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第六章 制作模型或原型
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設計方案確定后,還需要根據設計方案制作模型或原型,以進一步展現自己的設計，交流、評價并檢驗設計方案。
第一節 認識模型和原型
在制作模型或原型前，我們需要先學習什么是模型和原型、模型制作流程、制作模型的材料及其制作工藝等方面的知識。
一、什么是模型和原型
(一）模型
問題思考
日常生活中，我們或多或少地接觸過模型，它可能是大家喜歡的航模(圖6-1)，也可能是某個建筑或有特別含義的某個物品的縮小版紀念品或藏品（圖6-2)。生活中你還見過哪些模型
模型是根據實物、設計圖樣或構思，選用合適的材料、工藝進行加工，使之形成具有三維立體形態的實物。在產品設計過程中，模型可以表達產品造型、結構關系、人機關系，供設計人員推敲、完善設計方案，是設計人員自身檢驗和與其他人員相互交流的一種方式。
悉尼歌劇院
悉尼歌劇院（圖6-3）是20世紀最具特色的建筑之一，從動工到落成共花費了14年的時間。為興建這應歌劇院，1955年舉行了國際建筑設計競賽。丹麥建筑師J·伍重受橘子瓣的啟發繪制的悉尼歌劇院設計圈，從233個方案中被選中，后又制作出了木制模型（圖6-4)。模型采用的是更為奔放的拋物線屋頂，與悉尼歌劇院的最終造型有很大的差別。其原因是原來的設計建造難度過大，在后來的建造過程中被不斷改造。建造屋頂時，設計團隊以模型的方式反復嘗試了12種不同的方法。最終建成的悉尼歌劇院的外觀為3組巨大的殼片，聳立在鋼筋混凝土基座上。設計師最終選用瓷磚作為材料，目的是想讓悉尼歌劇院在港灣的襯托下看起來像是天空的白云，而現在更多人認為其形態像是海上的“帆”。2007年，這一建筑被聯合國教科文組織評為世界文化遺產。
問題思考
悉尼歌劇院從設計到落成期間，設計師為什么要以模型的方式反復修改其結構
在設計過程的不同階段，根據不同的要求往往需要制作不同的模型。根據產品模型在各個設計階段所發揮的實際作用，可以將產品模型分為草模、功能模型、展示模型等。
草模是在設計初期，設計人員在構思草圖的基礎上，自己制作的能表達設計產品形態及基本體面關系的模型，多用于研究、推敲產品的基本形態、尺度、比例和體面關系。草模制作是針對某一設計構思面展開進行的，可制作多種不同形態的模型，供分析、比較、選擇和綜合設計方案時使用。如圖6-5所示，在設計初期，制作出不同形態的鼠標草模，以研究其形態的更多細節。草模多采用易加工成型、易反復修改的材料制作，如黏土、油泥、泡沫塑料、紙材等都是制作草模的常用材料。
功能模型是驗證產品功能設計合理性的模型，主要用于研究產品的一些物理性能、力學性能及人機關系，進而找出設計存在的問題以便繼續修正。例如，汽車設計按1:1模型完成之后，就可對其進行風洞試驗，檢測外部整體形態是否正常、合理以及行駛的穩定性、安全性等。
展示模型通常是在設計方案確定后，按所確定的形態、尺寸、材質及表面效果等要求精細制作而成，其外觀與產品有相似的視覺效果，但通常不反映產品的內部結構，具有展示、宣傳、設計交流與評價等作用(圖6-6)。展示模型通常選用加工性能好的油泥、石膏、木材、塑料及金屬等材料制作。
技術實踐
請結合自己的設計方案，嘗試用身邊易取得的材料〔泡沫塑料、紙板等)制作教師辦公室用生態垃坡桶(或其他產品）的草模。
(二）原型
原型是采用實際生產材料并嚴格按設計要求對產品的外觀形態和內部結構進行真實、準確制作的實物。原型在選用材料、結構方式、工藝方法、表面裝飾等方面都應以批量生產要求為依據，幾乎接近實際產品。通過對其進行生產前的綜合實驗分析，可避免不必要的設計浪費，還能縮短設計研發與生產試驗周期，最終確定是否可以進行批量生產，是實現產品研發到正式生產前的關鍵環節。
問題思考
展示模型與原型有什么區別
二、模型制作流程
模型制作就是把設計方案或構思通過材料加工轉化為實物模型的過程，是產品設計過程中不可缺少的重要環節。不同材料、不同種類模型的制作流程有所不同。一般來說,模型制作主要包括以下幾個步驟。
1 .選擇合適的材料
用于制作模型的材料品種較多，我們要根據模型的種類及制作的要求來選擇適當的材料。模型材料的選擇，不僅影響產品模型的外觀、質量，還制約了制作的方法。
2.選擇適當的工具和設備
應結合材料特性和工藝要求，選擇安全性和加工效率較高的工具或設備。用于模型制作的工具和設備有木工、金工、電子電工等的常見工具及三維打印機、激光雕刻切割機等數字化加工設備。
3.加工零件
此環節就是運用加工工具對選用的模型材料進行成型加工。模型的零件主要運用堆、切、鋸、雕、刻等方法進行加工。
4 .組裝
在組裝之前，一定要認真思考各零件之間的連接方式，是永久性連接還是暫時連接，是線性活動連接還是轉動活動連接，等等。對于某些結構簡單的模型，可能只有一個零件,這樣就無須組裝。
5.表面處理
模型的表面處理主要是對其進行色彩涂飾，以及文字、商標和識別符號的粘貼等。并不是所有模型都需要進行表面處理，如制作完成度要求不高的草模就可以不用對其進行表面涂飾。
三、常用模型材料及其制作工藝
可用于模型制作的材料有很多，金屬、塑料、木材、石膏、紙材、黏土、油泥等都可作為制作模型的材料。關于木材、塑料和金屬的加工工藝請參照第五章有關內容，這里僅就油泥模型及其制作工藝微簡單介紹。
油泥（圖6-7)材料由黏土、凡士林、油料、蠟、樹脂、填料等配制而成，是一種軟硬可調、質地細膩均勻、附著力強、不易干裂變形的有色造型材料。油泥主要用于汽車等工業產品的模型制作以完成形態設計評價、修改，以及工藝品、五金、塑膠開模等。油泥的可塑性極強，可循環使用。
根據模型形態的大小，油泥模型的制作通常有兩種方式:制作小體積模型時，先用油泥直接堆砌出基本幾何形狀，再用泥塑工具(圖6-8）切除其多余部分或用泥料進一步修補，使模型的形態逐漸顯現出來;制作較大的模型時，先用泡沫塑料做內芯或骨架，再將油泥一層一層地鋪貼在內芯或骨架上，本著先整體后局部的原則，直至達到大致的尺寸和厚度，再進行修整制作（圖6-9)。
技術實踐
嘗試用油泥及泥塑工具將自己設計的產品制作出油泥模型。

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