手板制作（Prototyping）是产品开发过程中的一个关键环节，主要目的是通过制作实物模型（即手板）来验证设计概念、结构合理性、外观效果以及功能可行性。手板模型是正式量产前的一种低成本、快速验证的原型，通常用于设计迭代、功能测试、装配验证、市场展示等。

手板制作的核心作用

验证设计：

检查产品外形是否符合设计意图，避免图纸与实际效果的偏差。

验证结构设计的合理性，例如装配是否可行、部件是否干涉等。

测试功能：

模拟产品的实际使用场景，测试功能性（如按键、开关、电池收纳等）。

测试材料性能和耐用性。

优化设计：

通过手板模型发现设计缺陷，及时调整和优化，降低量产风险。

市场展示：

作为样品用于展示、推广或专利申请，提前获取市场反馈。

手板制作的常见方法

3D打印：

优点：速度快、成本低、适合复杂形状和个性化设计。

适用场景：小批量、复杂结构、快速验证。

材料：PLA、ABS、树脂等。

示例：电池收纳盒的手板模型可以通过3D打印快速制作，验证尺寸和结构。

CNC加工：

优点：精度高、表面质量好，适合精密零件。

适用场景：需要高精度、高强度的产品，如金属手板。

材料：铝合金、不锈钢、工程塑料等。

示例：机械部件、电子产品外壳的手板。

硅胶复模：

优点：适合小批量生产，成本较低。

适用场景：在3D打印或CNC加工的基础上，复制多个相同手板。

材料：硅胶模具+聚氨酯、环氧树脂等。

手工制作：

优点：灵活、低成本，适合简单结构。

适用场景：简易模型、概念验证。

材料：泡沫板、卡纸、木材、黏土等。

手板制作流程

需求分析：

明确手板的目的（验证设计、测试功能、展示等）。

确定材料、尺寸、精度要求。

设计建模：

使用3D建模软件（如SolidWorks、CAD）设计手板模型。

根据需要添加细节（如卡扣、标识、电池槽等）。

选择制作方式：

根据需求选择3D打印、CNC加工或其他方式。

制作与后处理：

3D打印或加工后，进行打磨、喷漆、装配等后处理。

添加丝印、贴标等细节。

测试与验证：

检查尺寸、装配、功能是否符合预期。

进行模拟使用场景的测试（如电池收纳盒的装取、密封性等）。

反馈与优化：

根据测试结果调整设计，重新制作手板（如果需要）。

手板制作与量产的关系

手板：是量产前的“试验品”，用于验证设计和功能。

量产：在手板验证通过后，根据手板的设计优化模具，进行大规模生产。

电池收纳盒手板模型的制作示例

设计：

使用SolidWorks设计电池收纳盒的3D模型，设置电池槽尺寸、卡扣、通风孔等。

3D打印：

导出STL文件，使用PLA材料打印手板。

后处理：

去除支撑结构，打磨表面，喷涂防滑漆。

测试：

装入电池，测试是否稳固、是否易于装取。

检查密封性（如果需要防水）。

优化：

根据测试结果调整设计，例如增加防滑纹、优化卡扣结构等。

总结

手板制作是产品开发中不可或缺的一环，它通过实物模型帮助设计师和工程师验证想法、优化设计，减少量产的风险和成本。对于电池收纳盒等小型产品，3D打印是一种快速、低成本的手板制作方式，适合快速验证和迭代。