林佳欣， 王華斌， 馮學(xué)倫， 曾舒婷， 陳 曦

（華南理工大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 廣州 510006）

工業(yè)設(shè)計(jì)ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)的現(xiàn)狀與探索

林佳欣， 王華斌， 馮學(xué)倫， 曾舒婷， 陳 曦

（華南理工大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 廣州 510006）

ABS塑料模型制作是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)高校設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作教學(xué)體驗(yàn)的支持相對(duì)不完善，影響了ABS塑料模型制作的教學(xué)體驗(yàn)。為改善這一現(xiàn)狀，調(diào)查分析高校設(shè)計(jì)專業(yè)ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)建設(shè)及參與具體過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行各方面積極有效的探索，能避免不必要的返工、材料浪費(fèi)及機(jī)器損耗，有效豐富 ABS塑料模型制作的教學(xué)體驗(yàn)。對(duì)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的教育建設(shè)和學(xué)生能力的發(fā)展具有重要意義。

工業(yè)設(shè)計(jì)；模型制作；教學(xué)探索；ABS

模型制作是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)體驗(yàn)中不可替代和省略的步驟，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)創(chuàng)意只有通過(guò)成熟的實(shí)現(xiàn)工藝才能完整地呈現(xiàn)[1]。而在教學(xué)體驗(yàn)中，模型制作能使設(shè)計(jì)師親身參與到具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)改進(jìn)，完善設(shè)計(jì)方案，從而具備從二維到三維把握產(chǎn)品形態(tài)的意識(shí)，而產(chǎn)品形態(tài)的好與壞在很大程度上決定了未來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量[2-3]。ABS塑料是目前制作塑料模型最廣泛采用的材料，工業(yè)上一般采用的注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑成型多為一體成型，且需要大型設(shè)備和專業(yè)操作人員，不利于設(shè)計(jì)師在制作模型過(guò)程中產(chǎn)品形態(tài)意識(shí)的形成，更無(wú)助于豐富學(xué)生的知識(shí)、專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)且無(wú)法鍛煉學(xué)生與他人交流、合作的能力[4]。因此，在ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)中一般采用比較原始和直觀的手工制作方法。本文重點(diǎn)分析了我國(guó)高校設(shè)計(jì)專業(yè)ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)建設(shè)的現(xiàn)狀，提出了一些探索，并總結(jié)了當(dāng)前我國(guó)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)的具體過(guò)程，且提出了對(duì)于關(guān)鍵過(guò)程的幾點(diǎn)探索。

1 高校設(shè)計(jì)專業(yè) ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)支持的現(xiàn)狀和探索

1.1 高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)的現(xiàn)狀

在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)展相對(duì)完善的國(guó)家，如德國(guó)、荷蘭，它們的工業(yè)設(shè)計(jì)院校大都以重視實(shí)踐著稱，具有較為完善的模型制作設(shè)備。上世紀(jì)初，作為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)志的德國(guó)包豪斯，就是采用手工作坊的教學(xué)模式，這也決定了該學(xué)科具有很強(qiáng)的實(shí)踐性[5]。相對(duì)而言，我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)尚處于起步階段，不存在著理論教學(xué)的廣泛性及實(shí)踐環(huán)節(jié)中設(shè)備的局限性[6]。隨著我國(guó)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)建設(shè)重視度的提高，一些工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科建設(shè)較強(qiáng)的院校，如清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院，同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院，先后建立起了日趨完善的模型制作實(shí)驗(yàn)室以供設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行科學(xué)、全面的教學(xué)體驗(yàn)。然而縱觀國(guó)內(nèi)大部分開設(shè)有工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的高等院校，關(guān)于教學(xué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)驗(yàn)室的建設(shè)仍處于基礎(chǔ)階段，由于投入不足，工作室太小，設(shè)備簡(jiǎn)陋，遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)、科研的需要，ABS塑料模型制作的教學(xué)體驗(yàn)仍然不能十分順利地完成輔助設(shè)計(jì)，建立形態(tài)意識(shí)的任務(wù)[7]。因此，分析我國(guó)高校設(shè)計(jì)專業(yè) ABS模型制作現(xiàn)狀和探索模型制作教學(xué)體驗(yàn)的建設(shè)和過(guò)程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2011-2012年在進(jìn)行的國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目《產(chǎn)品模型制作中曲面加工通用性輔助教具的實(shí)驗(yàn)研究》對(duì)我國(guó)部分高校教學(xué)體驗(yàn)中，ABS塑料模型制作現(xiàn)狀所展開的調(diào)研，在一定程度上說(shuō)明了我國(guó)高校設(shè)計(jì)專業(yè) ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)的現(xiàn)狀。調(diào)研采用問(wèn)卷調(diào)查的方式，來(lái)自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院、廣東工業(yè)大學(xué)、廣東美術(shù)學(xué)院、武漢科技大學(xué)、鄭州大學(xué)、大連民族學(xué)院、北京師范大學(xué)珠海學(xué)院等高校工業(yè)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)學(xué)、建筑學(xué)等相關(guān)專業(yè)的145名在校學(xué)生填寫了調(diào)查問(wèn)卷?？偨Y(jié)分析結(jié)論是：大部分院校安排用于 ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)的時(shí)間為 2至3周，而工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生大多選擇制作尺寸介于20*20*20～30*30*30（單位：cm）的等比例縮放家具或者同等大小的電子產(chǎn)品，學(xué)生需要在較短時(shí)間內(nèi)適應(yīng) ABS塑料板材的性能和成型工藝，基本掌握使用各種基礎(chǔ)工具加工 ABS板材制作各種形態(tài)特征產(chǎn)品模型的方法，基本上無(wú)法預(yù)留返工制作的時(shí)間。

而工業(yè)設(shè)計(jì)涉及的產(chǎn)品曲面類型十分復(fù)雜，經(jīng)統(tǒng)計(jì)大致有倒角、單一表面漸消面，延長(zhǎng)特定曲線漸消面，管狀曲面，特定截線沿特定路徑掃描形成的曲面，管狀直徑變化曲面，繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的曲面，風(fēng)扇扇葉使用的扭轉(zhuǎn)曲面，螺旋管狀曲面等十多種。國(guó)內(nèi)高校設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作實(shí)驗(yàn)室配備的用于制作 ABS塑料模型的工具大致有以下類型：

1） 測(cè)量類：角尺、直尺、曲線板、游標(biāo)卡尺等；

2） 切割類：美工刀、鉤刀、電鋸；

3） 打磨類：銼刀、整形銼、砂輪機(jī)、砂紙等；

4） 加熱工具：烤箱、熱風(fēng)槍；

5） 鉆孔工具：電鉆，臺(tái)式電鉆；

6） 裝卡工具：臺(tái)鉗；

7） 粘合：三氯甲烷[8]。

調(diào)查得出的 ABS塑料產(chǎn)品模型曲面加工部分占整個(gè)模型加工部分比例20%～100%的學(xué)生人數(shù)約占整個(gè)調(diào)查群體的80%以上，而國(guó)內(nèi)高校設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作實(shí)驗(yàn)室配備的用于制作 ABS塑料模型的工具在很大程度上限制了精確、有效、方便地制作模型曲面，因此,曲面的制作成為制約教學(xué)體驗(yàn)中ABS塑料模型制作的關(guān)鍵問(wèn)題。

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問(wèn)題的同時(shí)，學(xué)生尤其是設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備自主發(fā)現(xiàn)和判斷的能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，針對(duì) ABS塑料模型制作中曲面制作的瓶頸問(wèn)題，進(jìn)行積極有效的階段探索，使輔助建立產(chǎn)品形態(tài)意識(shí)的模型制作階段能夠順利進(jìn)行[9]。

1.2 探索高校設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作教學(xué)體驗(yàn)現(xiàn)狀的支持

我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科建設(shè)起步相對(duì)較晚，除了對(duì)實(shí)踐能力的重視不足外，教學(xué)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，而實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足直接影響到對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入[10]。針對(duì)高校設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作教學(xué)體驗(yàn)建設(shè)的現(xiàn)狀，建議從以下幾方面進(jìn)行探索以提高對(duì)教學(xué)體驗(yàn)的支持。

1） 加強(qiáng)模型制作實(shí)驗(yàn)室和輔助設(shè)施的建設(shè)。

實(shí)踐課程是學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要手段，而校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)主要的活動(dòng)場(chǎng)所，是學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培育場(chǎng)地[11]。在參與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)ABS模型制作課程的過(guò)程中，由于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室輔助機(jī)器和手持工具種類和加工精度的限制，嚴(yán)重影響了模型制作的進(jìn)度和精度，也出現(xiàn)了多次返工，導(dǎo)致材料和時(shí)間的浪費(fèi)。隨著我國(guó)進(jìn)一步加大對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)教育的重視力度，高校設(shè)計(jì)專業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)模型制作實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的重視，逐步建立起較為完善的用于教學(xué)體驗(yàn)的模型制作實(shí)驗(yàn)室和輔助設(shè)施，配備完善的模型制作器具。

2） 適當(dāng)延長(zhǎng)模型制作教學(xué)體驗(yàn)的實(shí)踐課時(shí)。

在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)課程教學(xué)體系中，可以適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的比例，增加實(shí)踐教學(xué)的體驗(yàn)時(shí)間或增加課程數(shù)，保證實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和條件。在實(shí)際參與到各院校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)完整的產(chǎn)品模型制作需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間周期。一個(gè)ABS模型的制作從測(cè)量、切割用料、加熱、粘合、打磨和進(jìn)行一系列后續(xù)加工至成為一個(gè)精度較高的成品，其中的每一階段都需要至少3～10個(gè)甚至更多的課時(shí)來(lái)完成。一個(gè)學(xué)期由小組合作完成的模型也只能達(dá)到1～2個(gè)。模型制作課程作為主要的設(shè)計(jì)實(shí)踐課程之一需要有充分的時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中的專業(yè)設(shè)計(jì)能力，創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)整合能力，這無(wú)形中增加了對(duì)于模型制作教學(xué)體驗(yàn)實(shí)踐課時(shí)的要求。適當(dāng)減少其他專業(yè)相關(guān)度較少的理論課程特別是選修理論課程的課時(shí)，增加模型制作實(shí)踐課程的課時(shí)，能使學(xué)生在持續(xù)的訓(xùn)練中不斷地將理論與實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)結(jié)合[12,13]。

3） 注重體驗(yàn)中理論與實(shí)踐的結(jié)合。

理論需要與實(shí)踐相結(jié)合，模型制作教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置應(yīng)具有目的性和針對(duì)性[14]。隨著國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)高校設(shè)計(jì)專業(yè)與國(guó)外設(shè)計(jì)專業(yè)院校交流也日趨頻繁，高校模型制作教學(xué)的課程編排在適當(dāng)參考國(guó)外設(shè)計(jì)專業(yè)院校模型制作教學(xué)建設(shè)的案例后，應(yīng)注重理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，相輔相成。理論教學(xué)必須能有效地指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)在一定程度上能再現(xiàn)理論教學(xué)的方法并在此基礎(chǔ)上力求創(chuàng)新。

2 當(dāng)前工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè) ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)具體過(guò)程的探索

結(jié)合課程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，ABS塑料模型的制作方法主要有用石膏作基模的熱壓成型法和把 ABS板材黏合成體后的打磨切削法，而一個(gè)完整的ABS塑料模型成型制作教學(xué)體驗(yàn)過(guò)程大致包括ABS板材的下料和切割，石膏底模制作，板材加熱軟化，熱壓成型，黏合，補(bǔ)土修補(bǔ)，打磨[8,15]。參考 ABS塑料模型制作教學(xué)實(shí)踐中大多數(shù)學(xué)生選擇制作的模型對(duì)象和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體驗(yàn)建設(shè)相對(duì)不完善的現(xiàn)狀，ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)過(guò)程中每一階段都存在一定程度阻礙教學(xué)體驗(yàn)的不適性和問(wèn)題，或多或少地導(dǎo)致不必要的返工和材料浪費(fèi)。在模型制作體驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)狀總結(jié)出關(guān)鍵階段的問(wèn)題并進(jìn)行積極有效的探索能提高教學(xué)體驗(yàn)的順暢性，有效提高和豐富 ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)，更好地完成工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

2.1 一個(gè)典型的ABS模型制作教學(xué)案例所涉及的環(huán)節(jié)

對(duì)當(dāng)前工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè) ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)具體過(guò)程的探索應(yīng)能以了解一個(gè)典型的ABS模型制作教學(xué)案例所涉及的環(huán)節(jié)為前提，再針對(duì)其中具體環(huán)節(jié)的具體問(wèn)題，實(shí)事求是地進(jìn)行現(xiàn)狀的總結(jié)及探索。

以實(shí)際教學(xué)中制作一個(gè)工藝燈具的 ABS塑料模型為例，如圖1所示，所涉及的環(huán)節(jié)有：

1） 計(jì)算模型尺寸，劃分所需不同厚度的ABS塑料板材（該燈具采用1mm和5mm兩種厚度的板材）；

2） 對(duì)相應(yīng)尺寸不同厚度的 ABS塑料板材進(jìn)行下料并切割成大致所需的形狀（該燈具的花瓣形狀，燈座的有機(jī)形態(tài)）；

3） 需要板材熱壓成型的形體應(yīng)預(yù)先制作石膏底模，預(yù)留充足的時(shí)間等待石膏底模硬化成型以便后期將板材附在底模表面進(jìn)行熱壓成型（該燈具頂部的球形需要通過(guò)制作石膏球體熱壓成型）；

4） 相對(duì)厚重的形態(tài)需要使用多塊類似形狀的板材相互粘合（該燈具的底座）；

5） 對(duì)切割和粘合好的最初形態(tài)進(jìn)行打磨，保證模型精度和美感（該燈具上部的花瓣形板材和燈具底座）；

6） 對(duì)需要熱壓成型的板材進(jìn)行加熱軟化，附著在底模表面成型；

7） 將熱壓成型后需要粘合的板材進(jìn)行粘合（該燈具上部的球形是利用不同的花瓣形板材進(jìn)行后期粘合）。

8） 將完成后的各個(gè)部件組合成為一個(gè)完整的產(chǎn)品。

圖1 教學(xué)中師生制作的工藝燈具

2.2 制作過(guò)程中ABS板材下料和切割的現(xiàn)狀和>探索

實(shí)際教學(xué)體驗(yàn)中，用于制作塑料模型的ABS板材厚度一般有0.5mm，0.8mm，1mm，2mm，3mm，5mm不等。實(shí)驗(yàn)探索得知，切割厚度小于1mm的ABS塑料板材時(shí)，使用剪刀，美工刀能夠順利進(jìn)行切割，減少使用成本較高的半自動(dòng)或自動(dòng)切割工具，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命，并且能多人同時(shí)切割，不存在輪流使用機(jī)器的局限性。切割厚度大于1mm的ABS塑料板材時(shí)，使用半手工簡(jiǎn)易輔助機(jī)械如手提電鋸，臺(tái)式線鋸等，切割更厚的 ABS板材時(shí)使用電鉆、臺(tái)式電鉆等排孔后彎折的方法能大大加快板材切割的速度和精度，提高 ABS模型制作教學(xué)體驗(yàn)中準(zhǔn)備板材時(shí)下料和切割的效率，如圖2所示。

根據(jù)不同厚度 ABS板材的特性，采取最有效的方法進(jìn)行下料和切割，為著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和設(shè)計(jì)意識(shí)的后期重要環(huán)節(jié)預(yù)留寶貴的時(shí)間和精力。

圖2 使用臺(tái)式線鋸切割A(yù)BS板材

2.3 制作過(guò)程中石膏底模制作的現(xiàn)狀和探索

當(dāng)后續(xù)模型制作過(guò)程中某個(gè)形態(tài)特征需要利用ABS塑料板材進(jìn)行熱壓成型時(shí)，往往進(jìn)行石膏底模的制作。根據(jù)形態(tài)特征的尺寸，將攪拌好的的石膏注入相應(yīng)尺寸的箱體，待其凝固后拆除箱體，凝固后靜置石膏至不能太軟也不可完全硬化的狀態(tài)，如圖3所示。石膏太軟不利于定型，太硬則難于加工，二次加工容易崩碎，然后，對(duì)石膏底模進(jìn)行認(rèn)真地形體打磨和修整。無(wú)經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者很難恰當(dāng)調(diào)配水和石膏粉的比例，掌握石膏的濕度。靜置石膏體需要較長(zhǎng)時(shí)間且受空氣濕度等環(huán)境因素影響，采用烤箱烘干石膏體的烘干時(shí)間由于個(gè)體石膏底模濕度的不同也難以掌控。

實(shí)驗(yàn)探索得知，采用統(tǒng)一規(guī)格并帶有刻度標(biāo)識(shí)的料筒攪拌石膏,能方便初學(xué)者測(cè)量和快速掌握石膏底模制作時(shí)石膏粉與水的比例，有效避免不必要的返工和制作底模時(shí)不必要的石膏浪費(fèi)，為體驗(yàn)底模形態(tài)的打磨和修整預(yù)留時(shí)間和經(jīng)歷，將課程重心更多地集中在形態(tài)意識(shí)的塑造上。對(duì)制作頻率較大的常規(guī)形態(tài)特征，如各種產(chǎn)品的倒角和翻邊，可以進(jìn)行歸納總結(jié)，制作規(guī)格統(tǒng)一的輔助模具，為有助于形態(tài)體驗(yàn)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)形成的模型特有形態(tài)的推敲預(yù)留時(shí)間和精力。

圖3 石膏底模制作過(guò)程

2.4 制作過(guò)程中ABS板材加熱軟化及熱壓成型>的現(xiàn)狀和探索

ABS塑料模型制作教學(xué)體驗(yàn)過(guò)程中最難掌握也是將ABS板材制作成目標(biāo)模型曲面最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，就是ABS板材的加熱軟化和熱壓成型。ABS塑料板材的軟化溫度區(qū)間為65～124℃，由于利用高溫烤箱封閉加熱板材，阻隔了視覺(jué)體驗(yàn)和觸覺(jué)體驗(yàn)，使得在教學(xué)體驗(yàn)中ABS板材加熱軟化的效果和時(shí)間無(wú)法直觀獲得。連續(xù)加熱溫度的不同以及同一加熱溫度下加熱時(shí)間的不同均會(huì)造成ABS板材軟化效果的不同。對(duì)于沒(méi)有模型制作經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生，常常出現(xiàn)將因?yàn)榧訜釡囟然驎r(shí)間不夠而未充分軟化的ABS板材過(guò)早附在石膏底模上導(dǎo)致成型不充分的現(xiàn)象或是因?yàn)榧訜釡囟忍呋驎r(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致ABS板材在未取出之前已過(guò)軟黏附在加熱托板表面的現(xiàn)象。另外，在加熱過(guò)程中，不同厚度的ABS板材會(huì)有不同程度的卷邊現(xiàn)象，在拿取軟化后的ABS板材附于形體表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同程度的手指變形區(qū)間，影響了模型曲面制作的精度。以上各種在實(shí)際教學(xué)體驗(yàn)中遇到的加熱及熱壓?jiǎn)栴}或多或少會(huì)出現(xiàn)在產(chǎn)品模型制作的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后采取有效措施避免，有助于進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。此外，在加熱過(guò)程中使用雙層夾板加熱ABS板材能夠減少板材的卷邊現(xiàn)象，預(yù)留手指變形區(qū)間和卷邊區(qū)間，如圖4所示，再在熱壓成型后去除多余區(qū)間，也能在一定程度上保證模型制作精度。

針對(duì)ABS板材加熱軟化的溫度和時(shí)間，加熱后變形區(qū)間難以控制現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)特定教學(xué)環(huán)境下使ABS板材充分軟化的溫度、時(shí)間、變形區(qū)間范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和歸納，能夠大大提高ABS板材熱壓成型的效率，減少不必要的材料浪費(fèi)，為后期必要的產(chǎn)品模型形體修改預(yù)留時(shí)間和材料，使學(xué)生在對(duì)形體的推敲上集中精力。

圖4 ABS板材熱壓成形過(guò)程中預(yù)留變形區(qū)間[16]

2.5 關(guān)于制作過(guò)程中ABS板材打磨成型的現(xiàn)狀和探索

模型制作過(guò)程中，使用銼刀、整形挫、砂輪機(jī)、砂紙對(duì) ABS板材進(jìn)行多次打磨以確保模型形態(tài)更加精確，表面質(zhì)量更加統(tǒng)一。但無(wú)論是砂輪機(jī)打磨還是手工打磨，成型速度都比較慢，細(xì)節(jié)的打磨需要使用小型銼刀反復(fù)打磨，耗時(shí)費(fèi)力。另外在打磨成型過(guò)程中，很難保證相同曲率的大面積曲面或倒角的質(zhì)量。當(dāng)使用黏合成體的ABS板材進(jìn)行打磨成型時(shí)，由于打磨形態(tài)難以控制，導(dǎo)致加工的倒角和曲面越大，浪費(fèi)的材料越多。因此，ABS板材的打磨成型適合于制作小型、表面質(zhì)量要求較高的曲面和倒角，而不適合制作面積較大且曲率變化不大的曲面，如圖5所示。在使用黏合成體的 ABS板材打磨成型曲面或倒角時(shí)，應(yīng)該有一個(gè)明確的目標(biāo)和計(jì)劃，根據(jù)制作產(chǎn)品模型的形態(tài)，合理安排和切割各層板材的大小和形狀。

合理利用 ABS板材打磨成型的方法，節(jié)省單個(gè)形態(tài)的打磨時(shí)間和減少材料浪費(fèi)，能夠?yàn)楦嗥渌螒B(tài)的制作和推敲預(yù)留寶貴的時(shí)間和精力，更有效地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)能力，創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)整合能力。

圖5 黏合成體的ABS板材適合制作小型曲面和倒角而不適合制作大曲面

3 結(jié) 束 語(yǔ)

一個(gè)完整的工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程需要理論與實(shí)踐并重，在重視理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的同時(shí)不可忽視模型制作的教學(xué)體驗(yàn)。其中 ABS塑料模型制作的體驗(yàn)教學(xué)又是高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)模型課程的重要環(huán)節(jié)。不斷地在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)現(xiàn)狀并進(jìn)行積極有效的探索，在目前發(fā)展尚不成熟的國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)及模型實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下最大程度地豐富ABS塑料模型制作的教學(xué)體驗(yàn)，提高體驗(yàn)效率，能更好地輔助學(xué)生建立產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計(jì)意識(shí)，保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品品質(zhì)，對(duì)國(guó)內(nèi)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的教育建設(shè)和學(xué)生能力發(fā)展具有重要意義。

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The Current Situation and Exploration of Educational Experience on ABS Model Making in Industrial Design

Lin Jiaxin, Wang Huabin, Feng Xuelun, Zeng Shuting, Chen Xi
( School of Design, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China )

ABS plastic model making is an important part of modern education of Industrial Design. The support for educational experience of design model making in universities in China is relatively inadequate, which influences the educational experience of ABS plastic model making.In order to improve the current situation, investigating and analyzing current construction of educational experience of ABS plastic model making and taking part in specific processes, and exploring the situation positively in every aspects can avoid unnecessary reworking, material waste and machine wear, and enrich educational experience of ABS plastic model making effectively, which has important significance to the educational construction of Industrial Design in universities and development of students’ individual capability.

industrial design; model making; educational exploration; ABS

TB 476

A

2095-302X (2013)04-0135-05

2012-09-05；定稿日期：2012-09-29

國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（201210561022）；廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（1056111135）

林佳欣（1991-），女，四川蓬安人，本科，主要研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)。E-mail：lexilam@sina.cn

王華斌（1968-），男，湖北黃岡人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)及理論。E-mail：hbwang@scut.edu.cn