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带一体式支撑底座的坦卡德杯结构设计

项目分类:通用五金配件 发布时间:2021-11-21 ID:398972
  • 带一体式支撑底座的坦卡德杯结构设计

  这款坦卡德杯的结构设计,最初是面向户外作业场景的便携饮水需求做的优化,区别于常规无支撑的直筒杯型,底部集成的一体式支撑脚是整个设计的核心功能点。在野外勘探、工地临时驻点这类没有平整放置台面的场景里,常规直筒杯很容易因为地面凹凸、轻微磕碰出现倾倒,洒出内部盛装的液体,而延伸出的L型支撑脚可以在杯体放置时形成三点支撑结构,配合杯身的圆柱重心分布,哪怕放置面有15度以内的倾斜,杯体也能保持稳定不翻倒。

  从设计思路上看,整个杯体采用等壁厚的回转体结构做主体,没有做多余的曲面拆分,一方面是降低注塑或者钣金加工时的成型难度,回转体结构在旋压、注塑吹塑工艺里都能做到更高的成型良率,壁厚均匀也能避免冷却过程中出现应力集中导致的变形。杯口位置做了1.2mm的外翻卷边处理,这个细节不是单纯为了美观,日常使用时嘴唇接触卷边的触感更顺滑,不会出现薄切口的硌手感,同时卷边结构也能提升杯口的结构强度,哪怕杯体从1米左右高度跌落至硬质地面,杯口也不容易出现凹陷变形。

  杯身表面的竖向刻度凹槽,是兼顾功能与握持体验的设计,凹槽深度控制在0.8mm,既不会因为凹槽过深导致内部清洁困难,又能在手部沾有水渍、油污的时候增加握持摩擦力,避免湿滑脱手。同时这些竖向凹槽也形成了类似加强筋的结构作用,相比光滑的等壁厚直筒杯,带竖向凹槽的杯身抗径向挤压能力提升了40%左右,放在工具包内被其他工具挤压时,不容易出现瘪陷变形。

  底部的支撑脚和杯身采用一体化连接设计,没有额外的装配接缝,避免了接缝位置藏污纳垢的问题,支撑脚的底面做了0.5mm的微凸防滑纹理,放置在光滑的金属台面、塑料桌面上时,能增加接触摩擦力,减少滑动移位的概率。从安装边界尺寸来看,杯体主体直径为85mm,总高度含支撑脚为120mm,支撑脚向外延伸的最大宽度为22mm,整个杯体放置时的占用投影尺寸为107mm*120mm,常规的车载杯架、户外挂包的水杯位都能兼容,不会因为支撑脚的存在出现放不进标准杯位的问题。

  在实际使用场景里,这款杯型除了作为日常饮水器具,也可以作为小型零件的临时盛放容器,在设备检修现场,拆卸下来的小螺丝、垫片可以临时放在杯内,支撑脚的稳定结构能避免零件洒落在地面难找。杯体内部做了光滑的圆弧过渡,底部没有直角死角,不管是盛装饮品还是盛放小零件,倾倒清洁的时候都不会有残留堆积。设计时也考虑了堆叠收纳的需求,多个同型号杯体可以互相嵌套,嵌套时的重叠深度为50mm,批量收纳时能节省60%左右的存放空间,适合工地集体配置、户外团队作业时的批量携带需求。

  从结构强度校核的角度,整个杯体采用2mm的均匀壁厚设计,盛装100摄氏度的液体时,杯壁的温度传导经过壁厚阻隔,外表面温度能控制在45摄氏度以内,手持不会出现烫伤问题。支撑脚和杯身的连接位置做了R3的圆角过渡,避免应力集中,在杯体满载液体时,支撑位置的结构应力远低于材料的屈服强度,长期使用不会出现支撑脚断裂的问题。杯身没有额外的外置把手,也是出于空间占用的考虑,无把手的设计在收纳时不会有突出的结构磕碰其他物品,同时依靠表面的竖向凹槽,完全能满足握持的摩擦力需求,不会因为没有把手就出现握持不稳的问题。

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