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创意仿生蛋形趣味摆件结构设计方案

项目分类:通用机械零部件 发布时间:2021-12-04 ID:426231
  • 创意仿生蛋形趣味摆件结构设计方案

  本次设计的仿生蛋形趣味装置,最初的构思来源于日常快消品终端陈列的场景需求——在零食、休闲食品的线下展陈区域,常规的平面陈列架很难在短时间内抓取过往消费者的注意力,尤其是针对蛋类衍生零食、趣味包装食品的展陈,缺乏和产品形态呼应的陈列载体。设计过程中没有采用常规的方正陈列台结构,而是将蛋形元素和轻量化支撑结构结合,既可以作为独立的桌面趣味摆件,也可以成组排布在商超展柜中作为产品陈列的辅助载体。

  从结构层面拆解,整套装置分为蛋形主体壳体、分体式支撑腿、可拆分蛋壳端盖三个核心部分。蛋形主体采用回转类曲面建模逻辑,整体轮廓遵循真实禽蛋的曲率变化规律,长轴与短轴的比例控制在1.3:1,既保留了蛋形的自然圆润感,又避免了过于修长导致的放置不稳问题。主体壳体的壁厚做了梯度设计,靠近底部支撑连接位的壁厚加厚2mm,用于分散支撑腿传递的载荷,上部壳体壁厚保持均匀1.5mm,在保证结构强度的前提下尽可能降低整体重量,适合频繁挪动的展陈场景。

  支撑腿部分采用了三支点均布的结构逻辑,三根支撑腿沿蛋形主体底部的圆周方向120°均匀分布,每根支撑腿都做了两段式折弯造型,上端和蛋形主体的连接位设计了嵌入式卡扣结构,不需要额外的紧固件就可以完成和主体的装配,下端的触地面做了10mm直径的平垫结构,增大和接触面的摩擦力,即使放置在光滑的玻璃展柜表面也不会出现滑移问题。支撑腿的折弯角度经过反复校核,当蛋形主体放置在水平面上时,整体重心落在三个支撑点围成的三角形区域中心位置,即使受到轻度的侧向触碰,也不会出现倾翻的情况。

  可拆分的蛋壳端盖设计在蛋形主体的上部,采用和主体一致的曲面曲率,拆分位置选在蛋形长轴上距离顶端1/3的位置,配合面做了1mm高度的止口结构,扣合后不会出现错位松动,端盖可以根据使用需求选择打开或者闭合:闭合状态下整体是完整的蛋形摆件,适合作为装饰场景使用;打开状态下可以在主体内部的空腔放置小型的宣传卡片、试吃装产品,适配展陈场景的功能需求。

  设计过程中针对不同的应用场景做了多配色的方案迭代,除了还原真实蛋壳的深褐、米白、浅粉等自然色系,还设计了亮黄、红白撞色等更具视觉冲击力的配色方案,不同配色的装置可以根据展陈区域的整体视觉风格灵活搭配。所有曲面的建模都做了曲率连续校验,不存在尖锐的棱角或者曲率突变的位置,一方面是避免日常挪动过程中划伤使用者,另一方面也方便后续的批量生产加工——不管是采用注塑工艺批量生产塑料材质的成品,还是采用3D打印做小批量的定制款,均匀的曲面壁厚都可以降低生产过程中的次品率。

  从安装边界来看,单组装置的最大外接圆直径控制在120mm以内,高度控制在150mm,成组排布时相邻两组的间距只需要预留50mm的操作空间,不会占用过多的展陈台面面积,即使是小型的便利店收银台台面,也可以同时摆放6-8组不同配色的装置,形成阵列式的视觉效果。支撑腿和主体的卡扣结构做了通用化设计,所有同规格的支撑腿都可以互换,不需要针对特定位置做单独的配件,后期维护更换的成本极低。

  在结构验证阶段,针对装置的承重能力做了模拟校核,蛋形主体的空腔内部可以承受最大500g的载荷,完全满足放置小型宣传物料、轻质试吃产品的需求;支撑腿的侧向受力测试中,在单根支撑腿施加10N的侧向力时,整体结构的变形量小于0.2mm,不会出现永久变形或者结构损坏的问题。针对日常使用中可能出现的跌落场景,也做了对应的结构优化:所有的边角位置都做了R2以上的圆角过渡,壳体的材质选用具备一定韧性的材料时,从1m高度跌落至硬质地面也不会出现壳体碎裂的问题。

  这套结构除了用于线下展陈场景,也可以作为桌面收纳装置使用,主体内部的空腔可以放置回形针、图钉等小型办公文具,支撑腿的稳定结构可以保证日常拿取物品时不会晃倒;也可以作为儿童益智拼装玩具的结构载体,拆分式的部件不需要工具就可以完成拆装,多配色的设计也更容易获得儿童的喜爱。建模过程中所有的配合尺寸都做了公差标注,卡扣的配合公差控制在0.1mm以内,既可以保证装配后的紧固度,又不会出现装配过紧难以拆分的问题。

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