什么叫手板模型

手板模型(Prototype)是指通过物理方式制作的产品设计原型,用于验证产品外观、结构、功能等设计可行性,是产品开发过程中的关键步骤。以下是关于手板模型的详细说明:

一、手板模型的定义

手板模型是设计师或工程师根据3D数据(如CAD模型、3D扫描数据)或创意手稿,通过加工或制作技术(如3D打印、CNC加工、手工雕刻等)制作的实物原型。它主要用于在量产前验证设计,避免直接开模或批量生产的风险。

二、手板模型的作用

设计验证

检验产品外观、比例、色彩是否符合设计意图。

验证结构合理性(如装配是否顺畅、部件是否干涉)。

测试功能性(如关节活动、按键手感、透光效果等)。

优化设计

通过实物发现设计缺陷(如强度不足、脱模困难、工艺限制等),并针对性改进。

调整人机交互细节(如握感、操作便利性)。

沟通展示

向客户、团队或工厂直观展示设计效果,便于沟通和修改。

用于市场推广、展会展示或专利申请。

前置测试

进行小范围功能测试(如耐摔性、防水性、温湿度环境适应等)。

评估生产工艺难度和成本(如注塑可行性、装配效率)。

三、手板模型的类型

按制作技术分类

3D打印手板

快速成型,适合复杂曲面或镂空结构。

材料多样(如光敏树脂、PLA、尼龙、金属等)。

缺点:表面精度和强度可能不如传统加工。

CNC加工手板

高精度、高表面质量,适合金属或硬质塑料零件。

适合结构件、机械部件的功能性验证。

缺点:成本高,复杂曲面加工困难。

硅胶复模手板

基于3D打印或CNC原型制作软模具,用于小批量复制(通常几十到百件)。

成本低,适合测试市场反应。

手工制作手板

通过 clay(油泥)、泡沫、木材等材料手工雕刻,常用于外观设计初步验证。

按用途分类

外观手板:验证产品造型、色彩、材质效果(如马造型摆件的形态和涂装)。

结构手板:测试装配、运动机构、承重等功能性(如可活动的马腿关节)。

功能手板:集成电子、机械等复杂功能(如发光、发声或遥控功能)。

四、手板模型的制作流程

设计阶段

根据需求创建3D模型(如SolidWorks、ProE、Rhino等软件)。

标注关键尺寸、公差和表面处理要求。

选择制作方式

根据复杂度、材料、数量选择3D打印、CNC加工或手工制作。

后处理

打磨、喷漆、电镀、组装配件等,提升外观和质感。

测试与反馈

进行功能测试、用户体验测试,记录问题并反馈给设计团队。

迭代优化

根据测试结果修改3D模型,重新制作手板,直至满足要求。

五、手板模型 vs. 量产模具

对比项手板模型量产模具
目的验证设计、测试功能大规模生产
精度要求中等(±0.1mm~0.5mm)极高(±0.01mm~0.1mm)
材料与量产一致或替代材料(如3D打印树脂)钢材、铝合金等
成本低(几百~几千元)高(几万元~几十万元)
制作周期短(几天~几周)长(几周~几个月)
适用阶段设计验证、市场测试正式量产

六、应用场景

消费电子产品:手机外壳、耳机、智能手表等功能和外观验证。

汽车零部件:仪表盘、车灯、内饰件的人机工程学测试。

工业设备:机械臂、外壳的结构强度测试。

文创产品:雕塑、摆件、玩具的外观和装配验证(如马造型摆件)。

医疗器械:外壳、按键的人体工学和灭菌测试。

七、总结

手板模型是产品设计与量产之间的关键环节,既能帮助设计师快速验证创意,又能降低量产风险。对于马造型摆件这类产品,手板模型可以验证形态、涂装、装配结构(如四肢连接),并为后续注塑模具开发提供数据支持。

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