做结构设计快十年,经手的工业零件、功能件数不清,偶尔也会接一些文创周边类的五金结构项目,这类产品和纯功能件的设计逻辑差异很大,既要保证结构可靠性,也要兼顾外观还原度,这次的笑脸徽章造型,就是典型的文创类五金配件设计案例。
先从实际应用场景说,这类徽章主要用在服饰装饰、周边收藏、活动纪念几个方向,日常会别在牛仔外套、帆布包、棒球帽的面料上,也会被收藏者放在展示盒里做陈列,所以设计的时候既要考虑别合状态下的佩戴稳定性,也要考虑静态展示时的外观完整性。和工业设备上的标识牌不同,这类徽章没有强固定的安装基准,完全依靠背面的别针结构实现固定,所以安装边界的设计核心是别针的开合行程与固定位置,不能出现别针突出刮蹭衣物或者皮肤的问题。
从功能特性来看,这款徽章采用分体式盖合结构,正面是冲压成型的笑脸表情面,背面是带别针的底座,边缘做卷边包合处理,把正面面板的毛边完全包裹在结构内部,既避免了锐边划伤的风险,也提升了整体结构的连接强度,不会因为轻微挤压就出现面板和底座脱开的问题。正面的表情细节做了凹凸冲压处理,血迹、划痕这些细节不是印刷上去的,而是通过模具冲压形成浅凹槽,再做填色烤漆处理,比平面印刷的耐磨度高很多,日常佩戴摩擦两三年也不会出现图案脱落的问题。
设计思路上,最初做结构拆解的时候,首先要确定徽章的整体厚度,因为要兼顾别针的安装空间和佩戴的贴合度,整体厚度控制在3.2mm,别针采用弹簧式安全别针结构,别针的针尖完全收纳在底座的锁扣内,不会出现针尖外露的情况。正面面板的材料选用0.4mm厚的马口铁,冲压成型性好,表面做电泳防锈处理,再喷黄色底漆,之后做表情细节的烤漆填色,最后覆盖一层透明保护光油,提升表面的抗刮性能。底座采用0.3mm厚的镀锌铁板,别针的固定座通过点焊固定在底座上,焊接位置做了隐藏处理,从正面完全看不到焊接痕迹,保证外观的完整性。
外形尺寸方面,单枚徽章的直径是45mm,这个尺寸是经过反复验证的,别在衣物上不会因为太大显得突兀,也不会因为太小看不清表情细节,边缘的卷边宽度是1.5mm,卷边的圆角半径控制在0.8mm,摸上去没有任何尖锐的棱角。安装边界上,背面别针的开合角度最大是75度,别针的有效固定长度是12mm,能够适配厚度在5mm以内的面料,不管是薄款的衬衫面料还是厚款的牛仔面料,都能牢固固定,不会出现别合后松动晃荡的情况。
做这类文创五金件的设计,很容易陷入只重外观忽略结构可靠性的误区,之前接触过不少同类产品,要么是卷边处理不到位边缘划手,要么是别针固定不牢用几次就脱落,还有的表面处理不到位,佩戴几个月就出现生锈掉漆的问题。在这款徽章的设计里,特意在卷边位置做了二次压合处理,卷边内部填充了少量的密封胶,既提升了面板和底座的连接强度,也能避免水汽从卷边缝隙进入内部造成基材生锈。别针的弹簧选用65Mn弹簧钢,经过淬火回火处理,弹性寿命能够达到5000次开合以上,正常使用三到五年不会出现别针弹性失效的问题。
另外考虑到收藏展示的需求,徽章的正面平整度控制在0.1mm以内,不会出现冲压变形导致的表面凹凸不平,放在展示架上的时候,光线照射下的反光均匀,不会因为表面变形出现光影杂乱的问题。不同表情的徽章在结构上做了通用化设计,除了正面的冲压模具不同,底座、别针、卷边结构完全通用,能够有效降低开模成本,批量生产的时候不需要频繁更换底座的冲压模具和点焊工装,生产效率能够提升30%以上。
实际打样测试的时候,特意做了拉力测试,别针和底座的焊接点能够承受20N的拉力不脱落,完全满足日常佩戴的拉扯强度要求;表面的烤漆层做了百格测试,附着力达到4B以上,日常摩擦不会出现漆层脱落;盐雾测试能够达到48小时不生锈,就算是在南方潮湿的环境下佩戴,也不会短时间内出现锈迹。和纯工业五金件不同,这类产品的设计需要在外观细节和结构可靠性之间找到平衡,不能为了追求细节还原把结构做的太复杂提升成本,也不能为了压缩成本牺牲外观的还原度和使用的耐久性。
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- 系统要求: STEP / IGES,SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 通用五金配件











