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艺设计的一般过程

1.发现与明确问题

2.制定设计方案

3.制作模型或原型

4.测试、评估及优化

5.产品的使用和维护

一、模型

(一)、模型及其功能

1、模型（2）、什么是原型？模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。（3）、模型的优点原型可以是产品本身，也可以是与产品大小相同、使用功能一致的物体。（4）、设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。制作成本低、便于修改等。（1）、什么是模型？案例分析：“神州三号”飞船中的模拟人神舟三号飞船是我国首次完全模拟载人状态进行的飞行试验。神舟三号是无人飞船，可船舱里却安坐了一名矮小结实的“小伙子”，这是飞船上新添的模拟人设备。虽说是假人，可“他”却会“呼吸”、能“排汗”，皮肤很软就像真人。

问题讨论张衡设计的天体运行模型:浑天仪2008北京奥运会主会场模型"神舟飞船"模型

2、模型的功能模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节，模型具有以下两个功能：

2、模型的功能模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节，模型具有以下两个功能：（1）使设计对象具体化

2、模型的功能模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节，模型具有以下两个功能：（1）使设计对象具体化模型可视、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。它是一种实体技术语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。

2、模型的功能模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节，模型具有以下两个功能：（1）使设计对象具体化模型可视、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。它是一种实体技术语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。（2）帮助分析设计的可能性

2、模型的功能模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节，模型具有以下两个功能：（1）使设计对象具体化模型可视、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。它是一种实体技术语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。（2）帮助分析设计的可能性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。

案例分析：“大东方号”轮船

1851年，燃煤蒸汽机帆船客轮“大东方号”，在伦敦开始建造。由于“大东方号”的船长为当时一般船的六倍，没有纵深那么长的船台来建造，所以采用侧面下水的横向船台建造。当1857年11月7日下水典礼那天，“大东方号”只侧滑行了3尺距离，再也不肯滑下水。“大东方号”集中了当时世界上最先进的各种动力设备，邀请了著名的造船专家。虽然集中了当时造船技术的精华，但还是造成了动力设备与庞大船体的动力需要不匹配，造成了首航失败。

“大东方号”首航失败说明了什么?

“大东方号”首航失败说明了什么?模型制作技术试验车辆模型航海模型航空模型汽车仿真人模型建筑模型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。

二、模型在不同阶段的作用

（2）概念模型：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，以及产品与人、环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。（3）结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验。（4）功能模型：用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，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。1．在设计过程的不同阶段，根据不同的要求往往需要制作不同的模型。如需要研究产品的各种性能以及人机关系，最重要的是进行技术试验。那么这个阶段的模型应该是（

）A、草模B、概念模型C、结构模型D、功能模型

D

2、能清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验的模型属于（）A、草模

B、概念模型

C、结构模型

D、功能模型

C

3．用于产品造型设计的初期阶段，可以将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用的模型是

A．概念模型B．草模

C．结构模型D．功能模型B1.工艺：是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为最终产品的方法。2．工艺的理解：就是将图纸表达的设计方案变成实体产品的生产活动的总和。3．工艺的种类：有很多种，常见的有加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造、表面处理工艺等。4．工艺对技术产品来说：是保证提高产品质量、提高生产效率的有效手段，是推动社会发展的动力。

二、工艺绿茶和红茶的制造工艺。

红茶：发酵度达80～90%的全发酵茶。制作过程不经杀菁，而是直接萎凋、揉切，然后进行完整发酵，使茶叶中所含的茶多酚氧化成为茶红素，因而形成红茶所特有暗红色茶叶、红色茶汤。

绿茶：制作时不经过任何发酵过程、采摘后直接杀菁、揉捻、干燥而成的茶。滋味清新鲜醇，清爽宜人。因工法不同，又可分为以锅炒而成的炒菁绿茶，比方龙井、碧螺春，以及以高温蒸汽蒸煮的蒸菁绿茶，比方日本的煎茶、玉露，前者香气浓、后者有新鲜新绿感。加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造、表面加工工艺贝雕工艺草柳编艺金属材料的种类也很繁多，常见的金属材料可分为黑色金属、有色金属和特殊金属材料。不同的金属材料具有不同的性能。一般说来，金属材料的加工包括划线、锯割、切削等工序。2、金属材料的加工工艺1）划线（工具：划针、钢直尺、角尺、画规、样冲。)划线就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点和基准线。划线的一般步骤为：（1）划出基准（2）划尺寸线（3）划轮廓线（4）冲眼2）锯割（工具：铁锯、老虎钳

对于金属材料，通常以锯割的方式进行割断。手锯是人工锯割的常用工具，利用它可分割金属材料、木料和硬塑料等。（1）手锯的操作要领：a.站立和握锯姿势要正确。b.推锯加压，回拉不加压。c.锯程要长。d.推拉要有节奏。起锯方法：a、左手大拇指贴住锯条，起锯角要小。b、行程短，压力小，锯入2-3mm后才逐渐正常割锯。3)挫削为使工件符合设计要求的形状、尺寸和粗糙度，往往需要进行锉削、铣削和磨削等切削加工。挫削操作要领：a.挫削时要注意身体和手臂动作的协调。b.在推挫过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平稳不上下摆动。4）钻孔：用钻头在实体材料上打孔的方法，称为钻孔。常用的钻孔设备是台钻，常用的钻头是麻花钻。钻孔的操作步骤：（1）划线定位：用中心冲在工件上冲中心点（2）装夹工件：用台虎钳或手钳夹紧工件。（3）装夹钻头:选择合适的钻头，将其正直地装夹在钻头夹上，并装紧钻头。（4）钻孔搬动手柄，对准冲眼，启动台钻，加压进给。

冲击钻电钻麻花钻头冲击钻头

(5)连接产品通常都是由多个不同构件通过连接而组装起来的。构件往往又是由零件连接而成的。因此，了解有关连接的知识，对于模型制作来说是十分重要的。通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。

根据要求，连接可分为“可拆卸连接”和“不可拆卸连接”采取什么样的连接，取决于被连接的材料及连接的场合。――金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结；――金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接；――金属和非金属之间、非金属之间的不可拆卸连接，一般采用黏结；――金属和非金属之间、非金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。6）表面处理为了防止金属制品表面生锈腐蚀，提高产品的美观程度，通常需要对金属表面进行处理。表面处理是指在工件表面施以保护性或装饰性处理的加工方法，不同材料有不同的处理方法。常见的金属表面处理方法有表面刷光、喷涂油漆和镀层等。表面刷光：去毛刺，粗处理（锉或粗砂纸），细处理（细砂纸）。喷涂油漆；在金属表面喷涂油漆增加美观，同时油漆隔绝了金属与水的接触，减少腐蚀。在金属喷涂油漆时，先去表面的油，再涂防锈油漆，再喷涂外观油漆。电镀：在金属表面镀一层耐腐蚀的金属，一般镀层为铬或锌。电镀前表面处理非常重要，一般先镀一层铜，再镀铬或锌。在金属外表层热涂一层塑料也能起到防腐蚀的作用。1、小兰家的茶几的一个铁质脚断裂了，她最好采用那种连接方式进行修补：

A、焊接B、榫接C、胶接D、铆接A2.把120mm长的金属管加工为80mm长的金属管，合理的加工方法是

A、①③⑥B、②⑤⑥C、①③④D、③④⑥①斧头③台虎钳⑤刨子②锤头⑥钢锯④锉刀D1．要想在木质材料上开榫眼（如右图），不需要用到的工具是A．木工凿B．木工刨C．羊角锤D．木工尺2．小木凳脚架之间适宜采用的连接方式是A．铆接

B．铰连接

C．榫接

D．焊接

B

C3.在金属加工工艺中，样冲属于：

A