工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作1概論與工具

工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作1概論與工具第1頁/共49頁學(xué)習(xí)這門課的目標(biāo)我們不是模型師，我們是設(shè)計(jì)師。第2頁/共49頁課程計(jì)劃時(shí)間十周十一周十二周十三周十四周十五周十六周十七周內(nèi)容模型制作理論模型制作理論模具基礎(chǔ)模型工廠參觀分組課程設(shè)計(jì)分組課程設(shè)計(jì)模型制作實(shí)踐模型制作實(shí)踐模型制作實(shí)踐實(shí)施多媒體授課多媒體授課多媒體授課/參觀1.家電產(chǎn)品組2.文創(chuàng)產(chǎn)品組3.交通工具組1.家電產(chǎn)品組、ABS材料、cnc加工+手工。2.文創(chuàng)產(chǎn)品組、陶土類、手工。3.交通工具組、工業(yè)油泥、手工。目標(biāo)掌握模型制作基礎(chǔ)知識(shí)掌握模型制作基礎(chǔ)知識(shí)掌握產(chǎn)品模具基礎(chǔ)知識(shí)/現(xiàn)場(chǎng)感受模型的制作過程設(shè)計(jì)要充分考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝通過親手制作，相互觀摩學(xué)習(xí)，掌握目前工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域主要的幾種模型制作方法。第3頁/共49頁第一部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型制作第4頁/共49頁payneJohn約翰.佩恩，英國著名工業(yè)設(shè)計(jì)師，......不做模型，怎么能搞好工業(yè)設(shè)計(jì)，怎么能搞好新產(chǎn)品造型。設(shè)計(jì)新產(chǎn)品不做產(chǎn)品模型,是不可思議的......模型在工業(yè)設(shè)計(jì)流程中所處的位置第5頁/共49頁一、概論第6頁/共49頁產(chǎn)品模型的概念現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、家具設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)以及服裝設(shè)計(jì)等都需要按一定的比例將初期的設(shè)計(jì)構(gòu)思或成熟的設(shè)計(jì)方案制成模型。第7頁/共49頁在產(chǎn)品開發(fā)流程中普遍使用的實(shí)體模型(按照國際通用稱謂)有五種:

1、概念驗(yàn)證模型--驗(yàn)證設(shè)計(jì)師腦海中的設(shè)計(jì)構(gòu)思在三維空間中的實(shí)際效果，又稱為草模。2、工業(yè)設(shè)計(jì)外觀模型--在方案的造型、結(jié)構(gòu)、尺寸、色彩等方面都已經(jīng)基本確定以后制作的模型。3、DOE(Designofexperiment)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?、樣機(jī)(設(shè)計(jì)階段的最終模型);在我國設(shè)計(jì)界俗稱為手板。5、預(yù)生產(chǎn)模型(即:小批量試制產(chǎn)品)。第8頁/共49頁石膏石膏價(jià)格經(jīng)濟(jì)，方便使用加工，用于陶瓷、塑料、模型制作等方面。石膏質(zhì)地細(xì)膩，成型后易于表面裝飾加工的修補(bǔ)，易于長期保存，適用于制作各種要求的模型，便于陳列展示。金屬以鋼鐵材料應(yīng)用最多，如各種規(guī)格的鋼鐵、管材、板材，有時(shí)少量的也用一些鋁合金等其他金屬材料。金屬模型材料的制作，主要考慮力學(xué)性能和成本等方面的因素。力學(xué)性能主要從金屬材料的強(qiáng)度、彈性、硬度、剛度以及抗沖擊拉伸的能力等方面來考慮。金屬模型加工工藝主要有切削、焊接、鑄造、鍛造等。因?qū)嶒?yàn)室加工條件有限，所以金屬模型工藝選擇較少。油泥油泥是一種人造材料。凝固后極軟，較軟，堅(jiān)硬。油泥可塑性強(qiáng)，黏性、韌性比黃泥(黏土模型)強(qiáng)。它在塑造時(shí)使用方便，成型過程中可隨意雕塑、修整，成型后不易干裂，可反復(fù)使用。油泥價(jià)格較高，易于攜帶，制作一些小巧、異型和曲面較多的造型更為合適。一般像車類、船類造型用油泥極為方便。所以選用褐油泥作為油泥的最外層是很明智的選擇。油泥的材料主要成分有滑石粉62%、凡士林30%、工業(yè)用蠟8%。按材料分類塑料塑料是一種常用制作模型的新材料。塑料品種很多，主要品種有五十多種，制作模型應(yīng)用最多的是熱塑性塑料，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、ABS工程塑料、有機(jī)玻璃板材、泡沫塑料板材等。聚氯乙烯耐熱性低，可用壓塑成型、吹塑成型、壓鑄成型等多種成型方法。ABS工程塑料的熔點(diǎn)低，用電烤箱、電爐等加熱、很容易使其軟化，可熱壓、連接多種復(fù)雜的形體。有機(jī)玻璃具有適光性好、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、色彩鮮艷、加工方便等特點(diǎn)，成型后易于保存。第9頁/共49頁黏土黏土材料來源廣泛取材方便價(jià)格低廉經(jīng)過“洗泥”工序和“煉熟過程其質(zhì)地更加細(xì)膩。黏土具有一定的粘合性可塑性極強(qiáng)在塑造過程中可以反復(fù)修改任意調(diào)整修刮填，補(bǔ)比較方便。還可以重復(fù)使用是一種比較理想的造型材料,但是如果黏土中的水分失去過多則容易使黏土模型出現(xiàn)收縮龜裂甚至產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象不利于長期保存。另外，在黏土模型表面上進(jìn)行效果處理的方法也不是很多,黏土制作模型時(shí)一定要選用含沙量少，在使用前要反復(fù)加工，把泥和熟，使用起來才方便。一般作為雕塑、翻模用泥使用。木制我們使用的木材一般都是經(jīng)過二次加工后的原木材和人造板材。人造板材常有膠合板、刨花板、細(xì)木工板、中密度纖維板等。家具的模型制作常用木頭制作。玻璃鋼模型玻璃鋼（FRP）亦稱作GFRP，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定.機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕。可以代替鋼材制造機(jī)器零件和汽車、船舶外殼等。第10頁/共49頁——對(duì)產(chǎn)品外觀形態(tài)進(jìn)行評(píng)估，是設(shè)計(jì)師對(duì)前期設(shè)計(jì)工作的深入，是二次設(shè)計(jì)的過程，設(shè)計(jì)師可以對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行多角度觀察、觸摸和體驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行色彩、紋理等表面裝飾進(jìn)行進(jìn)一步的推敲和完善。對(duì)于油泥模型，設(shè)計(jì)者可以實(shí)時(shí)修正產(chǎn)品的形態(tài)。制作產(chǎn)品模型的目的——對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段性工作的檢驗(yàn)，是對(duì)產(chǎn)品功能、可行性的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的漏洞及缺陷，以便進(jìn)行后期的修改及調(diào)整，達(dá)到最終投入生產(chǎn)的目的。功能、結(jié)構(gòu)外觀第11頁/共49頁模型制作是設(shè)計(jì)師自己動(dòng)手或協(xié)調(diào)相關(guān)資源將設(shè)計(jì)的構(gòu)想與意圖綜合人機(jī)工程學(xué)、美學(xué)、視覺藝術(shù)、模具、結(jié)構(gòu)、材料加工工藝等學(xué)科知識(shí)，對(duì)現(xiàn)實(shí)材料的加工處理，塑造出三維形體。產(chǎn)品模型制作的定義第12頁/共49頁模型制作的特點(diǎn)、原則特點(diǎn)：藝術(shù)性科學(xué)性工藝性超前性學(xué)科知識(shí)的綜合性

原則：經(jīng)濟(jì)性易實(shí)現(xiàn)性適用性真實(shí)性、可靠性學(xué)習(xí)模型制作的意義培養(yǎng)正確使用量具、加工工具、加工設(shè)備的能力培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計(jì)制圖、讀圖能力培養(yǎng)產(chǎn)品測(cè)繪的技能準(zhǔn)確了解材料性能培養(yǎng)工藝分析能力準(zhǔn)確理解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)培養(yǎng)綜合能力培養(yǎng)安全生產(chǎn)意識(shí)培養(yǎng)耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度第13頁/共49頁二、工具第14頁/共49頁量具內(nèi)、外卡鉗塞尺R規(guī)游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺萬能角度尺水平儀第15頁/共49頁手動(dòng)具三坐標(biāo)劃規(guī)畫線盤畫線用V形鐵樣沖墨斗第16頁/共49頁切割工具美工刀剪刀勾刀管子割刀第17頁/共49頁切割工具鋼鋸鋼絲鋸板鋸圓規(guī)鋸木框鋸第18頁/共49頁銼削工具鋼銼整形銼木銼銼片第19頁/共49頁夾持工具臺(tái)鉗平口鉗C形鉗手鉗第20頁/共49頁鏨（鑿）削工具金工鏨木工鑿木刻雕刀刨刃手錘斧頭第21頁/共49頁刨削工具平底刨平圓底刨軸刨平槽刨邊刨球形小刨第22頁/共49頁打磨工具砂紙自制平面打磨工具自制大圓角打磨工具自制直角和圓柱形打磨工具第23頁/共49頁攻螺紋和套螺紋工具絲錐鉸杠（丁字形鉸杠）圓板牙圓板牙鉸杠第24頁/共49頁拆裝工具螺絲刀活扳手開口扳手梅花扳手成套套筒扳手、棘輪扳手鉤形扳手內(nèi)六角扳手T形扳手扭矩扳手第25頁/共49頁電工工具測(cè)電筆鋼絲鉗尖嘴鉗剝線鉗電工刀電絡(luò)鐵萬用表第26頁/共49頁油泥模型工具第27頁/共49頁油泥模型工具第28頁/共49頁油泥模型工具第29頁/共49頁油泥模型工具第30頁/共49頁油泥模型工具第31頁/共49頁油泥模型工具第32頁/共49頁油泥模型工具第33頁/共49頁油泥模型工具第34頁/共49頁油泥模型工具第35頁/共49頁油泥模型工具第36頁/共49頁電動(dòng)加熱工具適用于注塑頂白處理，塑膠五金返回處理，汽車保險(xiǎn)杠、塑料水桶、塑料水塔、水管等塑料制品焊接修補(bǔ)處理，收縮熱收縮膜等材料。烘箱適用于油泥加熱軟化，abs加熱軟化，石膏模型烘干，塑料件噴涂烘干。電熱絲切割機(jī)是利用電熱絲發(fā)熱來達(dá)到切割目的的機(jī)器。電熱絲切割機(jī)目前主要應(yīng)用與泡沫海綿，濾網(wǎng)，化纖布，編織袋等的切割。熱風(fēng)槍塑料焊槍第37頁/共49頁電動(dòng)鉆孔工具手電鉆（手槍鉆)——用于金屬材料、木材、塑料等鉆孔的工具。麻花鉆頭---最適用于打鐵、鋁合金等材料。也可用于打木質(zhì)材料，但定位不準(zhǔn)確，易打歪。開孔器---適用在鐵質(zhì)和木質(zhì)材料上開孔。木鉆頭---專門用于打木質(zhì)材料。帶一個(gè)定位桿，可精確定位。玻璃鉆頭---適用在玻璃上打孔第38頁/共49頁電動(dòng)鋸削工具手提式電動(dòng)曲線鋸主要用于切割金屬和有色金屬。切割金屬時(shí)，切屑處理能力更強(qiáng)。切割木材及其他木制品時(shí)效率更高。碳鋼曲線鋸用于切割各種木材及非金屬。臺(tái)式電動(dòng)曲線鋸應(yīng)用于木料、塑料、紙殼（板）有機(jī)玻璃、鋁板、塑料泡沫板等材料的曲線切割；適合于工藝品生產(chǎn)與制作行業(yè)、廣告行業(yè)、模具模型制作的加工、DIY、雕刻及教學(xué)等領(lǐng)域的使用圓盤鋸木板材的直線切割第39頁/共49頁電動(dòng)剪切工具電剪刀剪鐵皮、不銹鋼板、彩鋼板裁剪。第40頁/共49頁電動(dòng)打磨工具砂輪機(jī)主要用于刃磨各種刀具、工具，也可磨削ABS塑料角磨機(jī)主要用于金屬切割，手持打磨。平板砂磨機(jī)用于平面的打磨拋光機(jī)常用作機(jī)械式研磨、拋光及打蠟。拋光機(jī)上的海綿或羊毛拋光盤高速旋轉(zhuǎn)，由于拋光盤和拋光劑共同作用并與待拋表面進(jìn)行摩擦，進(jìn)而可達(dá)到去除漆面污染、氧化層、淺痕的目的。第41頁/共49頁車床車床主要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。第42頁/共49頁銑床銑床在銑床上可以加工平面（水平面、垂直面）、溝槽（鍵槽、T形槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪）、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。工作時(shí)銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，第43頁/共49頁刨床刨床是用刨刀對(duì)工件的平面、溝槽或成形表面進(jìn)行刨削的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床。使用刨床加工，刀具較簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)率較低（加工長而窄的平面除外），因而主要用于單件，小批量生產(chǎn)及機(jī)修車間，在大批量生產(chǎn)中往往被銑床所代替第44頁/共49頁磨床利用磨具對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工。第45頁/共49頁鉆床鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?？摄@孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工