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【中图分类号】G804. 61【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)22-0173-01前言
为了锻炼我们的动手实践能力、独立设计能力、艺术创造能力,我们设计制作了STEM超级跑鞋技术流程设计报告,需要构思超级跑鞋的样式、组成部分、选材及其工艺流程的设计并制作出一只超级跑鞋的模型鞋。
技术流程设计报告
2017-06-22
从上周五吕老师告诉我们这个有意思的作业开始,我一直在思考如何设计一款心中最完美的超级跑鞋。我运用了“随机输入”的思维方法,结合自己穿过的所有跑鞋,究其款式和综合性能,融合了手机的部分功能,将所需要的功能逐一罗列后,我梳理出了自己的超级跑鞋设计思路。
2017-06-23
脚的受力分析是必要的,想了很多受力分析的方法终于找到一个合适直接的实践方法。我分析的实走路、跑步时脚掌的力学性能受力分析。我洗干净了脚,然后光着脚在地面上不断走动、跑动,不断观察脚面上的尘土,直至脚面有明显黑印。黑印越明显的地方就是受力越大的地方。受力分析帮助我们确定了鞋底的受力点,对鞋底对的设计很重要。于是根据这些黑印很快得出了脚面的受力分析图。耗时1小时。
接下来就是跑鞋的样式设计,参照之前穿过的鞋子,挑选了几个自己最喜欢的元素,设计出跑鞋初稿。画图时间20分钟。
2017-06-24
我观察了班里所有同学穿的鞋子,在设计初稿的基础上加以改进。在心中构思了一双自己觉得最满意外观,也最舒适的鞋子。晚上回家绘制了跑鞋的三视图,以及鞋底的仰视图,绘制时长1小时。
完成了基础设计之后,我一直在和小伙伴们讨论鞋底的选材问题。我们初选了三种不同的材料分别是①瓦楞纸②软陶③超轻粘土;鞋面所采用的材料①海棉纸②软陶。
首先,制作了一个瓦楞纸的鞋底(单层的瓦楞纸比较薄,,所以使用乳胶粘合了7层瓦楞纸,使之达到鞋底所需厚度耗时25分钟。
接下来制作了一个海棉纸的鞋面,但是海棉纸太软,并且与瓦楞纸不易粘接,用超轻粘土和海棉纸也达不到预期的立体效果且无法粘粘,软陶和超轻粘土制作厚的鞋底均容易干裂。设计遇到了一个瓶颈,想了好久也没有解决,但是我不能就这样放弃。
我决定去商场买一双鞋子,准备回去之后拆卸鞋子来分析鞋子的选材问题,分析如何使它轻的同时还能达到所需的力学性能。拆卸过程中使用到了美工刀和钳子,耗时1小时。
拆卸图如上所示。经过拆卸买回来的运动鞋,发现鞋面本身是没有塑性作用的,而前面的皮质V形鞋头是经过塑性压制成型的,脚面和脚腕连接处是经过立体缝制而成的。起先一直以为鞋上的经纬线只是起到装饰作用,拆完才发现不仅仅是装饰作用,更多的是起到力学固定作用,正是因为这些材料的固定才达到的立体效果,使之更贴合脚面,才能达到更高的舒适度。
经过了之前的反复推敲和实践,已经有了一个大致的工艺流程。首先用超轻粘土制作了两个鞋楦,然后使用之前拆除的鞋底作为超级跑鞋的鞋底使用,在鞋底及四边上添加了粉色的超轻粘土,假设超輕粘土是一种可以达到透气隔热,防滑缓震的作用的材料,这样使跑鞋具备了基本的透气隔热,防滑缓震的作用。
接下来将超轻粘土用擀面杖压薄,直接覆盖在脚模上作为鞋面。居然发现超轻粘土狠狠地黏在了鞋楦上,无法剥离。鞋面没做成功还把好不容易做好的鞋楦报废了,接下来用用保鲜膜覆盖着鞋楦上再制作鞋面,虽然可以剥离,但是由于超轻粘土太软,更本无法支撑起来,完全没有预期的立体效果,几经尝试的我们几乎要崩溃了。家人们和我都发现这个方法行不通,讨论别的可行性方案。为了让鞋面有一定的立体感,必须将鞋面加厚。但是一整块粘合的方案又行不通,最后只能一小块一小块的组合,于是就有了接下来的毛坯。
尽管毛坯很难看,终于还是做出来了。接下来只用做好装饰,美化鞋子就好了。大家都十分兴奋,紧接着修整、磨边、装鞋带、用海棉纸装饰侧拉条,用牙签在鞋面上扎了很多小洞作为透气网(让鞋子具有良好的透气性)最后画上LOGO,我们的STEM超级跑鞋终于做好了!
根据做的成品反思设计中的一些缺陷并完善,并对其功能的实现进行详细说明。
1.STEM超级跑鞋功能整合:
GPS卫星定位、危机报警、APP无线连接、计步器、爆闪、导航、音乐、照明、鞋带安全口不易脱落、防蚊、轮滑暴走、夜行反光、散热、时钟、计步器、超运动量提醒。
2.功能的实现方案
超级跑鞋有很多电力原件,因此必须具有独立的能量供应转换系统,联想到手机使用的锂电池以及新能源汽车动力与电力互相转换,想到了可行性方案:在鞋底的凹槽处均安装充电锂电池,行走或暴走模式下均可以对锂电池进行充电。锂电池电力驱动电力原件以实现相关功能。
超级跑鞋必须具有一个超级处理运算芯片,才能够完成相关 数据运算和处理,这个超级芯片类似于智能手机的处理器。只需插入一张SIM流量卡使跑鞋可以链接到网络,上传数据以达到GPS卫星定位、APP无线连接、导航、计步、超运动量提醒等功能。
鞋面采用特殊的荧光材料,夜晚灯光照射下发出荧光,保证夜晚行走的安全性。同时鞋底一整圈安装LED爆闪灯带,这个创意来源于房顶的多层隐藏灯带池,同时在遇到危险的情况下双脚只需做出预定动作鞋子就会爆闪,同时自动拨号报警秘密地发出呼救 。
④鞋垫的散热性方案设计:联想到花卉市场的水帘具有恒温恒湿的作用,散热性极好而且不需要电力。所以我们采用扁制合金属丝编织出鞋垫,让鞋垫具有极好的散热透气功能。
总结
经过了10天的努力,终于制作完成了STEM超级跑鞋。尽管制作过程中遇到了很多瓶颈,最终经过不断地努力尝试和坚持克服了种种困难,完成了设计及制作任务。
这个课程是我真心喜欢的课程,它与普通的课程不一样。它能让我发挥无穷的想象力;能让我不断畅想,发挥创作力;能让我明白一双的鞋子来之不易。这次的任务让我经历了一个完整的设计过程,我们只有不断的尝试,不断地努力克服困难,才能达到成功的彼岸!所以不管做任何事情,遇到任何困难,我都不会轻言放弃,唯有坚持不懈才能获得最后的成功!
为了锻炼我们的动手实践能力、独立设计能力、艺术创造能力,我们设计制作了STEM超级跑鞋技术流程设计报告,需要构思超级跑鞋的样式、组成部分、选材及其工艺流程的设计并制作出一只超级跑鞋的模型鞋。
技术流程设计报告
2017-06-22
从上周五吕老师告诉我们这个有意思的作业开始,我一直在思考如何设计一款心中最完美的超级跑鞋。我运用了“随机输入”的思维方法,结合自己穿过的所有跑鞋,究其款式和综合性能,融合了手机的部分功能,将所需要的功能逐一罗列后,我梳理出了自己的超级跑鞋设计思路。
2017-06-23
脚的受力分析是必要的,想了很多受力分析的方法终于找到一个合适直接的实践方法。我分析的实走路、跑步时脚掌的力学性能受力分析。我洗干净了脚,然后光着脚在地面上不断走动、跑动,不断观察脚面上的尘土,直至脚面有明显黑印。黑印越明显的地方就是受力越大的地方。受力分析帮助我们确定了鞋底的受力点,对鞋底对的设计很重要。于是根据这些黑印很快得出了脚面的受力分析图。耗时1小时。
接下来就是跑鞋的样式设计,参照之前穿过的鞋子,挑选了几个自己最喜欢的元素,设计出跑鞋初稿。画图时间20分钟。
2017-06-24
我观察了班里所有同学穿的鞋子,在设计初稿的基础上加以改进。在心中构思了一双自己觉得最满意外观,也最舒适的鞋子。晚上回家绘制了跑鞋的三视图,以及鞋底的仰视图,绘制时长1小时。
完成了基础设计之后,我一直在和小伙伴们讨论鞋底的选材问题。我们初选了三种不同的材料分别是①瓦楞纸②软陶③超轻粘土;鞋面所采用的材料①海棉纸②软陶。
首先,制作了一个瓦楞纸的鞋底(单层的瓦楞纸比较薄,,所以使用乳胶粘合了7层瓦楞纸,使之达到鞋底所需厚度耗时25分钟。
接下来制作了一个海棉纸的鞋面,但是海棉纸太软,并且与瓦楞纸不易粘接,用超轻粘土和海棉纸也达不到预期的立体效果且无法粘粘,软陶和超轻粘土制作厚的鞋底均容易干裂。设计遇到了一个瓶颈,想了好久也没有解决,但是我不能就这样放弃。
我决定去商场买一双鞋子,准备回去之后拆卸鞋子来分析鞋子的选材问题,分析如何使它轻的同时还能达到所需的力学性能。拆卸过程中使用到了美工刀和钳子,耗时1小时。
拆卸图如上所示。经过拆卸买回来的运动鞋,发现鞋面本身是没有塑性作用的,而前面的皮质V形鞋头是经过塑性压制成型的,脚面和脚腕连接处是经过立体缝制而成的。起先一直以为鞋上的经纬线只是起到装饰作用,拆完才发现不仅仅是装饰作用,更多的是起到力学固定作用,正是因为这些材料的固定才达到的立体效果,使之更贴合脚面,才能达到更高的舒适度。
经过了之前的反复推敲和实践,已经有了一个大致的工艺流程。首先用超轻粘土制作了两个鞋楦,然后使用之前拆除的鞋底作为超级跑鞋的鞋底使用,在鞋底及四边上添加了粉色的超轻粘土,假设超輕粘土是一种可以达到透气隔热,防滑缓震的作用的材料,这样使跑鞋具备了基本的透气隔热,防滑缓震的作用。
接下来将超轻粘土用擀面杖压薄,直接覆盖在脚模上作为鞋面。居然发现超轻粘土狠狠地黏在了鞋楦上,无法剥离。鞋面没做成功还把好不容易做好的鞋楦报废了,接下来用用保鲜膜覆盖着鞋楦上再制作鞋面,虽然可以剥离,但是由于超轻粘土太软,更本无法支撑起来,完全没有预期的立体效果,几经尝试的我们几乎要崩溃了。家人们和我都发现这个方法行不通,讨论别的可行性方案。为了让鞋面有一定的立体感,必须将鞋面加厚。但是一整块粘合的方案又行不通,最后只能一小块一小块的组合,于是就有了接下来的毛坯。
尽管毛坯很难看,终于还是做出来了。接下来只用做好装饰,美化鞋子就好了。大家都十分兴奋,紧接着修整、磨边、装鞋带、用海棉纸装饰侧拉条,用牙签在鞋面上扎了很多小洞作为透气网(让鞋子具有良好的透气性)最后画上LOGO,我们的STEM超级跑鞋终于做好了!
根据做的成品反思设计中的一些缺陷并完善,并对其功能的实现进行详细说明。
1.STEM超级跑鞋功能整合:
GPS卫星定位、危机报警、APP无线连接、计步器、爆闪、导航、音乐、照明、鞋带安全口不易脱落、防蚊、轮滑暴走、夜行反光、散热、时钟、计步器、超运动量提醒。
2.功能的实现方案
超级跑鞋有很多电力原件,因此必须具有独立的能量供应转换系统,联想到手机使用的锂电池以及新能源汽车动力与电力互相转换,想到了可行性方案:在鞋底的凹槽处均安装充电锂电池,行走或暴走模式下均可以对锂电池进行充电。锂电池电力驱动电力原件以实现相关功能。
超级跑鞋必须具有一个超级处理运算芯片,才能够完成相关 数据运算和处理,这个超级芯片类似于智能手机的处理器。只需插入一张SIM流量卡使跑鞋可以链接到网络,上传数据以达到GPS卫星定位、APP无线连接、导航、计步、超运动量提醒等功能。
鞋面采用特殊的荧光材料,夜晚灯光照射下发出荧光,保证夜晚行走的安全性。同时鞋底一整圈安装LED爆闪灯带,这个创意来源于房顶的多层隐藏灯带池,同时在遇到危险的情况下双脚只需做出预定动作鞋子就会爆闪,同时自动拨号报警秘密地发出呼救 。
④鞋垫的散热性方案设计:联想到花卉市场的水帘具有恒温恒湿的作用,散热性极好而且不需要电力。所以我们采用扁制合金属丝编织出鞋垫,让鞋垫具有极好的散热透气功能。
总结
经过了10天的努力,终于制作完成了STEM超级跑鞋。尽管制作过程中遇到了很多瓶颈,最终经过不断地努力尝试和坚持克服了种种困难,完成了设计及制作任务。
这个课程是我真心喜欢的课程,它与普通的课程不一样。它能让我发挥无穷的想象力;能让我不断畅想,发挥创作力;能让我明白一双的鞋子来之不易。这次的任务让我经历了一个完整的设计过程,我们只有不断的尝试,不断地努力克服困难,才能达到成功的彼岸!所以不管做任何事情,遇到任何困难,我都不会轻言放弃,唯有坚持不懈才能获得最后的成功!