桌面型三维打印机产品造型设计与开发

发布时间：2017-09-05 17:24

  本文关键词：桌面型三维打印机产品造型设计与开发

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【摘要】：桌面型3D打印机因材料利用率高、成型速度快的优点,在教育、艺术、机械等领域得到广泛应用。然而,桌面型3D打印机因造型普通、安全性原因尚未能在家庭普及。为此,本文基于情感化设计理论,采用模块化设计方法,对桌面型3D打印机整机造型进行设计与开发。首先,本文基于桌面型3D打印机的市场需求和功能需求,从色彩、材质、加工工艺角度对3D打印机外观造型进行研究,提出3D打印机的设计要点；对比分析3D打印机的运动单元结构,对内部框架结构进行优化设计；对3D打印机的显示操作系统进行研究并制定整体设计方案。其次,在阐述情感化设计理论方法的基础上,对3D打印机造型设计的影响因子进行分析,对市面上桌面型3D打印机进行样本采集和语意搜集；对意象语意进行筛选,以此为基础,进行产品草图设计和产品效果图设计。再其次,本文对现有3D打印机内部结构的一些缺陷进行综合分析,并提出相应的解决方案,进行相应的结构优化。针对现有铝型材框架存在的装配效率低问题,提出了一种装配更加简单、结构更为紧凑的钣金结构框架；为确保挤出的熔融料丝快速冷却,设计了一种全新的风向转换风道装置。最后,本文对内部框架结构设计的合理性进行实验；对整体设计方案进行分析和评价并确定3D打印机最终总体方案。本文设计的桌面型3D打印机造型,造型新颖、富有科技感,增加了消费者的用户体验；设计优化的内部框架使3D打印机结构更为紧凑,解决了装配效率低的问题,有效提高生产效率。
【关键词】：桌面型3D打印机 情感化设计 内部结构优化设计 造型设计
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP334.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题背景与研究意义9
• 1.2 3D打印技术和3D打印机造型简介9-11
• 1.3 桌面型3D打印机外观设计现状11-14
• 1.4 论文研究意义与组织构架14-16
• 第二章 桌面型3D打印机整体方案设计16-25
• 2.1 设计流程16
• 2.2 市场需求分析16-17
• 2.3 3D打印机造型研究17-20
• 2.3.1 设计风格研究17-18
• 2.3.2 色彩设计分析18-19
• 2.3.3 材质分析19
• 2.3.4 设计要点概述19-20
• 2.4 3D打印机结构研究20-22
• 2.4.1 运动单元结构分析20
• 2.4.2 整体结构分析20-22
• 2.5 3D打印机人机工学研究22-24
• 2.6 总体设计方案24
• 2.7 本章小结24-25
• 第三章 基于情感化的桌面型3D打印机造型设计25-35
• 3.1 情感化设计概念25
• 3.2 感性工学理论研究25-26
• 3.2.1 感性工学概念25
• 3.2.2 感性工学研究方法与流程25-26
• 3.3 情感化设计研究领域26-27
• 3.3.1 造型与情感化设计26
• 3.3.2 功能与情感设计26-27
• 3.3.3 形态与情感设计27
• 3.4 桌面型3D打印机情感化设计准备27-29
• 3.4.1 桌面型3D打印机样本及意象语意搜集27-28
• 3.4.2 桌面型3D打印机代表性样本及意象语意筛选28-29
• 3.5 设计实践29-33
• 3.5.1 产品开发策略制定29-30
• 3.5.2 产品开发任务安排30
• 3.5.3 产品外观草图方案评价30-32
• 3.5.4 产品造型效果图评价与筛选32-33
• 3.6 初步设计方案评价33-34
• 3.7 本章小结34-35
• 第四章 3D打印机内部结构模块化设计35-50
• 4.1 大规模定制与模块化设计35
• 4.2 功能模块布局研究35-36
• 4.3 内部框架设计研究36-39
• 4.3.1 铝型材与钣金加工工艺分析37
• 4.3.2 方案对比分析37-39
• 4.4 运动组件优化设计39-44
• 4.4.1 塑料制品结构设计原则40
• 4.4.2 XY运动组件优化设计40-43
• 4.4.3 Z轴组件优化43-44
• 4.5 喷头组件优化设计44-48
• 4.5.1 喷头组件模块优化设计45-46
• 4.5.2 散热风道优化设计46-48
• 4.6 内部框架总体设计方案分析与评价48-49
• 4.7 本章小结49-50
• 第五章 总体设计方案展示50-56
• 5.1 内部框架结构合理性试验50-51
• 5.2 总体设计方案展示与分析51-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-57
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录A 桌面型3D打印机样本灰度轴测图61-62
• 附录B 3D打印机意象语意问卷调查62-66
• 作者简介66

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本文编号：799286