基于UG NX的儿童多功能行李箱的改进设计

向洪武　段军

摘要：随着旅游业的发展，大多数人都会在假期选择出门旅游，但是带小孩出门无疑是一件相当麻烦的事情，更何况现在的家庭通常都有两个小孩。儿童行李箱是为了小孩量身定做的，可实现储物、骑行等多种功能，同时可以增加小孩的出行乐趣，也为家长省去7抱小孩的烦恼。但是市场上现有的同类行李箱还存在着不安全等很多不足之处，针对这些不足，使用UG NX软件对该类行李箱进行了改进设计，得到使用性能更佳的儿童多功能行李箱。

关键词：UG NX行李箱 改进

1引言

行李箱是人们出行必不可少的用品之一，但是行李箱的使用对带着孩子出游的家庭来说非常不便。一方面由于1.2米以下的小孩乘坐火车不能占有单独座位，只能家长抱着小孩;另一方面出行不方便带童车，旅程中当家长身心疲惫地换乘车时还得一手拖着行李箱，一手抱着孩子。因此，有一个方便实用的可骑行的儿童多功能行李箱显得尤为重要。

2设计背景

目前，市场上大部分可骑行的儿童行李箱体积较为庞大，除了骑行和储存的功能外，尚无相关多功能性的设计。因此，本设计以市场上已有的同类行李箱人手，研究怎样在行李箱上进行改进和增加其他附属功能等。首先利用UG NX软件绘制样机模型，通过UG NX受力分析和运动仿真确定设计理念的可实施性。本设计拟实现行李箱可拆分，改进行李箱盖、踏板、扶手等问题，并且增加雨伞、水杯等小件物品单独存储等功能。通过改进设计，不仅解决了孩子没有座位的问题，同时解决了抱着小孩的问题，达到方便出行的目的。

3改进设计

3.1市场调研

根据前期调查发现客户对儿童行李箱的基本要求为：安全、可靠、美观、实用、舒适、轻便、多功能。目前，可骑行儿童行李箱是时下很流行的出行工具，适合3 N10岁的儿童使用，该类型的行李箱因其可骑式的设计成为了众多妈妈选择的原因。但设计方面也存在着很多的不足。通过调研，我们总结出以下几点：

（1）L型的箱体太长无法放入行李架，凸出的脚踏板以及把手使其难以平放，竖直放在大件行李架上也会过多的占用空间，造成不必要的浪费。

（2）孩童骑坐的位置在开箱拉链处，材料软没有支撑，承重较小。

（3）箱子两侧打开的方式占用面积大，开箱时物品易散落。在窄狭的地方打开困难，并且放不平整。

3.2改进设计思路及流程

（1）改进设计思路

以安全性、实用性、纳能力作为设计理念以人机工程学、功能合理、构造坚固作为建模要求，两者相互协同。

（2）改进流程

首先利用三维扫描技术获取行李箱原型点云数据，通过逆向软件得到行李箱原型的三维模型，然后应用UG NX将原型进行改进设计，最后借助3D打印技术完成实物模型的制作。

3.3改进实施

3.3.1利用三维扫描技术获取原型数据

3.3.2改进及创新设计

（1）子母箱分离式设计。市面上的儿童可骑式行李箱大多都是传统的一个箱体，而本设计利用T型槽将箱体一分为二，变为子母箱的形式。一个箱体为装衣物的大箱体，另一个为双肩式背包的设计，在里面可以放人一些水杯、雨伞、零食等一些小件物品，方便随时拿取，并且不用担心因行李箱过长而不能放入行李架上。

（2）侧面开箱设计。原本的行李箱是双开的方式，打开时要占用很大的空间，并且使里面原本整齐的衣物變得十分凌乱甚至散落。由于凸出的脚踏板和把手的存在，行李箱打开时放不平整。为了让开箱更加便捷，放置更加平稳，将双开变为侧面开箱，利用暗扣锁替换原本的拉链。这样即使在狭窄的火车过道上也能轻松打开，实现物品的便利取放。同时还—司增加箱体的承重。

（3）收缩式脚踏设计。为了小孩能够在骑行的时候更加的舒适，行李箱箱体的两侧增加了脚踏板，但凸出的固定脚踏板使得行李箱不便放置，拉箱时也容易撞到腿。因此把脚踏板设计为收缩式，在很好地解决这两个问题的同时也让行李箱能够平稳放置。

（4）凹槽式把手的设计。骑行中为了让小孩能够找到借力点，箱体采用人体工程学的设计，并且设计了把手，但传统凸出的固定把手影响开箱和行李箱的放置，因此将其改为凹槽式把手，让孩子在扣住把手的时候，能够舒服的骑在行李箱上。同时，在子箱的侧面加上安全带扣，增加骑乘的安全性。

3.4 3D打印工艺及样机打印

3D打印技术与传统的去除材料加工技术不同，它是一种增材制造技术，也是一种快速成形技术，能够有效的节约时间和减少材料的浪费，降低工业设计过程中所面临的成本风险，有利于产品的研发和制造。

目前在高校中，应用较为广泛的主要是熔融沉积成型工艺（FDM）以及立体光固化成型工艺（SLA）技术。FDM技术成本低，制备出的原型表面有较明显的条纹，成型速度相对较慢。而SLA技术成本略高，成型尺寸较小，但打印精度高，速度较快，高校中常见的高速光固化3D打印机速度可以达到200mm/hr以上。综合分析后，该行李箱采用SLA打印技术，同时考虑到打印设备的成型尺寸，本设计采用拆分式的打印方法，分别打印之后再拼接，最后将所有的零件进行安装。

4结束语

本产品的改进及创新主要包括了市场调研分析，通过广泛的社会调研，实地考察，总结产品的缺陷。然后通过研讨，确定改进方向，采用子母箱分离式设计，脚踏、把手、打开方式的改进等多种设计，方便孩童使用;该设计结构设计合理，符合人机工程学。最后，通过产品图的绘制，样机的制作，验证产品的可行性，满足顾客需求，真正实现行李箱的多功能化，为人们出行带来便利。

参考文献

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