工业产品模型制作工艺Word文档下载推荐.docx

1、将石膏浇注成初形后，再用刮形箱刮削成型。5旋转刮削成型法是将石膏毛坯固定在旋转成型机转轮上，制作者手持刀具或样板在刀架上进行石膏（或泥坯）的切削加工，这种方法可用于制作各种圆、平面、圆筒、圆柱形状的回转体模型二、石膏模具的种类与制作石膏模具大致分为三种，即阴模、阳模、对合模，也可分为死模与活模，死模为一次性模，又叫破碎模，翻制一次性脱模后，就不再用了，活模可以连续批量使用。（1）阴模与阳模采用单开口的模具来浇注成品，这种模子具有内四的空腔称阴模。可浇注实心的制品，常用于制作单面浮雕或某些无倒角制品。阳模又称凸模，模具呈凸出形状，制品的凹入外壳，即是与凸模接触的地方。（2）对合模是由阴模和阳模所

2、组成的模具，当凹凸两半模件对合时，其中留有空腔部分，就是制品的厚度。（3）脱模与分模线的确定石膏模型按制品的不同形状和要求，可采用一件模、两件模、三件模等，模子的件数愈少愈容易分模，一般多采用两件模。两件以上的分模的模具设计，关键是定出合理的“分模线”。如制作圆球体时，可受“自然位置”的约束，尽量考虑两个模件能以相对（相反）方向抽脱开为前提，要找出原型上的倒角，并要避开倒角，找出便于脱模的位置，再定出分模线。两件模的分模线的取得方法是：在基准平面上，采用直角尺沿着原型边缘接触平行移动画线法，其操作是在直角尺的一边涂上颜色，然后沿工作台面平行地移动直角尺，利用直角尺经着色的角边接触到模型外边的最

3、高处，画出痕迹，这种迹线就是两件模件的分模线。特种模型的分模线的确定，主要靠观察分析。一般从“原型”的前后、左右、上下六个方向，作为基础进行观察分析，特殊情况可用倾斜方向脱模。通过分析后，用铅笔在原型的最高点面画出分模线，再定出所需的模件块数。三、石膏模型的制作方法与步骤下面以中型面包客车的石膏模型制作为例，介绍其成型全过程。1准备工作（1）图纸准备从构思的草图中，精选l2张作比较，最后筛选确定定型方案，绘制效果图及零件尺寸图和组装图。（2）材料准备作出详尽的材料需求计划，列出材料清单，将明细表中各种材料名称、规格、型号。数量或代用品等，分类注清楚，利于采购人员按先后顺序和需求进行采购。（3）

4、工具与设备塑料盆、塑料提桶。水勺、量筒、毛刷、脱模剂盛装盆、分模胶片（数片）、围板多块。雕塑工具一套。量度尺、钢板铲。钢丝夹（数只）、木锤、效刀、钢丝钳、喷枪、喷灯、电烙铁等。还有砂轮机、烘烤箱、空压机、电焊机等设备。2、塑造形态（1）先塑造出厚型胎模，大多以黏土或油泥材料进行制作。塑造形态以浇注石膏浆成型，先翻出阴模，然后再以湿法翻制浇注一块稍大于原型的实体，或用减法雕塑加工成型。3制作步骤（1）先将塑造完工的黏土（或油泥）“原型胎模”，放置在一个平台或平板桌上，作翻模前的修整，将细部轮廓凹槽凸面缝隙处作进一步清理。采用以多块“活模”（破碎模）形式来浇注阴模，这种制模快速省工，较容易脱模。（

5、2）根据“分模线”插脱膜胶片。如一台小型面包车模型，可看成是一个长方体形状，四个侧面，一个盖板，一个进出车门，整个车型共分六个大面，每个面的边缘处，就成为自然“分模线”。为便于脱模，可采用薄塑料片或废X光胶片、金属薄片等，根据形体大小剪切成长条形分模胶片，插于“原型胎模”中的“分模线”处。在“原型胎膜”及胶片两面，涂刷脱模剂l2遍（隔离剂），大多以浓肥皂溶液或凡上林替代。（3）分两次浇注阴模。配比汽车模用的石膏与水混合比为100：3010O：40。调配时先用盆盛装适量水，操作时将石膏粉慢慢倒人水盆中，用木棒或手迅速搅拌，使浆内无块状为宜，为增加强度，可适当加入一点乳白胶和匀。一般石膏与水的配比

6、关系是：注浆用模，石膏粉与水的比例为100：70100：80；压坯用石膏粉与水的比例为100：60100：70；石膏母模石膏粉与水的比例为100：30100：40；根据一般的经验，常采用1：2：1或135：1比例，这样的比例软硬程度适当。分两次浇注阴模，第一次迅速按“分模线”一块块地将石膏浆泼洒到胎模表面，此层不要太厚。第二次石膏浆要采用配比浓度稍大点的石膏浆进行。一般浇到l3cm厚度时即可停止。分模处和大面积处可稍厚一些。（4）阴模脱模约30分钟左右，浇注的石膏浆凝固后产生热量（用手即可感觉到）便可进行脱模。脱模时用手持平口钳，把插入分模线内的胶片拔出，并用铲刀将模边沿铲齐，直到能看见分模线

7、为止。可在缝隙中灌一些水然后轻轻敲击，直到松动模块全部脱开。（5）修整阴模表面。在翻模过程中，石膏模内壁会出现一些气泡及凹凸面等缺陷，需要进行修补。铲去多余部分，用石膏粉调浆填补洞孔，修整轮廓边线。常用粘接修补的方法有：在粘接件本身较湿时，用石膏粉调浆自行粘接效果较好。注意要将两个断面或粘面除去灰尘和污物，把浆倒入两个粘接面粘接，用稍重物压紧或用绳子捆紧，待干后即会牢固。以石膏粉与乳白胶调和匀，然后倒入两端粘接面压紧捆牢，干后即可牢固。石膏模件或模型本身已于透，将两个被粘面清理干净，并抹徐乳白胶，压紧或捆牢，干后即可牢固。填补的方法是，将回坑缝隙、气泡等处理清理干净，然后用水湿润，再用毛笔或小

8、毛刷蘸石膏粉填补，干后用砂磨平即可。喷刷脱模剂。将捆绑牢靠的模块翻转，放置一平台上，将下部填塞泥土垫稳，再将阴模内腔表面喷刷脱模剂。（6）组装阴模及浇注阳模实体用浇注阴模的方法进行，只是调配石膏粉与水的比例时，水稍多一点（浆稀些），泼洒石膏浆至内壁上，步骤是先左后右，先角边后大面积，最后将底部按顺序泼洒l3遍。对人型石膏模，为增强模型整体强度，应在模型内壁上放一些细钢筋或粗铁丝，作加强骨架的筋条，再用石膏粉浸沾麻绒或纤维丝，粘附在筋条表面，然后泼洒石膏浆23遍，一般厚度达25cm左右即可。（7）表面修补与涂饰。开模时首先将模型翻转放平，松开绳索或铁丝，用铲刀清出堵塞在缝隙中的粘泥，以及边缘的石

9、膏碎屑。打开阴模取出实体模型，方法与上述开阴模一样，同时也要注意外形修补，使之达到设计要求。涂饰前必须把模型上的大小缺陷修补好，打磨抛光，并使其干燥，可利用太阳照晒、自然通风或用电吹风、电烘烤箱来烤干，切记不能升温太急和太高。涂饰底漆。待石膏阴模于透后，进行粗砂磨，再刮涂腻子灰修平。刮涂多次，再刷漆，效果更好。配色与涂饰。可以配色图或效果图为依据，合理调配，采用各类油漆和广告颜料进行。刷涂颜料一定要调一点树脂胶溶液，或罩刷一层透明清漆，以增强粘附能力。由于里面含油质膜的缘故，其色彩的纯度、明度都会降低。喷涂面漆一般都要进行23次。每次喷完后，以水磨砂纸带水磨。如有高档的光泽要求，可利用砂蜡细磨

10、，然后用油蜡反复多次抛光，就会获得最佳的细腻肌理表现。混合着色。模件还未成型前，在水中加入某种颜色后调石膏粉，这样具有颜色均匀，内外不变色，不脱落之优点。也可用调色粉同时着色，虽颜色不均匀，但能获得美丽的大理石花纹效果。如果石膏模型不涂饰颜色，要保持原来肌理效果，只要稍加磨光，而后再用粗布蘸石膏粉在表面来回擦拭，便可得到一定光泽。内外部件配套及装饰，首先对整体模型按总图纸要求进行统一规划和修整，然后根据设计要求，按比例尺寸作内外部件配套，如汽车的方向盘、仪表。座椅、灯具及挡风玻璃、刮水器、后槽玻璃等。还可对一些细小装饰部分作装饰材料纸贴表现，并配以适当的标志，整件设计制作就告结束。（二）木质材

11、料的模型制作技法木材工艺在产品样机模型制作中是重要的加工手段，由于木材资源丰富，其材质特性优越，坚韧适中易加工，给产品设计带来了很大的方便。将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、徐饰，最后形成一件完整的木制品的技术过程，称为木材的成型加工工艺。在工业产品中，有时为了取得木材的优美的天然肌理和质感效果，对一些受力不大，工作环境条件良好的零件，常可应用木材直接制作，例如室内使用的仪器的外壳、工作台面、日常用具等。木材制成品的加工过程中，需要经过多种加工工艺，其中包括锯削、刨削、尺寸量度和画线、凿削、钻削、拼接以及装配和成型后的表面修饰等。常用的工具

12、有锯、刨、凿、铲以及各种锯割机、样孔机、刨床、铣床等。一、木制品的基本结构木制品构件间的结合方式称为制品的结构，传统的木制品最基本的结构形式是框架样孔结构。近年来由于材料、设备和工艺技术的改革和创新，出现了板式结构、曲木式结构和折叠结构等。二、木质模型的制作方法与步骤下面以最简单的框架式手工木锯制品为例，简要介绍木材模型的成型过程。1构思作图先根据草图选定方案，再绘出详细尺寸图和零件图，然后选定材料，分别按尺寸下料加工。2材料及工具准备原材料及辅助材料的选择，一定要根据设计物品的长短、宽窄、厚薄等来定，如硬质杂木方条一根（30mmX40mmX80mm），竹片一根（5mmX30mmX150mm）

13、，铁丝一根（08mmX850mm）等，必须根据制品的要求，按构件在制品上所处部位的不同，合理地确定各构件所用成材的树种、纹理、规格及含水率等技术指标，这是木制品加工制作的第一道工序。工具与设备，前面章节已有介绍，基本上都是采用刨、锉、锯、钻、钳等。3制作步骤与方法首先将木质材料与其他材料分别交错加工。（1）木加工将材料按画线下料，以木工砍斧砍削，留出小余量再刨面取方，开样打孔和钻孔，并车削锯钮，最后砂磨去毛刺。（2）金属部分加工将拉紧铁条调直，一端绞丝，另一端铆头域焊头），再加工两片包铁。（3）检验组装结构和生产工艺比较简单的木制品，可直接由构件装配成成品，而对比较复杂的木制品，则需要把构件装

14、配成部件，待胶液固化后再经修整线加工，才能最后装配成木制品。此框锯的组装，是将锯柄、锯梁、锯钮进行配合，试看样头是否配合紧密可靠，拉紧铁丝及包片，鱼尾螺帽是否可以调动，待检查合乎要求后，再组合装配。（4）表面处理木制品的表现处理根据操作工艺的内容和目的的不同，包括除去木材表面的脏污、胶迹、磨屑、松蜡及裂纹、孔洞等缺陷和砂磨等。对制品表面作透明装饰时进行的表面处理，是木制品的主要装饰手段之一，着色时较普遍应用的方法是把水粉或油粉擦涂在经过清净、腻平与砂光的白坯木材表面。当表面处理完工之后，即可用手工涂刷或喷涂的方法涂饰底漆和面漆。（5）制作要求比例协调合理，按图纸尺寸加工，连接样头接合紧密可靠，

15、做工精细，使用方便、舒适。（三）塑料型材的模型制作技法塑料是一种合成物质高分子材料。塑料作为一种具有多种特性的实用材料，其性能优良（质轻、绝缘、耐腐蚀、耐药性、绝热性、成型方便人具有一定的装饰性，且品种繁多，价格较低廉，在仪器仪表、家用电器、医疗器械、交通运输、农业、轻工、包装、日用产品乃至生活领域的各个方面都获矿泛的应用。在工业产品造型或工程结构的设计过程中，将一次成型的塑料制品，如板、棒、管等进行再加工，以适应不同设计制作要求，叫做塑料的二次加工或二次成型，包括对塑料制品或模型的机械切削、热处理、表面处理、粘合，以及各种表面装饰性及保持性加工等，其加工方法分为机加工和毛加工两种。一、塑料制

16、品机加工成型方式及要求塑料的机械加工与金属材料的切削加工大致相同，两种加工可采用相同的一套切削工具和设备。其成型方式大体可分为三种：（1）处于玻璃态的塑材，可以采用车、铣、钻、刨等机加工方式和电镀、喷涂等表面处理方法。（2）处于高弹态的塑材，可以采用热冲压、弯曲、真空成型等加工方法。（3）把塑材加热到粘流态，可以进行注射成型、挤出成型、吹塑成型等工艺。塑材的机加工工艺主要是针对批量生产的造型产品，需要有严格的模具和产品设计制作原则。作为产品设计师，有时要去工厂作实地考察，使设计更加符合生产工艺的要求。二、塑料模型手加工成型方法及要求塑料型材是从事产品设计和模型制作的一种新型材料，塑胶型材料与发

17、泡塑胶型材料通常加工成为板材、棒材、管材、条材、异型材等。下面简要介绍塑料型材的模型制作工艺。1泡沫塑料板材模型制作工艺这类材料具有洁白、质轻、隔热、吸声、耐潮湿、价廉、易加工等特点，被广泛运用于工业产品模型制作。大多以添加法成型，一般是先用简单的立体几何型象做出初形草模。若此方案可以进一步深入，再用概略归纳法，把整体分割成局部几个块面结构，将复杂的设计形态，变成一些简单的几何形体，如长方体、正方体、圆弧形等。不着重进行细部刻画，也不用进行色彩涂饰，只在几何形体上稍作加工，即成为设计初期的概念模型。具体加工技法如下：（1）冷切割法将画好线的材料，沿着线的边缘用钢锯进行加工锯割。钢丝弯形手锯又名

18、丝锯，因直径较小，故在切割时，可以弯转自如，沿着画线切割出各种形状的曲面和孔洞，若用电动曲线锯加工效果更好。如材料很薄或被切物较小，可用锋利的小刀片切割。也可自行制作刀具，将小段锯片在砂轮机上磨锋利后使用。（2）热切割法一电热切割根据硬质泡沫塑料受热即熔的特性，采取用电阻丝通电发热后进行切割。方法是电阻丝不动，移动泡沫塑料沿所画的线进行切割。热切割很方便，特别是切割大的平面，采用靠模板导向切割可靠而平整，并可以切割出多种形状。靠模板是在切割前先用稍厚而硬的纸板画出线形，用剪刀剪出所切曲面形状的模板，称靠模板。（3）曲面的切割将制作好的靠模板固定在硬泡沫塑料上，使电热丝沿靠模板导向进行切割。（4

19、）通孔与不通孔的切割通孔的切割方法是：先在工作台上定出要切孔的中心与切割仪上电阻丝半径尺寸的距离，并在工作台上的圆孔中心位置上，用小而长的圆柱体固定一个空心物，然后在被切物上找出圆心，同时在画出的圆线内钻一个孔，将电阻丝从小孔内穿过再固定，再把被切物的圆心对准工作台上的定心物，使被切材料绕着圆心转动，按尺寸切出所需要的圆孔来。也可用上述靠模板导向来切割。不通孔的切割方法是：将两块厚度相同的材料，一块进行通孔切割，另一块则不通孔，并将两块材料用乳胶粘结，便可得到不通孔的加工模型。另一种方法是用一个与通孔形状相同，外形尺寸稍小的金属物，使之加热到一定温度（约100oC。用夹钳将金属物放到加工孔位置

20、上，因塑料受热熔化，便得出凹形下面的不通孔。2塑料型材的模型制作工艺（1）材料与工艺如ABS（工程塑料）丙烯酸塑料（压克力）、PVC等一类材料，材质较硬，有透明、半透明、彩色的多种板材、管材、棒材等。在加温到140180时就软化，可用模具加压成型，也可以用一般手加工或机加工成型。塑料的加工成型工艺比较简单，方法也较多。在400以下，可采用注射、挤压、模压、浇注、缠绕、绕结成型，也可用沸腾床等离子喷涂方法，将塑料覆盖在金属或非金属基础上，或在塑料表面上镀金属，从而得到既有塑料材质优点，又有金属特性的制品。（2）曲面及角度由于塑料型材具有热塑性特点，经加热后，可以塑造出多种形态的零部件，如曲面、弧

21、面、角度、凹凸面等形状。进行这些工作时，要先做出模具，然后将塑料加热升温，其温度达到140180范围内（视材料的厚薄），再迅速放入模具内加压冷却定型。（3）组装与连接通过加热加压成型后的部件，再进行细加工，用砂轮机砂磨毛边或手工锉削、钻孔等局部处理，以达到规定的尺寸要求。再经过连接组合为一体。连接方法一般采用粘接、螺丝连接、铆接等，其中以粘接法为最佳。3塑料模型的粘接与修补（1）粘接技法在粘接前，先将加工好的零件以积木式堆砌组成一体进行试组装，试组装是为了深历察、分析、比较整体与局部的体量关系，认定不再修改时，将各连接处用笔做上记号，拆开后涂胶粘接。选用合适的粘胶剂，一般宜采用不腐蚀或没有酸碱

22、性的粘胶，如聚醋酸乙烯乳白胶、合成胶水。牛骨胶等。切记不能用有机环氧树脂强力胶类型胶粘剂，极易造成腐蚀。粘接前，依照前面所述处理表面后，才允许粘接。具体的做法是将两个需要粘接的表面，均匀地抹涂一层薄薄的粘胶，并在内插入二根竹销定位和增加强度，然后用重物或夹钳夹紧，也可用绳索捆绑紧密，待几小时后即粘接牢固。有机玻璃、ABS工艺板的模型或部件，多以氯仿（三氯甲烷）粘接，操作时用刷子刷涂，或者用注射器针头吸取溶液，然后慢慢注入被粘面，溶剂从端面挥发，被粘面自行吸收发挥粘接力。注意不能注得太多，也不要将粘胶液弄到不粘接面上，否则会腐蚀型材，使之失去表面光洁或造成缺形。有机玻璃在没有氯仿粘接液情况下，也

23、可用油漆稀释剂来代替，但效果要差一些。另外，上述两种材料，也可用环氧树脂双管强力AB胶粘接。丙烯酸塑料（压克力）的粘接方法是采用浸泡法，先将要粘接的零件，用一小搪瓷盘（或陶瓷盘）放上三至四只小钉承托住浸泡端，注入溶剂浸泡一段时间，再把浸泡端放在被粘接件的适当位置，用重物压住直至干透。ABS工程塑料板材也可用此法粘接，效果良好。另外，还有一种热熔粘接法，主要针对断裂处的粘接，具体做法是用类似电吹风的专用工具或低功率电烙铁（一般15w左右）通电加热后，用烙铁头部尖端烙烫裂纹或粘接面。如有同类材料，可在焊接处涂上一层双管树脂胶，通过热熔后的断裂处，会得到很好的粘补效果。（2）修补技法聚苯乙烯硬质泡沫

24、塑料板材，如要修补大面积的地方，可直接用同类材料补粘上一块，干后经加工处理即可。凹孔不深的洞孔的修补，可用水与腻粉和乳胶调成腻子灰，经几次填补平后，再打磨到所需尺寸。丙烯酸塑料一类板材的修补，多以锉、锯、磨削等方法，去掉多余部分，其加工可沿用机械加工方式进行。4成型后的表面处理（1）打磨抛光塑料材料加工的模型或工件，表面是很粗糙的，只有通过表面处理后，才利于涂饰加工。基本处理方法是锉削，填补腻子灰、砂磨，用细砂布（纸）进行精加工，直到接近所需要尺寸。若模型表面弄脏并有了油污时，可用工业汽油或酒精来擦拭清除，或用肥皂水刷洗。为使制件表现有更好的效果，可在表面涂刷一层树脂胶溶液，以增强表面硬度，利

25、于涂刮腻子灰和打磨工作。塑料型材在加工过程中，大多是将表层弄得很粗糙，使材料表面变得不透明。遇到这些情况，可用抛光机抛光表面，在没有抛光机的情况下，以手工砂磨。先用细砂纸粗磨，再用一块绒布蘸牙膏，来回往复擦拭模型或工件表面，直到光亮和透明为止。（2）表面涂饰塑料型材颜色单调，需要通过表面涂饰提高它的装饰性。常用的涂饰工艺有透明徐饰工艺和不透明徐饰工艺。如ABS塑料模型的透明徐饰工艺程序及要求如下：表面处理：采用醇类溶剂或中性洗涤剂擦洗干净或水洗。涂底漆：采用丙烯酸清漆，用喷涂法均匀涂覆一层，常温下放置23小时，或5060烘干1020分钟。底漆层打磨：用400500耐水砂纸轻而均匀地擦亮。去污处

26、理：用漆用稀释剂刷涂后，立即用砂纸均匀擦拭，常温下放置30分钟至1小时。涂面漆：采用透明色漆，用喷涂法均匀涂覆，常温下放置23小时或烘干（5060）1020分钟。三、塑料模型手加工制作范例下面以ABS工程塑料制作的家用子母电话机为例介绍其手加工成型方法与步骤。l准备工作（1）从设计图中优选出一个最佳方案，按一定的尺寸、比例作出三视图、方案分解图。（2）ABS塑料板材选择0.203mm厚便可，备齐基本的粗、细加工工具及粘接剂等。有曲面变化的形态，还须用石膏或木材做成凹凸模具用阴、阳模）。（3）备好电话机以及其他功能配件。2材料的切割将绘制好的方案分解图，用复印纸转印在板材上，然后，用钩刀将所需样

27、片切割下来。注意切割时，刀口应放在转印线的外沿，避免打磨时造成尺寸的误差。3初样打磨用钳工工具、铰刀等挂出粗形，用细砂纸磨光，使曲面转折自然，表面光滑。4细部的制作在制作模型的细微部分时，应先考虑组合的顺序再进行制作，如电话机的机壳、按键、电话线到机小海绵、弹簧等辅助配件，甚至尺寸、颜色等都应有充分的考虑，使之在材料的选择上不会缺乏。（1）拐角部分处理制作角落的技巧是将小口部分藏住，一侧的面材多留一点，更整齐漂亮的制作方法是让折角的切度成V状。R角度运用于细小范围，如面与面的转折部分稍加打磨，便可由V角度转换成R角度的形状。大于R角度的制作，则需利用ABS板的弹性或采用模具加热处理成型。（2）

28、按键的处理将所需形态转印在材料上，通过钻孔机钻出粗形，在无钻孔设备的情况下，可将圆形键切成小方形，再绕四周围用挫刀或砂纸打磨逐渐成型，注意键与机壳上的键孔的公差配合，大小要吻合，使之精致完整。5组装成型经粗、细处理以后的模型样片便可进行组装工作了，此时要检查尺寸比例是否有误差。配件的制作和组合最好同时进行，在配件相互组合时，不要用针头来回注射，用力挤压，以免将ABS板腐蚀过度，造成缺形。粘接成型的正确方法是：利用注射用的针管吸进有机溶剂，例如丙酮、三氯甲烷、二甲苯等，或用含该种塑料的溶液滴入待连接的面材接头表面使之溶解，溶剂挥发后即可形成牢固的接头。这种方法还适用于不同品种塑料和热固性塑料的粘接。6细磨清洗将组装成型的模型（或分成几部分），放在水里用水砂纸细磨，使之磨去材料表面细小的凹凸和材料粉末。7表面喷漆待细磨后，彻底晾干，将模型搁在一定的高度，最好是可使之转动的台架上，选择合适的罐漆，距模型30cm左右，着力均匀的喷涂，注意不要一次喷涂过厚，由于漆不易吸收和挥发，会造成不匀和流漏现象。另一方面，喷涂过急，漆没透进材料，会造成“色浮表面”的感觉。所以，一般一件产品，最好是