Đồ chơi Fidget dạng lồng (Telescoping) chủ đề Thời tiết

Kế hoạch học tập và Hoạt động

Là dự án cuối kỳ cho môn Nhập môn Thiết kế Kỹ thuật, mình được tự do chọn đề tài thực hiện. Do trước đó đã từng rất thích việc tự thiết kế các món đồ chơi fidget dạng lồng vào nhau (print-in-place telescoping fidgets), nên mình quyết định làm lại dự án này. Lần này, mình muốn tạo ra những món đồ chơi có chung một chủ đề, tương tự như dự án thiết kế văn phòng phẩm đã làm trong năm. Mình chọn chủ đề thời tiết vì nhận thấy nhiều vật thể liên quan có đường nét rất riêng biệt và độc đáo.

Quy trình thiết kế: Bông tuyết

Mình bắt đầu bằng cách vẽ một hình bình hành trong nửa trên của khung giới hạn 8 cm x 8 cm trên mặt phẳng top, sau đó chỉnh thành hình thoi với góc 60 độ ở phía dưới, để khi sao chép thêm 5 lần nữa, chúng sẽ khớp hoàn hảo với nhau. Mình thực hiện lệnh offset hình này vào trong cho đến khi không thể tiếp tục được nữa.

Tiếp theo, mình extrude sketch lên 0,75 cm với góc draft 15 độ để các lớp không bị tuột ra ngoài.

Sử dụng kiểu offset pattern, mình luân phiên giữa extruded cuts và boss extrudes để tạo ra các lớp nằm lồng vào trong nhau.

Mình muốn tạo phần còn lại của bông tuyết bằng tính năng circular pattern, nên đã tạo một đường construction line trên mặt phẳng front để làm tham chiếu xoay.

Vì các hình chỉ nối với nhau bằng một đường giao duy nhất, mình biết là nó sẽ rất dễ gãy. Mình đã cố khắc phục bằng cách tạo thêm một hình tam giác để extrude và lấp đầy khoảng trống, giúp kết nối chắc chắn hơn.

Mình không ưng giải pháp đó lắm vì nó để lộ ra một phần thừa. Mình đã thử tạo một mặt phẳng ở góc 15 độ để cắt sao cho khớp với các hình khác, nhưng không thành công.

Mình giải quyết vấn đề bằng cách tạm thời xóa các phần cut extrude và vẽ một hình chữ nhật để lấp đầy khoảng trống.

Mình extrude hình đó và dùng circular pattern để sao chép thêm hai cái nữa nhằm lấp đầy toàn bộ không gian.

Khi thực hiện cut extrude, mình phải đảm bảo cắt luôn cả hình chữ nhật vì nó khá rộng và ảnh hưởng đến pattern.

Sau khi hoàn thành các bước extrude, mình quyết định xóa các hình khác đi và dùng circular pattern để sao chép toàn bộ thiết kế cuối cùng thay vì làm đi làm lại thủ công 5 lần nữa.

Mình đã cố gắng hết sức cho phần nối ở đáy, nhưng vẫn không thích kiểu hình chữ nhật nên đã thử cách khác.

Mình vẽ một thiết kế giống hình bình hành cạnh hình gốc để không cần dùng circular pattern riêng biệt và dễ kiểm tra xem nó có giao với hai cạnh hay không. Hy vọng nó sẽ trông hài hòa hơn.

Hình dạng vẫn bị thừa ra một chút, nhưng mình đã khắc phục được sau khi dùng lệnh fillet.

Việc cuối cùng là mirror mọi thứ qua mặt phẳng top để ngăn các lớp tuột ra ở mặt sau. Mình cũng thay đổi chiều cao boss extrude ban đầu từ 0,75 cm xuống 0,5 cm để các lớp có thể trượt ra nhiều hơn.

Khi in lần đầu, các lớp bị lỏng quá nên dễ rơi ra. Để sửa, mình đổi góc draft thành 20 độ, hy vọng nó sẽ chắc chắn hơn.

INSERT SNOWFLAKE V2 PICTURE HERE

Mặc dù các lớp của bông tuyết không trượt ra quá nhiều, nhưng chúng vẫn giữ được thành một khối thống nhất, dùng làm đồ chơi lắc tay (maracas) cũng rất vui!

Quy trình thiết kế: Giọt nước

Mình bắt đầu với một sketch cơ bản trong khung 8 cm x 8 cm để làm tham chiếu cho hình giọt nước.

Vì dùng spline ở đỉnh nên phần mềm không cho phép offset. Mình đã khắc phục bằng cách vẽ sketch mới và đồ lại bằng các cung (arcs) thay vì spline.

Sau đó, mình offset sketch 0,1 cm cho đến khi hết giới hạn.

Mình extrude lên 0,5 cm với góc draft 15 độ.

Sử dụng offset pattern làm hướng dẫn, mình tạo các lớp lồng vào nhau bằng các lệnh cut/boss extrude, tất cả đều ở góc 15 độ.

Để kết thúc, mình mirror mọi thứ qua mặt phẳng top để các lớp không bị tuột ra ngoài.

Các lớp vẫn quá lỏng, nên mình cũng thử tăng góc draft lên 20 độ như bông tuyết.

Đáng tiếc là mô hình vẫn chưa khá hơn, nên mình đã tăng lên 30 độ. Do không đủ thời gian in thử nên hy vọng lần này sẽ ổn.

Quy trình thiết kế: Đám mây

Vì hình này phức tạp hơn, mình dùng ảnh tham chiếu để đồ lại trong khung 8 cm x 8 cm.

Sau khi đồ lại bằng các đường cung, mình dùng lệnh convert entities để lấy đường bao. Tuy nhiên, khi bắt đầu offset vào trong, mình liên tục gặp lỗi.

Nghĩ là do thiết kế, mình tìm một ảnh đám mây khác trên mạng để thử lại.

Kết quả sau khi offset lần đầu nhìn rất kỳ cục.

Mình thử vẽ sketch nhỏ rồi offset ra ngoài. Cách này có vẻ ổn nhưng nhìn không đẹp lắm.

Mình thử fillet các góc của sketch nhưng kết quả cũng không khả quan.

Sau đó, mình thử fillet các đường cung trên sketch gốc. Kết quả bất ngờ rất tốt, nên mình tiếp tục offset cho đến khi hết giới hạn.

Mình extrude 0,5 cm với góc 15 độ, sau đó thực hiện các bước cắt/đùn khối và mirror qua mặt phẳng top để hoàn thiện.

Mô hình này bị lỏng do các lớp quá rời rạc, mình đã đổi góc draft lên 20 độ.

Giống như giọt nước, model này vẫn chưa đạt yêu cầu nên mình đã thiết kế bản 30 độ nhưng chưa kịp in ra.