日常在做工艺类曲面结构建模时,这类花瓣褶皱收口的泥盘造型,常被应用在文创陶艺产品打样、家居装饰摆件量产前的结构验证环节,也可作为陶瓷注浆成型的母模参考结构,帮工艺生产端提前预判曲面脱模的可行性,避免实际制坯时出现壁厚不均、褶皱处应力集中开裂的问题。从实际使用场景来看,这类泥盘既可以作为陶艺创作时的承托器具,放置待修整的湿泥坯体,也可直接作为成品装饰容器,放置干花、小型文玩摆件,褶皱形成的内凹曲面能自然形成光影层次,比常规直壁容器的视觉表现力更强。
做这个结构的建模时,首先要明确整体的尺寸边界,整体外轮廓为类球形鼓腹结构,底部为平整的小平面支撑面,放置时的接触直径控制在整体最大外径的四分之一左右,保证放置稳定性的同时,不会因为支撑面过大破坏整体流畅的曲面线条;口部的花瓣褶皱数量需要和腹部的竖向棱线一一对应,每一条褶皱从口部的波浪边缘向下延伸,逐渐过渡融入腹部的鼓形曲面,不能出现棱线错位、曲面扭曲的问题,不然实际制坯时会在转折处出现积泥或者壁厚突变。
设计思路上没有采用常规的回转体直壁结构,而是通过竖向的凹凸褶皱来提升整体结构的刚性,同样壁厚的情况下,带竖向棱筋的曲面结构比光滑回转面的抗变形能力提升30%以上,湿泥状态下放置也不容易出现侧壁塌陷的问题。口部的花瓣波浪边做了圆角过渡处理,所有棱线的转折处都做了R2以上的圆角,避免尖锐棱角在使用时划伤手部,也能减少注浆或者3D打印母模时的应力集中点,降低成型过程中的开裂概率。
建模过程中要注意壁厚的均匀性控制,整体壁厚保持在5mm左右,褶皱凸起和凹陷处的壁厚差不能超过1mm,不然陶瓷烧制时会因为厚薄不均出现收缩不一致的变形问题。腹部的最大外径位置在整体高度的二分之一偏下处,这样的重心设置能让整个泥盘放置时更稳,即使放置少量重物也不容易出现侧翻。口部的收口褶皱向内收的幅度控制在15mm左右,既形成了自然的束口效果,也不会因为收口过窄影响内部的使用空间,内部的容纳空间保持流畅的曲面过渡,没有多余的凸起结构,方便日常清理。
从结构验证的角度来看,这类曲面结构建模时需要重点检查G2连续的曲面质量,所有褶皱的过渡面不能出现收敛褶皱、曲面破面的问题,导出STL格式用于3D打印母模时,要保证三角面的精度足够,棱线处不会出现阶梯状的失真。实际生产中,这个结构既可以用于手工陶艺的塑形参考,也可以作为滚压成型的模具原型,褶皱的走向顺着脱模方向设置,没有倒扣结构,开模时可以直接沿竖向脱模,不需要额外做抽芯结构,能有效降低模具的制造成本。
另外在细节处理上,底部的支撑面做了0.5mm的内凹处理,放置在平整台面上时不会因为底面边缘不平整出现晃动,边缘做了一圈细圆角,避免刮伤桌面。每一条竖向褶皱的曲率都保持一致,从口部到底部的棱线顺滑过渡,没有出现曲率突变的拐点,保证视觉上的流畅感,也让成型后的应力分布更均匀,长期使用不容易出现开裂变形。这类造型结构在文创产品、家居装饰领域的应用比较广泛,通过调整褶皱的数量、深浅以及整体的高径比,还可以衍生出不同尺寸、不同风格的系列化产品,建模时做好参数化关联的话,只需要调整几个关键参数就能快速生成新的造型,大幅提升系列化产品的设计效率。
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- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 通用机械零部件

