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        女鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)方法的探討

        2018-10-24 09:14:50沈妮
        西部皮革 2018年19期
        關(guān)鍵詞:鞋楦腳型斜度

        沈妮

        (成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校,四川成都611731)

        引言

        當(dāng)今,信息技術(shù)高速發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈,中國(guó)鞋業(yè)想在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)地位,就必須實(shí)現(xiàn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化和數(shù)字化。標(biāo)準(zhǔn)化就包含了設(shè)計(jì)要素的標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化兩大方面。設(shè)計(jì)要素的標(biāo)準(zhǔn)化中,最重要的就是鞋楦的標(biāo)準(zhǔn)化,因?yàn)樾傅慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很大程度上影響了成鞋的舒適性。同時(shí),在鞋楦的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,底弧設(shè)計(jì)是一個(gè)影響鞋類(lèi)舒適度的重要因素。

        1 理論基礎(chǔ)及技術(shù)支持

        1.1 鞋楦底弧設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)

        根據(jù)鞋廠長(zhǎng)期的制鞋經(jīng)驗(yàn),鞋楦的前蹺和后翹之間相互存在一定的聯(lián)系,如表1所示,鞋廠制作女鞋常用的前蹺和后翹尺寸[1]。

        鞋楦底心凹度測(cè)量方法就是用直尺垂直放在前掌凸度和踵心凸度點(diǎn)上,再觀測(cè)腰窩部位點(diǎn)距直尺間的距離,即得底心凹度值[1]。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),常用女鞋底心凹度在跟高不同時(shí),經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同,見(jiàn)表2[1]。

        1.2 腳型測(cè)量方法

        腳型測(cè)量方法可以分為手工測(cè)量和數(shù)字化測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面。同時(shí),腳型測(cè)量方法也可以分為二維測(cè)量和三維測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面。二維測(cè)量主要指腳印的測(cè)量,三維測(cè)量主要指圍度的測(cè)量。手工二維測(cè)量可以采用踏腳印器、油印板等進(jìn)行腳印的采集,再運(yùn)用直尺進(jìn)行腳印的測(cè)量,手工三維測(cè)量可以采用記號(hào)筆標(biāo)記各個(gè)關(guān)鍵部位點(diǎn),再運(yùn)用軟尺進(jìn)行各個(gè)圍度的測(cè)量。隨著科技的發(fā)展,腳型測(cè)量逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,腳印的采集可以應(yīng)用足部光學(xué)掃描儀進(jìn)行掃描,再通過(guò)二維軟件對(duì)圖像進(jìn)行測(cè)量分析,而數(shù)字化三維測(cè)量則可以通過(guò)足部三維掃描儀對(duì)腳型進(jìn)行掃描,再通過(guò)相應(yīng)的三維軟件對(duì)足部模型進(jìn)行測(cè)量。日本INFOOT光學(xué)3D掃描儀是本研究進(jìn)行腳型采集的主要儀器,如圖1。

        2 鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)

        2.1 鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)思路

        鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)以腳型底弧曲線為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合參考鞋楦,以及前期鞋楦設(shè)計(jì)研究基礎(chǔ)展開(kāi)設(shè)計(jì),腳型底弧曲線的獲取思路如下圖2。

        基于腳型底弧及參考鞋楦的女鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)思路如圖3。

        表1 鞋廠女鞋常用的前、后翹高尺寸[1](mm)

        表2 常用女鞋底心凹度數(shù)據(jù)表[1](mm)

        圖1 INFOOT足部三維掃描儀

        圖2 腳型底弧曲線的獲取流程圖

        圖3 鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)流程圖

        2.2 腳型底弧曲線采集

        腳型底弧曲線采集時(shí),根據(jù)不同跟高的鞋楦需求,采集正常人腳墊跟靜止?fàn)顟B(tài)下的三維腳型模型,因此測(cè)量時(shí),保持所有被測(cè)試者雙腳裸足狀態(tài),一支腳在掃描儀內(nèi),一支腳在掃描儀外部踏板上,雙腳受力平衡,雙腿正常站立,掃描時(shí)腳為靜止不能移動(dòng),避免外部光線進(jìn)入掃描儀內(nèi)。掃描前,對(duì)于測(cè)試者的腳部標(biāo)記點(diǎn)包括∶第一跖趾、第五跖趾、第五跖骨粗隆、后跟最凸點(diǎn)。測(cè)量時(shí)正確的站姿如圖4。

        在測(cè)試者墊跟裸足狀態(tài)下,掃描腳型后觀察3D模型是否光滑平順,若不符合則需要重新掃描。若符合標(biāo)準(zhǔn)掃描,則獲取模型,運(yùn)用Delcam powerSHAPE-Pro 2013軟件觀察模型,標(biāo)記關(guān)鍵部位點(diǎn),如圖5。通過(guò)模型底視圖中軸線成面,與模型相交運(yùn)算,獲取三維腳型底弧,如圖6。

        2.3 鞋楦底弧分段設(shè)計(jì)

        2.3.1 生成參考鞋楦底弧

        明確設(shè)計(jì)思路,確定前后翹高度,選擇參考鞋楦,如圖7。通過(guò)鞋楦底視圖中軸線成面,與模型相交運(yùn)算,獲取參考鞋楦底弧,如圖8。

        2.3.2 明確鞋楦、腳型底弧部位點(diǎn)及分段區(qū)域

        參考《鞋楦設(shè)計(jì)》[1]著地點(diǎn)位置即是跖趾圍線與底弧的交點(diǎn)為理論的著地點(diǎn)位置。前期研究表明,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,隨著鞋跟高度變化,著地狀態(tài)變化,前掌壓力中心COP位置處于在一定范圍內(nèi)變化的趨勢(shì)[2],因此,本研究定義前掌著地點(diǎn)位置附近為前掌著地區(qū)域。

        緩沖區(qū)最凸點(diǎn)的研究關(guān)鍵在于如何確定緩沖區(qū)最凸點(diǎn)的位置,本研究主要結(jié)合鞋楦廠師傅經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的定位,即采用作圖法定位緩沖區(qū)最凸點(diǎn)。假定一個(gè)直尺無(wú)限靠近一個(gè)鞋楦底弧,直尺總會(huì)與鞋楦底弧相切于兩點(diǎn),其中一點(diǎn)是鞋楦底弧的后翹端點(diǎn)O,另一點(diǎn)則是底弧緩沖區(qū)最凸點(diǎn)G,如圖9。

        腰窩區(qū)域則是介于跟口部位點(diǎn)和緩沖區(qū)最凸點(diǎn)之間的區(qū)域,該區(qū)域最凹處為底心。腰窩區(qū)域主要對(duì)應(yīng)的是腳型的足弓區(qū)域。由于足弓具有一定的彈性,可以輔助人類(lèi)行走,因此,在設(shè)計(jì)底弧腰窩高度時(shí),需要留一定的彈性空間。

        前期研究表明,后翹端點(diǎn)O沿底弧線往前尖方向腳長(zhǎng)23%處定義為跟口部位點(diǎn)H,跟口線與水平線的夾角為θ,跟口斜度為tanθ,如圖10。同時(shí),鞋楦跟口斜度與后翹高度有著一元線性關(guān)系,即Y=0.372X-4.795(Y為跟口斜度tanθ,X為后翹高度)[3]。

        2.3.3 分段設(shè)計(jì)新的鞋楦底弧

        結(jié)合三維腳型、參考鞋楦底弧,分段設(shè)計(jì)新的鞋楦底弧,如圖11。

        (1)將參考鞋楦、三維腳型底弧1∶1導(dǎo)入CorelDRAW平面軟件;

        (2)根據(jù)前后翹高度和參考鞋楦底弧、后弧線,建立底弧卡板基準(zhǔn)線;

        (3)根據(jù)鞋楦設(shè)計(jì)風(fēng)格,底弧前蹺段、前掌著地區(qū)域可參照參考鞋楦底弧進(jìn)行以著地點(diǎn)為中心的凸度設(shè)計(jì);

        (4)底弧緩沖區(qū)、腰窩段以腳型底弧為依據(jù)設(shè)計(jì);

        (5)底弧后跟區(qū)域的確定則根據(jù)公式Y(jié)=0.372X-4.795(Y為跟口斜度 tanθ,X為后翹高度)計(jì)算確定。

        (6)平滑連接各段曲線,獲取新的鞋楦底弧,如圖12。

        圖4 三維掃描正確站姿圖

        圖5 三維腳型

        圖6 三維腳型底弧

        圖9 確定底弧緩沖區(qū)最凸點(diǎn)

        圖7 參考鞋楦

        圖8 參考鞋楦底弧

        圖10 跟口及斜度

        圖11 分段設(shè)計(jì)新的鞋楦底弧

        圖12 新的鞋楦底弧

        3 結(jié)果與討論

        女鞋楦底弧的設(shè)計(jì)對(duì)女鞋舒適度有一定的影響。本文將女鞋楦底弧分為前蹺段、前掌著地區(qū)域、緩沖區(qū)、腰窩段、后跟段五個(gè)部分,再分別根據(jù)參考鞋楦、三維腳型以及相關(guān)的理論研究基礎(chǔ)展開(kāi)設(shè)計(jì)。將三維掃描代替手工測(cè)量,數(shù)字化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì),有利于鞋楦高精度,高舒適度生產(chǎn),該設(shè)計(jì)方法將在女鞋舒適度研究,定制鞋設(shè)計(jì),鞋楦設(shè)計(jì)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化等領(lǐng)域發(fā)揮一定作用,但對(duì)于鞋楦底弧各分段設(shè)計(jì)變化對(duì)女鞋舒適度的具體影響還需要進(jìn)一步研究。

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