这款杯形构件的设计最初是面向高端赛事纪念奖杯、定制化工艺陈设容器的应用场景做的结构落地,在做曲面拆分之前,先梳理了实际使用中的核心约束:作为手持类陈设容器,整体重量需要控制在单手握持舒适的区间,同时金属质感的外观要求壁厚均匀,避免铸造或3D打印后出现局部缩痕、应力集中的问题。
从结构分层来看,底部的圆柱形基座是整个构件的安装基准面,直径控制在整体最大腹径的三分之一,基座底面做了0.2mm的内凹沉台,避免放置时接触面不平整出现晃动,基座与下部鼓腹的过渡段采用双曲率圆弧衔接,既避免了直角转折带来的应力集中,也让金属表面的光影过渡更自然。中部的鼓腹是容器的核心储纳空间,内壁做了等壁厚偏移,壁厚统一设置为2.5mm,这个厚度兼顾了金属铸造时的熔液流动性要求,以及日常手持触碰时的结构强度,不会因为轻微磕碰出现凹陷变形。
上部的收颈段做了渐进式的曲率收窄,从鼓腹最大直径处平滑过渡到顶部的封盖位置,颈部两侧的对称双提手是整个结构的设计难点,提手与颈部、鼓腹上沿的连接位置做了局部加厚的圆角过渡,每个连接点的过渡圆角半径不小于3mm,避免在承受提拉力时出现应力断裂的风险,提手本身的截面采用椭圆形,长轴沿握持方向设置,贴合手指的握持弧度,减少长时间持握的硌手感。顶部的圆形封盖与颈部采用止口配合,止口的配合间隙控制在0.1mm,既保证封盖可以顺畅开合,也不会出现晃动错位的问题,封盖顶面做了微凸的弧面,避免平面落灰后视觉上显脏,也提升了顶部的光影质感。
在建模过程中,所有曲面都做了G2连续校验,避免出现曲面褶皱、曲率突变的问题,因为后续如果做电镀、抛光的表面处理,曲率不连续的位置会出现明显的光影瑕疵,影响最终的金属外观效果。安装边界方面,整个构件的最大外轮廓尺寸控制在高度220mm、最大腹径90mm的范围内,提手外侧的最大宽度为110mm,这个尺寸既可以适配常规的展示台摆放空间,也可以放入常规的礼品包装盒内,不需要定制特殊尺寸的包材。
实际使用场景中,这款构件既可以作为实体奖杯的结构原型,替换表面的文字标识后直接用于开模生产,也可以作为室内陈设的装饰容器,放置在展柜、办公桌面作为工艺摆件,对称的结构设计也让它在做渲染出图时不需要额外调整角度,各个视角都能呈现均衡的视觉效果。在结构强度校验阶段,针对提手位置做了10kg竖直拉力的模拟,连接位置的最大应力远低于常用铸造锌合金、铝合金的屈服强度,完全满足日常持拿、移动的使用要求,不会出现提手断裂的问题。内壁的曲面也做了顺滑处理,没有清洁死角,如果作为小型盛纳容器使用,擦拭清洁的操作也很便捷,不会在曲面转折位置积存污渍。
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