第三节  模型制作及工艺实现

学习目标

1．知道工艺的含义和常用工艺的种类。

2．了解模型或原型制作过程中常用的工具、加工方法。

3．能根据设计方案和已有的条件选择加工工艺，能正确、安全地完成操作。

4．能根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型。

“5、4、3、2、1，放！”随着倒计时的结束，一架架橡皮筋动力模型飞机腾空而起，直冲云霄（图3.42）。看着飞翔在蔚蓝天空中的模型飞机，同学们发出了一片兴奋的欢呼声。一个小小的飞机模型，已不再是单纯意义上的竞技模型，它包含着现代科技的智慧。

在产品设计、建筑设计、水利设计、规划设计、展示设计以及环境艺术设计等过程中，经常需要按一定的比例将设计方案制成模型，把设计者的构思在开发或施工前表现出来。设计者经过对模型进行分析、试验，不断地改进设计方案，以达到最佳的设计效果。同时模型也是估算产品实际成本，确定加工工艺等方面的重要依据。

图3.42　　橡皮筋动力航模大赛

探究与交流

你曾经制作过哪些模型？用什么材料制作的？快来和同学们分享你的制作体验吧！

一、模型和原型

（一）模型

1．模型的概念和作用

模型通常是按一定的设计方案或设计图纸，运用拟定的材料、构造、加工手段和面饰工艺等制作而成的物品。它用于综合处理实体各构成要素之间的关系。模型能表现所设计产品的基本形态、结构、材料、色彩和工艺要求，加深人们对产品的理解，常用于产品的定性分析或推广展示。

2．模型的种类

（1）全尺寸模型：全尺寸模型是按照设计的实际尺寸制造出来的模型。当设计的产品尺寸较小，或涉及人机工程学的因素时，所制作的模型应是全尺寸模型。制作这种模型能使人们在设计过程的早期发现问题并给予修正。例如在汽车车身造型的设计中，传统做法是利用泡沫塑料和油泥制作出车身的全尺寸模型，以发现设计上存在的问题并加以修正，该模型也作为车身制造过程中的模具参考（图3.43）。

图3.43　用泡沫塑料和油泥制作的全尺寸汽车车身模型

（2）比例模型：实际尺寸过大的产品在制作模型时，可以采用按比例缩小的方法以节约成本和降低制作难度。图3.44所示的帆船模型和图3.45所示的建筑模型都是比例模型。

图3.44　帆船模型　　　　图3.45　建筑模型

（3）三维实体仿真造型：为避免制造实物样机所造成的风险，越来越多的企业利用计算机辅助设计技术、三维实体造型技术、动态仿真技术进行产品的设计。这些现代设计手段，可以大大缩短新产品的开发周期，提高设计质量，降低产品成本。图3.46是某粮食色选设备（用图像分析技术侦测粮食中的异物，并自动将其剔除的设备）的三维造型。制作动态仿真造型，还可以在虚拟条件下，检验设计是否在功能、力杆强度、构型及色彩搭配甚至对环境影响等方面存在问题。

图3.46　某粮食色选设备三维造型

（二）原型

原型一般是指制造出的符合设计原理的样机。从外表质量、色彩等方面完全具备产品的特征，但可以不完全具备产品的功能（图3.47）。有时候原型就是指最终产品。

图3.47　某空间站原型

探究与交流

模型与原型有何区别？