數(shù)字模型(虛擬模型)
利用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件(如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等)創(chuàng)建的三維虛擬模型,支持參數(shù)化設(shè)計和動態(tài)仿真。
應(yīng)用場景:研發(fā)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)分析、運動仿真、碰撞檢測;虛擬調(diào)試、數(shù)字孿生系統(tǒng)等。
特點:可快速修改、支持多學(xué)科協(xié)同設(shè)計,與物理模型結(jié)合可實現(xiàn) “數(shù)字 - 實體” 閉環(huán)。
核心成本影響因素
1. 模型類型與尺寸
微型 / 小型模型(如 1:50 比例的化工設(shè)備模型):
尺寸通常小于 50cm,材料用量少,適合教學(xué)或展覽展示。
成本范圍:數(shù)百元至數(shù)千元。
等比例 / 大型模型(如 1:1 的汽車發(fā)動機(jī)模型、工業(yè)機(jī)器人模型):
需還原真實設(shè)備尺寸,材料消耗大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
成本范圍:數(shù)千元至數(shù)十萬元。
材料選擇
材料類型 常見材質(zhì) 成本特點 適用場景
非金屬材料 塑料(ABS、亞克力)、木材、樹脂 成本低、易加工,但強(qiáng)度和仿真度有限 教學(xué)模型、概念驗證模型
金屬材料 鋁合金、鋼、銅 成本高、加工難度大,但質(zhì)感和耐用性強(qiáng) 高精度展示模型、工業(yè)原型
復(fù)合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強(qiáng)度,但價格昂貴 高端設(shè)備模型、航空航天模型
工藝復(fù)雜度
簡單結(jié)構(gòu)模型:
僅需基礎(chǔ)切割、拼接(如板材雕刻、3D 打?。?,無復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
成本占比:材料成本占 60%-70%,人工加工成本占 30%-40%。
復(fù)雜功能模型:
需實現(xiàn)可動部件(如齒輪傳動、閥門啟閉)、燈光演示、流體模擬等功能,涉及機(jī)械傳動設(shè)計、電子控制系統(tǒng)集成。
成本占比:材料成本占 30%-40%,設(shè)計與加工成本占 60%-70%。
案例:
一個帶動態(tài)演示功能的工業(yè)機(jī)器人模型(含關(guān)節(jié)運動、傳感器燈光反饋)成本可達(dá)5 萬 - 20 萬元。