一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法与流程

本发明涉及增材制造设计领域，特别涉及一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法。

背景技术：

1、运用增材制造(am，又称3d打印)实现自由的产品和零件创新。基于增材制造的设计(dfam)能创造出有着精巧几何造型的复杂零件，而常规制造方法通常无法实现。

2、dfam的一个核心要素是零件或产品几何形状及其应用和功能之间的相关性。对其进行规划对设计过程而言至关重要。工程师可以使用生产性设计工具(如拓扑优化、有限元分析)进行一系列模拟，以根据功能、应用和限制、负载和应力点等其他关键考虑因素确定最佳几何形状。

3、除了几何方面的自由和优化，dfam还能提高生产效率。从设计到快速原型设计再到生产，都可轻松共享、修改数字设计文件并根据终端用户的需求进行个性化。dfam的另一个巨大优势是零件整合。通过增材制造可以制造出原本需要组装多个组件才能实现的几何形状。零件整合可以极大降低组装成本、提高生产速度并改善性能。

4、然而，产品性能更佳是优化设计和优化材料两个因素的成果。例如，dfam能充分发掘拓扑学优化晶格结构的潜能以提升产品性能。选择弹性体3d打印材料，如路博润的3d m95a热塑性聚氨酯，来生产含有晶格结构的零件可以降低零件重量，同时又不影响结构整体性，以便在特定区域内对硬度进行精准控制。使用m95a热塑性聚氨酯生产晶格结构是需要灵活又强壮的轻质零件的多种应用的理想选择，例如鞋类和假肢。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，具体包含如下步骤：

4、s1、准备基础模型，使用3d扫描设备对用户足部进行三维扫描，得到足部点云数据，根据足部点云数据逆向建模，绘制出与足底贴合，大小合适的实体鞋底基础cad模型；

5、s2、收集足底压力分布数据，用户站在应力测试垫上测得用户足底应力分布数据，将应力数据保存为csv文件；

6、s3、将cad模型和应力数据导入工作流程序，将s1和s2的实体鞋底基础模型和应力数据文件导入设计软件，并将模型需要进行设计的表面和实体部分即设计空间，以及应力数据根据设计流程输入到程序对应的输入框中，将应力数据映射到实体鞋底基础模型上；

7、s4、设置设计流程序的设计参数。根据需求在程序对应的表面晶格工具模块中为不同的设计表面选择不同类型的晶格或纹理，并在程序的体积晶格工具模块中设置晶格化实体部分的晶格密度变化梯度和直径，其中晶格密度变化梯度与应力变化梯度对应；

8、s5、自动化设计模型输出，完成s4中设计参数的设置后设计流程序将会自动运行并输出最终设计的个性化鞋底网格模型，将网格模型导出为stl模型文件；

9、s6、3d打印模型。使用s5中导出的stl模型文件进行个性化鞋底打印生产制作。

10、进一步的，所述s4中晶格化实体部分的晶格直径为1mm—2mm。

11、进一步的，所述s6中使用光固化弹性树脂通过光固化3d打印，或者使用tpu粉末通过选择性激光烧结(sls)技术生产制作个性化鞋底。

12、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

13、1.本发明提出一种可重复使用的个性化定制鞋底批量设计流程序，只需要通过少量的参数设置即可输出不同的定制化鞋底模型，避免重复的设计工作，可大大提高产品设计效率；

14、2.区域材料密度匹配足底压力分布的晶格化鞋底，在保障舒适度和轻量化以及透气性的同时保障鞋底对客户脚部有足够的支撑强度；

15、3.通过逆向设计大小合适且更加贴合客户足底的鞋底；

16、4.本发明的设计方法对产品造型的调整具有更高的自由度，产品造型更加多样，且修改方案方便快捷。

技术特征：

1.一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，具体包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，其特征在于：所述s4中晶格化实体部分的晶格直径为1mm—2mm。

3.根据权利要求1所述的一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，其特征在于：所述s6中使用光固化弹性树脂通过光固化3d打印，或者使用tpu粉末通过选择性激光烧结(sls)技术生产制作个性化鞋底。

技术总结本发明公开了一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，具体包含如下步骤：S1、准备基础模型，使用3D扫描设备对用户足部进行三维扫描，得到足部点云数据，根据足部点云数据逆向建模，绘制出与足底贴合。本发明所述的一种区域密度匹配足底压力分布的定制鞋底批量制作方法，只需要通过少量的参数设置即可输出不同的定制化鞋底模型，避免重复的设计工作，可大大提高产品设计效率，还能够在保障舒适度和轻量化以及透气性的同时保障鞋底对客户脚部有足够的支撑强度，且能够通过逆向设计大小合适且更加贴合客户足底的鞋底，本发明的设计方法对产品造型的调整具有更高的自由度，产品造型更加多样，且修改方案方便快捷。技术研发人员：赵庆洋,周俊,安鹏芳,王媛受保护的技术使用者：杭州喜马拉雅信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29