职业技术学校《设计与模型制作》课程标准

《设计与模型制作》课程标准课程名称：《设计与模型制作》适用专业：建筑装饰设计专业、美术设计专业、房地产专业1、前言一、课程性质和任务本课程是工艺美术设计专业中一门重要的专业基础课，是设计者表达设计理念或构思的表现方法之一，是设计过程中不可缺少的重要环节。通过模型制作，可直观地探讨环境设计、建筑设计过程中遇到的各种问题，更好地理解设计意图，把握设计的方向。二、课程教学目标一、本课程是主要任务是：

1、了解和掌握模型的作用，种类等基本知识。

2、介绍各种制作模型的材料及方法。

3、开拓设计思路，培养学生的三维造型感觉和表现能力二、课程的基本要求

1、了解模型的作用，种类

2、熟悉制作模型的各种材料及其性能

3、掌握各种材料制作模型的方法与素描、三大构成、共同形成一个循序渐进、从平面到立体、完整的建筑设计基础课程体系。三、思想教育目标1.培养学生求真务实，尊重科学的能力。2.具有认真严谨的学风和吃苦耐劳、脚踏实地的敬业精神。三、教学内容和要求本实验课程是模型制作。模型制作是陶瓷艺术设计专业的主要专业课程之一，是进行陶瓷艺术设计的专业基础课程，是一门强调动手实践能力的实验课程。本实验课程的主要任务：了解有关的陶瓷设计制作的基本知识；分析研究古今中外的优秀陶瓷造型；掌握陶瓷造型从纸面设计到立体实物的转换；了解石膏的材料特性，掌握使用方法步骤；掌握陶瓷模种制作的方法步骤；掌握陶瓷模型翻制的方法步骤；掌握注浆成型的方法步骤；掌握各步骤所必须注意的问题。项目及步骤（一）、石膏浆调制1、石膏的特性石膏是模型制作的主要原料，一般为白色粉状晶体，也有灰色和淡红黄色等结晶体，属于单斜晶系，其主要成分是硫酸钙，按其中结晶水的多少又分为二水石膏和无水石膏，陶瓷工业制模生产应用一般为二水石膏，就是利用二水石膏经过180摄氏度左右的低温煅烧失去部分结晶水后成为干粉状，又可吸收水而硬化的特点。除天然石膏外，还有人工合成石膏。一般石膏调水搅拌均匀的凝固时间为2~3分钟，发热反应为5~8分钟，冷却后即成结实坚固的物体。理论上石膏与水搅拌时进行化学反应需要的水量为18.6%；在模型制作过程中，实际加水量比此数值大的多，其目的是为了获得一定流动性的石膏浆以便浇注，同时能获得表面光滑的模型；多余的水分在干燥后留下很多毛细气孔，使石膏模型具有吸水性。吸水率是石膏模型一个重要的参数，它直接影响注浆时的成坯速度。陶瓷用石膏模的吸水率一般在38~48%之间。石膏粉放置在干燥的地方，使用时不要溅到水或车削下来的石膏，石膏袋子要干净，严防使用过的石膏残渣或其它杂物混入袋中。2、石膏浆的调制准备好盆和石膏粉；在盆中先加入适量的水，再慢慢把石膏粉沿盆边撒入水中，一定要按照顺序先加水再加石膏。直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷，稍等片刻，就用搅拌棒搅拌，要快速有力、用力均匀。成糊状即可。石膏在调制时的比例为：一般车制用石膏浆，水：石膏=1：1.2~1.4；削制用石膏浆，水：石膏=1：1.2左右；模型翻制用石膏浆，水：石膏=1：1.4~1.8左右。注意挑除石膏浆里的硬块和杂质。（二）、模种车制1、设备工具（1）车模机圆器模种主要采用立式车模机车制模种。车模机又分为支架式和拱臂式，其中常用的是支架式车模机。模型制作对车模机的要求有：要具有较高的同心度；要求稳定性好，能承受较大的负荷；要求刹车机构灵活；车模机轮头，必须紧固，不能松动。（2）刀具模型制作常用的刀具有：三角刀、方圆刀、钢锯刀、竹片刀等。有时还要根据模种的需要，临时打磨一些异型刀具。三角刀是圆器模种车制的主要刀具。材料一般用4~5毫米的45*、50*钢切割成50~60毫米的等边三角形，并用直径8~10毫米长约400毫米的圆钢焊接而成，后部装上木柄，以便握持。模型制作对刀具的要求：a、刀具一般要求开成≤45度角；b、刀刃线要保持成直线（异型刀具例外）；c、刀口面要打磨平；d、刀杆和刀柄要连接牢固；（3）辅助工具模型制作常用的辅助工具有：油毛毡、稳定杆、石膏浆盆、耐水砂纸、钢锯条、铅笔、硬板、钢丝锯、绳子、夹子等；常用量具有：内外卡钳、直尺、三角板、圆规等。2、模种车制制作模型制作中的模种车制是一种半机械半手工的车削造型。所以要求学生不但要掌握一般的车削原理和操作方法，而且还要具有一定的技艺。模种车制主要靠手工操作，因此，这里就操作方法和步骤做简要介绍，供学生们参考。（1）模种车制的准备a、要准备好工具、水和石膏，把车模机台清理干净，用夹子或钉子把制作图固定在机架上，把车模机三角爪盘清理干净。b、根据造型最大直径放出2~4毫米余量，在三角爪盘下面填塞泥巴，尽量围填成圆形。目的是制作用来围放油毛毡的台子，并且不会把石膏浆漏入爪盘的轴承内。c、根据造型高度裁好油毡，用绳子把油毡围在围填好的泥台上，一定要扎紧并用泥巴把缝隙填塞好，防止石膏浆泄漏。d、把搅拌好的石膏浆缓慢倒入围好的油毡空腔内，然后用细的杆状物插入轻轻搅动，把里面的气泡释放出来。（2）模种车制操作a、车制时，双腿分开站立以稳定身体；为了握稳刀具，必须借助稳定杆和身体的力量来稳定刀具。一般把稳定杆顶在右肩，稳定杆前端顶在车模机固定板的适当位置；左手在前紧握刀具前端及稳定杆，右手在后稳定刀具刀柄，是刀具一边固定在稳定杆上。车削时刀具接触石膏柱。b、一般车模机的爪盘是逆时针方向旋转的，所以刀具一般在石膏柱的右侧；在车削过程中，要紧握刀柄和稳定杆，同时肩部也要顶紧稳定杆，这样才会减少跳刀和打抖现象。c、石膏浆稍稍凝固后，拆掉油毡，首先用车模刀把石膏柱车圆车平；然后车削出雏形，一般留1~2毫米的加工余量，只有待基本形体车削好后才进行细车。并用耐水砂纸细细打磨修整平滑。d、走刀操作：（a）纵走刀：是车石膏柱外圆的主要方法。操作时除手、肩要抓握紧刀柄和稳定杆外，应从石膏柱外表面切线方向进刀，从上到下作匀速移动。身体站正，双脚分开一定距离，双膝逐渐匀速弯曲作马步，同时要保持用力均匀，以保证刀尖作匀速直线运动。一般车粗型时用刀尖，细修时用刀刃。（b）横走刀：多用在车削石膏柱顶端面时采用。进刀时一般从圆心开始，借助离心力的作用向外车削；也可从外向里车削。操作时两脚分开，身体重心自左至右或自右向左移动。用力要均匀，保证刀刃或刀尖作水平匀速移动。（c）弧面走刀：根据模种形状的特定要求，刀具按一定角度进刀车削。一般由切削量多的部位进刀，由深渐浅，由快刀慢，刀具按照模种弧度要求圆弧运刀。一般用刀尖粗修，用方圆刀的圆刀刃细修。（d）车沟槽：一般用三角刀的刀尖来车削。有时根据模种图纸要求临时锉磨刀具。这时要特别细心，应该采用全弓步姿势车削。e、器物轮廓曲线可用硬板依照图纸剪出弧度，在石膏模型上对照车出。f、完成检验和图纸无误后，用钢锯条平行切下。一般可以开动车模机旋切。g、如果模种造型允许，可以把模种倒置车削，这样可以直接车削出底足；也可以用手工挖出足子。一般粗颈也没有更多附件的造型可以在切割下来后补车底足，方法是精确量出模种口径，把车模机上石膏底盘车削出与口径相同大小的底座，要求中心低，边缘高，然后把造型倒立放置在车好的底座上，一定要边缘对齐，在造型和底座上涂脱模剂，调浓石膏糊上，再车出足子即可。h、清理车模机台面、刀具等，把废石膏清理干净。（三）、模种削制操作异型模种主要指不能一次使用车模机车削成型的造型。制作方法主要采用手工造型或混合造型（即手工和机械相结合）。主要制作步骤是：a、把图纸正面朝上放置在平坦的工作台上，然后再覆盖上透明玻璃板。b、把泥巴打成厚度适中的泥片，根据图纸在玻璃板上围出造型空腔，应该在边缘留出1~2毫米的加工余量。泥片围的高度以造型最大厚度为准，也应该留出余量。然后四周围堵好，避免石膏漏浆。c、调制石膏浆，缓缓注入泥围空腔，然后用细杆状物轻轻搅动，把里面的气泡释放出来。d、石膏稍稍凝固后，拆掉泥围。用锯条齿部分把上端刮平。e、把石膏块从玻璃板上取下，以紧贴玻璃的那一面为基准平面，上端面要与它平行；其余几个面要与它垂直。f、然后从基准平面向上量出所需要的宽度；确定中线。g、根据中线进行手工削制。该对称的根据中线对称；其余造型根据设计图纸进行削制。h、最后，用耐水砂纸打磨平滑。要求：模种器型符合设计要求和工艺要求，表面光滑，无开口龟裂，尽量无气孔、沙眼等缺陷。（四）、模型翻制操作常用的材料和工具有：竹刀，钢锯条、锯条刀，直尺三角板、毛笔、油毛毡、脱模剂等。a、清理工作台，把石膏模种清理干净，根据预先做好的计划用铅笔轻轻在模型表面画上分模线，这是非常重要的一步。原则是在能开模的基础上，分块越少越好。b、一般造型先翻制大块模，用泥垫底，并围好造型，依据分模线用竹刀抹平泥面，泥面应该在分模线以下一线的距离。c、在石膏模种上均匀涂抹脱模剂，一定注意各个部位必须均匀涂上，不能遗漏。d、用模板或油毛毡围出模具的外缘，离造型最大径距离要合适，一般300毫米高度的模种造型，模型边缘厚度在40毫米左右。注意模板或油毛毡不能有缝隙。应该用泥巴填塞。e、再在模种上涂抹脱模剂，用夹子或绳子扎紧。按照造型要求预留注浆口，可用泥团捏制成圆台状使用。f、调制石膏浆，缓缓注入围好的空腔内，直至淹没模种，并加至合适厚度，待石膏稍稍凝固后，拆掉模板或油毛毡，用钢锯条把模具外边修平。g、在模具边上开牙口，可以用梯形、三角形、圆形等，刻好修平，要求一定是上宽下窄，以利另一块模具打开。h、在模具模型上涂抹脱模剂，用模板或油毛毡围好，倒另一块模具，以次类推，直至把整合模具浇注完。每块模具倒完，都要及时用钢锯条刮平。模具子口要吻合，分割要对称。i、模具翻制完成后，放置一段时间，等石膏发热反应冷却后，可开模取出模种，如不容易打开，可以用轻敲、水冲泡等方法打开。打开后的模具必须用水冲洗掉内壁所沾的脱模剂，放入烘房烘干待用，烘干时温度不得高于60摄氏度，以免模具粉化报废。注意：整个制作模具的过程要求胆大心细，必须牢记涂抹脱模剂、开牙口、刮平。要求模具整体光滑，表面平整，内部光洁，不允许有飞棱和毛边。（五）、注浆成型操作注浆成型主要是利用石膏模具吸收水分的特性，使泥浆吸附在模具壁上而形成均匀的泥层，在一定时间内达到所需的厚度，再倾倒出多余的泥浆，在模具中的其余泥层水分继续受石膏模具吸收而逐渐硬化，经干燥并产生体积收缩与模具脱离，即获得完好的粗坯。a、化泥浆：把烘干的瓷泥按比例与水混合，一般含水率为39%左右，陈放一天以上，使瓷泥充分吸收水分，再加入0.3%左右的腐植酸钠或水玻璃，搅拌化浆，要做到浆内无泥块、杂质，不可随意加水。b、把烘干的石膏模具用皮带或绳子绑好，放置在平整的台子上，注浆口朝上，用注浆桶缓缓注入泥浆，注意模具合缝处不能跑浆，万一出现这种情况，要及时使用泥团堵塞。c、注意随时添浆，不可使泥浆下沉过多，以免造成器物上下厚薄不均匀。d、泥浆在模具中吸附到一定厚度时，一般为3~5毫米左右就可倒浆，倒浆要缓，切不可急倒，以免剥离模具上吸附的泥层，而且倒浆时，可轻轻转动模具，以免出现口部厚薄不一致。e、倒完浆后，除大底造型和不便倒转的造型外，一般把模具倒置放在台子上，称为空浆，倒置5分钟左右。f、放置一定时间后，一般看模具注浆口与坯体分离0.5~1毫米时，即可逆合模顺序开模，小心取出坯体。g、修整泥坯注浆口部，切割掉多余的部分，刮平合模线。h、把泥坯放在托板或平台上，入烘房烘干或自然干燥待用。注意：泥浆内不能混入杂物；注浆时，不宜注的过急；坯体内部表面要平整光滑，不允许有泥块等明显缺陷；割下来的注浆口等泥屑不能直接放入注浆桶。（六）、陈设瓷的设计制作根据以上实验的步骤要求，设计制作陈设瓷模种一件，并且翻制模型、注浆成型。要求：造型要创新；符合工艺和成型条件；符合设计图纸的造型、大小以及放置要求；模种和注浆坯体表面光滑；模具符合要求。四、实验数据陶瓷用石膏模的吸水率一般在38~48%之间车制用石膏浆水：石膏=1：1.2~1.4削制用石膏浆水：石膏=1：1.2模型翻制用石膏浆水：石膏=1：1.4~1.8车模刀刀柄直径8~10毫米、长约400毫米模具烘干时温度不得高于60摄氏度五、注意事项1、石膏粉要放置在干燥的地方，石膏袋子要干净，严防使用过的石膏残渣或其它杂物混入袋中。2、要严格按照顺序先加水再加石膏。3、车制时要注意握紧道具，防止跳刀。4、模种器型符合设计要求和工艺要求，表面光滑，无开口龟裂，尽量无气孔、沙眼等缺陷。5、要及时清理车模机台面、刀具等。6、翻制模具时必须时刻提醒自己涂抹脱模剂、开牙口、刮平。7、模具翻制后要求整体光滑，表面平整，内部光洁（模具结合部位不允许后期打磨、刮削处理），不允许有飞棱和毛边。8、注浆用泥浆内不能混入杂物，应该使用过滤筛后才能注入模具。9、注浆时，要缓缓注入模具，不能过急。10、注浆成型坯体内部表面要平整光滑，不允许有泥块等明显缺陷。11、割下来的注浆口以及其他泥屑不能直接放入注浆桶内，应该重新化浆后过滤使用。六、小结模型制作实验结束后，打扫卫生；组织学生们进行总结，要求每人必须写出试验小结，教师应该写出教学小结，以便取长补短。四、学时分配建议序号课程内容理论学时实践学时第一章工业设计模型44第二章模型用材的选择4