这款咖啡杯的三维建模工作,最初是承接餐饮周边定制项目时启动的,当时客户需要一款适配品牌线下门店桌面摆放、同时可作为周边售卖的具象化杯型,建模过程中需要兼顾日常使用的人机工程合理性、注塑量产的工艺可行性,以及品牌视觉元素的还原度。首先从使用场景来看,这类杯型主要覆盖办公桌面冲泡、居家日常饮水、线下门店堂食配套三类核心场景,所以建模时首先敲定的是杯身的截面形态——没有采用常规圆形截面,而是做了带圆角的方形截面,这种设计一方面能在有限的桌面占用面积下获得更大的握持贴合度,方形的直边在放置时不会像圆杯那样容易被碰转倾倒,尤其适合办公桌面堆有文件、键盘的局促空间,杯身的圆角半径控制在8mm,既避免直角硌手的问题,也不会因为圆角过大丢失方形的辨识度。
杯身的壁厚设计参考了常规食品级PP注塑杯的参数,整体均匀壁厚控制在2.5mm,杯口位置做了1.2mm的加厚卷边,一方面提升饮用时的唇部触感,避免薄边割嘴的问题,另一方面卷边结构能大幅提升杯口的结构强度,日常磕碰不容易出现豁口变形。杯身外侧的品牌标识区域做了0.3mm的下沉凹槽,这个结构是为了后续丝印或者贴标时能有定位基准,避免标识贴歪,同时凹槽深度控制在不影响外壁整体顺滑度的范围,日常清洗时不会因为凹槽过深积存污渍。
把手部分的设计是建模时调整次数最多的结构,最初的方案是常规的C型圆截面把手,后来做握持模拟的时候发现,成年人四指穿入的空间需要预留至少35mm的净空,同时把手和杯身的连接位置不能太靠上,否则端举满杯液体的时候重心偏外,手腕受力过大容易洒漏,最终把手上端连接点设在杯口下方20mm位置,下端连接点设在杯身总高度三分之二的位置,把手自身的截面做了带弧度的扁形截面,贴合手指的自然弯曲形态,握持时的压强比圆截面把手低30%左右,长时间端举也不会出现硌指的问题。把手和杯身的连接位置做了R3的过渡圆角,避免注塑时出现应力集中导致的连接位断裂,同时这个圆角也方便日常清洗时擦拭连接缝隙,不会积存咖啡渍。
杯体内腔的深度做了精准控制,总容量设定为350ml,刚好适配常规单份速溶咖啡加150ml水再加奶泡、冰块的容量需求,内腔底部做了2mm的内凹球面,避免平底结构在放置时因为底部和桌面形成真空层导致拿取时出现吸附抬不动的问题,同时内凹球面也能让最后残留的少量液体汇聚到中心位置,方便饮用时喝尽。杯身的外表面做了细微的磨砂纹理建模,纹理深度0.05mm,这种微纹理既能避免光面塑料容易留指纹的问题,也能提升握持时的摩擦力,手上沾有水渍的时候也不容易打滑。
从安装和适配边界来看,这款杯型的最大外轮廓尺寸控制在85mm85mm110mm,刚好适配常规车载杯架的70-90mm直径容纳范围,同时也能放进绝大多数家用饮水机的接水区域,接水时不需要倾斜杯身。杯底做了3mm高度的垫高圈,垫高圈的宽度为5mm,接触桌面的位置做了0.5mm的倒角,避免杯底和桌面硬接触刮花桌面,同时垫高圈形成的底部空腔可以预留后续粘贴硅胶防滑垫的空间,不需要额外修改杯体结构就能适配防滑需求。
建模过程中还考虑了叠放收纳的需求,杯体内腔的上口尺寸比下口尺寸大2mm,叠放时杯体可以嵌入下方杯体的内腔三分之一的高度,批量收纳时能节省40%左右的仓储空间,适配餐饮门店批量存放、物流运输的需求。杯口的卷边结构同时也能适配常规直径80mm的杯盖,后续如果需要做带盖的保温版本,不需要修改杯身主体结构,直接匹配对应尺寸的杯盖即可,拓展性较强。
结构校验阶段,我们做了满杯载荷的受力模拟,当杯内装满4摄氏度的冷水时,杯身的最大形变位置在杯身中部,形变量控制在0.1mm以内,完全满足日常使用的强度需求,把手位置的最大拉应力出现在上下连接位,数值远低于常用食品级塑料的许用应力,不会出现端举断裂的问题。同时针对注塑工艺做了拔模角度处理,杯身外壁的拔模角度为1度,内壁拔模角度为1.5度,把手位置的拔模角度顺着脱模方向做了调整,避免出现倒扣结构,不需要复杂的抽芯结构就能完成注塑生产,能有效降低量产时的模具成本。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 通用五金配件










