第三届上海市大学生工程训练综合能力竞赛

命   题

2013-11-13

第三届上海市大学生工程训练综合能力竞赛命题

为了培养上海市大学生工程训练综合能力，了解和普及3D打印技术，体现"创意能力、动手能力和表达能力"三个方面的综合能力要求，遵循"公平、公正、公开、科学、规范"的原则，特制订本命题。

竞赛主题：3D打印创造未来

竞赛命题：设计一个在满足功能要求的前提下体现创意、成本低、加工快、结构合理，可以实现密封的、带有口的容器（形状自定）（如图1所示）。

要求：1）容器能装不少于规定量的液体（例如：水），否则取消竞赛资格；

2）容器具有一个可以灌入液体的口，其最小尺寸不小于规定尺寸（形状自定）；

3）在容器外壁的合理位置设计一个规定深度的凹槽（形状自定），该槽所处的容器内壁不能凹凸，该槽在规定长宽矩形区域内，并在槽内装有一个本队抽签号（字体自定），使该抽签号的外表面与容器外表面共面；

4）容器开口处应与一个密封件（结构自定）相连接； 

5）密封件上需要一个开口吊钩（形状自定），该吊钩能与给定尺寸的测试环配合，吊钩在规定的时间内应能承受容器和规定量液体的总重量；

6）在容器的底部需要一个吊钩（形状自定），该吊钩能与给定尺寸的测试环配合，要求吊钩挂在架上能承受容器和规定量液体的总重量，还不能影响容器的平稳放置（容器开口朝上）；

7）在容器的底部应有一个与规定尺寸的软质柱塞（如图2所示）配合的孔，实现密封，安装柱塞后不能影响容器的平稳放置；

8）在装配时，只能使用竞赛组委会提供的零件，否则取消竞赛资格。

图1 容器结构示意图                  图2 柱塞结构示意图

竞赛项目

1）创意3D造型设计

（1）创意造型设计：在规定时间内，按照命题要求自主完成容器的3D创意设计。在满足功能前提下，考虑外观新颖性、产品创新性、结构合理性等，其创意设计必须与本届大赛的主题和命题一致。

（2）3D打印数据处理：使用与3D打印设备配套的3D打印数据处理软件，结合3D打印工艺的特点，对3D文件进行数据前处理，主要考虑容器强度、打印精度、质量、速度、节省材料、方便支撑剥离、容易后处理等因素确定3D打印样件的放置。

创意设计与数据处理完成后，保存为STL文件格式。

注意：容器主体必须完成不少于一次拼接的分割。考虑到创意设计可以使用不少于两种颜色的材料，要求抽签号与容器外壁上的凹槽颜色不同。

2）3D打印

进行3D打印的工艺参数设置和操作，向3D打印设备输入数据，进行3D打印件的制作，制作完成后，从3D打印设备上取出作品的样件。

3）3D打印后处理

进行去支撑、拼接、装配、打磨、表面光整等，保证不漏水，保证承载规定量液体不破坏。

4）性能试验

从承载能力和漏水情况进行测试。

5）作品陈述

从造型创意和3D打印两个方面进行综合评价。1）容器的多种独特风格；2）3D打印数据处理、打印工艺、后处理等方面工艺方法；3）展示其实物作品。

第三届上海市大学生工程训练综合能力竞赛秘书处

2013.11.13