摘 要

本课题，为设计面向消费市场的个人3D打印机。打印机的主体采用钣金件（综合产量与成本的考量），并辅以少量的塑料开模，整机尺寸为桌面级（小于600×600×600mm）。

首先根据课题要求，展开产品调研，其中着重调研了用户的使用习惯、产品的人机工程分析。根据调研完成了产品的定位，及需要注意的设计点：比如使用场景对产品噪音的要求、打印舱门的打开方式等。再根据这些设计点，进行产品的方案设计，再从手绘的方案中选出最终方案，完成产品的三维建模（外观件）。

通过与企业的工程师沟通，确认可行的结构设计方案，完成产品的内部结构设计。本3D打印机最突出的四个设计点有：1.通过在打印机的四壁安装吸音棉，在产品工作的状态将产生的噪音降低到人耳可以接受的程度。2.加入了呼吸灯，可以直观的反映产品的工作状态，并与使用者交互。3.3D打印机的屏幕位于打印机的下部，以适应使用者的使用习惯。4.本打印机将前舱门与上舱门合二为一，且舱门本身亦采用了隔音处理。

在通过了企业的审核后，将根据本论文的设计方案，进行产品的打样，试生产。

关键词：个人3D打印机 隔音处理 状态灯

3D printer designed for creative designers creator

Abstract

This topic aims to design a personal 3D printer for the consumer market.The main part of the printer needs to use sheet metal parts (comprehensive output and cost considerations), supplemented with a small amount of plastic mold, the desktop size (less than 600 × 600 × 600mm).

In this paper, first of all, according to the needs of the company, product research is carried out, which focuses on the user's habits and ergonomic analysis of the product. According to the investigation completed the product positioning, and the design point that need to pay attention to. Such as the use of scenes for product noise requirements, opening methods of the print door , etc. Then based on these design points, the product's program design, and then from the hand-painted program to select the final program to complete the three-dimensional modeling of the product(Appearance).

Through communication with the company's engineers, confirm the feasible structural design plan and complete the internal structure design of the product. The four most prominent design points of this 3D printer are: 1. By installing sound-absorbing cotton on the four sides of the printer, the noise generated in the working state of the product will be reduced to an acceptable level for human ears. 2. The breathing light is added, which can intuitively reflect the working status of the product and interact with the user. The 3.3D printer's screen is located at the bottom of the printer to suit the user's usage habits. 4. The printer combines the front door with the upper door, and the door itself is also sound-proofed.

After passing the examination of the company, the product will be proofed and tested according to the design of this paper.

Key words: Personal 3D Printer; Soundproofing; Status Light

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 设计调研 1

1.1市场调研 1

1.1.1行业发展现况 1

1.1.2 3D打印市场发展趋势 1

1.1.3 产品周期分析 2

1.1.4 产品市场品牌结构 3

1.2 3D打印技术调研 5

1.2.1 简述3D打印技术 5

1.2.2 FDM型3D打印机结构 5

1.2.3 3D打印机内部结构设计优化 9

1.2.4 3D打印机舱门转轴调研 12

1.3 用户调研 19

1.4 造型调研 20

1.4.1产品形态比较 20

1.4.2 产品色彩分析 23

1.4.3 造型和色彩小结 24

1.5人机交互调研 27

1.6 行业规范调研 29

第二章 方案设计 30

第三章 产品结构设计 36

3.1 产品内部结构设计 36

3.1.1运动单元结构图 36

3.1.2 隔音设计 36

3.1.3 工程图 38

第四章 人机交互设计 43

4.1 产品配色 43

4.2产品细节 45

第5章 材料与工艺设计 46

5.1 工艺与表面处理分析 46

5.1.1 钣金烤涂 47

5.1.2 塑料件压力注塑 47

5.1.3 塑料件喷漆 47

第六章 设计方案成本核算 48

6.1标准件成本核算 48

6.2 钣金件生产加工成本核算 49

6.3 塑料件成本核算 49

6.4 装配工序安排及安装成本核算 49

第七章 渲染图展示 50

7.1 计算机效果图表现 50

参考文献 54

致 谢 55

第一章 设计调研

本章主要内容：对目前3D打印进行市场调研、技术调研、造型调研，对本课题面向的人群进行调研，以明确3D打印发展现况以及未来发展趋势，提取本设计的设计要点。

1.1市场调研

1.1.1行业发展现况

3D打印市场分为消费级市场和企业级市场。

根据数据显示，在2007年，3D打印全球市场约为70亿人民币，在2015年增至331亿人民币，平均增速超过30%。在2016年，全球市场达到446亿元人民币，增长速度达34.62%。

3D打印技术在很多领域已经非常的广泛，尤其是在一些尖端的领域，比如，医疗、军事、汽车制作方面。从整体上看，3D打印技术在工业领域的运用规模远远高于消费产品，所以从现有的市场占有率和3D打印机设计趋势来看，现有产品大多服务于企业公司，较少的服务于个人。

1.1.2 3D打印市场发展趋势

作为一种新型的制作方法，3D打印技术需完成如下三步：原型制作-制造工具（模具）-打印最终零部件，在3D打印起步最早的美国，在汽车、机械设备等方面，已经使用3D打印的夹具代替传统夹具。尤其是在航空航天等，一种型号的机型生产量很少的情况下，使用3D打印技术生产的零件，无疑是最经济可行的。只是以现有的打印技术，只有部分的零件实现了3D打印的定制化。

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