《產(chǎn)品設(shè)計(jì)手板工藝》課件

產(chǎn)品設(shè)計(jì)手板工藝手板模型，也稱原型模型，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。它是在產(chǎn)品正式投入生產(chǎn)前，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估的重要工具。課程大綱概述介紹手板工藝的概念，意義和發(fā)展歷程。闡述手板工藝在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要性。分類講解手板工藝的分類，如CNC加工、3D打印等。描述不同工藝的特點(diǎn)，優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。流程詳細(xì)介紹手板制作流程，包括前期準(zhǔn)備，3D建模，加工制作，表面處理，測(cè)試評(píng)估等步驟。強(qiáng)調(diào)每個(gè)步驟的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng)。實(shí)踐提供實(shí)際案例，演示不同手板制作方法和技巧。分享手板制作過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。手板工藝簡(jiǎn)介手板模型是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，也是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的關(guān)鍵橋梁。它可以幫助設(shè)計(jì)師驗(yàn)證設(shè)計(jì)理念、測(cè)試產(chǎn)品功能，并為最終產(chǎn)品生產(chǎn)提供參考。手板模型可以采用不同的材料和工藝制作，滿足不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試的需求。手板工藝分類CNC加工CNC加工是利用計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床對(duì)材料進(jìn)行切割、雕刻、鉆孔等加工。3D打印3D打印采用逐層疊加材料的方式構(gòu)建實(shí)體模型，可快速制作手板。手工加工手工加工利用傳統(tǒng)工具和技術(shù)，如切割、打磨、組裝等方式制作手板。手板制作工藝流程1前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)方案確定，材料選擇完成，開始準(zhǔn)備制作手板。23D建模根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用3D建模軟件制作產(chǎn)品模型，并輸出可加工數(shù)據(jù)。3加工制作根據(jù)材料特性選擇合適的加工工藝，使用CNC切割、3D打印等技術(shù)進(jìn)行制作。4表面處理對(duì)加工完成的手板進(jìn)行噴涂、拋光等表面處理，使其更接近最終產(chǎn)品效果。5組裝測(cè)試組裝完成的手板進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)、功能是否符合設(shè)計(jì)要求。6修改完善根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改完善，并重新制作手板，直到達(dá)到預(yù)期效果。手板前期準(zhǔn)備草圖繪制繪制手板草圖，確定手板形狀、尺寸和功能細(xì)節(jié)。3D建模使用3D軟件建立手板模型，完善細(xì)節(jié)和功能，并進(jìn)行模型優(yōu)化。尺寸標(biāo)注對(duì)3D模型進(jìn)行尺寸標(biāo)注，確保手板尺寸準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求。材料選擇根據(jù)手板功能和測(cè)試需求，選擇合適的材料，如ABS、PC、鋁合金等。3D建模與數(shù)據(jù)傳輸3D建模軟件使用專業(yè)3D建模軟件，例如SolidWorks、Rhino或AutodeskInventor，創(chuàng)建產(chǎn)品模型。模型細(xì)節(jié)確保模型包含所有必要的細(xì)節(jié)，包括尺寸、材質(zhì)、顏色和表面紋理。數(shù)據(jù)格式將3D模型導(dǎo)出為適合手板制作的格式，例如STL、OBJ或IGES。數(shù)據(jù)傳輸將模型數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞职寮庸すS，確保數(shù)據(jù)完整性和準(zhǔn)確性。CNC切割工藝CNC切割工藝是一種使用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制刀具進(jìn)行加工的技術(shù)。1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備將設(shè)計(jì)好的3D模型轉(zhuǎn)換為CNC機(jī)床可識(shí)別的程序代碼。2材料固定將手板材料固定在CNC機(jī)床的加工平臺(tái)上。3切割加工CNC機(jī)床根據(jù)程序代碼控制刀具進(jìn)行切割。4精度校準(zhǔn)確保切割精度符合設(shè)計(jì)要求。CNC切割工藝應(yīng)用廣泛，可用于制作各種形狀的手板模型，例如外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。手工加工工藝手工加工是手板制作的傳統(tǒng)工藝，它依賴于工匠的經(jīng)驗(yàn)和技能。1精雕細(xì)琢利用各種工具，例如砂紙、銼刀、刻刀等，進(jìn)行精細(xì)的打磨和修飾。2材料切割根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，使用剪刀、鋸子等工具，切割所需材料。3模型拼裝將切割好的材料，按照設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行組裝，并進(jìn)行必要的固定。手工加工的手板具有高精度和良好的表面處理效果，但制作周期較長(zhǎng)，成本較高。3D打印手板工藝材料多樣性3D打印技術(shù)使用多種材料，例如塑料、樹脂、金屬和陶瓷，滿足不同產(chǎn)品需求。快速成型快速成型是3D打印手板工藝的顯著優(yōu)勢(shì)，可以快速創(chuàng)建原型，進(jìn)行測(cè)試和迭代。復(fù)雜結(jié)構(gòu)3D打印可以制造復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)，例如內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、鏤空結(jié)構(gòu)，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供更多可能性。成本效益與傳統(tǒng)手板制作工藝相比，3D打印手板工藝成本相對(duì)較低，特別適用于小批量生產(chǎn)。SLA3D打印光敏樹脂材料SLA打印使用液態(tài)光敏樹脂材料，通過紫外線照射固化形成模型。高精度細(xì)節(jié)SLA打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度細(xì)節(jié)，表面光滑細(xì)膩，適用于產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。快速成型與其他手板工藝相比，SLA打印的成型速度較快，能夠快速完成原型設(shè)計(jì)，縮短研發(fā)周期。FDM3D打印1熔融沉積成型FDM打印機(jī)通過熔融熱塑性塑料絲材，逐層堆積成型。2層狀結(jié)構(gòu)FDM打印的產(chǎn)品具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)，表面光滑度相對(duì)較低。3材料選擇廣泛FDM打印技術(shù)可以打印多種材料，包括ABS、PLA、尼龍等。4成本效益高與其他3D打印技術(shù)相比，F(xiàn)DM打印機(jī)價(jià)格相對(duì)低廉，成本效益高。選材與工藝對(duì)比10精度CNC加工精度高5效率3D打印效率高20成本手工加工成本低手板表面處理噴涂工藝噴涂工藝能夠?yàn)槭职逄峁└鞣N顏色和紋理，提升外觀和質(zhì)感。拋光工藝拋光工藝可以提高手板表面光潔度，消除毛刺和劃痕，改善外觀。凹凸印刷工藝凹凸印刷工藝能夠在手板表面形成特殊的紋理，增加產(chǎn)品設(shè)計(jì)感和用戶體驗(yàn)。噴涂工藝噴漆噴涂工藝是最常用的表面處理方法之一。噴漆能使手板更美觀，并有效提高其耐腐蝕性能。拋光工藝1表面光滑使手板表面更光滑，提升產(chǎn)品外觀品質(zhì)，并提升耐用性。2去除毛刺去除加工過程中產(chǎn)生的毛刺和瑕疵，確保手板表面平整光滑。3增加光澤提升手板表面光澤度，使產(chǎn)品更具質(zhì)感和美觀度。4工藝選擇根據(jù)手板材質(zhì)和表面要求，選擇不同的拋光方法，例如機(jī)械拋光、化學(xué)拋光等。凹凸印刷工藝手板表面質(zhì)感凹凸印刷可為手板表面添加紋理，增強(qiáng)觸感和視覺效果，例如皮革紋、木紋、金屬質(zhì)感等。圖案設(shè)計(jì)通過凹凸印刷，可以在手板表面實(shí)現(xiàn)各種圖案，例如品牌LOGO、裝飾圖案等。工藝選擇不同的凹凸印刷工藝適合不同的材料和圖案，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的工藝。手板測(cè)試與改良1功能性測(cè)試驗(yàn)證手板功能是否符合預(yù)期。2尺寸結(jié)構(gòu)測(cè)試檢查手板尺寸、結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)要求。3可靠性測(cè)試模擬實(shí)際使用環(huán)境，評(píng)估手板的耐用性。4外觀測(cè)試評(píng)估手板外觀是否符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性的改良，優(yōu)化手板設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能、性能和外觀的完美融合。可靠性測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試方法耐用性測(cè)試反復(fù)開關(guān)測(cè)試、跌落測(cè)試耐腐蝕測(cè)試鹽霧測(cè)試、酸堿測(cè)試耐高溫測(cè)試高溫環(huán)境下測(cè)試尺寸及結(jié)構(gòu)測(cè)試尺寸及結(jié)構(gòu)測(cè)試是手板制作中至關(guān)重要的一環(huán)，它可以驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期尺寸和結(jié)構(gòu)要求，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，避免后期生產(chǎn)中出現(xiàn)問題。測(cè)試內(nèi)容包括尺寸精度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、部件裝配等，可使用專業(yè)的測(cè)量工具和設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等。功能性測(cè)試功能性測(cè)試是手板制作過程中不可或缺的一部分，用來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期功能。100%通過率測(cè)試結(jié)果需達(dá)到預(yù)期的通過率才能確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足功能要求。5測(cè)試用例根據(jù)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)制定測(cè)試用例，涵蓋各種使用場(chǎng)景。3測(cè)試階段測(cè)試工作應(yīng)在產(chǎn)品開發(fā)的不同階段進(jìn)行，確保功能性測(cè)試覆蓋所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)。環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試是指模擬產(chǎn)品使用環(huán)境，測(cè)試產(chǎn)品在不同環(huán)境條件下的性能和可靠性。例如，對(duì)于手機(jī)產(chǎn)品，需要進(jìn)行高溫、低溫、濕度、振動(dòng)等測(cè)試，以確保產(chǎn)品在各種環(huán)境條件下都能正常工作。手板制作注意事項(xiàng)材料選擇根據(jù)手板的功能需求選擇合適的材料，例如耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等。尺寸精度嚴(yán)格控制手板的尺寸精度，確保與最終產(chǎn)品尺寸一致，避免后期出現(xiàn)偏差。表面處理根據(jù)產(chǎn)品的外觀要求選擇合適的表面處理工藝，例如噴涂、拋光、電鍍等。細(xì)節(jié)處理注意細(xì)節(jié)處理，例如倒角、圓角、過渡等，避免出現(xiàn)毛刺和尖銳部位。原型設(shè)計(jì)與制作的重要性11.驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)原型設(shè)計(jì)可以幫助驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否可行，避免后期生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題。22.降低開發(fā)成本在正式生產(chǎn)之前，可以利用原型進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，降低開發(fā)成本。33.提升溝通效率設(shè)計(jì)師和工程師之間可以通過原型進(jìn)行更好的溝通，提高效率，避免誤解。44.增強(qiáng)用戶體驗(yàn)通過原型，用戶可以體驗(yàn)產(chǎn)品的真實(shí)感受，為產(chǎn)品改進(jìn)提供寶貴意見。設(shè)計(jì)師與工藝師的協(xié)作溝通與理解設(shè)計(jì)師需要將設(shè)計(jì)理念清晰地傳達(dá)給工藝師，而工藝師也需要及時(shí)反饋可行性建議。工藝可行性評(píng)估工藝師會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行工藝可行性評(píng)估，提出改進(jìn)建議或調(diào)整設(shè)計(jì)。密切合作設(shè)計(jì)師與工藝師需要密切合作，共同完成手板制作，確保最終產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)理念。了解客戶需求深入溝通仔細(xì)聆聽客戶的想法，了解他們的產(chǎn)品定位、目標(biāo)用戶群、預(yù)期功能、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況等。調(diào)研分析通過市場(chǎng)調(diào)研、競(jìng)品分析等手段，深入了解客戶的需求，洞悉用戶痛點(diǎn)，明確產(chǎn)品的核心價(jià)值。需求確認(rèn)與客戶反復(fù)確認(rèn)需求細(xì)節(jié)，確保雙方對(duì)產(chǎn)品的理解一致，避免后期返工。文件整理將客戶需求整理成文檔，包括產(chǎn)品功能列表、設(shè)計(jì)需求、使用場(chǎng)景等，方便后續(xù)設(shè)計(jì)制作。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的聯(lián)系設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品的最終形態(tài)和功能，為制造提供藍(lán)圖和指導(dǎo)。制造影響設(shè)計(jì)制造工藝和技術(shù)水平限制著設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)，需要考慮可制造性。協(xié)同合作設(shè)計(jì)師和制造工程師需要緊密合作，相互溝通，確保設(shè)計(jì)與制造的無(wú)縫銜接。手板制作成本控制材料成本選擇合適的材料，降低材料成本加工成本優(yōu)化加工流程，提高效率人工成本合理分配工作任務(wù)，提高效率管理成本優(yōu)化項(xiàng)目管理，降低管理成本手板制作周期管控因素影響設(shè)計(jì)復(fù)雜度復(fù)雜設(shè)計(jì)需要更多時(shí)間。工藝選擇不同工藝有不同的制作周期。材料選擇材料加工時(shí)間影響周期。生產(chǎn)規(guī)模批量生產(chǎn)周期相對(duì)較短。溝通效率