基于SolidWorks的机械零件三维建模与结构优化设计研究

作者：高泽宇

摘要：三维建模技术是现代机械设计、模型研发、精密零件加工的核心基础技术，SolidWorks凭借操作便捷、建模精度高、适配性强的优势，广泛应用于机械零件设计、结构仿真、模型制作等领域。传统二维图纸设计存在结构可视化差、误差率高、结构缺陷难以预判、修改效率低等问题，难以适配现代精密机械模型研发需求。本文以典型机械零件为研究对象，依托SolidWorks软件完成零件三维参数化建模，针对零件结构应力集中、自重偏大、结构冗余等问题，结合有限元仿真分析，优化零件结构尺寸、构型布局与连接方式。通过仿真测试与模型试制验证，优化后的三维模型结构稳定性更强、力学性能更优、制作成本更低，有效提升机械零件设计精度与模型成型质量，为机械三维建模、结构优化与模型试制提供实操参考。

关键词：SolidWorks；三维建模；机械零件；结构优化；模型设计

机械模具加工工艺优化与精密模型成型质量控制研究

作者：刘文轩、张景浩、陈俊凯

摘要：模具加工工艺直接决定机械模型、工业零件的成型精度与外观质量，精密模具是高品质模型制作的核心保障。当前模具加工过程中普遍存在加工误差偏大、模具磨损严重、成型脱模不畅、模型表面瑕疵多、工艺参数适配不合理、质量管控薄弱等问题，导致机械模型成品精度不足、合格率偏低，制约精密模型量产与应用。本文结合模具加工实操流程，分析切削参数、加工路径、模具热处理、打磨抛光、脱模工艺对模型成型质量的影响，针对性优化模具加工工艺参数、加工流程与质量管控体系，建立全流程精密成型质控方案。实践表明，优化后的工艺体系可有效降低模型加工误差、提升模型表面平整度与尺寸精度，显著提高机械模型成品合格率，适配精密工业模型的加工制作需求。

关键词：机械模具；加工工艺；模型成型；质量控制；精密加工

ANSYS仿真技术在机械模型力学性能分析中的应用研究

作者：孙泽宸、李沐阳

摘要：机械模型在设计与试制阶段，亟需精准的力学性能检测与结构可靠性验证，传统实物测试存在成本高、周期长、破坏性强、数据单一等弊端。ANSYS有限元仿真技术可实现模型应力、应变、位移、载荷的可视化分析，能够提前预判结构缺陷，为模型结构优化提供数据支撑，广泛应用于各类机械模型研发领域。本文针对常规机械模型的受力特性，利用ANSYS软件搭建仿真分析模型，模拟不同工况下模型的力学响应规律，精准定位结构薄弱区域与应力集中部位，结合仿真数据提出结构补强、尺寸优化、材质适配的改良方案。仿真结果与实测数据高度契合，可有效规避模型结构失效风险，缩短模型研发周期、降低试制成本，为机械模型智能化设计与性能优化提供技术支撑。

关键词：ANSYS；有限元仿真；机械模型；力学性能；结构分析

智能制造背景下机电一体化模型实训教学改革研究

作者：周昱辰

摘要：机电一体化模型实训是机械、机电专业核心实践课程，是培养学生模型设计、设备组装、调试运维实操能力的关键载体。传统实训教学存在教学模式固化、模型实训内容老旧、理论实操脱节、数字化实训缺失、学生创新设计能力薄弱等问题，难以适配智能制造行业人才培养需求。本文立足智能制造发展背景，结合机电模型实训教学现状，梳理实训教学现存短板，从数字化建模实训、仿真模拟教学、模块化模型组装、项目化实训模式、校企实训联动、创新设计实践等维度，优化机电一体化模型实训教学体系，重构理论与实操融合的教学模式。改革后的实训模式可有效提升学生模型设计、设备调试、创新研发能力，助力应用型机电人才培育。

关键词：智能制造；机电一体化；模型实训；教学改革；实践教学

3D打印技术在个性化工业模型快速制作中的应用研究

作者：吴景航、郑思远

摘要：3D打印快速成型技术突破了传统机械加工工艺的局限，具备成型速度快、个性化定制强、复杂结构可实现、材料利用率高等优势，广泛应用于工业模型、机械样品、创意模型的快速制作领域。当前传统模型制作存在工序繁琐、周期长、复杂结构难以成型、定制化成本高等问题，制约模型创新研发效率。本文结合FDM、SLA主流3D打印工艺，探究3D打印技术在工业模型快速制作中的应用优势，针对模型打印精度、层纹瑕疵、结构强度不足等常见问题，优化打印参数、切片设置、后处理工艺，总结复杂结构模型的打印制作技巧。实践证明，3D打印技术可高效完成个性化、复杂化工业模型制作，大幅缩短研发周期，为模型快速试制与创新设计提供全新路径。

关键词：3D打印；快速成型；工业模型；模型制作；个性化设计

三维建模与结构优化

基于SolidWorks的机械零件三维建模与结构优化设计研究｜高泽宇｜1‑4

Creo软件在复杂机械模型参数化设计中的应用研究｜孙泽宸、李沐阳｜5‑8

工业设备模型三维可视化建模与轻量化设计研究｜刘文轩、张景浩、陈俊凯｜9‑12

模具工艺与精密加工

机械模具加工工艺优化与精密模型成型质量控制研究｜刘文轩、张景浩、陈俊凯｜13‑16

注塑模具结构改良与模型成型缺陷修复技术研究｜吴景航、郑思远｜17‑20

精密机械模型数控加工参数优化研究｜周昱辰｜21‑24

仿真分析与性能检测

ANSYS仿真技术在机械模型力学性能分析中的应用研究｜孙泽宸、李沐阳｜25‑28

机械模型振动特性仿真与结构减震优化研究｜高泽宇、周昱辰｜29‑32

基于有限元分析的模型抗压性能优化研究｜刘文轩｜33‑36

3D打印与快速成型

3D打印技术在个性化工业模型快速制作中的应用研究｜吴景航、郑思远｜37‑40

树脂3D打印模型表面精度优化与后处理技术研究｜孙泽宸、陈俊凯｜41‑44

快速成型技术在机械模型试制中的应用价值研究｜张景浩｜45‑48

实训教学与人才培养

智能制造背景下机电一体化模型实训教学改革研究｜周昱辰｜49‑52

高职机械专业模型设计实践教学创新研究｜高泽宇、吴景航｜53‑56

创新设计与工业应用

小型智能机械模型的创新设计与功能优化研究｜刘文轩、张景浩、陈俊凯｜59‑62

轻量化设计理念在工业模型中的应用创新研究｜孙泽宸、李沐阳｜63‑66

数字化技术赋能机械模型设计转型升级研究｜郑思远｜67‑70