手板模型制作在整個工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的一環(huán)，它是對工業(yè)設(shè)計外觀形體與思維的驗證，也是對結(jié)構(gòu)工程設(shè)計可行性的驗證，是不可或缺的驗證環(huán)節(jié)。
其實很多工設(shè)專業(yè)畢業(yè)的童鞋，應(yīng)該對模型這個詞都不陌生了，在工業(yè)設(shè)計流程中就有模型制作這一環(huán)，而且在學(xué)校學(xué)習(xí)的時候就有制作泥模的經(jīng)驗，對于為什么要制作模型應(yīng)該早就有答案了。
當(dāng)然只要進(jìn)入工設(shè)行業(yè)的朋友對模型手板也不在陌生了，當(dāng)設(shè)計完成以后，都是需要發(fā)出去制作模型的。
手板模型制作其實就是為了驗證設(shè)計可行性能否達(dá)到理想的狀態(tài)，在設(shè)計過程中又有哪些隱藏弊端，不管是造型弊端還是結(jié)構(gòu)設(shè)計弊端，都需要手板模型的制作來驗證。
【一】工業(yè)模型制作定義
工業(yè)模型：俗稱手板、首板模型和快速成型，主要制作方法有CNC加工、激光快速成型和硅膠模小批量生產(chǎn)。
工業(yè)模型廣泛應(yīng)用于工業(yè)新產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)階段，在最短的時間內(nèi)加工出和設(shè)計一致的實物模型。設(shè)計師進(jìn)行產(chǎn)品確認(rèn)和功能測試等，從而完善設(shè)計方案，達(dá)到降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，迅速獲得設(shè)計認(rèn)可的目的。
【二】工業(yè)模型制作的作用
1，外觀設(shè)計評估；
可分為：外形尺寸，拆件比例，配色色彩，材料與表面質(zhì)感等
2，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性評估；
可分為：產(chǎn)品尺寸，裝配方式，結(jié)構(gòu)強度，配合間隙，材料選擇等
3，產(chǎn)品功能性測試；
可分為：裝配測試，操作測試，跌落測試，電氣測試，主板性能測試等
4，投產(chǎn)前成本優(yōu)化；
可分為：結(jié)構(gòu)件成本核算（哪些必須要，哪些可取消），電氣排布優(yōu)化（比如FPC走線方式等），組裝 方式成本優(yōu)化等
5，樣機展示；
可分為：市場推廣，電子展展示，電商攝影拍攝等
【三】工業(yè)塑膠模型制作流程
設(shè)計文件輸出→審圖分析與報價→拆件編程→CNC加工→手工修配→表面工藝處理→組裝與品質(zhì)檢驗→出貨
1，設(shè)計文件輸出有哪些？
A，3D模型文件，以STP文件格式為準(zhǔn)
B，CMF文件，產(chǎn)品工藝處理效果圖。
C，菲林CDR文件，產(chǎn)品表面有絲印LOGO或者其他圖案的CDR文件。
D，BOM表清單，如果需要制作結(jié)構(gòu)模型，則需要列清所有單件的材質(zhì)與制作數(shù)量說明。
E，特殊要求制作說明，比如結(jié)構(gòu)件需要手板廠組裝好的，或者2件需要電焊在一起的，有特殊要求加工的部件說明。
2，審圖分析與報價
A，接收設(shè)計文件，并確認(rèn)文件內(nèi)容是否完整，如有不符及時與設(shè)計師溝通。
B，審核設(shè)計文件與制作模型3D是否相符，如有不符及時與設(shè)計師溝通。
C，模型加工制作難點分析，表面處理可行性分析，有問題及時與設(shè)計師溝通。
D，根據(jù)模型加工制作難度，制作方式，評估制作周期，并報價給予客戶。
3，拆件編程
A，將設(shè)計3D圖紙進(jìn)行加工分類拆件，有些無法直接加工實現(xiàn)的部位就需要拆成幾件拼接成一體。
B，將分類好的3D文件導(dǎo)入編程軟件MasterCAM，進(jìn)行CNC加工步驟編程。
C，刀具選擇，不同的加工材料選用不同材質(zhì)的銑刀，不同材料加工的吃刀量不同。
4，CNC加工
A，先將實心原料固定在CNC機臺上，固定方式很多種，可用雙面膠，膠水，也可用原子灰等。但是要確保在可加工范圍內(nèi)，且原料不可有松動現(xiàn)象。
B，再啟動機臺將編程好的3D文件數(shù)據(jù)進(jìn)行全自動CNC洗切加工。
5，手工修配
A，先將CNC加工完的配件進(jìn)行清理，把不需要的毛邊，殘渣清理干凈。
B，再將配件實物與3D文件進(jìn)行核對，是否加工到位，如有遺漏，則進(jìn)行二次加工處理。
C，手工修復(fù)，配件上有加工難點，無法加工到位的則進(jìn)行手工修復(fù)。
比如太深的小孔，在加工過程中沒有完全打通，則需要手工用工具進(jìn)行修復(fù)。再比如刀具無法洗切的內(nèi)直角，則需要工具進(jìn)行修復(fù)。
D，外觀面與特殊配合面打磨，由于CNC加工完不可能達(dá)到完全平整光面效果，會留下刀紋，則需要用砂紙進(jìn)行打磨，用240號-1200號的砂號不等，從粗到細(xì)進(jìn)行打磨，這樣才能做到想要的外觀效果。
6，表面工藝處理
A，根據(jù)CMF說明圖進(jìn)行選擇需要表面處理的配件進(jìn)行分類。比如那些事需要電鍍的，那些事需要噴涂的，那些需要絲印的等，根據(jù)要求進(jìn)行分類。
B，根據(jù)分類將需要外發(fā)表面處理的配件進(jìn)行外發(fā)。
比如：電鍍件或者鋁合金氧化等，則要外發(fā)到專門的電鍍廠家，或氧化廠家，模型廠家是做不了的。
需要絲印的則需要外發(fā)菲林文件，制作菲林片，跟絲印網(wǎng)板，待網(wǎng)板制作好后，才能拿回來絲印。
C， 需要噴涂的則由專門的噴涂師傅根據(jù)CMF上的PT號進(jìn)行調(diào)油漆，然后直接噴涂，再放進(jìn)烤箱烤一會固化油漆。一般模型廠商都會有自己的全套噴涂設(shè)備，否則生意就無法做了。噴涂的時候除了噴產(chǎn)品以外，還會額外的噴上色板，方便后期產(chǎn)品量產(chǎn)核對顏色。
D，實體五金件，如果要做拉絲或者噴砂霧面效果，則 設(shè)計師需要提供砂號，比如粗砂，還是細(xì)砂，最好也在CMF文件上面標(biāo)注清楚。如果還有字符鐳雕的話，則要標(biāo)明鐳雕深淺。
E，除了常規(guī)的表面處理以外，比如要做半透的，水轉(zhuǎn)印的，UV轉(zhuǎn)印的，IML等有特殊表面處理的，手板模型上是很難達(dá)到真實產(chǎn)品一樣的效果的，所以，只能大概的看看效果，要想看到完美的效果，則需要開模以后做出來才能體現(xiàn)。
7，組裝與品質(zhì)檢驗
當(dāng)所有的配件全部制作完畢，則需要進(jìn)行組裝，而組裝流程在拆件編程階段就已經(jīng)設(shè)計好，跟我們做結(jié)構(gòu)一樣，要把組裝流程想清楚，才能動工，后期就根據(jù)流程一步一步裝配上去即可。
當(dāng)裝配完成后，就需要檢查模型整體是否符合設(shè)計要求。
比如，外觀上配合，不能有斷差，不能變形，不能間隙不均，或者張口等影響外觀的問題。結(jié)構(gòu)配合上，要看件與件之間能否裝配的上，是否有裝配不到位，有干涉，有螺絲孔沒有加工到位，等加工上缺陷的問題檢查。
8，出貨
將產(chǎn)品進(jìn)行防跌落包裝，防止在運輸過程中造成模型損壞等，可快遞可司機直接送貨上門。
【四】結(jié)構(gòu)鈑金模型制作流程
通常模型廠家沒有很全面的鈑金加工設(shè)備，很多大件都是在外面的五金廠家制作，但是為什么還要發(fā)給模型手板廠制作呢？
因為模型制作完畢以后，需要與其他件配合，所以還是需要模型廠家進(jìn)行把關(guān)與修復(fù)。如果說只是單獨的一個五金件，而且給的起錢，也可以直接給五金廠家直接制作。
那么五金鈑金制作流程是怎樣呢？
設(shè)計文件輸出→審圖分析與報價→拆件編程→沖頭CNC加工→鈑金折彎加工→手工修配→表面工藝處理→組裝與品質(zhì)檢驗→出貨
其實與塑膠模型制作流程差不多，只是鈑金件不是CNC直接加工出來的，而是根據(jù)造型制作各種形狀 的沖頭，然后再一步一步進(jìn)行加工。
如果說產(chǎn)品只是簡單的鈑金折彎，則無需制作這么復(fù)查的沖頭，直接用折彎機臺折彎就搞定了。
【五】手板模型制作對產(chǎn)品設(shè)計有哪些影響？
由于模型制作不同開模加工成型，還是有很多弊端的，對產(chǎn)品設(shè)計還是會帶來一些影響，那么模型到了以后，就需要做一些檢查，一種是加工檢查，一種是設(shè)計檢查。
1，加工檢查
A，外觀模型檢查，是否與設(shè)計符合，表面處理工藝是否與設(shè)計一致，整體效果是否達(dá)到了預(yù)想的效果。
B，結(jié)構(gòu)模型檢查，是否能夠裝配的上，是否有干涉的地方，是設(shè)計干涉，還是模型加工干涉，模型是否與3D相符。
C，模型測數(shù)，是否在設(shè)計的合理可控范圍內(nèi)，通常手板制作公差在0.5-1.5范圍內(nèi)，產(chǎn)品越大，公差越大，鈑金件變化更大，所以需要在模型制作說明上特別標(biāo)注，哪些是重點尺寸部位，需要做到位的，哪些是配合尺寸，需要把控的，都要注明清楚。
D，配件數(shù)量是否有遺漏，不要到時候要裝機了，卻東少西的就麻煩了。
2，設(shè)計檢查
A，外觀模型到手以后要做設(shè)計判斷，造型是否美觀，拆件比例是否協(xié)調(diào)，表面處理是否合理等外觀上的檢測。
B，結(jié)構(gòu)模型到手以后，要判斷裝配后是否有結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，是模型加工造成的，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計造成的。
比如：卡扣，設(shè)計扣合量為0.4，實際裝配以后很松，那么這個就要判斷是模型加工不到位造成卡合量減少所以很松，還是卡扣臂力太長無力造成很松，需要檢測才知道。
C,鈑金件需要檢測材料的厚度，以及形變與強度。鈑金件加工變形造成裝配問題，是設(shè)計沒有考慮加工變形量所造成的裝配問題，還是模型廠加工造成產(chǎn)品變形，也是需要檢測與考慮的。
【六】哪些產(chǎn)品可以做手板模型？
醫(yī)療，家電，通訊，車載，數(shù)碼，金融產(chǎn)品，軍工產(chǎn)品等，只要你想做，任何產(chǎn)品都可以做成手板模型，只是材料選擇上可能不是你想要的一樣，至于外觀與功能，都可以達(dá)到不錯的狀態(tài)。
【結(jié)語】
1，不管是塑膠件，還是實體五金件，還是鈑金件，模型廠家都是可以整合做，有任何問題，都可以要求模型廠家進(jìn)行修復(fù)調(diào)整。
2，除了CNC直接加工模型以外，也可以用3D打印制作模型，也可以激光切割制作模型。
3，當(dāng)需要小批量模型的時候，可以采用硅膠復(fù)模的方式，或者開快速模的方式，達(dá)到小批量的產(chǎn)量。
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