《产品设计手板工艺》课件

产品设计手板工艺手板模型，也称原型模型，是产品设计开发过程中的重要环节。它是在产品正式投入生产前，对产品设计进行验证和评估的重要工具。课程大纲概述介绍手板工艺的概念，意义和发展历程。阐述手板工艺在产品设计中的重要性。分类讲解手板工艺的分类，如CNC加工、3D打印等。描述不同工艺的特点，优缺点和适用范围。流程详细介绍手板制作流程，包括前期准备，3D建模，加工制作，表面处理，测试评估等步骤。强调每个步骤的关键环节和注意事项。实践提供实际案例，演示不同手板制作方法和技巧。分享手板制作过程中的经验和教训。手板工艺简介手板模型是产品设计过程中的重要环节，也是将产品设计转化为实际产品的关键桥梁。它可以帮助设计师验证设计理念、测试产品功能，并为最终产品生产提供参考。手板模型可以采用不同的材料和工艺制作，满足不同产品设计和测试的需求。手板工艺分类CNC加工CNC加工是利用计算机控制的数控机床对材料进行切割、雕刻、钻孔等加工。3D打印3D打印采用逐层叠加材料的方式构建实体模型，可快速制作手板。手工加工手工加工利用传统工具和技术，如切割、打磨、组装等方式制作手板。手板制作工艺流程1前期准备设计方案确定，材料选择完成，开始准备制作手板。23D建模根据设计方案，利用3D建模软件制作产品模型，并输出可加工数据。3加工制作根据材料特性选择合适的加工工艺，使用CNC切割、3D打印等技术进行制作。4表面处理对加工完成的手板进行喷涂、抛光等表面处理，使其更接近最终产品效果。5组装测试组装完成的手板进行测试，验证结构、功能是否符合设计要求。6修改完善根据测试结果，对设计进行修改完善，并重新制作手板，直到达到预期效果。手板前期准备草图绘制绘制手板草图，确定手板形状、尺寸和功能细节。3D建模使用3D软件建立手板模型，完善细节和功能，并进行模型优化。尺寸标注对3D模型进行尺寸标注，确保手板尺寸准确，符合设计要求。材料选择根据手板功能和测试需求，选择合适的材料，如ABS、PC、铝合金等。3D建模与数据传输3D建模软件使用专业3D建模软件，例如SolidWorks、Rhino或AutodeskInventor，创建产品模型。模型细节确保模型包含所有必要的细节，包括尺寸、材质、颜色和表面纹理。数据格式将3D模型导出为适合手板制作的格式，例如STL、OBJ或IGES。数据传输将模型数据传输到手板加工工厂，确保数据完整性和准确性。CNC切割工艺CNC切割工艺是一种使用计算机数控系统控制刀具进行加工的技术。1数据准备将设计好的3D模型转换为CNC机床可识别的程序代码。2材料固定将手板材料固定在CNC机床的加工平台上。3切割加工CNC机床根据程序代码控制刀具进行切割。4精度校准确保切割精度符合设计要求。CNC切割工艺应用广泛，可用于制作各种形状的手板模型，例如外壳、内部结构等。手工加工工艺手工加工是手板制作的传统工艺，它依赖于工匠的经验和技能。1精雕细琢利用各种工具，例如砂纸、锉刀、刻刀等，进行精细的打磨和修饰。2材料切割根据设计图纸，使用剪刀、锯子等工具，切割所需材料。3模型拼装将切割好的材料，按照设计图纸，进行组装，并进行必要的固定。手工加工的手板具有高精度和良好的表面处理效果，但制作周期较长，成本较高。3D打印手板工艺材料多样性3D打印技术使用多种材料，例如塑料、树脂、金属和陶瓷，满足不同产品需求。快速成型快速成型是3D打印手板工艺的显著优势，可以快速创建原型，进行测试和迭代。复杂结构3D打印可以制造复杂形状和结构，例如内腔结构、镂空结构，为产品设计提供更多可能性。成本效益与传统手板制作工艺相比，3D打印手板工艺成本相对较低，特别适用于小批量生产。SLA3D打印光敏树脂材料SLA打印使用液态光敏树脂材料，通过紫外线照射固化形成模型。高精度细节SLA打印技术能够实现高精度细节，表面光滑细腻，适用于产品的外观设计和验证。快速成型与其他手板工艺相比，SLA打印的成型速度较快，能够快速完成原型设计，缩短研发周期。FDM3D打印1熔融沉积成型FDM打印机通过熔融热塑性塑料丝材，逐层堆积成型。2层状结构FDM打印的产品具有明显的层状结构，表面光滑度相对较低。3材料选择广泛FDM打印技术可以打印多种材料，包括ABS、PLA、尼龙等。4成本效益高与其他3D打印技术相比，FDM打印机价格相对低廉，成本效益高。选材与工艺对比10精度CNC加工精度高5效率3D打印效率高20成本手工加工成本低手板表面处理喷涂工艺喷涂工艺能够为手板提供各种颜色和纹理，提升外观和质感。抛光工艺抛光工艺可以提高手板表面光洁度，消除毛刺和划痕，改善外观。凹凸印刷工艺凹凸印刷工艺能够在手板表面形成特殊的纹理，增加产品设计感和用户体验。喷涂工艺喷漆喷涂工艺是最常用的表面处理方法之一。喷漆能使手板更美观，并有效提高其耐腐蚀性能。抛光工艺1表面光滑使手板表面更光滑，提升产品外观品质，并提升耐用性。2去除毛刺去除加工过程中产生的毛刺和瑕疵，确保手板表面平整光滑。3增加光泽提升手板表面光泽度，使产品更具质感和美观度。4工艺选择根据手板材质和表面要求，选择不同的抛光方法，例如机械抛光、化学抛光等。凹凸印刷工艺手板表面质感凹凸印刷可为手板表面添加纹理，增强触感和视觉效果，例如皮革纹、木纹、金属质感等。图案设计通过凹凸印刷，可以在手板表面实现各种图案，例如品牌LOGO、装饰图案等。工艺选择不同的凹凸印刷工艺适合不同的材料和图案，需要根据实际需求选择合适的工艺。手板测试与改良1功能性测试验证手板功能是否符合预期。2尺寸结构测试检查手板尺寸、结构是否符合设计要求。3可靠性测试模拟实际使用环境，评估手板的耐用性。4外观测试评估手板外观是否符合设计要求。根据测试结果进行针对性的改良，优化手板设计，最终实现产品功能、性能和外观的完美融合。可靠性测试测试项目测试方法耐用性测试反复开关测试、跌落测试耐腐蚀测试盐雾测试、酸碱测试耐高温测试高温环境下测试尺寸及结构测试尺寸及结构测试是手板制作中至关重要的一环，它可以验证产品设计是否符合预期尺寸和结构要求，并及时发现设计缺陷，避免后期生产中出现问题。测试内容包括尺寸精度、结构强度、部件装配等，可使用专业的测量工具和设备进行测试，如三坐标测量机、万能材料试验机等。功能性测试功能性测试是手板制作过程中不可或缺的一部分，用来验证产品设计是否符合预期功能。100%通过率测试结果需达到预期的通过率才能确认产品设计满足功能要求。5测试用例根据产品功能设计制定测试用例，涵盖各种使用场景。3测试阶段测试工作应在产品开发的不同阶段进行，确保功能性测试覆盖所有关键环节。环境适应性测试环境适应性测试是指模拟产品使用环境，测试产品在不同环境条件下的性能和可靠性。例如，对于手机产品，需要进行高温、低温、湿度、振动等测试，以确保产品在各种环境条件下都能正常工作。手板制作注意事项材料选择根据手板的功能需求选择合适的材料，例如耐高温、耐腐蚀、耐磨损等。尺寸精度严格控制手板的尺寸精度，确保与最终产品尺寸一致，避免后期出现偏差。表面处理根据产品的外观要求选择合适的表面处理工艺，例如喷涂、抛光、电镀等。细节处理注意细节处理，例如倒角、圆角、过渡等，避免出现毛刺和尖锐部位。原型设计与制作的重要性11.验证产品设计原型设计可以帮助验证产品设计是否可行，避免后期生产过程中出现问题。22.降低开发成本在正式生产之前，可以利用原型进行测试和评估，降低开发成本。33.提升沟通效率设计师和工程师之间可以通过原型进行更好的沟通，提高效率，避免误解。44.增强用户体验通过原型，用户可以体验产品的真实感受，为产品改进提供宝贵意见。设计师与工艺师的协作沟通与理解设计师需要将设计理念清晰地传达给工艺师，而工艺师也需要及时反馈可行性建议。工艺可行性评估工艺师会根据设计方案进行工艺可行性评估，提出改进建议或调整设计。密切合作设计师与工艺师需要密切合作，共同完成手板制作，确保最终产品符合设计理念。了解客户需求深入沟通仔细聆听客户的想法，了解他们的产品定位、目标用户群、预期功能、市场竞争情况等。调研分析通过市场调研、竞品分析等手段，深入了解客户的需求，洞悉用户痛点，明确产品的核心价值。需求确认与客户反复确认需求细节，确保双方对产品的理解一致，避免后期返工。文件整理将客户需求整理成文档，包括产品功能列表、设计需求、使用场景等，方便后续设计制作。产品设计与制造的联系设计驱动制造产品设计决定了产品的最终形态和功能，为制造提供蓝图和指导。制造影响设计制造工艺和技术水平限制着设计理念的实现，需要考虑可制造性。协同合作设计师和制造工程师需要紧密合作，相互沟通，确保设计与制造的无缝衔接。手板制作成本控制材料成本选择合适的材料，降低材料成本加工成本优化加工流程，提高效率人工成本合理分配工作任务，提高效率管理成本优化项目管理，降低管理成本手板制作周期管控因素影响设计复杂度复杂设计需要更多时间。工艺选择不同工艺有不同的制作周期。材料选择材料加工时间影响周期。生产规模批量生产周期相对较短。沟通效率