毕业模型制作须知手板模型制作方法流程步骤以及注意事项

毕业模型制作须知手板模型制作方法流程步骤以及注意事项

作为工业设计师，除了画图，你需要知道的更多才是合格的工业设计师，比如说工艺，比如说材料，还有我们必须要接触到的手板模型。其实作为工业设计专业毕业的学生毕业时候也是需要接触到手板模型的，在做毕业设计的时候的模型手板打样其实就是我们下面要说的手板模型。关于手板模型的制作你又知道多少呢？下面优概念为大家分享手板模型制作方法流程步骤以及注意事项。

在工业设计这个系统工程中，产品的设计合理性，可行性，可靠性等因素是需要制作产品原型机进行客观验证的，经过合理的验证才能进行后续的工程设计，小批量等阶段。产品原型的制作方法也是有多种方法的，随着这几年3D打印的发展和兴起，很多人认为原型样机就是3D打印，其实远远不是这样的。今天介绍下产品设计中，模型制作的方法，主要流程和注意事项，以及原型样机的意义。

一、手板的定义：

工程样机（原型样机）：在工业设计领域，为了检验产品开发过程中的设计的合理性，可靠性，深化产品设计细节，体验，效果等环节从而进一步降低产品开发风险和成本而进行的少量（小批量）的模型制作。

工程样机在行业内，大多称作手板模型，或手板。手板的制作方式很多，因行业和领域不同而有较大差异。不过，整体来讲分两个环节：实物模型制作，表面工艺处理。

二、手板的常见加工方法：

手板制作随着工业设计的发展也在快速发展，手板在大多数情况下属于工业设计产业链下游，但是对于制作精致手板也是有较高的技术门槛的。

常见的加工方法有   ：

（1）手工制作：主要通过手工工具制作，手工打磨。常用材料有：abs,油泥，石膏等。

（2）数控手板：其主用数控机床完成的，主要是指（CNC）制作。

（3）3D打印制作：主要是用3D打印技术生产出来的手板。

3D打印的优点主要表现在速度上，比较快，但是主要是通过 堆积技术成型，因而3D打印手板一般相对粗糙，而且对产品的壁厚有一定要求，比如说壁厚太薄便不能生产或强度不够。

CNC手板的优点体现在它能非常精确的反映图纸所表达信息，CNC手板表面质量相对要好，尤其在其完成表面喷涂和丝印等表面工艺的处理后，甚至比开模具后生产出来的产品还要光好。

CNC手板制造当前为手板制造业的主流方式。当然，上述主要是指前期的模型加工，手板的外观效果主要靠后期的表面工艺处理。

三、手板功能角度分类:  外观手板，结构手板

四、手板模型制作的主要作用：

1、产品设计造型因素的合理性，准确性，体验等因素的检验

产品设计中，从二维草图到三模数据模型到实物模型，每个环节的转换都存在一定的准确性的降低，只有实物模型是检验产品视觉效果的最佳方式，如产品尺寸，比例，工艺，配色，精度等因素，只有把实物拿在手里真实感受体验才是最精准的。

2、产品设计中，结构设计的合理性，可靠性，成本，产品组装的便捷性，误差等因素的检验

产品基本都是最后要批量化的，单一模型和和批量化之间还是存在很多差异。先单一模型，后小批量，最后批量化是常规的检验方式。在结构手板中，可以准确的检查结构设计是否合理，强度，可靠性，同时，可以进行产品的组装装配，检查结构设计的工程体验，是否好装配，结构间的装配间隙或公差是否合理等。

3、产品功能检测：

主要是进行产品的组装装配，操作，跌落，电气，电子器件可靠性等方面的测试检验，及时发现造型设计和结构设计的不合理性，降低产品开发风险，降低产品开模成本等

4、降低产品开发成本：

产品开发周期比较长，特别是新型产品，对市场的未知，对技术成熟度的担心，产品设计的合理性等都会影响产品的研发周期和成本，手板模型可以很好的提前检验一定的风险。

5、参展展览，产品推广：

成熟的产品通过模型样机可以提前通过参加国际化大型展览，提前进行产品推广，优先介入市场。

五、手板模型制作的主要流程和注意事项:

手板模型在产品设计过程的重要性是举足轻重的，原型的准确性，工艺效果的精准度都是至关重要的。手板制作的主要流程如下：

1，根据设计需求，由设计师向手板制作公司提供手板加工数据和工艺文件，BOM表，CDR菲林文件，手板制作说明等

手板前，先由需求方，主要是设计师向手板制作公司提供三维数据模型，一般是stp，iges，asm等格式的三维模型数据，大多为组装装配数据模型，一个建模软件为proe，catia,ug等实体建模软件比较好，rhino其实导出的文件模型问题较多。

有了三维数据模型，同时还要设计师提供加工工艺文件，即常规讲的工艺效果图，精确表达产品不同结构件的制作工艺和配色，材料，同时，需要coreldraw软件设计的菲林文件，在实际的表面工艺处理中，需要用到。

最后，需要设计师提高和数据模型，工艺效果图一致的BOM，即物料清单。

工艺效果图如下图所示：

2、模型公司根据设计师提供的设计需求，进行整体报价，制作周期，核对信息等。

模型公司根据设计师提供的设计需求和资料，进一步核对需求，如模型的实际制作尺寸，数量，CMF等，以便进行报价，评估制作周期等。

3、模型公司根据确认的数据和需求进行数据编程和加工：

a、明确客户需求后，模型公司首先需求评估价格的数据是否需求修改，完善，然后将数据导入masterCAM等设备进行编程，然后进行CNC加工。

b、加工后，将加工好的模型进一步手工打磨，水洗等方式进行精致处理，同时，检验加工的精确度，需要修复的地方进行手工修复，如部分不好加工地方，壁厚，孔的大小进一步通过手工修复完善。

c、进行组装装配检测，外观面，装配配合面等地方进一步进行检验，手工打磨完善。

d、进行模型的表面工艺处理。

根据工艺文件要求，进行模型装配件的归类，相同工艺的归为一类，然后进行不同工艺的表面处理，如喷涂，丝印，磨砂，透明，半透，电镀，真空镀，电铸膜等工艺。

e、表面工艺处理完毕，进行结构件的组装装配

工业产品都是由不同的结构件组装装配成一个完整的具有功能属性的产品，手板模型也不例外，安排设计需求和效果图，和结构设计，进行逐一的装配。装配后，进一步检测，有无遗漏结构件，产品外观是否达到工艺要求，效果要求，有无变形，损坏，干涉，间隙是否均匀等。

达到上述要求，模型制作完毕，交给客户验收。

六、手板制作常见问题：

1、缺乏经验的设计师和学生在制作模型和毕业设计时，提供的文件不齐全，特别是工艺文件，菲林文件，bom，没有实际设计经验的学生在进行毕业设计时往往不知道这些文件的重要性。模型公司大多是根据提供的数据和文件来进行一比一加工的，如果没有工艺文件，或文件不准确，往往会导致模型出现问题，如工艺不对，色差很大等。

2、三维模型数据问题多。缺乏经验的设计师和毕业生，往往以为提供三维模型即可。proe建模文件数据要比rhino好很多，在模型的细节处理，组装装配，公差控制，壁厚等都要比犀牛好很多。模型制作是根据三维模型数据进行加工的，所以，建模过程中，一定尽可能细致完整。

3、重视公差。很多模型建模过程，不考虑公差，导致实物加工出来，加上表面工艺处理导致的间隙变小，最后装配装不上的现象。

4、色差严重。在提供的工艺文件和菲林文件时，尽可能提供准确的潘通号，这样才可能避免色差大的问题。

5、工艺不对。外观模型最重要的就是表面效果，这是由加工工艺决定的，所以，设计师一定要对产品加工工艺非常了解，提供准确的加工工艺文件，这才可避免工艺不对现象。

七、设计模型部部分模型案例展示：