4.2模型或原形的制作

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1、4.2模型或原型的制作学习目标1、学会简单产品的模型或原型的制作。2、学会材料的加工方法，根据设计方案制作模型或原型。一、原型与模型1．原型（1）原型的定义：原型（prototype）通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。（2）原型的作用：①有利于对设计方案的实现效果进行评估。　　②有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。“玛丽女王2号”的拥有者是英国人，由法国人制造，是目前世界上最大、最长、最昂贵的客轮，英国女王在船上为它命名，它的造价高达8亿美元，拥有一座两层剧院、5个室内和室外游泳

2、池，甚至还有一个天文馆。（1）模型的定义：模型（model）是根据实物、设计图样或构思，按比例或其他特征制成的与实物相似的一种物体。在很多情况下，由于条件限制，不可能直接制造原型。此时，模型是很好的替代品，它能用来交流并检验设计思想及过程，并了解制作一个相似的、真实的物体可能发生的更多的事情。例如，建立仿真模型，可以进行可行性试验，用以检验设计是否达到性能要求。通过模型制作可以反映最终产品的形象和品质感。因此，它是产品由设计向生产转化阶段的重要一环。２．模型“神舟飞船”模型“神舟飞船”模型神州飞船中的模拟人汽车模型小区住宅模型2008北京奥运会主

3、会场模型2008北京奥运会主会场模型2008北京奥运会主会场模型（鸟巢）①模型使设计对象具体化。（２）模型的功能②模型帮助分析设计的可能性。模型可视、可触、可控制，可以形象地表达所设计的产品的比例、尺度、线型、色彩、材质以及每一个构成面。由于现代工业产品大部分是在大规模、自动化和巨额资金投入下生产出来的，因此．仅凭图纸提供设计意图，很难把握设计的可靠性。如果设计一旦失败，损失将十分巨大，所以，设计一件较复杂的产品，必须通过模型制作，才能投人生产。例：我国第一艘核动力潜艇就是以一个美国核潜艇玩具模型为基础研发成功的。中国的核潜艇（３）模型的分类模型

4、的分类草模概念模型结构模型功能模型展示模型①草模在设计初期阶段草模可以把设计构思用立体模型简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。在设计构思初步完成之后，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。②概念模型为了研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型。③结构模型④功能模型顾名思义主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用作分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系等，并在一定条件下用于试验。⑤展示模型采用真实材料，用准确的尺寸，做成与

5、实际产品几乎一致的模型或按一定比例缩放的模型，作为产品的样品进行展示，以便提供实体形象。另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。二、模型或原型的制作过程：材料准备零部件加工部件装配总装配表面涂饰以多功能书桌为例，其制作包括以下步骤：首先，要对板材进行干燥处理，以防止加工后的零部件变形，增加尺寸的稳定性，以及提高其表面涂饰的质量；接着进行配料、毛料加工和净料加工，制造零件，然后将加工好的零件组装成部件；再经总装配将零件、部件组装成产品；成品一般还需经涂饰工艺，涂饰可以起到保护与装饰作用。（一）制作准备1、根据设计方案列

6、出所需要的材料明细表。2、要注意区分每一阶段制作工艺的先后顺序。为了更有效地控制制作的进展，安全高效率地制作出高质量的产品，需要明确制作实施方案，并制定制作计划。“设计要求”包括：⑴功能；⑵外形、材料、结构、技术指标等要求；⑶完成时间、成本等；便携式小凳的设计要求：(1)功能:外出使用；(2)结构稳固，最大承重为600牛顿；(3)质量不大于1千克，并能方便地放入中学生书包；(4)材料成本不高于5元。发现与明确问题制定设计方案设计分析材料强度材料密度材料价格……扩大支撑面连接方式:插接、榫接、合页、粘接等……尽量缩小体积采取可拆卸式采用折叠式

7、……结构稳固易于制作自重轻体积小携带方便成本不高于5元材料结构携带方案构思根据设计要求，大胆构思，挖掘创造潜力，提出多个设想。材料结构（画草图、做模型）连接方式（画草图、做模型）方案呈现A.采用瓦楞纸材料的方案草图方案呈现B.采用木板木棍材料的方案草图方案呈现C.采用五夹板材料的方案草图D.采用其他材料的方案草图方案筛选对提出的几个设计方案，依据一定的原则,对方案进行筛选。(二)零部件加工为确保加工的顺利进行，保证制作质量和速度，材料在进行切割前，需要按照材料明细表中的零件尺寸规格和质量要求，进行仔细的画线和标记(如图)。在保证质量的前提下，合理

8、选用材料，节约优质材料，可降低制作成本。画　　线例如，在多功能书桌制作中，要选取材质好、木纹美观、材色悦目、涂饰性能好的木材作外表用料。