这个卡通角色造型的三维结构,最初的设计出发点是面向文创周边的小批量机加工生产场景,适配桌面级五轴机床的精加工工序,可直接用于树脂、软金属材质的手办打样与小批量量产。从结构拆分逻辑来看,整体分为三个独立可拆分的装配单元:顶部的角色主体、中部的卷轴连接件、底部的礼物盒基座,三个单元之间采用定位止口配合,止口配合间隙控制在0.02mm,既保证装配后的同轴度,又能满足后期涂装分色的工序需求,不需要额外做遮蔽治具。
角色主体部分的外形轮廓完全贴合皮丘的经典Q版比例,整体高度控制在82mm,头部的圣诞帽做了曲面加厚处理,帽檐位置的绒毛边缘采用0.3mm的圆角过渡,避免机加工过程中出现薄壁崩边的问题;耳朵部分的黑色尖角结构做了1.5度的拔模斜度,适配后续如果开软模做批量注塑的生产需求,耳朵内侧的黄色闪电标识采用下沉0.15mm的凹槽设计,涂装时可以直接填色,不需要额外的定位贴纸。角色面部的眼睛、嘴巴位置都做了微凸的定位基准点,方便后期移印工序的对位,移印定位误差可以控制在0.1mm以内,保证面部表情的一致性。
中部的卷轴连接件是整个结构的受力支撑点,采用空心卷边结构,壁厚均匀控制在1.2mm,既减轻整体重量,又能保证角色站立时的支撑强度,卷轴两端做了R1的圆弧收边,没有尖锐棱角,符合文创产品的安全规范要求。卷轴和角色脚部、底部礼物盒的连接位置都做了嵌入式的定位柱,定位柱直径3mm,插入深度4mm,装配后不会出现晃动偏移的问题,即使是日常把玩的受力场景也不会出现松脱。
底部的礼物盒基座整体为32mm见方的立方体结构,高度28mm,表面的十字形装饰带采用凸起0.8mm的结构,红色盒体和绿色装饰带的分模线设置在十字带的边缘位置,机加工走刀时可以顺着分模线走刀,减少接刀痕的后期打磨工作量。基座底部做了1mm深度的内凹平面,保证放置在平面上时的稳定性,不会因为底部加工的平面度误差出现晃动。整个造型的所有外表面都做了统一的表面粗糙度要求,可视面Ra1.6,非配合的隐藏面Ra3.2,既控制加工成本,又保证外观的细腻质感。
从实际应用场景来看,这个结构除了用于手办生产之外,还可以作为节日主题的桌面摆件、3D打印的个性化定制礼品,甚至可以修改基座的连接结构,作为圣诞主题的键帽、车载香薰的装饰顶盖使用。设计过程中特意规避了所有的倒扣结构,所有曲面都满足三轴机床的加工角度要求,不需要做五轴联动的特殊编程,普通的CNC精雕机就可以完成加工,加工时的装夹可以直接采用基座底部的平面作为定位基准,一次装夹就可以完成除底部之外所有面的精加工,减少二次装夹的对位误差。
在结构强度校核方面,针对最容易断裂的耳朵尖端、圣诞帽的帽尖位置,都做了内部的实心填充处理,填充范围从尖端向内延伸8mm,避免日常拿取时不小心摔落出现断裂的问题;角色的手臂部分因为是抬起的姿态,内部做了1mm直径的加强筋连接到身体主体,不会因为长期放置出现手臂下垂变形的问题。所有的边角位置都做了最小R0.2的圆角处理,没有尖锐的利边,满足日常接触类产品的安全要求,不需要后期做额外的倒角修边工序。
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- 系统要求: Autodesk Inventor,STL,Rendering,Autodesk Inventor
- 软件分类: 机床加工




































