《数字化产品设计与制造综合实训》创新课程结题报告

1）   项目研究的背景、目的和意义：

  数字化设计和制造已经成为当今产品研发的主要途径，产品的设计、制造过程是一个有机的整体，当前的教学大都针对产品设计、制造的某个环节进行的，无法系统的、全面的向同学展示产品研发的整个过程，通过本综合实训让同学亲身参与产品研发的整个过程，熟悉产品设计的流程、规程、制造方法、设备和制造方法、过程等，锻炼同学综合运用知识的能力、设计软件的使用能力、查阅资料的能力、动手与团队协作的能力，培养对产品创新设计的兴趣。

2）   项目研究的主要内容：

本实训以鼠标、小型电扇、空气清新器为设计对象，通过市场调研、定位，确定初步设计方案，根据方案确定设计方法、设计软件，通过正逆向两种设计方法，分别进行外观设计、结构设计及效果设计，完成零件的数字化设计，通过快速成型完成零件的快速制造，对样件进行评估修改，确定最终产品模型，并进行单件生产、装配和调试。

3）   项目研究采取的方法和具体措施：

本项目主要按以下方法和步骤进行

1. 确定数字化产品设计的研究对象，通过市场调研，进行合理市场定位，确定研究对象的功能、适用场合等。通过研讨分析最后确定以儿童鼠标、微型USB风扇、车用清新器作为产品设计和研发的对象，进行快速产品开发。

2. 对研究对象进行初步的工业设计，粗步确定研究对象的尺寸、颜色、外观等，做出草图。在草图和概念设计的基础上，对鼠标模型用油腻做出整体实物模型。

3. 采用正向和逆向两种设计方式完成产品的外形、内部结构的三维数字化设计 。对鼠标模型采正逆向两种设计方式。逆向设计先通过数字化测量设备（ATTOS），采集油泥模型的三维整体数字数据，通过逆向工程软件（IMAGEWARE）将扫描的三维点云数据进行处理，对由点云数据进行对齐，提取特征线，由线生成面，然后再按照先整体后分体，对鼠标模型进行结构设计；鼠标正向和微型风扇设计采用三维设计软件（CATIA、UG）在概念草图设计的基础上，由外到内，先外观后结构，先主后次的顺序对鼠标、风扇的各个零件进行设计，最终形成鼠标装配体三维模型。

4. 快速原型制作。将正逆向设计的鼠标、风扇三维数字模型，生成快速成型设备所能识别的数据格式（STL）,经过快速成型设备（SOLID,FDM），通过将三维模型在快速成型设备上的布局、分层设置、三维打印等步骤，快速制作出实物样件，然后对样件进行评估，评价验证产品的结构、功能、人机工程、实际使用和视觉效果等，对需要修改的部分确定修改方案。

5. 对需修改的部件或产品数模进行修改，再次进行快速成型制作，评估确定最终模型。

6. 对产品进行快速制造。对最终的定型产品单一零件在MCP真空铸型机上进行快速硅胶模具制作，由硅胶模具在铸型机上通过配置不同的树脂材料，快速小批量浇铸零件。

7. 其他元器件购买及安装调试。将快速成形件或者真空铸型件，同电子元件一起进行装配，需要调整的地方通过人工处理，打磨等方法完成最终的产品。

8. 成本核算。对整个产品开发过程进行系统评价，对每个工序进行成本核算，培养同学生成成本的概念和意识。

4）    项目研究的创新性：

本综合实训以具体的产品为研究对象，将产品的数字化设计与制造有机的结合在一起，完成了产品研发中从市场需求、产品定位、外观设计、功能设计、结构设计、样件试制、样品评估，本项目是第一个完整再现了实际生产中产品快速研发的整个过程的综合性实验。

5）   项目研究取得的成果和创新心得

本小组利用Pro/E进行了鼠标正向设计，设计成果如下：

1.分型：

2.鼠标下部设计简单流程：

①.下部曲面：

②.下部初步造型：

③.下部造型附结构：

④.下部最终造型：

3.鼠标上部设计简单流程：

①.上部初步造型：

②.上部结构（1）

③.上部结构（2）：

     ④.上部最终造型：

4.key部分造型：

5.装配效果图

工业中心制作中

成品效果图

6

创新心得:

《数字化产品设计与制造综合实训》创新课程结题报

项目研究的背景、目的和意义：

数字化设计和制造已经成为当今产品研发的主要途径，产品的设计、制造过程是一个有机的整体，当前的教学大都针对产品设计、制造的某个环节进行的，无法系统的、全面的向同学展示产品研发的整个过程，通过本综合实训让同学亲身参与产品研发的整个过程，熟悉产品设计的流程、规程、制造方法、设备等，锻炼同学综合运用知识的能力、设计软件的使用能力、查阅资料的能力、动手与团队协作的能力，培养对产品创新设计的兴趣。

1） 项目研究的主要内容：

本实训以空气清新器为设计对象，通过市场调研、初步确定以通用产品来定位，确定初步设计方案为蘑菇型内置香料清新器，根据方案确定采用正向设计方法，使用NX分别进行外观设计、结构设计及效果设计，完成零件的数字化设计，通过快速成型完成零件的快速制造，对样件进行评估修改，确定最终产品模型，并进行单件生产、装配和调试。

2） 项目研究采取的方法和具体措施：

本项目主要按以下方法和步骤进行

1. 确定数字化产品设计的研究对象，通过市场调研，进行合理市场定位，确定研究对象的功能、适用场合等。通过研讨分析最后确定通用清新器作为产品设计和研发的对象，进行快速产品开发。

2. 对研究对象进行初步的工业设计，粗步确定研究对象的尺寸、颜色、外观等，做出草图。在草图和概念设计的基础上，对清新器油腻做出整体实物模型。

3. 采用正向设计方式完成产品的外形、内部结构的三维数字化设计 。快速原型制作。将正向设计的空气清新器，生成快速成型设备所能识别的数据格式（STL）,经过快速成型设备（SOLID,FDM），通过将三维模型在快速成型设备上的布局、分层设置、三维打印等步骤，快速制作出实物样件，然后对样件进行评估，评价验证产品的结构、功能、人机工程、实际使用和视觉效果等，对需要修改的部分确定修改方案。

4. 对需修改的部件或产品数模进行修改，再次进行快速成型制作，评估确定最终模型。

5. 对产品进行快速制造。对最终的定型产品单一零件在MCP真空铸型机上进行快速硅胶模具制作，由硅胶模具在铸型机上通过配置不同的树脂材料，快速小批量浇铸零件。

6. 成本核算。对整个产品开发过程进行系统评价，对每个工序进行成本核算，培养成本意识.

3） 项目研究的创新性：

本综合实训以具体的产品为研究对象，将产品的数字化设计与制造有机的结合在一起，完成了产品研发中从市场需求、产品定位、外观设计、功能设计、结构设计、样件试制、样品评估，本项目是第一个完整再现了实际生产中产品快速研发的整个过程的综合性实验。

4） 项目研究取得的成果和创新心得

本次为期一个月的项目设计过制造,其过程无疑是艰辛的,当然也取得了一定的成果.完成了空气清新器的建模.我设计的模型是一个蘑菇形状的模型,形状较为美观,结构设计也很简单,适用的场合也比较多诸如汽车,卧室啊等等.成本很低,产品的定位是普通的用户,只是传统意义上的清新器,其缺点是功能单一.本次的创新课程我也收获了很多.首先是对一款软件的熟悉,了解ugs软件的基本功能,对ugs有了一定的认识,知道其在曲面方面的强大功能,并通过具体的操作加深自己对软件的认知.其次系统的全面的学习了解了产品研发的整个过程,熟悉了产品设计的流程、规程、制造方法、设备等等.锻炼了自己综合运用知识的能力,对今后工作学习都有很大的启迪.然后这次的创新课程我的综合能力得到一些提高,譬如查阅资料,与同学老师的交流,团队合作,创新能力,动手能力.期间培养启迪了我对产品开发设计的兴趣.当然这只是一个开始,本次课程给了我们一个很好的锻炼机会，让我们在发现问题当中去解决问题，为以后的工作铺上了一条很好的道路，然我知道想要成为一名合格的工程技术人员，就必须加强自身修养，出来有扎实的专业基本功,还要有一个良好的精神面貌和健康的心理素质。积极向上、乐观自信的生活态度;稳定的情绪，遇挫折不灰心，有成绩不骄傲;能临危不惧，在困难和复杂的环境中能沉着应对;有宽阔的胸怀，在工作中能虚心学习别人的新方法和新技术，能听取不同意见，取众之长，补己之短，能互相交流经验。具有敏锐的观察力，善于捕捉有用的信息;有丰富的想象力，勇于技术创新。

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