铣刀、0.2毫米切割光斑的加工参数,不用后期再手动补线条改图。
从实际应用场景来说,这类造型件的使用范围比想象的广,给户外越野装备做侧边装饰牌的时候,用304不锈钢切割后做拉丝处理,固定在车顶行李架或者侧杠上,比印刷的贴纸耐候性强太多,风吹日晒三五年不会掉漆脱色;给工业风的餐饮空间做墙面装饰的时候,用冷轧板切割后做喷塑或者复古锈化处理,背后加离墙安装码,打光之后能投出层次分明的阴影,比平面的装饰画有质感;还有做机械主题的文创摆件的时候,用亚克力切割后搭配发光底座,或者用实木雕刻后做木蜡油处理,能直接当桌面陈设品;甚至在一些非标自动化设备的安全防护门、设备外壳的装饰区域,嵌入这个造型的镂空件,背面加亚克力透光板,配合设备的状态指示灯,能让冰冷的工业设备多一层辨识度,不少做定制化设备的厂商现在都愿意在外观细节上加这类个性化元素,避免产品和同行千篇一律。
设计思路上没有走写实狼的路线,而是用了部落图腾式的流畅线条,把狼的立耳、吻部、颈部鬃毛的特征用连续的弧形线条提炼出来,没有细碎的锐角和孤立的小结构,所有的纹样都是和外轮廓连为一体的,这一点在加工的时候非常重要——如果有孤立的小结构,切割的时候工件还没完全切下来就会移位,导致零件报废,连接成整体的结构不管是排版切割还是后续打磨去毛刺,都能省不少工时。外轮廓做了0.5毫米的圆角过渡,没有尖锐的直角,不管是金属切割后的毛刺处理,还是日常安装的时候避免划手,都考虑到了实际使用的细节。
安装边界的处理也做了预留,整个造型的外轮廓最大宽度大概在200毫米左右,高度在280毫米上下,搭配10毫米的厚度,整体重量如果用碳钢材质大概在2.2公斤,用铝合金的话大概0.8公斤,不管是粘贴、螺丝固定还是焊接,都有足够的连接位置。如果是做墙面安装,可以在狼的耳后、颈部后侧这些不破坏正面纹样的位置预留沉头孔,安装之后螺丝头不会露在正面影响外观;如果是做悬空的悬挂装饰,可以在顶部的轮廓位置预留穿钢丝绳的小孔,不用额外焊接吊耳,保持造型的整体性。
不少刚入行的建模师做这类装饰件的时候,容易只盯着平面图案好不好看,忽略加工和安装的实际需求,比如把线条做的太细导致加工断刀,或者留的安装位置破坏了正面的视觉效果,又或者没有做圆角导致后续去毛刺的工作量翻好几倍。这个数模在建模的时候就把这些生产端的问题提前规避了,所有的拉伸特征都是垂直于板面的,没有斜度或者曲面,不管是线切割、激光切割、等离子切割还是数控铣削,都能直接导入编程软件生成刀路,不需要再做几何修复。另外纹样的线条分布做了疏密调整,不会出现局部材料太集中导致切割的时候热变形,也不会出现局部太单薄容易弯折的问题,10毫米的厚度搭配整体的结构强度,哪怕是用普通的Q235钢板制作,日常使用中只要不是刻意暴力撞击,都不会出现变形的问题。
之前给一个做越野改装的客户做过类似的造型件,最开始客户自己找的图案线条太碎,切割的时候一半的零件都出现了线条烧断的问题,后来调整成这种连续流畅的图腾线条之后,成品率直接升到了98%以上,安装之后客户反馈视觉效果比之前细碎的图案更大气,也更符合越野场景的硬朗风格。还有给文创展陈做的木质版本,因为所有的边缘都做了圆角处理,打磨的时候只需要过一遍细砂纸就能做表面涂饰,比带尖锐棱角的造型省了一半的打磨工时。这类装饰构件虽然不属于核心的传动或者承重结构,但是在定制化产品越来越多的当下,这类兼顾视觉效果和加工可行性的数模,能帮结构工程师省掉不少改图的时间,也能减少生产端的沟通成本,不用反复和加工厂确认能不能做、会不会出问题,拿到数模就能直接排产。
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