日常场景里随手取用的饮水杯,看似结构简单,实则每一处曲面弧度都和握持手感、放置稳定性、盛装容量直接挂钩,这次完成的鼓形马克杯结构,没有做多余的装饰性结构,全部围绕日常使用的实际需求做参数化设计。先从使用场景倒推结构边界:日常办公桌面放置时,杯身底部需要足够的支撑接触面积,避免手肘误碰时侧翻,所以杯底做了平整的环形贴合面,接触环宽度控制在3mm,既保证和桌面的摩擦力足够,又不会因为接触面积过大导致挪动时产生刺耳的摩擦声;杯身从底部向上逐渐外扩,到杯口位置再做微收的卷边处理,卷边半径1.5mm,这个尺寸刚好贴合唇部接触的弧度,饮水时不会出现水流顺着杯壁外渗的情况,同时卷边结构也能提升杯口的结构强度,日常磕碰桌面边缘时不容易出现崩口。
把手部分的设计是整个结构的重点,没有做常规的直柄或者细圆柄结构,而是顺着杯身的鼓形曲面做了一体化的弧形过渡,把手内侧的握持空间按照成年男性手掌的平均宽度做了适配,净空宽度32mm,能容纳三根手指自然穿入握持,把手和杯身的连接位置做了两处圆角过渡,上连接点在杯口下方12mm位置,下连接点在杯身总高度三分之一的位置,这个连接点位的选择,是考虑到盛装热水时,握持把手的重心刚好和杯身整体重心重合,端举时不会出现杯身前倾或者后仰的力矩,长时间握持也不会有手腕发酸的感觉;同时连接位置的圆角过渡,能避免应力集中,日常使用中频繁端放、偶尔磕碰时,连接位置不会出现开裂的问题。
杯身的壁厚做了均匀2mm的等厚设计,这个厚度既可以保证盛装沸水时杯壁外表面的温度不会过高导致烫手,又不会因为壁厚过大增加杯子本身的自重,空杯重量控制在180g左右,单手握持没有负重感;杯身内部的底面做了微小的锥度,向中心位置倾斜0.5度,日常冲泡饮品搅拌时,液体可以顺着锥度形成自然的环流,不会在杯底边角残留结块的饮品残渣,清洗时只需要简单冲刷就能清理干净。
设计过程中没有做尖锐的棱角结构,所有外露的边线都做了R0.8以上的圆角处理,一方面是日常使用时不会划伤手部,另一方面在注塑或者陶瓷成型的工艺环节,这种均匀圆角的结构更容易脱模,不会出现边角缺料的成型缺陷;杯身整体的高度设计为90mm,杯口最大外径85mm,满杯容量350ml,刚好适配常规桌面杯架的放置尺寸,不管是放在办公桌的杯槽里,还是车载杯架上,都不会出现尺寸干涉的问题。
结构验证阶段特意做了侧翻模拟,当杯身倾斜15度时,重心投影仍然落在底部支撑环的范围内,只有倾斜角度超过22度时才会出现侧翻,比常规直筒杯的抗侧翻角度提升了近7度,日常桌面使用时的容错率更高;把手的承重测试按照满杯重量1.5倍的载荷做了校核,连接位置的最大应力远低于常用食品级塑料或者陶瓷材料的许用应力,长期使用不会出现结构变形或者断裂的问题。杯口的卷边结构除了提升接触手感,还能适配常规尺寸的杯盖,后续如果需要搭配密封盖做外出携带使用,不需要额外修改杯口尺寸,直接匹配市售的常规85mm口径杯盖就能实现密封功能,拓展了使用场景。
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