手板模型制作就是將3D數據轉化加工成實物模型，都叫模型制作。手板模型制作在整個工業設計系統中占據著非常重要的一環，它是對工業設計外觀形體與思維的驗證，也是對結構工程設計可行性的驗證，是不可或缺的驗證環節。

　　當然只要進入工設行業的朋友對模型手板也不在陌生了，當設計完成以后，都是需要發出去制作模型的。手板模型制作其實就是為了驗證設計可行性能否達到理想的狀態，在設計過程中又有哪些隱藏弊端，不管是造型弊端還是結構設計弊端，都需要手板模型的制作來驗證。

　　一、工業模型制作定義

　　工業模型：俗稱手板、首板模型和快速成型，主要制作方法有CNC加工、3D打印、激光快速成型和硅膠模小批量生產。

　　工業模型廣泛應用于工業新產品設計研發階段，在最短的時間內加工出和設計一致的實物模型。設計師進行產品確認和功能測試等，從而完善設計方案，達到降低開發成本，縮短開發周期，迅速獲得設計認可的目的。

　　二、工業模型制作的作用

　　1、外觀設計評估可分為：外形尺寸，拆件比例，配色色彩，材料與表面質感等

　　2、結構設計合理性評估可分為：產品尺寸，裝配方式，結構強度，配合間隙，材料選擇等

　　3、產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、投產前成本優化可分為：結構件成本核算(哪些必須要，哪些可取消)，電氣排布優化(比如FPC走線方式等)，組裝 方式成本優化等

　　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、工業塑膠模型制作流程

　　設計文件輸出→審圖分析與報價→拆件編程→CNC加工→手工修配→表面工藝處理→組裝與品質檢驗→出貨

　　1、設計文件輸出有哪些?A，3D模型文件，以STP文件格式為準B，CMF文件，產品工藝處理效果圖。C，菲林CDR文件，產品表面有絲印LOGO或者其他圖案的CDR文件。D，BOM表清單，如果需要制作結構模型，則需要列清所有單件的材質與制作數量說明。E，特殊要求制作說明，比如結構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、接收設計文件，并確認文件內容是否完整，如有不符及時與設計師溝通。

　　B、審核設計文件與制作模型3D是否相符，如有不符及時與設計師溝通。

　　C、模型加工制作難點分析，表面處理可行性分析，有問題及時與設計師溝通。

　　D、根據模型加工制作難度，制作方式，評估制作周期，并報價給予客戶

　　拆件編程

　　A、將設計3D圖紙進行加工分類拆件，有些無法直接加工實現的部位就需要拆成幾件拼接成一體。B、將分類好的3D文件導入編程軟件MasterCAM，進行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，且原料不可有松動現象。B，再啟動機臺將編程好的3D文件數據進行全自動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文件進行核對，是否加工到位，如有遺漏，則進行二次加工處理。C，手工修復，配件上有加工難點，無法加工到位的則進行手工修復。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行修復。再比如刀具無法洗切的內直角，則需要工具進行修復。D，外觀面與特殊配合面打磨，由于CNC加工完不可能達到完全平整光面效果，會留下刀紋，則需要用砂紙進行打磨，用240號-1200號的砂號不等，從粗到細進行打磨，這樣才能做到想要的外觀效果。

　　6，表面工藝處理

　　A，根據CMF說明圖進行選擇需要表面處理的配件進行分類。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，根據要求進行分類。

　　B，根據分類將需要外發表面處理的配件進行外發。比如：電鍍件或者鋁合金氧化等，則要外發到專門的電鍍廠家，或氧化廠家，模型廠家是做不了的。需要絲印的則需要外發菲林文件，制作菲林片，跟絲印網板，待網板制作好后，才能拿回來絲印。 C， 需要噴涂的則由專門的噴涂師傅根據CMF上的PT號進行調油漆，然后直接噴涂，再放進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備，否則生意就無法做了。噴涂的時候除了噴產品以外，還會額外的噴上色板，方便后期產品量產核對顏色。D，實體五金件，如果要做拉絲或者噴砂霧面效果，則 設計師需要提供砂號，比如粗砂，還是細砂，最好也在CMF文件上面標注清楚。如果還有字符鐳雕的話，則要標明鐳雕深淺。 E，除了常規的表面處理以外，比如要做半透的，水轉印的，UV轉印的，IML等有特殊表面處理的，手板模型上是很難達到真實產品一樣的效果的，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。

　　7，組裝與品質檢驗

　　當所有的配件全部制作完畢，則需要進行組裝，而組裝流程在拆件編程階段就已經設計好，跟我們做結構一樣，要把組裝流程想清楚，才能動工，后期就根據流程一步一步裝配上去即可。

　　當裝配完成后，就需要檢查模型整體是否符合設計要求。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。結構配合上，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

　　將產品進行防跌落包裝，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、手板模型制作對產品設計有哪些影響? 由于模型制作不同開模加工成型，還是有很多弊端的，對產品設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，一種是設計檢查。

　　1，加工檢查

　　A，外觀模型檢查，是否與設計符合，表面處理工藝是否與設計一致，整體效果是否達到了預想的效果。

　　B，結構模型檢查，是否能夠裝配的上，是否有干涉的地方，是設計干涉，還是模型加工干涉，模型是否與3D相符。

　　C，模型測數，是否在設計的合理可控范圍內，通常手板制作公差在0.5-1.5范圍內，產品越大，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，設計檢查

　　A，外觀模型到手以后要做設計判斷，造型是否美觀，拆件比例是否協調，表面處理是否合理等外觀上的檢測。

　　B，結構模型到手以后，要判斷裝配后是否有結構設計缺陷，是模型加工造成的，還是結構設計造成的。

　　比如：卡扣，設計扣合量為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品變形，也是需要檢測與考慮的。

　　五、哪些產品可以做手板模型?

　　醫療，家電，通訊，車載，數碼，金融產品，軍工產品等，只要你想做，任何產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，都可以達到不錯的狀態。

　　【結語】

　　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行修復調整。

　　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，當需要小批量模型的時候，可以采用硅膠復模的方式，或者開快速模的方式，達到小批量的產量。