家电产品的造型设计

吴炎浓

身份证号码：440723197707256111

摘要：随着科技的发展，人们对家电的要求越来越高，不但要具备基本功能，而且也十分注重造型的美感。本文就家电设计的原则出发，分析了设计的造型原理，采取合适的方法，结合产品结构的主要特征和合理的建模顺序，浅谈了关于家电产品在造型设计的方面内容。

关键词：家电产品；造型；设计

前言

现代电器琳琅满目，想要得到消费者的青睐，不仅要具备各种各样的功能，还要有一副吸引消费者的外观。因此，造型设计在家电产品的设计中显得尤其重要。想要出色地完成家电产品的造型设计，就要依照家电产品的特点，结合一套合理的建模方法和技巧，提高设计效率，满足消费者对产品的各种特殊需求。

1.设计原则

1.1融入性原则

融入性原则还体现对环境保护关注。凡是对他人、对生存条件、对下一代的可再生资源带来影响的问题，均应该受到高度的关注。环保不单单意味着普通意义上产品的附产物在自然生态方面的污染还有废弃用品的再次重复使用，也包括重视产品生产能耗及运用能耗的根本性的思想，防止出现奢侈的功能引起的能源损失。

1.2安全性设计原则

由于不同人群的感知力、判断水平还有反应能力在一定程度上存在着差异，假如会出现威胁身心健康的状况，一般情况下不能在最短的时间内躲避及进行自我保护。因此，设计师在实现产品功能的同时，对有可能出现的危险的情况做出全面的预测，包括其原因、危险的程度、以及会在哪些情况和环境下出现，并针对生活环境和生理特点在些设计上消除危险。

1.3实用性设计原则

在设计时保证主要功能实现的可靠性、有效性还有持久性。当进行实际设计的过程中，尽可能的降低繁琐造型的次数，根据妥善的选材、先进的产品处理工艺以确保产品的高质量

1.4舒适性设计原则

随着消费者要求的提高，舒适性变得相当关键。普遍情况下，通常人们往往忽略了评价同龄人自己所使用产品的样式，他们比较关注的是自己使用过程中能不能有舒适性。所谓家电人机界面的舒适感，指的是于硬界面部分展示成拿起来还有操作起来两方面的舒适。

2.结合造型原理，了解造型方法

CAD的三维模型有三种，即线框、曲面和实体。早期的CAD系统往往分别对待以上三种造型。而当开展产品造型的过程中，需要第一全面掌握应用软件里的多种多样的造型方法，对造型策略的特点、有关参数还有应用技巧进行归纳，降低造型过程中的盲目性，从而实现快捷全面的预期结果。

2.1线框造型

造型能够生成、修改、加工二维及三维线框几何体。能够生成点、直线、圆、二次曲线、样条曲线等，还能给为此类基本线框元素实施修剪、延伸、分段及连接等一系列的处理，生成极其冗杂的曲线，线框造型的第二类的方法是根据三维曲面的处理再开展，也就是选择曲面及曲面的求交、曲面的等参数线、曲面边界线，曲线于曲面位置的投影，曲面于一个方向的分模线等策略以生成复杂曲线。

2.2曲面造型

曲面造型包括由曲线构造曲面和由曲面派生曲面。曲线构造曲面其中包含有：旋转曲面、

线性拉伸面、纹面、描面、格曲面等。而由曲面派生曲面包含了：等半径倒圆曲面、半径倒圆曲面、厚度偏移曲面、厚度偏移曲面、合曲面（桥接曲面）延伸曲面等。

2.3实体造型

2.3.1基础体素

（1）拉伸体：一条封闭性的曲线顺着一个矢量方向拉伸一定的距离获得的实体，还有方体。

（2）旋转体：一条封闭性的曲线环绕一个轴线旋转一定的角度而获得的实体。其中有圆柱体、圆锥体还有球体等。

（3）扫描体：一条以及多条封闭性的截面曲线顺着一条轨道根据适当的规律性运动而获得的实体。

等厚体：和最初曲面偏移指出的厚度值而获得的实体。

3.合理分析产品，确定主要特征和建模顺序

部分家电产品表面感觉极其复杂，造型过程中不知所措，然而只要可以妥善的对产品实施分解，认清产品构造的关键特征，掌握哪部分属于基本特征（例如：配合面，确保产品外形轮廓的基本特征），哪部分属于构造特征（例如：面和面间的转化、凸台、凹腔、倒圆、倒角等）。第一着手于基本特征，确保核心点，制造一妥善的造型“基体”也被叫做“毛坯”。于此“毛坯”上做好细节方面，举例来说：过渡面、局部凸台、凹腔、孔、筋条等。如此的主次明确，第一干什么，再干什么，问题就能够很快得到解决。

当进行造型的时候参考产品的关键结构设置特征曲线，根据拉伸及旋转等构建一个妥善的“毛坯”，然后选择布尔“并、交、差”进行运算，于实体间进行合并、挖除及相交成型，此外也能够选择面片体当成“刀具”把“毛坯”实体进行剪切及去除，从而得到实体的外观形状。这同样属于家电产品造型过程中极其普遍使用的造型方法。它的核心就是怎样构建高质量的面片体“刀具”。应该得到关注的是：用来修剪及分割实体的曲面片“刀具”所有的边缘均需要大于“毛坯”剪切截面具备的边缘。这个时候能够把原片体顺着切面方向进行延展，延伸片和原片体缝合结束得到的不小的片体能够当成“刀具”还能够再一次作一很大的片体“刀具”。

4.曲面造型技巧

4.1化整为零，各个击破

选择一张曲面以展示一个不简单的家电产品外形没有实际性及可行性，如此建构的曲面普遍不够的光滑，出现不小的变形，这种情况能够参考应用软件曲面造型策略，和产品的外形状况连接起来，把它归类成各种各样的区域以建立几张曲面，随之把它缝合，和选择过渡面和它想连起来。当进行区域划分的过程中，需尽可能的把所有的子域定义于四边形域里，也就是所有的子面片均具备四条边。而于一个边退化成点的情况下构建出三角形域，如此构造的曲面还不可能于此点位置出现大的变形。

4.2建立光顺的曲面片控制线

曲面的品质和构造其的曲线也就是控制线存在着一定的关联性。所以，需确保光顺的曲面，需要具备光顺的控制线。曲线的品质关键需考虑下述几个部分：①达到精度标准；②曲率主方向最大程度的做到一致；③曲线曲率需超过把做圆角转变的半径值。当建立曲线的过程中，选择投影、插补、光顺等方法构建出样条曲线，随之根据它的“曲率梳”的显示以改变曲线位置的函数次数、迭代次数、起点还有终点结束条件、样条刚度参数值等以交互式地达到曲线的修改完成它的光滑的效果。部分情况下根据线束及别的部分生成的曲面出现不小的波动，普遍是由于构造样条曲线的U及V参数分布没有均匀性以及段数有差异导致的。这种情况下根据把此类空间曲线实施参数一致性改变，以及生成适当的（取决于形状和精度）数目的曲线上的点，再通过这些点重新拟合曲线。

4.3将轮廓线删繁就简再构造曲面

我们接触到的曲面轮廓普遍是经过修剪的，假使直接选择此类轮廓线以构造曲面，通常不易确保曲面的光顺性，因此造型的过程中在实现零件的几何基本特点基础之上，能够选择延伸、投影等策略把3D轮廓线调整为2D轮廓线，同时剔除细节部分，随之构建出“原始”曲面，随之选择面的修剪策略得到曲面外轮廓。

4.4从模具的角度考虑

产品三维造型的根本目的就是制造。家电产品零件普遍通过模具生产的。所以，当进行三维造型的时候，需考虑到模具，当认清产品出模方向，需对曲面可不可以出模进行检查，有没有存在倒扣现象（也就是拨模角是负角），假使出现倒扣现象，需为曲面的控制线进行修改，重构曲面。这一点往往被忽略，却是非常重要的。

5.结束语

充分利用现代先进的造型技术，不仅可以帮助设计者完成其设计构思，提高效率和精度，而且为接下来的分析、模具设计等各项工序奠定了十分重要的基础。经过数次的反复，综合利用各方面的知识和经验，熟练地应用一定的造型方法和技巧，就可以完成高质量的产品造型设计。

参考文献：

[1]吴宇.产品外观理论与应用[M].人民出版社.2010.

[2]陈梓豪.产品造型设计[M].东南大学出版社.2011.