4.2模型和原型的制作

1、第二節(jié) 模型或原型的制作1課堂上課 :設計的一般過程?復習2課堂上課設計的一般過程 1.發(fā)現與明確問題 2.制定設計方案 3.制作模型或原型 4.測試、評估及優(yōu)化 5.產品的使用和維護3課堂上課一、原型與模型原型的使用網友指證周正龍攝“華南虎”原型是年畫4課堂上課加菲貓的原型異國短毛貓5課堂上課原型與模型6課堂上課活動：請你舉例關于“原型”的例子？思考：怎樣理解“原型” ？7課堂上課1、原型的概念 原型（prototype）通常是第一個能全面反映產品功能的形體，它廣泛應用于新產品的開發(fā)中，有時原型就是最終產品。 新產品的開發(fā)需要考慮諸多方面的因素,比如:在開發(fā)一款新汽車的車型時其美學的創(chuàng)造性要

2、受到安全、人機工程學、可制造性等多方面要求的制約，建立產品的物理原型，可以對這些方面作出較好的評價。 8課堂上課2、原型的作用有利于對設計方案的實現效果進行評估。有利于實現對于大規(guī)模生產的生產技術與成本的估算。 9課堂上課 2、模型(1)、模型及其功能10課堂上課 （1）、什么是模型？ 模型是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實物相似的一種物體。 （2）、模型的優(yōu)點 制作成本低、便于修改等。 （3）、設計者一般通過模型來呈現產品的設計方案。11課堂上課 案例分析：“神州三號”飛船中的模擬人 神舟三號飛船是我國首次完全模擬載人狀態(tài)進行的飛行試驗。神舟三號是無人飛船，可船艙里

3、卻安坐了一名矮小結實的“小伙子”，這是飛船上新添的模擬人設備。雖說是假人，可“他”卻會“呼吸”、能“排汗”，皮膚很軟就像真人。 問題討論12課堂上課13課堂上課2008北京奧運會主會場模型14課堂上課神舟飛船模型15課堂上課張衡設計的天體運行模型:渾天儀16課堂上課模型的功能模型使設計對象具體化。17課堂上課模型幫助分析設計的可能性。18課堂上課馬上行動舉例說明你知道的模型還有哪些？19課堂上課 1851年，燃煤蒸汽機帆船客輪“大東方號”，在倫敦開始建造。由于“大東方號”的船長為當時一般船的六倍，沒有縱深那么長的船臺來建造，所以采用側面下水的橫向船臺建造。當1857年11月7日下水典禮那天，“

4、大東方號”只側滑行了3尺距離，再也不肯滑下水。 “大東方號”集中了當時世界上最先進的各種動力設備，邀請了著名的造船專家。雖然集中了當時造船技術的精華，但還是造成了動力設備與龐大船體的動力需要不匹配，造成了首航失敗。 案例分析：“大東方號”輪船20課堂上課 “ 大東方號”首航失敗說明了什么?21課堂上課 “ 大東方號”首航失敗說明了什么?模型制作 技術試驗22課堂上課（二）、模型在不同階段的作用 模型制作是技術設計中的一個必要環(huán)節(jié)，在設計過程的不同階段往往需要制作不同的模型。 23課堂上課（二）、模型在不同階段的作用 模型制作是技術設計中的一個必要環(huán)節(jié)，在設計過程的不同階段往往需要制作不同的模型

5、。 24課堂上課1、草模 在設計初期階段草模可以把設計構思用立體模型簡單的表示出來，供設計人員深入探討時使用。 25課堂上課 2、概念模型 在草模的基礎上，用概括的手法表示產品的造型風格、布局安排、人機關系等，從整體上表現產品造型的整體概念。 日產Pivo概念車 無人偵查機概念模型26課堂上課 概念車主要是向人們展示設計人員新穎、獨特、超前的構思而已，還處在創(chuàng)意、試驗階段，很可能永遠不投產。它可以更多地擺脫生產制造水平方面的束縛，盡情地甚至夸張地層示自己的獨特魅力。27課堂上課28課堂上課3、 結構模型 為了研究產品造型與結構的關系，清晰地表達產品的結構尺寸和連接方法，并進行結構強度試驗而制作

6、的模型。 汽車的底盤結構模型鳥巢模型29課堂上課30課堂上課2008北京奧運會主會場31課堂上課 4、 功能模型 主要用于研究產品的各種性能以及人機關系，同時也用作分析、檢查設計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關系等。 汽車的配氣系統(tǒng)模型32課堂上課33課堂上課5、展示模型 用準確的尺寸，做成與實際產品幾乎一致的模型或按一定比例縮放的模型，作為產品的樣品進行展示，以便提供實體形象。另外通過展示模型可以直接向設計委托方征求意見，為審核方案提供實物依據。34課堂上課 展示模型采用真實材料，按照準確的尺寸，做成的與實際產品幾乎一致的模型。作為產品的樣品，展示模型為研究人機關系、結構、制造工藝、外觀

7、、市場宣傳等提供實體形象，并可以直接向委托方征求意見，為審核方案提供實物依據。35課堂上課36課堂上課二、制作準備材料準備零部件加工部件裝配總裝配表面涂飾模型或原型的制作過程：以多功能書桌為例，其制作包括以下步驟：首先，要對板材進行干燥處理，以防止加工后的零部件變形，增加尺寸的穩(wěn)定性，以及提高其表面涂飾的質量；接著進行配料、毛料加工和凈料加工，制造零件，然后將加工好的零件組裝成部件；再經總裝配將零件、部件組裝成產品；成品一般還需經涂飾工藝，涂飾可以起到保護與裝飾作用。 37課堂上課二、制作準備首先，根據設計方案確定材料的加工方法。其次，要注意區(qū)分每一階段制作工藝的先后順序。第三，在制作過程中，

8、要注意健康與安全方面的因素。加工時必須穿戴合適的保護工具，如眼罩、手套、圍裙和安全鞋、帽等。避免地板有任何水和油。在未得到授權時，不可隨便操作機器。要小心鋒利的工具。鉆削加工時，不要戴手套以防被鉆床卷入受傷。使用溶劑和易燃物品時，要小心煙火。使用高溫器材時，應戴上隔熱手套。使用手持電動工具時，一定要嚴格按安全操作規(guī)程操作，以防發(fā)生觸電事故。離開加工的地點前，必須關掉所有機器。特殊情況，以常識判斷，碰到你認為不安全的情況，應停止工作并向老師報告。為了更有效地控制制作的進展，安全高效率地制作出高質量的產品，需要明確制作實施方案，并制定制作計劃。38課堂上課三、實施制作(一)工具與設備的使用工欲善其

9、事，必先利其器。常 用 的 切 削 工 具 與 設 備 39課堂上課常用工具的使用要領（以多功能書桌的制作為例，介紹常用加工與裝配工具的使用） 右手握鋸柄，左手扶壓住鋸弓前端，食指也可抵在弓架側面。鋸削時，右手主要控制推力，左手配合右手扶正鋸弓，并稍微施加壓力。在夾持工件前，用表面平整的板材貼住工件，以保護好工件的表面不致被夾壞。在夾持工件時，用雙手的力量來扳緊手柄，切勿用其他工具來敲擊手柄，以免損壞臺虎鉗的各部件。在活動鉗身的光滑平面上，不能用其他工具進行敲擊，以免降低它與固定鉗身的配合性能。臺虎鉗必須牢固地固定在鉗臺上，使鉗身沒有松動現象，否則容易損壞臺虎鉗和影響工件加工的質量40課堂上課

10、常用工具的使用要領操作手鉆時，應注意鉆頭保持直線平穩(wěn)進給，防止跳動和歪斜，以免折斷鉆頭。鉆孔時先將鉆頭對準孔中心鉆一淺窩，然后觀察所鉆的淺窩是否與畫線圓同心，如發(fā)現偏心，應及時糾正。鉆小孔或深孔時，應及時退鉆排屑，以免切屑堵塞；孔將要鉆穿時，必須減少進給力，以防折斷鉆頭或使工件轉動造成事故。加工大孔時，可先鉆一定位小孔，然后換大鉆頭鏜孔。注意：鉆削時，應盡量避免在斜面上鉆孔(1)鑿削前，應先將木料放在工作凳上。打鑿子時，一手緊握鑿柄，不要讓鑿子左右擺動，以防錘或斧滑落傷手(2)鑿柄用硬質的檀木、櫸木、柞木制作，為防止受擊時柄端起毛或出現裂口、裂紋，在柄端受擊打處裝上鐵箍保護(3)鑿削時應隨時注

11、意斧把、錘柄及鑿柄的牢固程度，以免斧頭或錘頭脫飛傷人；不要將木鑿子當撬具使用；鑿子不使用時應妥善保管，不要放在易墜落的地方41課堂上課常用工具的使用要領木螺釘接合的操作方法是：先在工件上鉆孔，將木螺釘涂上機油或肥皂，然后擰入工件。在軟木料上擰木螺釘時不必鉆孔。將兩塊工件擰在一起時，可將被穿通的第一塊工件鉆一稍大于木螺釘直徑的孔，然后再按上述的方法擰緊。螺絲刀的使用注意以下幾點：根據旋緊或松開的螺釘頭部的槽寬和槽形選用適當的螺絲刀；螺絲刀的刀口損壞、變鈍時，應隨時修磨，用砂輪磨時要用水冷卻，無法修補的螺絲刀，如刀口損壞嚴重、變形，手把柄部裂開或損壞應報廢；不要用螺絲刀旋緊或松開握在手中工件上的螺

12、絲釘，而應將工件夾固在夾具內，以防傷人 銼削時，一般用右手握緊銼柄，左手握住或扶住銼刀的前邊，兩只手均勻用力，推進銼刀；要防止油脂污染銼刀和銼柄和正在銼削的工件表面。要防止銼刀打滑，造成事故。銼削時不要用嘴吹切屑，以防切屑飛入眼內；也不要用手去清除切屑，以防切屑扎破手指和手掌，而應該使用刷子清除在木器加工中還用到木銼，按其銼齒的粗細可分為平銼、扁銼、圓銼等。木銼用來修整弧形工件、彎頭連接處、孔眼、凹槽等不規(guī)則工件的表面42課堂上課常用工具的使用要領扳手主要是旋緊六角形、正方形螺釘和各種螺母的工具。采用工具鋼、合金鋼或可鍛鑄鐵制成。一般分為通用的、專用的和特殊的三大類。使用時應根據螺釘、螺母的形

13、狀、規(guī)格及工作條件選用規(guī)格相適應的扳手去操作。活動扳手是通用扳手，由扳手體、固定鉗口、活動鉗口及蝸桿等組成。它的開口尺寸可在一定的范圍內調節(jié)，所以在開口尺寸范圍內的螺釘、螺母一般都可以使用。呆扳手(開口扳手)、套筒扳手、鎖緊扳手和內六角扳手等稱為專用扳手。它的特點是單頭的，只能擰旋一種尺寸的螺釘或螺母。雙頭的也只可旋擰兩種尺寸的螺釘或螺母 圓釘接合是木家具接合方法中最簡便的一種。圓釘釘入木材后，木材受壓，在釘子周圍產生了摩擦力，木材產生握釘力的大小與木材材質、釘徑、釘子長度等因素有關，木材越硬，釘的直徑越大，釘子的長度越長，其握釘力也越大；反之，握釘力越小。另外，握釘力也和木材紋理有關系，一般

14、情況下，橫紋結合強度小，因此，圓釘應垂直于木紋紋理釘入43課堂上課三、實施制作(二)零部件加工為確保加工的順利進行，保證制作質量和速度，材料在進行切割前，需要按照材料明細表中的零件尺寸規(guī)格和質量要求，進行仔細的畫線和標記(如圖)。在保證質量的前提下，合理選用材料，節(jié)約優(yōu)質材料，可降低制作成本。 畫線例如，在多功能書桌制作中，要選取材質好、木紋美觀、材色悅目、涂飾性能好的木材作外表用料。對于承重部位的零件，則要求選用物理性能好、不易變形的木材來制作，對于內部零件和隱蔽部位零件采用了材質較次、材色和紋理一般的木材來制作。44課堂上課三、實施制作(三)產品裝配產品裝配包括由零件組裝成部件，再由部件組裝成成品。常用的產品裝配工藝有榫接、釘接、鉚接、螺栓連接、粘接和焊接等方式。 （以多功能書桌為例，產品裝配的主要方法 見課本P106）在現代產品制造中還廣泛利用特制裝配零件接合部件的連接件接合方法，這種接合可以反復拆裝而不影響制品的強度。采用連接件接合可以簡化產品結構和生產工藝，有利于產品的標準化和部件的通用化，也給包裝、運輸、儲存帶來方便。 45課堂上課三、實施制作(四)表面涂飾為了使多功能書桌更美觀，對裝配好的多功能書桌