箱体类零件包括阀体、泵体、减速器箱体、发动机缸体等，它们的特点是内外形都比较复杂，通常由一个形状不规则的薄壁空腔结构和其外型上的各个孔系组成，箱体类零件的主要功能有容纳、支撑、定位和密封。箱体类零件的传统设计方法是根据各个零部件的装配结构设计其外形结构和尺寸，根据箱体结构设计其加工工艺路线。
箱体零件传统加工方法中毛坯的制造通常采用铸造，大批量生产时采用金属模机器造型，小批量生产时用木模手工造型，但手工造型精度低且加工余量大。由于箱体零件的制造精度会直接影响整个机械系统的装配精度和运行精度，所以箱体零件的加工制造要经过平面加工、孔系加工、次要面加工等，以达到工艺要求。传统加工过程中箱体零件结构复杂造成了它每一次装夹都费时费力，有时还会造成一定的误差，加工的失败率也很高。
3D打印成型后的形位和尺寸精度基本满足设计要求，也不存在繁杂的后续加工，尤其在单件生产箱体时，占有很大的优势。相比较于传统加工，3D打印直接制造成型加工路线简单，很好的避免了装夹问题，减少了各项辅助时间，也保证了零件的尺寸精度和相位精度，降低失败率的同时也降低了材料、设备等各类成本。此外，运用自由设计方法创新设计结构是提升其功能和价值的另一个有效途径。
箱体结构在自由设计下必要功能得以更好的完善，不必要功能减少，辅助功能提升。自由设计箱体零件时，首先要对零件进行功能分析，设计箱体结构时在满足必要功能的前提下力求结构最简、性能最优。如：减速器箱体主要功能有支撑、密封、容纳和定位，变某些法兰连接、焊接结构为一体设计；箱体本身也可以变实心结构为夹层结构，减轻自身重量；另外3D打印下的箱体可以进行造型设计，使产品美观性更佳，提升辅助功能。
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