“在汽車的方程式大賽中，氣缸蓋的重量和性能十分重要對(duì)汽車的性能和比賽的結(jié)果帶來關(guān)鍵的作用，氣缸蓋真可謂是”too hot to handle without redesign”,當(dāng)設(shè)計(jì)師們對(duì)如何改進(jìn)氣缸蓋的設(shè)計(jì)上下求索的時(shí)候，3D打印在激發(fā)設(shè)計(jì)潛能方面的優(yōu)勢(shì)就彰顯出來了。”

圖片：Voxeljet

氣缸蓋的幾何形狀富有挑戰(zhàn)：內(nèi)部由一系列相互連接的三維孔構(gòu)成，空腔內(nèi)的翅片冷卻系統(tǒng)，各軸承和岐管的面孔和一批反孔。此外，外表面是雙彎曲形狀，整個(gè)零件的壁厚一直在變化，并且有幾個(gè)突出和懸臂。

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為了使得氣缸蓋適合通過3D打印的方式制造出來，經(jīng)過一些研究發(fā)現(xiàn)懸壁是可以通過重新建模來優(yōu)化，并且可以使得這些結(jié)構(gòu)自支撐。在壁厚的部位可以加以內(nèi)部的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以減輕缸蓋的重量，當(dāng)然在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要考慮一些特殊精度要求的部位，例如缸孔，軸承，岐管的部位需要通過后期的機(jī)加工進(jìn)行精加工以得到令人滿意的表面精度。

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氣缸蓋的重新設(shè)計(jì)優(yōu)化是個(gè)探索過程，單純從設(shè)計(jì)層面上要去除原來的圓角半徑設(shè)計(jì)，而通過倒角設(shè)計(jì)，這樣的過程并不復(fù)雜；然而，復(fù)雜的是設(shè)計(jì)必須要了解零件設(shè)計(jì)的修改對(duì)氣缸的性能會(huì)帶來怎樣的影響。并且通過3D打印的方式制造出來的缸蓋也將會(huì)改變零件的組裝要求，尤其在氣門座，噴油部位和凸輪軸部位需要考慮設(shè)計(jì)改變的每個(gè)細(xì)節(jié)將會(huì)對(duì)性能帶來的作用。最大的挑戰(zhàn)是腔體的上壁支撐問題，如何能夠適合3D打印且不影響冷卻液的流暢性。這時(shí)候設(shè)計(jì)師會(huì)常常有種沖動(dòng)，修改設(shè)計(jì)太難，還不如推到重來？

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事實(shí)證明的確是這樣的，對(duì)于復(fù)雜的零件，需要在設(shè)計(jì)的一開始就考慮它的制造方式，嘗試將現(xiàn)有的另外一種工藝生產(chǎn)出來的零件，僅僅修改局部的設(shè)計(jì)就可以通過3D打印的方式來制造出來經(jīng)常會(huì)在探索的最后發(fā)現(xiàn)這是徒勞無益的。

想直接金屬打印的確挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)者的能力，尤其是支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和去除對(duì)于復(fù)雜精密零件來說難度很大。這時(shí)候，需要跳出思維框架來思考問題，直接金屬打印出來難度很大，通過3DP的方式打印出砂模，再鑄造出來呢？

圖片：Voxeljet

最終的結(jié)果令人滿意，不僅僅是缸蓋的新”look”, 給人幾分時(shí)髦的感覺，缸體性能和重量表現(xiàn)亦卓爾不凡。

退一步海闊天空，3DP的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于成型速度快、無需支撐結(jié)構(gòu)，3DP可以打印復(fù)雜、結(jié)構(gòu)特殊零件的零件砂模，然后在鑄造出來，再經(jīng)過精加工，閃閃發(fā)亮的New Look就出來了。怎么樣？親愛的缸體君，喜歡你的“新發(fā)型”缸蓋么？

(責(zé)任編輯：admin)

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