第七章 模型和原型的制作

第七章模型或原型的制作一模型二工藝設(shè)計的一般過程

1.發(fā)現(xiàn)與明確問題

2.制定設(shè)計方案

3.制作模型或原型

4.測試、評估及優(yōu)化

5.產(chǎn)品的使用和維護

一、模型

(一)、模型及其功能

1、模型（2）、什么是原型？模型是根據(jù)實物、設(shè)計圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實物相似的一種物體。（3）、模型的優(yōu)點原型可以是產(chǎn)品本身，也可以是與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致的物體。（4）、設(shè)計者一般通過模型來呈現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計方案。制作成本低、便于修改等。（1）、什么是模型？案例分析：“神州三號”飛船中的模擬人神舟三號飛船是我國首次完全模擬載人狀態(tài)進行的飛行試驗。神舟三號是無人飛船，可船艙里卻安坐了一名矮小結(jié)實的“小伙子”，這是飛船上新添的模擬人設(shè)備。雖說是假人，可“他”卻會“呼吸”、能“排汗”，皮膚很軟就像真人。

問題討論張衡設(shè)計的天體運行模型:渾天儀2008北京奧運會主會場模型"神舟飛船"模型

2、模型的功能模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，模型具有以下兩個功能：

2、模型的功能模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，模型具有以下兩個功能：（1）使設(shè)計對象具體化

2、模型的功能模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，模型具有以下兩個功能：（1）使設(shè)計對象具體化模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設(shè)計的產(chǎn)品的比例、尺度、線型、色彩、材質(zhì)以及每一個構(gòu)成面。它是一種實體技術(shù)語言，為設(shè)計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設(shè)計委托者、生產(chǎn)單位和設(shè)計人員之間能夠直接溝通，全面認(rèn)識設(shè)計方案。

2、模型的功能模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，模型具有以下兩個功能：（1）使設(shè)計對象具體化模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設(shè)計的產(chǎn)品的比例、尺度、線型、色彩、材質(zhì)以及每一個構(gòu)成面。它是一種實體技術(shù)語言，為設(shè)計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設(shè)計委托者、生產(chǎn)單位和設(shè)計人員之間能夠直接溝通，全面認(rèn)識設(shè)計方案。（2）幫助分析設(shè)計的可能性

2、模型的功能模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，模型具有以下兩個功能：（1）使設(shè)計對象具體化模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設(shè)計的產(chǎn)品的比例、尺度、線型、色彩、材質(zhì)以及每一個構(gòu)成面。它是一種實體技術(shù)語言，為設(shè)計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設(shè)計委托者、生產(chǎn)單位和設(shè)計人員之間能夠直接溝通，全面認(rèn)識設(shè)計方案。（2）幫助分析設(shè)計的可能性由于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品大部分是在大規(guī)模、自動化和巨額資金投入下生產(chǎn)出來的，因此．僅憑圖紙?zhí)峁┰O(shè)計意圖，很難把握設(shè)計的可靠性。如果設(shè)計一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設(shè)計一件較復(fù)雜的產(chǎn)品，必須通過模型制作，才能投人生產(chǎn)。

案例分析：“大東方號”輪船

1851年，燃煤蒸汽機帆船客輪“大東方號”，在倫敦開始建造。由于“大東方號”的船長為當(dāng)時一般船的六倍，沒有縱深那么長的船臺來建造，所以采用側(cè)面下水的橫向船臺建造。當(dāng)1857年11月7日下水典禮那天，“大東方號”只側(cè)滑行了3尺距離，再也不肯滑下水?！按髺|方號”集中了當(dāng)時世界上最先進的各種動力設(shè)備，邀請了著名的造船專家。雖然集中了當(dāng)時造船技術(shù)的精華，但還是造成了動力設(shè)備與龐大船體的動力需要不匹配，造成了首航失敗。

“大東方號”首航失敗說明了什么?

“大東方號”首航失敗說明了什么?模型制作技術(shù)試驗車輛模型航海模型航空模型汽車仿真人模型建筑模型1、草模

在設(shè)計初期階段草模可以把設(shè)計構(gòu)思用立體模型簡單的表示出來，供設(shè)計人員深入探討時使用。

二、模型在不同階段的作用

（2）概念模型：在設(shè)計構(gòu)思初步完成之后，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，以及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。（3）結(jié)構(gòu)模型：用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，表達產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進行結(jié)構(gòu)強度試驗。（4）功能模型：用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機關(guān)系，同時也用于分析、檢查設(shè)計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關(guān)系，并在一定條件下用于試驗。5、展示模型采用真實材料，用準(zhǔn)確的尺寸，做成與實際產(chǎn)品幾乎一致的模型或按一定比例縮放的模型，作為產(chǎn)品的樣品進行展示，以便提供實體形象。另外通過展示模型可以直接向設(shè)計委托方征求意見，為審核方案提供實物依據(jù)。1．在設(shè)計過程的不同階段，根據(jù)不同的要求往往需要制作不同的模型。如需要研究產(chǎn)品的各種性能以及人機關(guān)系，最重要的是進行技術(shù)試驗。那么這個階段的模型應(yīng)該是（

）A、草模B、概念模型C、結(jié)構(gòu)模型D、功能模型

D

2、能清晰地表達產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進行結(jié)構(gòu)強度試驗的模型屬于（）A、草模

B、概念模型

C、結(jié)構(gòu)模型

D、功能模型

C

3．用于產(chǎn)品造型設(shè)計的初期階段，可以將設(shè)計構(gòu)思簡單地表示出來，供設(shè)計人員深入探討時使用的模型是

A．概念模型B．草模

C．結(jié)構(gòu)模型D．功能模型B1.工藝：是指利用工具和設(shè)備對原材料、半成品進行技術(shù)處理，使之成為最終產(chǎn)品的方法。2．工藝的理解：就是將圖紙表達的設(shè)計方案變成實體產(chǎn)品的生產(chǎn)活動的總和。3．工藝的種類：有很多種，常見的有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、鑄造、表面處理工藝等。4．工藝對技術(shù)產(chǎn)品來說：是保證提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率的有效手段，是推動社會發(fā)展的動力。

二、工藝綠茶和紅茶的制造工藝。

紅茶：發(fā)酵度達80～90%的全發(fā)酵茶。制作過程不經(jīng)殺菁，而是直接萎凋、揉切，然后進行完整發(fā)酵，使茶葉中所含的茶多酚氧化成為茶紅素，因而形成紅茶所特有暗紅色茶葉、紅色茶湯。

綠茶：制作時不經(jīng)過任何發(fā)酵過程、采摘后直接殺菁、揉捻、干燥而成的茶。滋味清新鮮醇，清爽宜人。因工法不同，又可分為以鍋炒而成的炒菁綠茶，比方龍井、碧螺春，以及以高溫蒸汽蒸煮的蒸菁綠茶，比方日本的煎茶、玉露，前者香氣濃、后者有新鮮新綠感。加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、鑄造、表面加工工藝貝雕工藝草柳編藝金屬材料的種類也很繁多，常見的金屬材料可分為黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。不同的金屬材料具有不同的性能。一般說來，金屬材料的加工包括劃線、鋸割、切削等工序。2、金屬材料的加工工藝1）劃線（工具：劃針、鋼直尺、角尺、畫規(guī)、樣沖。)劃線就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點和基準(zhǔn)線。劃線的一般步驟為：（1）劃出基準(zhǔn)（2）劃尺寸線（3）劃輪廓線（4）沖眼2）鋸割（工具：鐵鋸、老虎鉗

對于金屬材料，通常以鋸割的方式進行割斷。手鋸是人工鋸割的常用工具，利用它可分割金屬材料、木料和硬塑料等。（1）手鋸的操作要領(lǐng)：a.站立和握鋸姿勢要正確。b.推鋸加壓，回拉不加壓。c.鋸程要長。d.推拉要有節(jié)奏。起鋸方法：a、左手大拇指貼住鋸條，起鋸角要小。b、行程短，壓力小，鋸入2-3mm后才逐漸正常割鋸。3)挫削為使工件符合設(shè)計要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進行銼削、銑削和磨削等切削加工。挫削操作要領(lǐng)：a.挫削時要注意身體和手臂動作的協(xié)調(diào)。b.在推挫過程中，左手的施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平穩(wěn)不上下擺動。4）鉆孔：用鉆頭在實體材料上打孔的方法，稱為鉆孔。常用的鉆孔設(shè)備是臺鉆，常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟：（1）劃線定位：用中心沖在工件上沖中心點（2）裝夾工件：用臺虎鉗或手鉗夾緊工件。（3）裝夾鉆頭:選擇合適的鉆頭，將其正直地裝夾在鉆頭夾上，并裝緊鉆頭。（4）鉆孔搬動手柄，對準(zhǔn)沖眼，啟動臺鉆，加壓進給。

沖擊鉆電鉆麻花鉆頭沖擊鉆頭

(5)連接產(chǎn)品通常都是由多個不同構(gòu)件通過連接而組裝起來的。構(gòu)件往往又是由零件連接而成的。因此，了解有關(guān)連接的知識，對于模型制作來說是十分重要的。通過固定連接和半固定連接的方法可以實現(xiàn)金屬件之間的連接。

根據(jù)要求，連接可分為“可拆卸連接”和“不可拆卸連接”采取什么樣的連接，取決于被連接的材料及連接的場合。――金屬之間的不可拆卸連接一般采用鉚接、焊接和黏結(jié)；――金屬之間的可拆卸連接一般采用螺栓和螺母連接；――金屬和非金屬之間、非金屬之間的不可拆卸連接，一般采用黏結(jié)；――金屬和非金屬之間、非金屬之間的可拆卸連接一般采用螺栓螺母連接。6）表面處理為了防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產(chǎn)品的美觀程度，通常需要對金屬表面進行處理。表面處理是指在工件表面施以保護性或裝飾性處理的加工方法，不同材料有不同的處理方法。常見的金屬表面處理方法有表面刷光、噴涂油漆和鍍層等。表面刷光：去毛刺，粗處理（銼或粗砂紙），細處理（細砂紙）。噴涂油漆；在金屬表面噴涂油漆增加美觀，同時油漆隔絕了金屬與水的接觸，減少腐蝕。在金屬噴涂油漆時，先去表面的油，再涂防銹油漆，再噴涂外觀油漆。電鍍：在金屬表面鍍一層耐腐蝕的金屬，一般鍍層為鉻或鋅。電鍍前表面處理非常重要，一般先鍍一層銅，再鍍鉻或鋅。在金屬外表層熱涂一層塑料也能起到防腐蝕的作用。1、小蘭家的茶幾的一個鐵質(zhì)腳斷裂了，她最好采用那種連接方式進行修補：

A、焊接B、榫接C、膠接D、鉚接A2.把120mm長的金屬管加工為80mm長的金屬管，合理的加工方法是

A、①③⑥B、②⑤⑥C、①③④D、③④⑥①斧頭③臺虎鉗⑤刨子②錘頭⑥鋼鋸④銼刀D1．要想在木質(zhì)材料上開榫眼（如右圖），不需要用到的工具是A．木工鑿B．木工刨C．羊角錘D．木工尺2．小木凳腳架之間適宜采用的連接方式是A．鉚接

B．鉸連接

C．榫接

D．焊接

B

C3.在金屬加工工藝中，樣沖屬于：

A