足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫及设计制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115944144A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211639343.3B29C64/386(2017.01)(22)申请日2022.12.20B29C64/393(2017.01)B33Y50/00(2015.01)(71)申请人江南大学B33Y50/02(2015.01)地址214122江苏省无锡市滨湖区蠡湖大G06F119/14(2020.01)道1800号B29L31/50(2006.01)(72)发明人何王艳刘仁李宝威周康乐孙梦雅方恩(74)专利代理机构无锡华源专利商标事务所(普通合伙)32228专利代理师杨晓敏(51)Int.Cl.A43B17/02(2006.01)A43B7/142(2022.01)A43B7/149(2022.01)G06F30/10(2020.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫及设计制造方法(57)摘要本发明涉及一种足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫及设计制造方法，包括足弓区域，采用第一立体网格结构，足弓外侧区域，采用多立方体结构，渐变区域，为足弓区域、足弓外侧区域的重叠区域，此区域中，采用厚度渐变结构，第一立体网格的厚度向第二立体网格处逐渐降低，第二立体网格的厚度向第一立体网格的厚度逐渐降低；且渐变区域中，第二立体网格厚度较薄的一侧覆盖在第一立体网格上。本发明针将常规的不同结构分块设置，改为不同结构叠加设置，叠加处采用两种相邻材料厚度渐变的方式交叠，保障了脚掌的舒适度、鞋垫的耐久度。本发明相较于直接测量得到的简便区域，装配方式保证了渐变区域定位的准确性。CN115944144ACN115944144A权利要求书1/1页1.一种足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：包括：足弓区域(3)，采用第一立体网格结构(21)，足弓外侧区域(2)，采用多立方体结构，渐变区域(1)，为足弓区域(3)、足弓外侧区域(2)的重叠区域，此区域中，采用厚度渐变结构，第一立体网格的厚度向第二立体网格处逐渐降低，第二立体网格的厚度向第一立体网格的厚度逐渐降低；且渐变区域(1)中，第二立体网格厚度较薄的一侧覆盖在第一立体网格上。2.如权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：第一立体网格结构(21)的晶胞单位采用Magics软件的Dode网格结构。3.如权利要求2所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第一立体网格三轴方向受力相同，晶胞空腔为正四面体结构，且晶胞连接处中心设置8根交叉的节点。4.如权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第二立体网格结构(31)的晶胞单位采用Magics软件的Rhombi网格结构。5.如权利要求4所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第二立体网格晶胞的空腔为二十六面体。6.一种权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于，包括如下步骤：扫描得到整体鞋垫模型，在SolidWorks软件中进行锥度切割，切割得到具有圆锥度的足弓部分模型，布尔计算出足弓外侧区域(2)，将足弓区域(3)与足弓外侧区域(2)进行装配，此时得到足弓区域(3)、足弓外侧区域(2)和前述两区域的垂直投影重叠区域；垂直投影重叠区域即设计为渐变区域(1)。7.如权利要求6所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于：扫描切割模型的具体步骤为：根据患者足部特征进行数字化设计得到鞋垫整体模型的STL文件；在鞋底平面上划定一个圆形区域，在足弓最高处上方预期高度处选取一个与鞋底平面平行的参考面，在参考面上划定一个圆形区域，参考面上的圆形区域大小可调；选取两个圆形为轮廓进行放样操作，得到有锥度的类圆柱体零件，导出STL文件，并导入MaterialMagic软件中，将放样产生的有锥度的类圆柱体与鞋垫主体进行布尔运算，两个零件取交集得到足弓区域(3)；选鞋垫主体为主体，选上述类圆柱体为要减的零件，布尔运算得到足弓外侧区域(2)；形成的包括从鞋底区域至上方外侧区覆盖区域为渐变区域(1)；在工具栏软件力学结构库选取脚掌各个部位对应的结构单元，足弓外侧区域(2)内部采用第一立体网格结构(21)，足弓区域(3)内部采用第二立体网格结构(31)；导入切片软件打印得到成品。8.如权利要求6所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于：渐变区域(1)底面硬度大于其顶面硬度。2CN115944144A说明书1/4页足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫及设计制造方法技术领域[0001]本发明涉及3D打印矫形鞋垫技术领域，尤其是一种足弓分区结构渐