第三节机械产品的造型设计§3-1产品造型设计.pdf

第三章 机械产品的造型设计 本章讨论机械产品的造型设计，包括产品造型设计和零件构形设计，其主要任务是按照 总体设计的要求进行产品造型和零件构形及结构设计，使其满足功能、性能、工艺性和人机 工程要求。对机械产品的系统设计和结构设计需要涉及到机构的运动学、动力学和机械的结 构强度、刚度，这些内容将在后续的机械原理和机械设计课程中详细讨论。 §3-1 产品造型设计 一． 产品造型设计要求 设计是一种艺术的造物活动,其本质是“按照美的规律为人造物”,这就决定了对设计 的研究不能脱离审美和人机工程的范畴。虽然“美”不是设计的惟一属性和最终目的,但就 设计成果而言,美的因素却成为考虑其优劣程度的标准之一。机械产品造型设计是应用工程 技术和艺术手段确定产品的形态、色彩、尺度关系以及材质，以塑造产品的形象，并将产品 的功能、结构、工艺、宜人性、视觉传达、市场关系与其统一在一起，以取得人——机—— 环境和谐的一项创造性设计。现代机械产品造型设计的主要依据和出发点是满足人和社会的 需要，为人们生活生产活动提供美观大方、精巧宜人的产品，提高整个社会物质文明和精神 文明水平。 对于机械产品造型设计,最早可以追溯到 19 世纪。英国著名的建筑师、工艺美术家威 廉·莫里斯要求艺术能为大多数人服务,为整个社会服务。1907 年,在莫里斯等人的影响下, 德国一些工程师和工业设计师创办了“德意志艺术工业联盟”。这个组织在大工业机器生产 的基础上将艺术和劳动结合在一起,在提高机械产品的质量,特别是在改进产品外观造型上 作出显著成效。因此,德国的工业机械产品立即在国际市场上畅销,从而促进了世界各国对机 械产品造型的重视。 图3-1 为意大利“米瑞拉”缝纫机的造型设计，对所有的细节都给以了关注，其中包括 操纵装置的精确布置及表面元件的位置。这种光滑的外壳是用压铸技术制造的，压踌技术在 当时意大利机械制造中已得到应用。 图3-1 “米瑞拉”缝纫机的造型设计 机械产品造型设计具有时代性，人们处在不同的时代，有着不同的精神向往，并具体反 1 映在产品的“形”、“色”、“质”上，当机械产品造型的形象具有时代精神意义，就会体 现产品的时代科学水平与当代审美观念的时代特征，这就是产品的时代性。 40 年代，二战结束前后，由于战争带来的动荡和苦难，人们的心情沉重，希望有一个 和平、安全的环境，所以，当时的机械产品，多采用具有柔和感的弧线形，出现了对“流线 型”产品为时尚，喜欢较为深暗、沉静的蓝、绿色冷色调作为工业产品造型的色彩。并由此 而形成该时代工业造型的特点。 50 年代，工业产品造型顺应大多数人在视觉心理上渴望得到一些平复和舒展的理念， 而逐渐地将曲线拉直，于是出现了一种具有直线和加大曲率特点的时代造型。 60 年代～70 年代，由于科技的进一步发展，特别是大批新材料、新工艺的出现，使得 产品造型在制作工艺上又具有了精炼，简洁、肯定和变化方直的可能。于是出现了方直的矩 形及其后以斜破直、以动破静，打破方直一统的梯形造型，活跃了视觉艺术的气氛。色调也 逐渐由暗而明、由冷而暖，变单调为多彩。 80 年代后，由于大规模集成电路、数控、微机、机电一体化等技术形式日新月异， 塑料电镀、工程注塑等新材料、新工艺层出不穷，产品造型的布局和构成更加简洁明快、理 智抽象、充满几何美和数理美意味的多样化表现，喜欢含有金属光泽意味的铁灰、银灰、银 黑等“宇宙色”，而且自然而然地成为了现代产品造型的时尚。 今后相当长的一段时间里，更单纯化、更简洁、更明快、结构更严谨，工艺更精巧，追 求理性美是机械产品造型的主要标志。在线型上将更多地使用直线或大曲率圆弧面加小圆转 角的造型。在色彩上将以浅淡、明快的高明低彩冷、暖色调为主。就一台机器来说，其主调 色将以“二套色”或“三套色”为主，一破过去一片灰暗或“万花筒”式的色彩风格。 二． 产品造型设计方法 1． 形态设计 “形态”包含了两个内容，所谓“形”通常是指一个物体的外形或形状。如我们常把一 个物体称作为圆形、方形或三角形。而“态”则是指蕴涵在物体内的“神态”或“精神势态”。 形态就是指物体的“外形”与“神态”的结合。从设计的角度看，形态离不开一定物质形式 的体现。以一辆自行车为例，当我们看到两个车轮时，就