gi喻伟才徐波何有节(四川大学制革清洁技术国家工程中心)鞋垫现在已经不仅仅是放在脚下的软垫,而是具有矫形。吸震、抗菌等功效,目前国内外都对鞋垫进行了很多研究。在国内,除了对鞋垫作为传统文化的载体进行升华之外,也在进行各种功能的开发。在国外,研究鞋垫的时间比国内久远,所以取得的成就很多,不但对鞋垫的材料进行了深刻的研究,并且对鞋垫的结构也进行了深入的研究,在2000年后发明了各式各样的矫形鞋垫,并对这类鞋垫进行了跟踪研究,更深入的研究是把人群分类,如糖尿病、足弓塌陷人群等,为其定制不同制鞋垫以适应其对足部舒适性的需要。鞋垫的功能主要是通过鞋垫造型结构来分配足底压力,从而实现分压作用,所以需要认真分析总结鞋垫结构对足底压力的影响因素,以便提高鞋的触觉舒适性能,为今后在鞋垫的设计和制造时提供。
本文主要使用英国丨〕elcain公司的PowerS丨IAPK软件进行功能鞋垫的建模研究。
功能鞋垫建模程序受试者足底数据采集一鞋垫底样设计一鞋垫轮廓设计一鞋垫造型曲线构建一鞋垫整体造型调整。
Modeling三合一混合造型CAD设计系统,集实体、曲面和三角形造型建模技术为一体,充分发挥三者混合设计的优势,所以使用PowerSHAPE在鞋垫三维设计上有很大的优势。
在功能鞋垫的设计中,把鞋垫造型分为上下两个部分,上部要很好的贴合足部底部曲线,以起到zui大的分压作用;下部要吻合鞋腔,即和鞋楦的底样造型吻合,使鞋垫在鞋内不滑动。
2.1受试者足底数据采集使用足底光学扫描仪(专利号:ZL2400-101-7153.1)对受试者进行足底S描,采集足底样数据,使用足底图像设计鞋垫底样曲线(如所示)。
2.2鞋垫底样以及上部轮廓线设计使用样条曲线工具绘制出鞋垫底样的封团曲线(如所示)以及鞋垫上部的轮廓曲线(如所示),然后根据鞋楦底弧曲线以及足弓高度等数据,调整鞋垫2.3鞋垫造型的曲线建立以鞋垫的轮廓线为基准,根据受试者的足底弧线变化以及足底压力分布情况,建立鞋垫上部曲面造型(如所示),并绘制鞋垫的外部造型曲线(如所示),并可在鞋垫底部作出凹槽,以配合鞋大底(如所示)。
所有曲面控制线都建立好了之后,就可以通过曲面功能进行鞋垫曲面的生成。**选中鞋垫上部轮廓线以及上部曲面,使用“自动曲面”功能生成曲面(如所示),同样对其他部位进行曲面生成(如所示),在三视中可以查看鞋垫的各个角度(如所示)。
3鞋垫特殊部位调整4结语在鞋垫造型过程中,生成的都是光洁顺畅的曲面,但是需要根据不同功能需求对鞋垫的造型进行调整,如扁平足的足弓部位需要垫高,可以通过对鞋垫曲面的调整来改变鞋垫的局部造型,使用模仿变形工具来调整足弓部位需要垫高的弧度及范围(如1所示),可以很快捷的对鞋垫局部进行调整(如2、3所示)。
在数字化曰益发展的今天,人们对鞋类的舒适性有了更高的要求,对于各种不同的足部功能需求,需要使用专门的矫形鞋垫。所以使用数字化建模的方式制作鞋垫,对提高平足人群的生活水平有着重大意义。在平足鞋垫的建模中,DelacmPowerSHAPE能快速的通过曲线到面再到体的转化,同时能便捷的对鞋垫模型局部进行调整,快速达到造型需求。整个过程都是数字化的过程,所以在设计精度以及加工精确度方面都得到了保障。H!