產品模型製作

1．3 產品模型製作的目的與作用

1．2 產品模型的分類

1．3 產品模型製作的材料

1．4 產品模型的製作原則

1．5 產品模型的製作工藝

1．6 產品模型的製作技法

1．1 產品模型製作的目的與作用

1．1．1 模型的目的

製作模型的目的是設計師將設計的構想與意圖綜合美學、工藝學、人機工程學、哲學、科技等學科知識，憑藉對各種材料的駕馭，用以傳達設計理念、塑造出具有三維空間的形體，從而以三維形體的實物來表現設計構想，並以一定的加工工藝及手段來實現設計的具體形象化的設計過程。

模型在設計師將構想以形體、色彩、尺寸、材質進行具象化的整合過程中，不斷地表達著設計師對設計創意的體驗，為與工程技術人員進行交流、研討、評估、以及進一步調整、修改和完善設計方案、檢驗設計方案的合理性提供有效的實物參照。也為製作產品樣機和產品準備投入試生產提供充分的、行之有效的實物依據。

在設計過程中的模型製作，不能與機械製造中鑄造成型用的木模或模具工藝相混淆。模型製作的功能並不是單純的外觀、結構造型。模型製作的實質是體現一種設計創造的理念、方法和步驟。

是一種綜合的創造性活動，是新產品開發過程中不可缺少的環節。

在設計過程中，模型製作具有以下的意義。

(1)說明性

以三維的形體來表現設計意圖與形態，是模型的基本功能。

(2)啟發性

在模型製作過程中以真實的形態、尺寸和比例來達到推敲設計和啟發新構想的目的，成為設計人員不斷改進設計的有力依據。

(3)可觸性

以合理的人機工學引數為基礎，探求感官的回饋、反應，進而求取合理化的形態。

(4)表現性

以具體的一維的實體、詳實的尺寸和比例、真實的色彩和材質，從視覺、觸覺上充分滿足形體的形態表達、反映形體與環境關係的作用．使人感受到產品的真實性，從而更好地溝通設計師與消費者彼此之間對產品意義的理解。

1．1．2 模型的作用

無論是手繪的產品效果圖．還是用計算機繪製的效果圖，都不可能能全面反映出產品的真實面貌。因為它們都是以二維的平面形式來反映三維的立體內容。

在現實中，虛擬的圖形、平畫的圖形與真實的立體實物之間的差別是很大的。例如，乙個在平面圖上，各部分比例在視覺看上去都較為合適的形態，做成立體實物後就有可能會顯示出與設計創意的初衷的比例不符。形成這些差別的原因是人們從平面到立體之間的錯覺造成的。

另外．計算機虜擬的效果圖或二維平面的檢視中，對產品的色彩和質感方面的表達也具有相當的侷限性。通過模型製作能彌補上述的不足。模型能真實地再現出設汁師的設計構想，因此模型創作是產品沒計過程中乙個十分重要的階段。

在設計的過程中，模型製作提供給設計師想想、創作的空間，具有真實的色彩與可度量的尺度、立體的形態表現。與設計過程中二維平面對形態的描繪相比．能夠提供更精確、更直觀的感受。是設計過程中對方案進行檢討、推敲、評估的行之有效的方法。

正是模型製作提供了一種實體的設計語言、這種表達方法，使消費者備能與設計帥產生共鳴．所以模型製作也是溝通設計師與自費者對產品設計意圖理解的有效途徑。

模型製作作為產品設計過程的乙個重要環節．使整個產品開發設計程式的各階段能有機地聯絡存一起。

樣機的模型製作可作為產品在大批量生產之前的原型，成為試探市場、反饋需求資訊的有效手段，在縮短開發周期、減少投資成本方面起著不可低估的作用。

1．2 產品模型的分類

在設汁過程中．設計師在設計的各個階段，根據不同的設計需要而採取不同的模型和製作方式來體現設計的構想。

模型的種類，按照在產品設計過程中的不同階段和用途主要可分為三大類：研討性模型、功能性模型、表現性模型。

1．2．1 研討性模型

研討性模型又可稱為粗胚模叫或草模型。這類模型是設計師在設計的初期階段，根據設計的構想，對產品各部分的形態、大小比例進行初步的塑造，作為方案構思進行比較、對形態分析、**各部分基本造型優缺點的實物參照，為進一步展開設計構思、刻畫設計細節打下的基礎。

研討模型主要採用概括的手法來表現產品造型風格、形態特點、大致的布局安排，以及產品與人和環境的關係等。研討模型強調表現產品設計的整體概念，可用作初步反映設計概念中各種關係的變化的參考之用。

研討性模型的特點是，只具粗略的大致形態，大概的長寬高度和大略的凹凸關係。沒有過多細部的裝飾、線條，也沒有色彩，設計師以此來進行方案的推敲。一般而言，研討性模型是針對某乙個設計構思而展開進行的，所以在此過程中通常製作出多種形態各異的模型，作為相互的比較和評估，如圖1—1。

由於研討性模型的作用和性質，在選擇材料時一般以易加工成型的材料為原則。如黏土、油土、石膏、泡沫塑料、紙材等常作為首選材料。

1．2．3功能性模型

功能性模型主要用來表達、研究產品的形態與結構、產品的各種構造效能、機械效能，以及人機關係等，同時可作為分析檢驗產品的依據。功能性模型的各部分元件的尺寸與機構上的相互配合關係，都要嚴格按設計要求進行製作。然後在一定條件下做各種試驗，並測出必要的資料作為後續設計的依據。

如車輛造型設計在製作完功能模型後，可供在實驗室內做各種試驗，如圖1—2。這些特殊的用途，是研討性模型及表現性模型所無法達到的。

1．2．3 表現性模型

表現性模型是用以表現產品最終真實形態、色彩、表面材質為主要特徵。表現性模型是採用真實的材料，嚴格按設計的尺寸進行製作的實物模型，幾乎接近實際的產品，並可成為產品樣品進行展示，是模型製作的高階形式，如圖1—3。

表現性模型對於整體造型、外觀尺寸、材質肌理、色彩、機能的提示等等，都必須與最終設計效果完全一致。

表現性模型要求能完全表達設計師的構想，各個部分的尺寸必須準確，各部分的配合關係都必須表達清晰，模型各部位所使用的材質以及質感都必須充分地加以表現，能真實的表現產品的形態。

真實感強，充滿美感，具有良好的可觸性，合理的人機關係，和諧的外形，是表現性模型的特徵，也是表現性模型追求的最終目的。這類模型可用於攝影宣傳、製作宣傳廣告、海報、把實體形象傳達給消費者。設計師可用此模型與模具設計製作人員進行製造工藝的研

討，估計模具成本，進行小批量的試生產。所以這種模型是介於設計與生產製造之間的實物樣品。

從以上的論述可以看出，表現性模型重點是保持外觀的完整性，注重視覺、觸覺的效果，表達外形的美感，機能的內涵較少。而功能性模型則是強調機能構造的效用與合理性。

1．3 產品模型製作的材料

1．3．1 黏土材料模型

用黏土材料來加工製作模型，其特點是取材容易、**低廉、可塑性好、修改方便，可以**和重複使用。缺點是重量較重、對於尺寸要求嚴格的部位難以精確刻劃和加工，模型乾後會收縮變形或產生龜裂，不易長久儲存。採用黏土加工模型，方便快捷，可隨時進行修改。

一般可用來製作小體積的產品模型，主要用於構思階段中的草模型製作。

1．3．2 油泥材料模型

用油泥材料來加工製作模型，其特點是可塑性好，經過加熱軟化，便可自由塑造修改，也易於粘接，不易乾裂變形，同時可以**和重複使用．特別適用於製作異形形態的產品模型。抽泥的可塑性優於黏土，可進行較深入的細節表現。缺點是製作後重量較重，怕碰撞，受壓後易損壞，不易塗飾著色，油泥模型一般可用來製作研討性草模型或概念模

型，如圖1—4所示。

1．3．3石膏材料模型

用石膏材料來加工製作模型的特點是具有一定強度，成形容易，不易變形，可塗飾著色，可進行相應細小部分的刻劃，**低廉，便於較長時間儲存。以石膏材料製作的模具可以對模型原作形態進行忠實翻製。不足之處是較重，怕碰撞擠壓。

一般用於製作形態不太大，細部刻劃不太多，形狀也不太複雜的產品模型，如圖1—5所示。

1．3．4玻璃鋼模型

玻璃鋼模型是採用環氧樹脂或聚酯樹脂與玻璃纖維製作的模型。首先必須在黏土或其他材料製作的原型上，用石膏或玻璃鋼翻出陰模，然後在陰模內壁逐層的塗刷環氧樹脂及固化材料，裱上玻璃纖維絲或纖維布，待固化於硬後脫模，便可以得到薄殼狀的玻璃鋼型體。玻璃鋼材料具有較好的剛性和韌性，表面易於裝飾，適用於設計定型的產品模型製作和較大型產品的模型製作，如圖1—6所示。

1．3．5 泡沫塑料模型

膨脹樹脂：又稱為泡沫塑料，是在聚合過程中將空氣或氣體引入塑化材料中而成的。泡沫塑料一般用作絕緣材料和包裝材料、現在因為其材質鬆軟、易於加工而廣泛地運用於模型製作。

泡沫塑料可分成硬質和彈性的兩種型別。模型製作經常使用的是硬質的泡沫塑料。與大多數模型製作所用的材料相比，膨脹樹脂的特點是加工容易，成型速度非常快。

不過它們的表面美感遠不如其他材料好。由於表面多孔所以對這樣的表面進行整飾時，程式繁複，效果較差。但膨脹樹脂模型重量輕，容易搬運，材質鬆軟，容易加工成型，不變形，**較低廉，具有一定強度，能較長時間儲存。

缺點是怕重壓碰撞，不易進行精細的刻劃加工，不好修補，也不能直接著色塗飾，易受溶劑侵蝕影響。碩質泡沫塑料適宜製作形狀不太複雜、形體較大的產品模型或草模型。

1．3．6 塑料模型

塑料板材分為透明與不透明兩大類。透明材料的特點是能把產品內部結構，連線關係與外形同時加以表現，可以進行深入細緻的刻劃，具有精緻而高雅的感覺，重量較輕，加工著色和粘接都較為方便。缺點是材料成本較高，精細加工難度大。

一般宜用於製作模型的區域性或小型精細的產品展示模型，如圖1—7所示。

1．3．7 紙材模型

紙模型一般用於製作產品設計之初的研討性模型。用紙張來製作草模(粗模)，也可以用來製作簡單曲面的成形或室內家具及建築模型。

紙模型的特點是取材容易，重量輕，**低廉，可用來製作平面或立體形狀單純、曲面變化不大的模型。同時可以充分利用不同紙材的色彩、肌理、紋飾，而減少繁複的後期表面處理。缺點是不能受壓，怕潮濕，容易產生彈性變形。

如果需做較大的紙材模型，在模型內部要作支撐骨架，以增強其受力強度，如圖1—8所示。

1．3．8 木模型

木材由於強度好、面不易變形、運輸方便，表面易於塗飾，適宜製作形體較大的模型。木材被廣泛地用於傳統的模型製作中。雖然對其加工工藝有較高的要求，但木材仍可用簡單的方法來加工。

可以來用木材來製作細緻的木模型，或作為製作其他模型的補充材料。使用它做大型的全比例的模型，則必須在裝備齊全的車間和使用專業化的木工裝置來輔助完成。除了非常專業的需要，一般很少完全採用木材來製造大型模型。

與其他的材料相比，木模型需要用到各種不同的整飾方法。通常用它與整飾性的材料(如紙張和塑料)配合用，可以節省時間、節省費用，如圖i—9所示。

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