UG和Fusion 360圆我设计梦

朱宇慧

自从参加学校的创新兴趣小组以来，我时时感受着科技创新给生活带来的便利，同时也在自主创新的过程中学习到很多新鲜的东西。

在制作创新作品“简单挤压清洁工具——气动拖把挤压器”的过程中，我通过运用UG和Fusion 360三维软件，完成了一种上下成对的波浪形条状弹簧的设计，使其能模拟手指挤水的动作，践行了自己的设计师梦想。

UG是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，为用户产品设计和加工过程提供数字化造型和验证手段，是一个交互式CAD/CAM系统，可以轻松实现复杂实体及造型的建构。而Unigraphics NX是美国EDS公司开发的面向制造业的CAD/CAE/CAM系统。

我的发明就是根据产品使用要求，利用UG软件的造型与仿真功能实现个性定制。首先我利用UGNX6.0进行了拖把挤压器挤水弹簧、挤压板的初次造型设计和干涉验证，同时对挤水弹簧、挤压板进行深度优化、验证等工作，设计出一根具有挤水作用的弹簧条“月亮支架”。

为达到挤水效果，我采用单面挤压板造型，并在上面成排均匀布置“月亮支架”。通过软件仿真，我发现具有相同转轴、最初成一定角度布置的上下双面挤压板在执行挤水工作时，挤水执行机构“月亮支架”出现干涉现象，于是我在两个挤压板中间留出间距以消除干涉，设计踏板（也可作手柄）以传递挤压力。接着我又把“月亮支架”结构改为模仿手指形状的网条结构，并成排布置。

在设计过程中，通过直接建模、处理几何体、在屏幕上交互地直观创建和修改特征，我对Unigraphics NX实体造型、装配和渲染的功能有了深入了解，对曲面造型中的有关属性命令如拉伸、扫描等进行了验证与使用。我也深刻了解到Unigraphics NX功能的强大、技术的先进，它为造型设计提供了完整的解决方案，加快了设计开发的进度。

接着我又在网上下载并学习使用Autodesk Inventor Fusion制作三维图，进一步完成设计。

Fusion 360是美国Autodesk公司推出的一款三维可视化建模软件。该软件是Autodesk在工业设计和机械设计领域很多相关技术的试验田，很多成熟的技术都被运用到其他Autodesk的商业软件中。该软件中比较实用的包括直接建模技术、基于联结的装配技术、自顶向下的参数化建模技术等。

考虑到安装与定位时的具体情况，我使用Fusion 360设计弹簧造型，并选取合适的直径，采用优质碳素弹簧钢材料回火定制弹簧。

由于优质碳素弹簧钢具有较高的弹性极限、疲劳极限，并具有一定的冲击韧性、塑性和良好的热處理型性，需让这些上下相对布置的波浪形网条状弹簧运动起来，才能模拟双手，较好地包裹拖把头。

为达到这一目的，我仍利用Fusion 360软件，设计对开的挤压板结构，同时考虑到拖把头本身直径的大小，将对开的两个平面间隔布置。把模仿手指的波浪形网条状弹簧按一定规律上下相对分别布置在运动的挤压板之间，模拟上下伸展的具有弹性的“手指挤压面”，达到对拖把头上的布条形成弹性挤压的“十指相扣”的仿生学挤压效果。

通过学习Fusion 360软件，我对波浪形网条状弹簧进行了设计、定制、调试、组装和功能性验证，最终完成设计目标。

回想起来，感受颇多。正是有了艰辛的付出与不懈的努力，我才能一如既往地奔走在追逐设计师梦想的路上。