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家用空气净化器设计——毕业论文

家用空气净化器设计——毕业论文

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-09-08 18:36    浏览量:

  河南科技大学毕业设计说明书 家用空气净化器设计说明书 摘 要 这些年,随着中国经济持续高速增长,我们的生活环境也遭到了严重的破坏。而在所有的环境污染中,空气污染已经成为危害大家身心健康最大的元凶。即使是大家长期活动的室内环境,同样无时无刻不在遭受着各种各样的有毒气体的侵蚀,从而严重的影响我们的身心安全。根据最近世界卫生组织的调查表明,全世界每年有 280 多万人死于室内环境污染[1] 。所以,改善空气质量,营造良好的室内环境已经成为当下最热门的话题。由此,空气净化器也就成为当下最理想的解决室内空气污染的工具,在目前如火如荼的空气净化的...

  河南科技大学毕业设计说明书 家用空气净化器设计说明书 摘 要 这些年,随着中国经济持续高速增长,我们的生活环境也遭到了严重的破坏。而在所有的环境污染中,空气污染已经成为危害大家身心健康最大的元凶。即使是大家长期活动的室内环境,同样无时无刻不在遭受着各种各样的有毒气体的侵蚀,从而严重的影响我们的身心安全。根据最近世界卫生组织的调查表明,全世界每年有 280 多万人死于室内环境污染[1] 。所以,改善空气质量,营造良好的室内环境已经成为当下最热门的话题。由此,空气净化器也就成为当下最理想的解决室内空气污染的工具,在目前如火如荼的空气净化的发展当中,室内空气净化器和车载空气净化器成为当下最热门的产品。 本次设计的课题是家用空气净化器设计,主要是在一定范围的室内环境下,运用滤网净化式与负离子净化式相结合的方法,有效的吸附空气中的粉尘、异味、甲醛等污染物,然后通过向空气中释放负离子,杀死空气中难以吸附的细菌、过敏原等等微生物,从而净化我们生活的室内空气,保障我们的身心健康。造型上,为了配合室内装饰的极简与美观,采用了简单的几何体变形构造的方法,塑造了简单而不失大气的外形轮廓。让空气净化器在保障我们身心健康的同时,也不影响室内环境的美观。 关键词:空气污染、室内环境、空气净化器、滤网净化式、负离子静化式this situation, a variety of air cleaner has came into being, in which the main domestic was the air cleaner for the indoor and the air cleaner for the vehicle of air purifier mainstream. On this occasion, the design of the subject is the home air purifier design. And this subject main research direction was how to design a air cleaner that can work in the door environment. Relative to technological innovation, the air purifier not only can effective adsorption of dust, odor, formaldehyde and other pollutants in the air, but also can release negative ions into the air, effectively kill the bacteria difficult to adsorb in the air, allergens and so on. Thereby, helped the indoor air environment that makes us live, obtains the maximum degree of improvement. And on the shape, in order to make the air cleaner cooperate with the minimalist and beautiful interior decoration. I use a simple geometry of the method of the deformation, shaping the simple and high grades shaping contours. KEY WORDS:: air pollution、indoor environment、air cleaner、purification method of filter、negative ion static mode 河南科技大学毕业设计说明书 目 录 前言 ................................................. 1 第 1 章 绪论...........................................2 1.1 室内环境隐患 ...............................2 1.2 空气净化器发展意义..........................3 1.3 空气净化器发展现状..........................4 1.4 设计研究的方向..............................4 第 2 章 设计调研.......................................5 2.1 空气净化器的定义............................5 2.2 国内外空气净化器发展........................5 2.2.1 国内空气净化器发展.....................6 2.2.1 国外空气净化器发展....................7 2.3 现代空气净化技术种类.......................10 2.4 现代空气净化器结构类.......................10 2.5 空气净化器的市场调研.......................10 2.5.1 设计调查问卷..........................10 2.5.2 统计分析调查数据.....................12 第 3 章 设计定位......................................14 3.1 产品工作环境定位...........................14 3.2 使用人群定位................................14 河南科技大学毕业设计说明书 - 1 - 3.3 产品设计定位................................14第 4 章 设计过程.....................................16 4.1 设计构思...................................16 4.1.1 造型想法收集.........................16 4.1.2 绘制设计草图.........................16 4.2 确定基本方案...............................19 4.3 建立产品三维模型...........................21 4.5 模型渲染...................................22 4.6 绘制工程图.................................23 第5章 产品展示.......................................24 5.1绘制设计展板................................24 5.2制作实体模型................................25 5.3制作产品展示动画............................25 5.3设计产品展示PPT.............................26 结论.................................................27 参考文献.............................................28 致谢.................................................29 - 2 - 前 言 经济的发展是把双刃剑,在带给本人们收获的同时,总会带来一些危害。这些年,伴随着经济的高速稳步增长,频发在本人们周围的空气污染现象严重的影响了本人们的生活质量。不论本人们身处何处,本人们都难逃的大气污染的荼毒。生活环境质量的下降,已经对本人们的家庭和工作造成了严重的影响。出门在外不得不带口罩,坐在家里也时时刻刻感觉不安。持续增长的室内空气污染死亡率,无时无刻不让本人们担忧。面对这种情况,本人们在鼓励国家加强环境治理的前提下。也要开始对空气净化器给予一定的重视。因为,就目前的条件下,它是处理室内空气环境污染最理想的工具。 空气净化气器,顾名思义就是在一定范围内,对不洁净的空气进行反复处理及净化以后得到洁净空气的一种产品。这几年,它的发展速度和技术储备得到了很大的提升。很多的家电大亨对开始涉足这个领域。目前,在全球家用电器产品领域,空气净化器已经占有不可抹灭的市场地位。根据最近中商情报网的调查,去年空气净化器在家电领域所占有的市场份额特别大,而且它的消费同比增长率超过 30%,是所以家电产品中销售速度增长最快的产品[2] 。所以如何设计一款高质量的空气净化产品已经成为当下家电领域最热门的话题。 目前市场上的空气净化器主要是以室内空气净化器和车载空气净化器为主流。本次的设计课题是室内空气净化器设计。主要的目的是设计一款能更大程度上提高净化器效率,而且在造型上能够与室内环境达到完美融合的产品。就当下,相对已经▲★-●比较成熟的空气净化技术和内部结构的基础上,本次设计的着重点是空气净化器的造型设计。在整个设计过程中,本人将结合在大学期间学到的很多的设计方法以及设计思路展开空气净化器的设计。步骤大致从市场调研到产品定位,在绘制设计草图和三维建模。最终确定设计方案,在通过 3D 打印技术生产出实物模型得到最终产品原型。在每个设计步骤中,将会结合在大学期间学到一些专业基础知识和技能,使得整个设计能够在有条理得基础上获得突破性的创新。 - 3 - 第1章 绪论 1.1 室内环境隐患 要正确地把握设计与环境的相互关系,首先应该对环境的概念有一个正确全面的认识[3] 。室内环境污染一直是这些年热门的话题。丛每年的雾霾现状到今年最热门的柴静《苍穹之下》的视频里。都可以看到,目前室内空气环境所存在的巨大的安全隐患。平时,也许你在忙碌的工作中完全忽视了你所处的室内环境,或者你对于刚刚装修过的房子的安全性问题还没有太大的重视。其实,往往就在这些不经意的事情之中,你的生命或许就会在不知不觉的室内空气污染中,慢慢走向消逝。据北京市相关医院调查公布,室内空气污染会造成肺癌、慢性阻塞性肺病、哮喘病、白血病等疾病。根据调查,在全世界的的哮喘病死亡人数中,有 30 万人是因为室内环境污染导致的。[4] 室内环境污染主要是以甲醛、苯、三氯乙烯等室内化学污染物为主。而这些污染源除了大气环境污染带来的以外,主要是以室内装修和新家具释放出的有毒化学物质产生。面对如此严重的室内环境安全隐患,如果我们还是一如既往的选择忽视。那么我们的健康将会受到很大的侵害。所以,选择合适的处理方法关系到我们自身以及家人的生命安全。 1.2 空气净化器发展意义 在如此恶劣的室内空气环境下,随着人们对室内空气污染安全性觉悟的提高以及生活经济水平的增长,于是人们为了改善生存的环境,空气净化器的发展将会是市场需求的必然趋势。就目前的科学技术水平来说,空气净化器的运用能够很大程度上降低室内环境污染对我们的身体健康所造成的危害,从而提高我们的生活质量,改善我们的生活环境。所以,空气净化器的发展不仅能够改善人们的生活质量,提高人们的身体素质!还能催生出一个新的家电行业,从而促进经济的增长。我们的生活,需要我们细心的照顾,一款空气净化器将会对你的生活起到质的改变,让你不用再 - 4 - 家里也牵挂着今天的空气污染指数! 1.3 空气净化器发展现状 这些年,由于受中国雾霾天气的影响,空气净化器成为家电行业的宠儿,国内外很多家电生产厂商都竞相追逐,都想在净化器领域里分一杯羹。中国的空气污染现象,就像是给空气净化器发展的一味催化剂,人们在当下相对富裕的经济条件下,都想要过上一份舒适安全的家庭生活。虽然,我们不能因为▪•★产业的发展,而因此鼓励环境污染,但是当它出现时,我们要为了解决这个问题,而找到既行可效的办法!所以,嗅觉灵敏的商家就能够成为这个领域里的先行者,在一定程度上,占据着市场份额。譬如,目前国内的家电大亨美的、海尔这些品牌,这些年都在空气净化器领域的研究投入不少成本。甚至连生产手机的小米,也闻到了净化器领域的商机,转头研究空气净化器。由于国外的工业化进程比较早 ,所以他们的空气净化技术都已经相对成熟,很多老牌的家电行业都在这个领域发展多年,仍然还在不断投入资金。毕竟,就当下全球的空气环境来说,普遍都不理想。所以,改善家居生活质量问题,在这个和平的年代将会成为很多国家所重视的方向。 但是,就中国目前空气净化器发展领域的分析,目前国内的空气净化器由于刚刚起步,还相对存在很多问题。主要表现为:(1)、没有明确的产品价格,目前市场上的空气净化器的产品价格低的有好几百,高的有好几万。如此大•●的价格悬殊,容易造成消费者的选择迷茫(2)、产品偏向于多功能化,而忽略了主要的净化空气的功能。譬如如今的空气净化器不仅能够净化空气,而且有的还兼具着手机充电、加湿空气等功效。然而,空气净化的效果却一直不容乐观,没有得到太大的发展,反而有些还容易造成二次污染,危害大家的生命安全。(3)、没有明确的净化标准。由于目前国家还没有制定明确一项明确的空气质量评估数据!所以很多空气净化器的生产厂商都钻这个技术空子!在实际上没有达到净化标准的前提下,就向顾客出售,而消费者却无从查起。 所以,目前国内的空气净化器领域还是一个很大市场,在没有国家相关政策的限制下,不论各行各业的商家都在想这个领域有所涉足。但是, - 5 - 要想在这个领域最终站稳脚跟,就必须要有足够的技术储备和设计能力,不难,终有一天会被市场所淘汰。 1.4 设计研究的方向 所以在这种发展现状下。本人决定设计一款高效能的空气净化器。通过对目前市场的研究及其调查。本人确定这次课题的设计方向是空气净化技术的提高以及外部造型的美观性的改善。在这种基础之上,也可以考虑一些空气净化器的辅助功能,从而增加它的特色。本次设计课题的研究方向将会从这几个方向展开。 - 6 - 第 2 章 设计调研 2.1 空气净化器的定义 空气净化器一般是指能够对空气中的污染物具有吸附、分解或者转化的效果,从而提高空气清新度的产品。目前的空气净化器主要是对 PM2.5、粉尘、花粉、甲醛、异味等污染物和细菌、过敏源的微生物起作用。 2.2 国内外空气净化器概况 2.2.1 国内空气净化器概况 通过对即将举行的 2015 第三届北京空气净化器展览会的调查,据评估,将会有 300 多家知名空气净化器生产企业会参加。这也就反应了国内竞相追逐的空气净化器产业的急速增长,以及国家对空气净化领域的重视。通过调查中国的空气净化器,在众多良莠各色的产品中,能够看出目前国内生产空气净化器相对较好的品牌是美的、海尔、海信、亚都、创迈等品牌。所以,通过对这些品牌的空气净化器的调查就能够大致反映出中国目前空气净化器的发展现状。(如图 2-1、2-2、2-3、2-4)在这品牌的空气净化器中不难发现目前国内净化器设计上普遍存在的以下几个弊端。 (1)、如今在国内市场上的多数空气净化器主要采用的滤网技术是 HEPA 技术,而这种技术由于要定期更换滤网,所以在操作上会比较繁琐。而且,如果滤网没有及时更换,空气中的灰尘和细菌会堆积在滤网上,造成滤★-●=•▽网堵塞,从对室内空气造成二次污染。(2)、目前国内空气净化的生产和设计都有点急图 2-1 美的空气净化器 图 2-2 海尔空气净化器 - 7 - 功近利的感觉,往往都不愿意自主研发,而是抄袭国外的净化技术和外形,缺乏创新性。对于整个行业的发展将会起到拖滞作用。(3)、厂商对于空气净化器的安全性问题考虑不周,由于没有定性的国家检测标准,所以容易挤进很多不良的商家,从中牟利!对空气净化器发展产生不良影响! 2.2.1 国外空气净化器概况 由于国外的工业化比中国早,且他们的设计理念也比中国先进!所以,国外很早就涉足空气净化器的研究,它们净化空气的技术比中国目前市场上流行的的净化技术要先进很多。而且在造型上,它们有更多自己的想法,能够因所处的环境而有所创新。所以国外的空气净化器在中国比国内的更所追捧!据调查,在中国的空气净化器销售领域,国外品牌占据了超过 80%的市场份额,国内品牌市场份额却不足 20%[5] 。所以看到如此明显的差距,更加应该鼓励我们要做好每一步设计创新,而不是一味的抄袭! 在国外的空气净化器中主要是以夏普、松下、飞利浦、伊莱克斯等为领导品牌。这些公司都市全球家电业知名大品牌。他们用了很多的功夫在技术创新和造型创新上。(如图 2-5、2-6、2-7、2-8)注重创新设计,是它们区别国内生产厂商的本质区别。这些国外品牌的空气净化器,从美观的角度和人机交互上体验感,绝对比国内品牌更加能够吸引消费者的眼球。 图 2-3 海信空气净化器 图 2-4 创迈空气净化器 - 8 - 所以,通过对国内外空气净化器的调查,本人总结出以下几点用于确定本次课题空气净化器设计的发展方向:(1)、在净化技术上尽量要绿色、无二次污染,同时要符合国内的市场详情。(2)、在造型上,在结合目前国内净化器的内部结构的基础上,寻求创新性元素,造型尽量能够与室内环境相匹配。(3)、面对当下★◇▽▼•移动互联网时代的到来,智能家居产品成为了当下家电发展的主方向,所以设计一款智能化的空气净化器将会成为一大主流。(4)在设计的过程中可以适当的借鉴国外的设计产品,但是不鼓励抄袭,需要在了解这种产品的基础上,才能够有更大的创新。 2.3 现代空气净化技术种类 通过在网络上调查发现,近几年空气净化技术得到了迅猛的发展,净化种类品种繁多!工程师和设计师们在遭遇的一次次净化技术问题面前不图 2-5 夏普空气净化器 图 2-6 松下空气净化器 图 2-7 飞利浦空气净化器 图 2-8 伊莱克斯空气净化器 - 9 - 断寻求突破革新,加强人机交互,重视产品智能化发展。目前国内外的净化技术主要分为以下几种: 1、物理净化方式:就是指通过物理作用的手段把空气中的有害物质清除,得到洁净的空气的一种方式。主要分为吸附性过滤活性炭技术和机械性过滤HEPA 网技术。活性炭技术是利用活性炭的吸附功能,通过把空气吸入净化器,去除空气中存留的污染物,使空气质量得以改善。它的缺点效率较低、易脱附(如图 2-9)。HEPA 网技术是一种高效空气过滤器技术,主要是通过净化器吸入空气,通过 HEPA 过滤网,吸附空气中的污染源,让空气变的洁净[6] 。它的缺点是滤网需定期清洁或更新,容易造成一定二次成本,且更换滤网比较麻烦。(如图 2-10) 2、静电式净化方式:这种净化方式的工作原理是通过静电除尘技术,让空气中的灰尘和其他污染源带上正电荷,然后被带有负电荷的电极板吸附,这种净化方式的优点是可以吸附和过滤如细胞般大小的微粒。基本上对所以的污染源都起作用,它的缺点是断电后,电极上吸附的粉尘会在次脱落,如果长期没有清洗电极板,很容易造成二次污染。 图 2-9 吸附性活性炭技术 图 2-10 机械过滤技术 图 2-11 静电式净化技术 - 10 - 3、化学净化方法:这种净化方法主要是通过以下媒介物质与污染源发生化学反应,而达到净化空气的效果。主要分为光催化法和冷触媒催化法。所谓光催化法就是空气在通过光催化空气净化装置时,能够有效的促进空气中污染源发生化学反应,产生无毒无污染的物质[7] 。缺点是会对人体会造成一定的光辐射。而冷触媒催化法是能够使污染源在室温条件下与污染源发生反应,分解出对人体无毒无害的物质。(如图 2-12) 4、负离子★▽…◇法。它是利用净化器所释放出来的负离子与空气中的存在的污染源接触后,得到无毒无污染的物质。而且,它还能够中和空气中的活性氧,让空气的清新度更好。缺点是负离子可能会对人体健康造成一些危害,杀死一些对人体有益处的细菌。(如图 2-13) 图 2-12 化学净化方法 图 2-13 负离子净化法 - 11 - 通过对空气净化技术的调查,在分析了各种净化器方式的效果已经成本的基础上,本人选择了负离子+ HEPA 滤芯的化方式。因为相对而言,通过空气流动,HERA 式净化技术能够净化空气中的化学污染物!而继续通过空气净化器释放负离子,能对空气中一些角落里的细菌、过敏源起作用。所以这种综合式的净化方式能够达到更好的净化效果,而且相对比其他的方式更加廉价。 2.4 现代空气净化器结构类型 通过在网上调查几种品牌的空气净化器结构,本人发现目前空气净化器的结构类型主要分为两种:塔式结构和箱式结构。塔式结构就是内部的进风口、滤网、风扇、电机、出风口沿垂直水平面由下到上分布。(如图2-14)而箱式结构是这些部件沿垂直水平面由左向右平行分布。(如图2-15)这两种结构都是各有特色:塔式结构可以更好的改善风道结构差的特点,让室内的气流形成一个循环链,能够的对室内空气的每一个角落的空气净化,缺点则是外形受结构限制较大,相对而言比较占空,而箱式结构的外形则比较不受限制,占空间范围较小,但是气流性较差[8] 。 图 2-14 塔式结构 图 2-15 箱式结构 - 12 - 2.5 空气净化器的市场调研 2.5.1 设计调查问卷 室内空气净化器调查问卷 1、您的年龄() A、20~30 B、31~40 C、41~50 D、其他 2、您的性别() A、男 B、女 3、你的受教育程度() A、初中毕业 B、高中毕业 C、大学毕业 D、其他 4、您觉得室内空气质量对身体健康重要吗?() A、重要 B、一般 C、无所谓 D、不重要 5、您对目前的生活环境的空气质量感觉如何?() A、好 B、一般 C、很差 6、您对室内空气净化器的了解程度如何() A、非常了解 B、一般 C、不了解 7、您对室内空气净化器的了解程度如何() A、重要 B、一般 C、无所谓 D、不重要 8、您以前使用过空室内气净化器吗?() A、使用过 B、没使用过 9、如果您使用过空气净化器,您更关心空气净化器哪些方面的问题 A、噪音 B、控制 C、便捷● D、美观 E、智能化 10、如果您选择室内空气净化器,你会选择哪个价位() A、1000 以下 B、1000~2000 C、2000~40000 D、4000 以上 11、您要求空气净化器的外形材质到达哪些要求(多选) A、安全 B、结实 C、绿色 D、便宜 E、美观 12、您更喜欢哪种外形的空气净化器() A、简洁型 B、可爱型 C、时尚型 D、与室内环境搭配 13、您更喜欢空气净化器的哪种操作方式() A、按钮式 B、触摸式 △▪▲□△C、遥控式 D、智能感应触摸式 - 13 - 14、您更喜欢哪种色彩类型的的空气净化◁☆●•○△器() A、亮丽色系 B、简单色系 C、鲜艳色系 D、与室内环境搭配 2.5.2 统计分析调查数据 在通过对问卷调查之后,在里面按每个年龄段选出 100 人进行统计分析。得到了以下的消费者年龄与关心空气质量、了解空气净化器以及购买空气净化器的人数的一个柱状图(如图 4-16) 通过这个柱状图,可以看出面对目前恶劣的空气环境,基本上 50 岁以下的人们都是比较关心本人们生活的室内空气质量的问题。但是对于 20~30 岁的调查者,他们可能比较年轻,对于空气净化器基本上没有深入了解它的作用。而且由于经济原因,也基本上没有人会购买空气净化器。从图中可以看出,空气净化器的主要购买群体是 30 到 40 的人群。他们在关心自身健康的同时,也有能力购买空气净化器来提升他们的生活质量。 然后,在通过以上的问卷调查,分析 100 个使用过空气空气净化器的调查者在空气净化器在设计上的想法。(如图 4-17、4-18) 通过两扇形图表的分析。可看出,在空气净化的功能要求上,人们普遍认为在空气净化器的噪音和操作上能够得到改善。在对于空气净化器的造型上的设计风格,大部分人认为空气净化器的造型要能够符合室内的装图 4-16 空气净化器市场调查柱状图 - 14 - 修风格,其次人们都偏爱于简洁时尚的外形。这样能够让空气净化器对室内装饰起到一种点缀的作用。 通过本次的设计调查环节,基本上了解了空气净化器的技术、结构、消费主体、功能等的内容。为接下来空气净化器的设计定位以及设计过程的进行做了一个铺垫。从而,我认识到,设计调研室整个设计的“眼”,它的顺利进行,让你接下来的每一步都能够在有明确目标和方向的前提下顺利的进行! 图 4-17 图 4-18 图 4-18 - 15 - 第三章 设计定位 3.1 产品工作环境定位 针对此次的空气净化器设计课题,在经历了上面的调查问卷和分析结论后。本人决定把产品的工作环境设定为一定空间范围的室内环境。设计的方向是室内空气净化器设计。因为,在上面的数据中表明,室内活动将会成为人们最主要的活动场所。我们每天的大部分时间都会在这里度过。构建良好的室内空气环境,将与大家的身体健康及其相关。 3.2 消费人群定位 通过上面的问卷调查,考虑到目前的空气净化器技术。消费的人群定位为受过一定教育的都市白领青年。因为,在目前的社会中,只有生活在大城市的有些知识储备背景的青年才会为了他们以及家人的生活环境买单。所以,针对这些人的喜好和习惯设计产品,将会更容易被大家所接受。 3.3 产品设计定位 1、造型定位。在以上消费人群以及结构的基础上,初步将产品的外形定位为有创新,时尚感。产品的造型在设计的时候需要能够更加符合现代都市白领们的喜好。打造一款吸引他们的创新型产品。但是由于受加工工艺的限制,造型又不能过于复杂。尽量避免多曲面造型。初步认为采用几何体构造的方法来设计空气净化器的外形。 2、色彩定位。色彩的选择要考虑到现代的装饰风格和当下都市白领们喜欢的流行色。尽量在色彩的选择上需要达到简约、时尚、高雅的特色。能够与当下扁平化设计风格相匹配。尽量采用黑白灰的色系,或者淡蓝和淡绿等色系风格。 3、材料定位。设计需要从经济、实用、美观的需要◆◁•出发,合理和有效地使用各种不同的材料[9] 。考虑家庭小孩和老人的安全性。产品的外形材 - 16 - 料必须采用无毒无污染的材料。同时为了提高产品的科技感,采用一些拉丝金属材料能够给产品起到点缀的作用。在产品的内部,在结合了前面的调查报告的情况下,选择 HEPA 滤网,能够对环境起到更好的保护。 4、结构定位。在以上的调查分析中,为了适应更多变化的产品造型,本人决定将本次产品的结构定位在箱式结构和塔式结构上。这种结构能够更好的发挥产品造型的魅力。同时与家居装饰也能能够更完美的匹配。 5、功能尺寸定位。产品的主要功能无疑是空气净化功能。难后可以结合目前市面上卖的比较好的一些同类产品中的辅助功能,为产品的多样化增添色彩。而且,由于手机互联网时代的到来,产品要实现智能化、可控性、人机化的特点!而尺寸的选择应遵循经济地满足设计要求的原则。[10] 在涉及人体尺寸的产品中,设定产品功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数,而人体尺寸百分位数的选用又与所设计产品的类型密切相关[11] 。首先本人把产品的大形尺寸的长定位为 20cm~50cm 之间,宽定位在 15cm~35cm 之间,高定位在 60~90cm 之间。这样在接下来的设计中就能够有个大概的形态方向了。 设计定位是设计方向确认的一个重要的环节。在这个环节里,你需要为以后的设计过程做好前瞻性的定位方向!为接下来整个设计能够有条不紊的顺利进行打基础。 - 17 - 第4章 设计过程 4.1 设计构思 4.1.1 造型想法 回顾往昔的设计课程。本人决定采用了头脑风暴的设计方法来发掘自己的想法。这样才能够集思广益,更好的发掘出别样的创新。头脑风暴是一种有效的技巧,于寻找新想法去解决特定的问题时,有助于摆脱常规性的想法,头脑风暴法是通过小组会议的形成,让旁边其他的成员参与这个自由抒发想法的环境当中,在这样一种氛围中自由提出想法,并彼此之间相互激发,产生共振,从而诱发出更多的想法。[12] 这种设计方法现在已经基本成为设计界想法来源的最主要的设计方法。在几个同学的帮助下,本人得到了自己大概认为正确的造型。本人选定了几种几何体构造以及仿生的想法。然后本人通过在网上调查目前市场上的一些空气净化器的造型,加上刚刚的造型定位以及结构的选择,基本上确定了几种造型想法。 4.1.2 绘制设计草图 设计草图是指在设计的开始阶段,有了设计想法后,迅速的在纸上把自己的想法记录下来的过程,一般追求的想法的表现,在实际效果上不追求太过于准确。而设计草图又分为设计概论草图、解释性草图、结构草图、效果式草图。所谓设计概论草图指的是设计初期的想法记录。没有实质性的材质、结构、功能等的表现,纯粹是为了把想法快速的记录下来。而解释性草图,就是对产品中的一些细节结构以及按钮的功能做一个大概的功能注释,基本要求,能够表达出产品所具有的功能。结构草图则要求是产品的结构的爆炸图,是对产品内部结构的一种诠释,让人能基本了解产品内部的构成要素。效果式草图则要产品的材质、尺寸比例、透视效果以及功能定位都要达到一定的效果。也是对前面几种设计草图的最终整合。在本次的设计课题中,本人主要是采用了绘制设计概论草图和效果式草图的绘制方法来表现产品想法的。首先在以上造型想法的基础上,通过查阅有关的调查资料。把每一种想法迅速的绘制出了几种可行性的设计方案。然后在经过反复的修改与优化,最终得到了十种可行的设计造型方案。然后, - 18 - 在结合了上面设计定位中对产品颜色、材料、结构、功能的定位的基础上,开始绘制设计效果式草图。这个过程中,需要把产品的造型以及功能都表现清楚。最终能够基本向人们展示它的效果。(如表 4-1) 想法 1:这是一个由放形体的切割变形得到的产品造型。整体简洁干净,透入出极简化设计的理念。高雅的灰色基调,能够与大部分的室内环境相融合。按钮是控制,让整体展现一种骨感美。 想法 2:这个设计的想法来源于几何体切割,整体的造型是由方形体切割而来。简约时尚的造型外表,在配上亮丽的蓝色,让整体凸显出一种简单的美! 想法 3:这是一个通过仿生设计得到的形体。从整体的前端看去,会发现像螳螂的脸部外形。两端的指示灯像是螳螂的耳朵。整体造型圆润、优美,在配上朴实的灰白颜色,让整体变的简约时尚! - 19 - 想法 4:这个产品的造型想法来源圆柱形的切割与拼凑,组合法的运用在这里表现的很到位。给种几何体的组合,让整体显得丰富,简单的格调灰,为造型增添了一分时尚! 想法 5:此设计的造型想法来源于汉服的造型。从正面看去,取了汉服文化里面上面宽大,腰部瘦小的特色,整体柔美,曲线婉转。淡黄色的基色,让整体显得亮丽,凸显出造型的高贵格调。 想法 6:这个设计的造型想法来源于方体的拼凑。用的是设计思维里面的组合法!整体以灰色基调为主,凸显出华贵、简单的特色。 想法 7:此设计的造型想法来源于组合法。通过几个几何体的拼凑于切割得到这种简单的造型!整体平滑、简洁,塑造了一种简约式的美感! - 20 - 想法 8:此设计的设计想法来源于圆柱形产品。顶部水纹式设计风格,让整体变的柔和、优美。灰色的基调,能够适合大多数的室内场景,表达了简约设计△▪▲□△的风格特色。 想法 9:造型的想法来源于组合法的运用!整个构造由长方体、球形曲面、婉转形曲面构成。在柔美种有简单、在简约中掺杂优雅。整体给人时尚、高贵之感。 想法 10:这个方案的想法是取于流水型曲线的风格,整体的造型曲线模仿流水的效果,附有自然美得气息! 前方的指示灯像是一个水滴的效果!白色与淡黄色的完美结合,让整体流动着高尚、简约的气质美! 4.2 确定基本方案 在有了设计草图的基础上,现在需要从这十张草图里选择出三种基本方案。这也是设计过程中,对设计想法的逐步筛选的一个过•☆■▲程。设计是一个需要集思广益的过程。需要旁边同学的帮助和老师的指导。在确定方案的过程中,本人找到了指导老师,通过与老师的分析▷•●与最后考虑的一些成型工艺等因素。最终确定了草图中的三种比较有创意且可行的方案。(如图 4-11、4-12、4-13) 表 4-1 设计草图 - 21 - 主方案 1:选择这个想法做此次设计的主方案之一,是因为它相对而言,更加注重想法和创新。这个方案的想法是取之于中国古典文化中的汉服文化!借用汉服柔美的造型曲线勾勒出产品的外形轮廓!让整体在覆盖文化气息的同时,也散发出女性气质的魅力. 主方案 2:此方案的想法比较新颖独特,它是融合了仿生设计的原理!借用了蟋蟀的前脸造型来塑造产品的整体造型的!巧妙的仿生设计,让产品附有一丝自然之美的韵味。它同样是在柔美的曲线中起变化,永于塑造产品简单、华丽的造型特色! 主方案 3:同样,这个想法也是运用了仿生设计的原理!它所仿生的是自然水流的曲线之美。自然之物永远是设计师最大的宝库。优美自若的造型曲线,勾勒出产品的每一条轮廓,像是产品的细节骨架,赋予它一丝丝淡然的生气。 所以,在结合了这些草图上的造型想法,我选定了这三个产品做为预定方案。设计就是在这样一步步的择优与排除中删选出最理性的设计想法。我们不能忽视自己的每一次头脑冲动,它都将会是你设计源源不觉的思路来源。 图 4-11 方案 1 图 4-12 方案 2 图 4-11 方案 3 - 22 - 4.3 建立产品三维模型 在设计过程中,为了让设计想法更好的展示,将会用到很多的设计工具。每一种设计工具的运用都是对设计思维的一次更逼真的效果表现。所以,为了能够展示出设计想法的最终效果。接下来,需要建立产品三维模型。在这次的设计课题中,用到的三维建模软件是 Rhinoceros 5 .0。 在整个建模过程中,是一个漫长且复杂的过程,无时无刻会出现一些新的问题需要解决。同时对产品的造型也会在这个过程中有一些略微的修改。建模过程的每一步都是对产品原型的一次展示。最终它将会在这个软件里面展示出你的初级想法(如表格 4-2) 方案 1:这个模型是一个全曲面的构造,整体的模型效果在犀牛的视窗里已经基本上能够表现的清楚了!在这个方案的建模过程中,遇到了很多问◇•■★▼题!都是在经历一遍遍的反复修改,才得到这个模型的最终效果。 方案 2:此模型是一个圆桶装的曲面模型,整体的构造细节较多,需要一步步的反复斟酌!这个模型的困难之处是进气孔和出气孔的设计! 方▪▲□◁案 3:此模型的构造取于流水型的曲线,所以在建模过程中要结构曲线的细微调整与曲面的不断重建才能够得到最好的效果。充分运用网线工具是建好这个模型的关键。 方案 1 方案 2 方案 3 - 23 - 4.4 模型渲染 在经历了漫长的建模过程,终于迎来了一丝曙光,产品的初期模型效果出来了。在接下来的工作中,在做了一些细节的修改后,就是对产品进行渲染。在工业设计领域有这么一句话:三分建模七分渲染。可见渲染这一步,对于整个模型的最终效果展示至关重要的。首先,用到的渲染工具是 keyshot5.0,它能够让渲染的效果更加接近于实物。在渲染前,要结合当前对产品材质的定位以便在渲染器中选取大概的材质范围!同时色彩上的定位,也能够为产品上色做好前期的准备工作!整个的渲染过程是在keyshot5.0 中反复的添加各种材质来得到一个相对更好的效果。难后在调节场景中的 HDR 使得渲染的效果达到最接近实物的感觉。最后,为产品中的按钮,以及其他的一些部件贴图,以求产品渲染的效果更接近于实物。(如图表 4-3) 方案 1:这是第一个设计方案的渲染效果图片。主要选用的是车漆材质和塑料材质。整体的配色效果凸显出亮丽时尚。 方案 2:这个方案的渲染效果,比较的简约朴素一点。黑白相间的配色,让整体显得有一丝大气、高贵。 方案 3:这个方案是我比较中意的方案!渲染效果整体展露一种自然之美的气息。充分运用车漆、金属、塑料等材质的完美搭配,让整体显得格外的优美。 表格 4-2 产品建模 - 24 - 所以,在结合了以上的渲染效果和产品的设计想法,我决定把方案 3作为本次家用空气净化器设计课题的主要方案。在接下来的设计过程中,其它的一些步骤将会围绕着这个方案而展开。 4.6 绘制工程图 在以上确定的最终主方案的基础上,接下来是绘制主方案的产品工程图。产品的工程图是设计中不可缺少的一个环节,最终的产品能不能够生产都要借助工程图的指导才能够完成。工程图就是依据国家给定的工程图绘制标准,绘制出产品的三视图所得到的有条理的、有加工工艺的图纸。在这个过程中,将会用到到 Auto CAD 这款工程图软件,以及结合《工程制图》中学到一些工程图绘制标准的规范知识。首先,通过犀牛能够标注和制作产品的初期工程图,然后导出的初期的产品的工程图,但是还没有既定的国家标准,所以接下来需要在 CAD 中做一些尺寸的标注以及修改,以及一些工程部分的标注,最终才能生成符合规定的产品的工程图。 整个设计过程进行到▼▼▽●▽●这里,就已经基本完成了。在本次设计过程中,本人发现以下几个需要注意的问题。(1)、在设计的初期一定要做好草图效果的绘制,不能只是表现个大概。在绘制草图的时候就应该要思考每一条曲线,等会再 rhino 中要如何去表现。不要等到建模的时候才去思考这个问题,因为这样会使得整个建模过程变的很慢。(2)、在建模阶段,由于一些曲面部分的衔接会导致整个模型破面的危机。所以,手绘之初就要考虑模型的可行性。最好不要一边建模一边修改。即使有修改也要保证模型大体是不变的。不难你的整个模型都将会前功尽弃。(3)、在渲染的◇…=▲时候,由于 keyshot 基本上会占用电脑全部的 CPU,所以在渲染的时候一定要保证 rhino 已经保存并关闭,而且给模型附上材质后要保存文件,以防渲染的时候容易卡死,导致前面做过的文件丢失,这样你的整个渲染过程又将白费功夫。设计是一项细心的活,在设计过程中的每一个步骤,都将对你后续的进度起一定的影响。所以,我们要踏实的做好每一个步骤。保证整个设计过程的顺利进行。 表 4-3 模型渲染效果图 - 25 - 第5章 产品展示 5.1 绘制设计展板 设计展板是对设计的产品的一种具象化的展示。是为了更好的向别人表达你的想法和整个设计产品。通过结合在大学期间学到知识,一个设计展板中基本要包括产品场景展示、产品原型展示、产品细节展示、产品设计说明这些要素。在这个过程也是考验平面设计素质的一个过程,我们需要合理的安排自己的版本,让整个展示看起来美观、大气。在产品展板的设计中将会用到 PS 软件来设计整个版面。首先,作为设计师的第一步还是画一幅简易的展板效果图,这个效果只需能够表达产品展示分布的位置,以及设计说明的位置和一些图形元素。尽量做到简洁。难后在用 ps 把整个版面设计出来。如( 表 5-1) 是 3 个设计想法的展板设计效果。 展板 1:这个展板的设计与产品的流线型曲线相一致,整体委婉圆曲。画面构造优美,配色取了产品的黄色和灰色,让画面的格调显得时尚大气。在展板中,详细的展现产品的多维视图、细节图、爆炸图以及设计说明。 - 26 - 展板 2:结合了产品朴素简单的特点,设计了这款朴素的设计展板,展板的整体画面给人一种简约的美,各种形状的搭配,以及产品的细节▲●…△展示,让展板显得丰富,有意蕴。 展板 3:整个画面以线的构成而塑造出时尚,简约的美◆■感。充实的画面感,让产品的展示更加炫彩亮丽。整体的韵味风格也显得大气,优美。简单的黑白灰配色,让画面凸显出一丝的朴素。 5.2 制作实体模型 在完成了以上的设计工作后。接下啦就是制作实体模型。在大学期间,表 5-1 展板设计 - 27 - 我们一共学过三种实体模型的制作方法。即 PVC 塑料模型、油泥模型和 3D打印模型!PVC 塑料模型是利用 PVC 塑料的遇热变形的,冷却以▪…□▷▷•后变硬,但是它的材质属性基本上不会改变的特性来加工的。这种方法是工业设计上制作一些无太多曲面的产品的最有效的实体模型制作方法。它能够快速成型,且易于加工。价格也便宜。而油泥模型,利用的油泥的易于成型,且方便加工,对于复杂的曲面都能够很好的展示其效果。而且,它在用过之后还可回收,能够反复的运用。极大的节约了模型的设计成本。是目前工业设计上制作复杂模型最理想的方法。而且价格也相对便宜,整个制作过程绿色无污染。3D 打印技术是目前市场上最先进的模型制作方法,它是一种基于数字模型的基础之上的三维模型快速成型技术。本次模型的制作将会选择 3D 打印技术。在 3D 打印出来的模型后,产品没有上色,所以要完成整个实体模型的制作,需要在对打印出来的模型进行喷漆和上色 5.3 制作产品展示动画 整个动画的制作过程就是产品从一个完整的实体产品到炸开成产品爆炸图的过程。整个动画的表现,让产品的展示效果更加的逼真,让产品○▲-•■□的细节以及内部结构表现的更加的淋漓尽致。在这一过程的制作中,将会运用到keyshot 来制作产品展示动画,整个动画的渲染过程将会很漫长。而且,在渲染动画过程中极其容易死机导致前功尽弃。所以最好要选用一部好的电脑来进行动画的渲染过程。 5.4 设计产品展示 PPT 整个设计课题的最后一步是制作设计产品展示 PPT,为了能够让导师们更加容易的看懂自己的设计过程。这是整个设计课题里不可缺少的一部分。为了配合产品的简约、大气的定位。本人决定 PPT 的风格,也要适合产品的定位。首先,用 PS 给 PPT 设计了基础的版面。然后在 PPT 中作出基本的效果。 - 28 - 结 论 在整个漫长的设计课题中,基本上涵盖了大学期间学过的所有的设计课程,是对大学期间学过的知识的一次整合。从市场调研到产品定位、从产品手绘到产品建模、然后在绘制产品工程图和建立实物模型。在设计中,我学会了不断的完善自己、充实自己。懂得了虚心求教,体会到了团队合作的力量。设计不是一个人的活,需要大家给出的意见,才能够更好的完成我们的设计。同时,拥有坚实的理论基础、手绘基础以及软件基础是做好一个设计必须要具备的基本功夫。 同时,在设计中也总会遇到很多的问题!在市场调查阶段,做好了问卷之后,得去网上找人帮忙填写。这是一项极其繁琐的事情,数据的收集与整合是需要大量的时间来完成的。而且,得到的调查数据还需要经过细致的处理以及结合目前的市场情况做详细的分析。在设计定位阶段,是需要为自己接下来设计过程的进行,做好一定的设计规定,以防你在设计想法上过于的偏离设计轨道,最终的设计产品却无法与结构和尺寸配套。这一过程中需要查询大量的文献资料来确定产品人机工程学尺寸。在设计草图的绘制阶段,想法的枯竭是会经常发生的。也许是由于某些局限性因素,会导致你的设计思维无法有很大的突破。这样,就需要在网上查找大量的有关设计,来开拓自己的设计思维。绘制草图是对自己艺术美感的一项训练,设计草图绘制的精准度直接和你接下来设计建模有很大的关系。把握好设计草图,能够让建模更加的迅速而简单。在建模的过程中,会出现不断的修改在美化的过程,需要你有强大的耐心。在建模过程中,时而不时的会出现产品破面的现象,这些问题的导致主要问题是前期建模不规范所造成的。渲染的时候,会出现的最主要的问题是电脑会在渲染中途死机。所以付完材质后,要做好保存工作,不能够大意。 我们都是在不断的历练中改变、在不断的改变中成长。在一次简单的课程设计中,让我体会到了人生价值的意义所在,生活要想有所突破,就要学会去经历一些事情,去犯一些错误、然后在去改变它,让自己不断的变得丰富而有毅力。无论何时,坚强与学习都是需要一生去恪守的品格,没有尽头,只有永远。 - 29 - 参考文献 [1] 网易新闻 中商情报网 程能林.工业设计概论.北京:机械工业出版社,2011,149-150 [4] 新浪网 中商情报网

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