这款带柄圆柱型饮水杯的结构设计,核心围绕日常握持使用的人机工程逻辑展开,首先从杯身主体来看,采用等径直筒圆柱构型,相较于锥度杯型,直筒结构在堆叠收纳时的空间利用率更高,内壁无变径台阶,日常清洁时无卫生死角,杯口做了等壁厚的圆弧卷边处理,既避免饮用时薄边割唇的问题,也能在配套杯盖时形成稳定的密封贴合面,杯身壁厚均匀控制在2.5mm区间,这个厚度取值是兼顾了陶瓷、食品级塑料两种主流成型工艺的壁厚要求,注塑成型时不会出现缩痕、缺胶缺陷,陶瓷烧结时也能避免壁厚差导致的变形开裂问题。
杯柄的设计是整个结构的重点,采用了一体化的弧形弯柄构型,柄身与杯身的连接位置做了渐变过渡的圆角处理,没有尖锐的连接棱边,一方面是避免应力集中,在日常使用磕碰时不会出现柄根断裂的问题,另一方面过渡圆角也能减少成型时的应力残留,提升结构整体的抗冲击性能。杯柄的内圈握持空间做了适配成年人四指宽度的尺寸预留,净空宽度控制在35mm,既不会因为空间过小导致粗手指握持卡滞,也不会因为空间过大导致握持时杯身晃动,柄身的截面采用了带圆角的矩形截面,相较于圆形截面,握持时的防滑性能更好,手部施力时的接触压强更均匀,长时间握持盛放热饮的杯子也不会出现局部压痕或者打滑脱手的问题。
从实际应用场景来看,这款杯型适配办公桌面、家庭餐厅、户外休闲等多类场景,直筒杯身的底部做了5mm宽度的平底支撑边,支撑面平面度控制在0.2mm以内,放置在光滑桌面时不会出现晃荡的情况,支撑边外侧做了1mm的小倒角,避免杯底锐边刮划桌面涂层或者玻璃台面。杯身内部的容量设计按照常规单次饮水需求设定,有效容积控制在350ml,既满足单次冲泡饮品的容量需求,也不会因为容量过大导致杯身总重过高,盛满饮品后的总重量控制在450g以内,单手握持时的手腕负荷处于舒适区间。
在成型工艺适配性上,整个模型的所有拔模方向统一沿杯身轴向设置,杯柄部分的拔模斜度控制在1.5度,既满足模具脱模的要求,也不会因为斜度过大导致柄身截面出现明显的粗细变化,杯身内外壁的拔模斜度控制在1度,保证杯身上下直径差控制在极小范围,视觉上保持直筒的简洁观感。所有棱边都做了R0.5以上的圆角处理,没有尖锐的棱角,既符合日常用品的安全设计要求,也能在注塑或者陶瓷注浆成型时避免料流填充不畅的问题,同时在后期表面处理时,比如丝印图案、喷涂釉面的时候,圆角位置不会出现积漆、釉料堆积的缺陷。
从安装边界与配套适配的角度来看,这款杯型的外径尺寸控制在80mm,能够适配市面上绝大多数常规尺寸的杯垫、车载杯架,杯身高度控制在110mm,放置在常规办公桌的杯架、饮水机接水台时不会出现高度超限的问题,杯口的外径统一为82mm,能够适配通用的硅胶杯盖、不锈钢滤茶网等配套配件,不需要单独开模制作专属配件,降低了后续配套生产的成本。杯柄与杯身的连接位置距离杯底的高度为40mm,距离杯口的高度为30mm,这个位置设置是经过握持受力测算的,握持时杯身的重心刚好落在掌心位置,倾倒饮品的时候手腕施力的力矩最小,不会出现端杯时头重脚轻的情况。
在结构强度校核层面,杯柄与杯身的连接位置做了局部加厚处理,连接区域的壁厚比杯身主体厚1mm,能够承受150N的垂直拉力不会出现断裂,满足日常使用时拎取、端持的强度要求,杯底的支撑位置做了局部的加厚圈,厚度达到3mm,避免日常放置时的磕碰导致杯底崩缺,整个模型的壁厚过渡都采用渐变处理,没有突然的壁厚变化,避免成型时出现缩孔、内应力集中的问题,提升产品的长期使用寿命。
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- 系统要求: Autodesk Inventor
- 软件分类: 通讯工具类




