Vách ngăn bài kiểm tra & khay đựng đồ dùng lớp học (Classroom Test Divider and Supply Holder)

Tóm tắt (tiếp)

Mẫu này được thiết kế cho các nhóm bàn trong lớp học, và có thể chứa:

• Bốn tấm ngăn bài kiểm tra (test dividers)

• Bốn máy tính TI-30X

• Bốn cục gôm hình chữ nhật

• Bốn thước 12-inch bằng kim loại hoặc nhựa

• Mười cây bút chì gỗ

• Hai cây kéo với kích thước khác nhau

• Sáu bút lông bảng Expo (dry-erase markers)

• Hai gôm lau bảng (whiteboard erasers)

Mục tiêu

Trước đó đã có một phiên bản do thầy/cô của mình là @MCdeltaT_264915 tạo để đựng test dividers và máy tính, nhưng ở bàn học sinh còn cần nhiều thứ khác nữa. Trên mạng không có mẫu nào được đăng, nên mình phải upload mẫu này như một model gốc, nhưng lưu ý là thực ra đây là một bản remix. Mục tiêu của mình là tận dụng không gian sẵn có để đồ dùng dễ lấy hơn, giúp thời gian trên lớp được dùng hiệu quả hơn cho việc học.

Quá trình thiết kế

v1

Mình bắt đầu bằng một bản phác thảo trên giấy dựa trên đường viền test divider đã được đồ theo. Mình thêm các kích thước ban đầu mà mình nghĩ có thể phù hợp cho nhiều chi tiết.

Mình đã có sẵn phần đế có thể giữ bốn máy tính và test dividers, cùng với một phần gắn thêm riêng để giữ gôm.

Mình chia thiết kế khay gôm ban đầu làm đôi để có thể đặt vừa vào các khoảng trống tốt hơn, dự định đặt hai phần (mỗi phần cho hai cục gôm) vào hai “wedge” khác nhau.

Mình extrude bản sketch lên và tạo các phần cut để kẹp gôm chắc hơn, nhưng do vị trí đặt, phần cut cũng ảnh hưởng tới kết cấu chính.

Mình khắc phục bằng cách dời khay gôm ra xa để thực hiện đầy đủ các cut và tinh chỉnh.

Sau đó, mình dùng hai lần tính năng move/copy bodies để đưa khay gôm vào đúng vị trí. Lần đầu là tịnh tiến (translate) body, lần hai là xoay (rotate) nó.

Sau khi gộp tất cả các feature thành một body, mình mirror body qua top plane rồi qua right plane để có thêm một khay gôm đối xứng trực tiếp với cái ban đầu. Để bỏ phần khay gôm dư ra, mình dùng tính năng delete/keep.

Mình extrude nhẹ một phần để không bị khe hở lạ giữa kết cấu chính và khay gôm. Bằng cách bỏ chọn merge result để nó là body riêng, rồi kéo nó lên trong feature tree để combine với các phần khác, phần đó cũng xuất hiện ở phía đối diện.

Mình chuyển sang làm khay bút chì bằng cách tạo một cung tròn (arc) làm tường, dùng offset entities với offset 0.3 cm và các đường thẳng để chặn hai đầu.

Mình extrude sketch lên 4 cm và dùng cách tương tự như khay gôm để tạo thêm một khay bút chì nữa.

Sau khi tạo khu vực để bỏ kéo tương tự như phần bút chì, mình fillet cạnh bị lòi ra do thiết kế ban đầu có độ cong hướng vào.

Mình làm khay để thước/compa bằng các cách tương tự như trước.

Mình vẽ sketch cho phần để dập ghim (stapler) tương tự sketch trên giấy, nhưng thêm viền vì phần bên trong sẽ là lỗ để đặt vào.

Sau khi extrude, mình fillet tất cả các cạnh để nhìn gọn đẹp hơn.

Để đảm bảo thước, compa, bút chì và kéo không bị rơi ra, mình vẽ một sketch ở bottom plane rồi extrude lên 0.2 cm.

v2

Mình cần canh lại mọi thứ để nhìn không bị lệch. Mình bắt đầu bằng cách đổi các fillet của phần thước và compa về lại bình thường.

Mình quay về trước bước fillet ở các góc để có thể canh chỉnh lại.

Sau khi tạo phiên bản mới thì khá khó để đem lại thiết kế khay gôm cũ, nên mình phải dựng lại. Mình tạo boss extrude cho các “pocket” và không merge, tạo thêm một extrude cho phần đáy và cũng không merge, rồi tạo cut extrude ở hai bên chỉ tác động lên body Boss-Extrude23. Sau đó mình fillet các cạnh của phần cut và toàn bộ phần trên và cạnh bên. Mình combine hai extrude thành một body, mirror nó qua top plane và right plane cùng lúc, rồi dùng Body-Delete/Keep để xoá hai body dư. Cuối cùng, mình combine hai khay gôm còn lại với kết cấu chính, thành một body.

Mình bỏ phần để stapler vì không thực tế lắm, và quyết định thay bằng thêm một chỗ để kéo.

Mình tạo sketch cho khay bút chì, cố gắng canh bằng một đường construction line và làm tâm của arc coincident với đường đó. Trước đó mình dùng các kích thước không cụ thể mà mình nghĩ là vừa, nhưng không tập trung vào góc.

Mình extrude phần tường và một phần đế từ bottom lên 0.2 cm, kèm thêm vài fillet.

Tiếp theo là làm phần để thước tốt hơn. Mình dựng các construction box để tượng trưng cho thước và các tam giác làm “wedge” để chia. Mình cũng đặt một cung tròn kín ở cuối làm vách để giữ thước không tuột.

Sau đó, mình làm phần đế và fillet các cạnh.

Mình vẽ sketch với các ô bị cắt ra để tạo rãnh cho kéo, giúp vừa hơn.

Mình extrude sketch và fillet.

Mình bỏ merge cho tất cả các extrude để có thể mirror các feature qua cả top plane và right plane.

Sau khi xoá các body dư, mình có các phần bổ sung được đối xứng hoàn hảo.

Mình kéo xuống trong feature tree để đưa lại một số chỉnh sửa gốc bị mất khi mình bắt đầu từ trước các fillet, đồng thời bỏ bớt một số fillet khác. Mình dùng convert entities để tạo sketch mới cho cut extrude ở đáy phần máy tính vì cái gốc không còn chạy được.

Vì có cut extrude mới này, mình phải thêm lại fillet có trong mẫu gốc.

Để giảm filament, mình tạo các vết cắt tam giác ở các phần không dùng của khu vực gôm và kéo.

Sau khi nhận góp ý, mình quay ngược lên khá xa trong feature tree để làm fillet của khay gôm lớn hơn, giúp nó liên kết chắc với kết cấu chính.

Mình làm các vết cut lên tới bề mặt phần giữ máy tính để không quá khó lấy, và fillet mọi thứ để giống các phiên bản trước.

Mình in thử mẫu. Nhìn chung ra ổn, mọi thứ dùng được. Tuy nhiên vẫn có vài điểm có thể cải thiện.

Gôm có vừa, nhưng chỉ vừa loại nhỏ và hẹp. Khi xem lại các thiết kế khay gôm trước đó, mình không nhận ra có hai kiểu khác nhau để phù hợp với nhiều cỡ gôm. Mình muốn phiên bản tiếp theo cũng vừa được gôm lớn.

Bút chì có vừa, nhưng đôi lúc bị thò ra vì còn dư khoảng trống nhiều quá.

Vấn đề tương tự xảy ra với thước, nhưng rõ hơn.

Phần để kéo nhìn ổn, cũng hợp lý vì trước đó mình đã test bằng cách chỉ in riêng khu vực đó.

v3

Mình lập danh sách các thay đổi cần làm, kèm một sketch cho từng rãnh bút chì riêng.

Mình làm lại từ đầu, dù có vài phần chỉ cần chỉnh nhẹ. Dựng lại các phần đó cũng không khó, nhưng giúp việc tạo cái mới dễ hơn nhiều.

Mình copy thiết kế từ bản trước vì phần kéo vừa rất tốt.

Mình bắt đầu làm lại phần thước với kích thước nhỏ hơn để không vừa thước gỗ, vì nếu tính cả thước gỗ thì thước kim loại sẽ bị lỏng quá. Mình cũng nhận ra việc đặt các “wedge” cách xa đường construction line của thước khiến mình chừa quá nhiều khoảng hở, nên mình đặt đường của wedge trùng lên các đường sketch của thước.

Mình extrude sketch cuối lên 5 cm và fillet.

Mình tạo sketch để mỗi rãnh vừa một cây bút chì, với ý tưởng ban đầu là để vừa 5 cây bút.

Sau khi extrude sketch lên 5 cm, mình dùng convert entities để tạo sketch mới cho các vòng tròn bên trong rồi extrude phần đó lên 2 cm.

Mình tạo một reference plane cắt qua đường kính của vòng tròn bằng cách đầu tiên tạo plane dùng inner cylinder làm feature và top plane làm tham chiếu. Tiếp theo mình tạo một plane khác offset 0.4 cm từ plane đầu.

Trên plane mới, mình tạo một constraint box dựa trên đường kính của vòng tròn cut extrude.

Từ sketch đó, mình làm cut revolve và lặp lại các bước cho các khu vực khác.

Để có chỗ cho bút lông bảng và gôm lau bảng, mình quyết định để cả bốn cục gôm trong một khu vực. Tuy nhiên khi dựng lại thì nhìn khá to.

Dù mình thấy gôm bị thò ra nhiều trên SolidWorks, nhưng khi nhìn các đồ thật đặt cạnh nhau mình nhận ra thực tế không tệ vậy, nên mình giữ thiết kế.

Vì hình dáng phần bút chì kia nhìn hơi kỳ, mình đổi thành dạng kim tự tháp gọn gàng với 6 chỗ.

Mình làm khay bút lông bảng với ý tưởng giống bút chì nhưng lớn hơn để vừa bề ngang, thành ra mỗi bên có 3 ống.

Mình vẽ sketch cho khay gôm lau bảng với kế hoạch mirror qua right plane, giống như phần bút lông bảng.

Sau khi extrude cả hai lên 5 cm, mình mirror chúng qua right plane.

Mình thử nhiều cấu hình để làm khay gôm lau bảng vừa nhất có thể, và cuối cùng chọn phương án đầu tiên vì tận dụng không gian tốt nhất.

Mình muốn làm một phần đế chung cho tất cả ở cuối, nên mình dời các sketch cut revolve xuống vị trí đáy giao với đáy của boss extrude, và giảm chiều cao boss extrude xuống 1.75 cm.

Mình dời khay gôm lau bảng sát vào kết cấu chính hơn để bớt thò ra, rồi mirror phiên bản mới.

Mình tạo các vết cắt trên khay gôm để dễ lấy gôm hơn nếu gôm bị mòn ngắn lại theo thời gian.

Mình thêm fillet để đỡ khay gôm lau bảng tốt hơn, đảm bảo nó liên kết chắc với kết cấu chính.

Mình tạo một sketch bằng convert entities phủ toàn bộ mặt đáy và extrude xuống 0.2 cm để tạo đế.

Mình thêm lại toàn bộ fillet và các feature khác từ khay máy tính gốc, và cắt phần trên 7.6 cm để giảm filament.

Mình cắt bỏ một số phần không cần thiết, dọn lại phần đế.

Vì còn chỗ, mình thêm hàng thứ tư cho bút chì, tổng cộng giữ được 10 cây bút.

Sau chỉnh sửa đó, mình quyết định in thiết kế lần hai.

Sau khi kiểm tra bản in lần hai, mình có danh sách thay đổi muốn làm, chủ yếu là nới rộng các khoảng trống.

• Bề ngang rãnh bút chì

• Phần thước, nhất là cho thước nhựa

• Khay gôm lau bảng (vừa nhưng khá chặt)

Nhưng cũng có vài thứ làm rất ổn!

• Khay kéo tốt, giống lần trước

• Khay gôm ngoài đời không bị “cồng kềnh” như trên SolidWorks, và dùng tốt

• Bút chì gần như vừa chiều dài hoàn toàn

• Khay bút lông bảng vừa khít, gọn mà vẫn dễ lấy

Mình làm lại phần thước với khoảng cách nhỏ hơn 0.3 cm để vừa khít hơn.

Trong khi kích thước hình chữ nhật ban đầu là 5.4 cm x 1.8 cm, mình tăng cả hai chiều thêm 0.15 cm.

Mình muốn test nhiều khả năng cho kích thước khay bút chì, nên mình tạo một mẫu với đường kính vòng tròn 0.85 cm và một mẫu khác đường kính 0.9 cm.

Dựa trên bản in test, mình quyết định phiên bản 0.85 cm sẽ tốt hơn.

Mình dựng assembly với chi tiết 0.85 cm và in ra phiên bản cuối cùng.