UG和Fusion 360圓我設計夢

朱宇慧

自從參加學校的創新興趣小組以來，我時時感受著科技創新給生活帶來的便利，同時也在自主創新的過程中學習到很多新鮮的東西。

在制作創新作品“簡單擠壓清潔工具——氣動拖把擠壓器”的過程中，我通過運用UG和Fusion 360三維軟件，完成了一種上下成對的波浪形條狀彈簧的設計，使其能模擬手指擠水的動作，踐行了自己的設計師夢想。

UG是Siemens PLM Software公司出品的一個產品工程解決方案，為用戶產品設計和加工過程提供數字化造型和驗證手段，是一個交互式CAD/CAM系統，可以輕松實現復雜實體及造型的建構。而Unigraphics NX是美國EDS公司開發的面向制造業的CAD/CAE/CAM系統。

我的發明就是根據產品使用要求，利用UG軟件的造型與仿真功能實現個性定制。首先我利用UGNX6.0進行了拖把擠壓器擠水彈簧、擠壓板的初次造型設計和干涉驗證，同時對擠水彈簧、擠壓板進行深度優化、驗證等工作，設計出一根具有擠水作用的彈簧條“月亮支架”。

為達到擠水效果，我采用單面擠壓板造型，并在上面成排均勻布置“月亮支架”。通過軟件仿真，我發現具有相同轉軸、最初成一定角度布置的上下雙面擠壓板在執行擠水工作時，擠水執行機構“月亮支架”出現干涉現象，于是我在兩個擠壓板中間留出間距以消除干涉，設計踏板（也可作手柄）以傳遞擠壓力。接著我又把“月亮支架”結構改為模仿手指形狀的網條結構，并成排布置。

在設計過程中，通過直接建模、處理幾何體、在屏幕上交互地直觀創建和修改特征，我對Unigraphics NX實體造型、裝配和渲染的功能有了深入了解，對曲面造型中的有關屬性命令如拉伸、掃描等進行了驗證與使用。我也深刻了解到Unigraphics NX功能的強大、技術的先進，它為造型設計提供了完整的解決方案，加快了設計開發的進度。

接著我又在網上下載并學習使用Autodesk Inventor Fusion制作三維圖，進一步完成設計。

Fusion 360是美國Autodesk公司推出的一款三維可視化建模軟件。該軟件是Autodesk在工業設計和機械設計領域很多相關技術的試驗田，很多成熟的技術都被運用到其他Autodesk的商業軟件中。該軟件中比較實用的包括直接建模技術、基于聯結的裝配技術、自頂向下的參數化建模技術等。

考慮到安裝與定位時的具體情況，我使用Fusion 360設計彈簧造型，并選取合適的直徑，采用優質碳素彈簧鋼材料回火定制彈簧。

由于優質碳素彈簧鋼具有較高的彈性極限、疲勞極限，并具有一定的沖擊韌性、塑性和良好的熱處理型性，需讓這些上下相對布置的波浪形網條狀彈簧運動起來，才能模擬雙手，較好地包裹拖把頭。

為達到這一目的，我仍利用Fusion 360軟件，設計對開的擠壓板結構，同時考慮到拖把頭本身直徑的大小，將對開的兩個平面間隔布置。把模仿手指的波浪形網條狀彈簧按一定規律上下相對分別布置在運動的擠壓板之間，模擬上下伸展的具有彈性的“手指擠壓面”，達到對拖把頭上的布條形成彈性擠壓的“十指相扣”的仿生學擠壓效果。

通過學習Fusion 360軟件，我對波浪形網條狀彈簧進行了設計、定制、調試、組裝和功能性驗證，最終完成設計目標。

回想起來，感受頗多。正是有了艱辛的付出與不懈的努力，我才能一如既往地奔走在追逐設計師夢想的路上。