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摘 要：通过 UG 软件的三维建模与装配设计功能，设计一种磁吸式汽车侧窗刮雨装置，该磁吸式汽车侧窗刮雨装置实现 了汽车侧窗除雨的功能，除雨滴效果明显，具有较高的通用性。
关键词：UG 软件 ；磁吸式 ；刮雨装置
Design of Magnetic Wiper Device for Automobile Side Window Based on UG Software
WANG Chen, YU Jiahao
(College of Home and Industrial, Nanjing Forestry University, Nanjing Jiangsu 210037)
【Abstract】： Through the three-dimensional modeling and assembly design function of UG software, a magnetic wiper device for automobile side window is designed. This magnetic wiper device for automobile side window realizes the function of removing rain on the side window of the car and the effect of removing raindrops. Obviously, it has high versatility.
【Key words】： UG software;magnetic;wiper device
下雨天行车，大大小小的雨滴容易附着于汽车正副 驾驶侧窗外。造成侧窗玻璃模糊，影响驾驶人观察后视 镜，从而看不清车辆后方和两侧的路况，对行车安全不 利 [1]。目前，整车企业在研发和生产汽车时没有提供更 好的擦除侧窗玻璃雨滴的技术方案。对于这种情况，人 们已经意识到不足，并进行了改进 [2]。但改进方案缺乏 通用性，不能适用于任何车型，适用范围小。本文针对 上述问题，使用 UG 软件，设计一种磁吸式汽车侧窗刮 雨装置。本设计方案安装简单，实用美观，实现了汽车 侧窗除雨的功能，除雨滴效果明显，且任何车型均可适用，具有较高的通用性。
1 结构设计
磁吸式汽车侧窗刮雨装置，包括磁吸部分、雨刷部 分和复位弹簧，磁吸部分和雨刷部分通过复位弹簧连接。
磁吸部分包括磁吸壳体、磁铁、橡胶块，所述磁铁固 定连接在橡胶块上，橡胶块固定连接在磁吸壳体上 ；磁铁 用于将侧窗刮雨装置吸附于汽车车门上，橡胶块在磁铁和 磁吸壳体之间 [3]。由于橡胶材料具有弹性，可根据车门曲 面的不同产生不同的弹性变化，可以自适应各种曲面的车门，使得磁吸部分吸附于各种曲面造型的车门上。
雨刷部分包括雨刷壳体、刮板和海绵，刮板固定连 接在雨刷壳体上，海绵固定连接在雨刷壳体上 ；刮板将 大颗粒雨滴刮成水膜后，海绵将水膜吸干。
磁吸壳体和雨刷壳体通过复位弹簧连接。复位弹簧 用于连接磁吸部分和雨刷部分 [4]。当侧窗刮雨装置不使 用时，复位弹簧提供复位功能，侧窗刮雨装置折叠，磁 吸部分和雨刷部分接触，便于收纳携带。当侧窗刮雨装 置使用时，磁吸部分和雨刷部分展开，由于磁吸部分吸 附于车门上，复位弹簧可以给雨刷部分提供侧压力，使 雨刷部分压向汽车侧窗。雨刷部分和汽车侧窗接触更为 紧密，增强除雨滴效果。
2 功能设计
磁吸式汽车侧窗刮雨装置的功能设计如下 ：使用时取出侧窗刮雨装置，将磁吸部分吸附在车窗密封条下方 的车门上，位于磁吸部分上方的雨刷部分与车窗玻璃紧 密接触，通过驾驶员控制侧窗的升降，雨刷部分和侧 窗形成相对运动，从而刮除附着在侧窗玻璃表面的雨 滴。不使用时，复位弹簧提供复位功能，侧窗的刮雨装置折叠 [5]。
该设计的有益效果为 ：使用时取出并装上侧窗刮雨 装置，不用时可折叠收纳于车中，不占空间 ；结构简 单，无需加装电机驱动结构，利用车窗的开合形成的 相对运动完成除雨滴的功能，除雨滴效果明显 ；结构小 巧，实用美观，不会影响驾驶者的视线 ；成本低，普及 度较高，采用磁铁吸附装置，任何车型均可适用 [6]。
3 建模与装配设计
磁吸式汽车侧窗刮雨装置，主要零件包括磁吸壳 体 1、磁铁 2、橡胶块 3、雨刷壳体 4、刮板 5、海绵 6、 复位弹簧 7。使用 UG 软件特征建模技术，对磁吸式汽 车侧窗刮雨装置各零件进行特征建模。UG 软件中的常 用的特征生成命令主要分为以下三类 ：基本体素特征、 扫描特征和成型特征。基本体素特征是由简单规则的体 块构成的特征，如长方体、圆柱、圆锥和球体等 ；扫描 特征是将二维平面草图或轮廓线沿着某一方向扫描而成 的实体或曲面，如拉伸、回转体、管道等特征 ；成型特 征是在基体上添加材料或去除材料的特征命令，如创建 凸台、打孔、挖槽、抽壳等特征 [7]。磁吸式汽车侧窗刮 雨装置各零件的特征建模，混合基本体素特征、扫描特 征和成型特征命令进行联合应用，将上述三种特征生成 命令各自的特点结合起来，完成各零件模型的创建。磁 吸式汽车侧窗刮雨装置的结构如图 1 所示。
UG 软件的装配方法分为自底向上装配方法和自顶 向下的装配方法。磁吸式汽车侧窗刮雨装置的装配建模 使用了自底向上的装配方法，即先建立零件的三维实体模型，再将模型组合成子装配，最后生成装配体的装配 方法 [8]。UG 软件的装配步骤如下 ：（1）将已经建模完 成的零件逐一插入到装配体文件中，一般来说固定零 件需要完全定位，运动零件需要部分定位而保留其沿相 应方向移动、转动的运动关系。UG 软件中默认首个插 入的零件是固定的，作为其他后续零件装配的基础和参考。磁吸式汽车侧窗刮雨装置各零件中，选择磁吸壳体 作为固定零件，其他零件以磁吸壳体为装配基础和参考。 （2）对插入到装配体文件中的各零件依次添加接触、对 齐、同心、距离、固定、平行等相互配合关系，使各零 件保持准确的位置关系。磁吸式汽车侧窗刮雨装置各零 件相对于磁吸壳体使用了接触、对齐、同心、距离、角 度等配合关系，以此完成磁吸式汽车侧窗刮雨装置各零 件的虚拟装配，整体装配模型如图 2 所示。
4 总结
下雨天行车，大大小小的雨滴容易附着于汽车正副 驾驶侧窗外。造成侧窗玻璃模糊，影响驾驶人观察后视 镜，从而看不清车辆后方和两侧的情况，对行车安全不 利。本文针对上述问题，使用 UG 软件，设计一种磁吸 式汽车侧窗刮雨装置。本设计方案安装简单，实用美 观，实现了汽车侧窗除雨的功能，除雨滴效果明显，具 有较高的通用性。
参考文献
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[8] 李爽,徐伟,黄琼涛.基于有限元分析法的家具力学特性研究 现状与展望[J].家具与室内装饰,2019(3):12-13.
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