機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，屬于“工業(yè)設(shè)計(jì)”范疇。工業(yè)設(shè)計(jì)是近代一門新興的邊緣學(xué)科，它是應(yīng)用工程技術(shù)和藝術(shù)手段設(shè)計(jì)、塑造產(chǎn)品的形象，并將其最后統(tǒng)一在產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、工藝、宜人性、視覺(jué)傳達(dá)、市場(chǎng)關(guān)系等而取得人—機(jī)(產(chǎn)品)—環(huán)境和諧的一項(xiàng)創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。隨著時(shí)代的前進(jìn)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們審美觀念的提高與變化，機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)和其它工業(yè)產(chǎn)品一樣，不斷地向高水平發(fā)展變化。影響產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的因素很多，但是，現(xiàn)代產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，主要強(qiáng)調(diào)滿足人和社會(huì)的需要，使美觀大方、精巧宜人的產(chǎn)品，為人們生活生產(chǎn)活動(dòng)，并提高整個(gè)社會(huì)物質(zhì)文明和精神文明水平。這是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。

1 機(jī)械產(chǎn)品造型的時(shí)代性

人們處在不同的時(shí)代，有著不同的精神向往，當(dāng)機(jī)械產(chǎn)品的造型形象具有時(shí)代精神意義，符合時(shí)代特征，這些具有特殊感染力的“形”、“色”、“質(zhì)”就會(huì)表現(xiàn)出產(chǎn)品體現(xiàn)時(shí)代科學(xué)水平與當(dāng)代審美觀念的時(shí)代特征，這就是產(chǎn)品的時(shí)代性。

40年代，二戰(zhàn)結(jié)束前后，由于戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的動(dòng)蕩和苦難，人們的心情沉重，希望有一個(gè)和平、安全的環(huán)境，所以，當(dāng)時(shí)的機(jī)械產(chǎn)品，多采用具有柔和感的弧線形，出現(xiàn)了對(duì)“流線型”產(chǎn)品為時(shí)尚，并由此而形成該時(shí)代工業(yè)造型的特點(diǎn)。

50年代，由于人的生理和二戰(zhàn)等原因，人們厭倦了臃腫、富有張力感的流線型，視覺(jué)心理上渴望能夠得到一些平復(fù)和舒展；工業(yè)產(chǎn)品造型順應(yīng)大多數(shù)人們的意念(當(dāng)然科技的發(fā)展也逐漸地打破了“流線型”的壟斷)，而逐漸地將曲線拉直，于是出現(xiàn)了一種具有直線加大曲率特點(diǎn)的時(shí)代造型。

60年代～70年代，由于科技的進(jìn)一步發(fā)展，特別是大批新材料、新工藝的出現(xiàn)，使得產(chǎn)品造型在制作工藝上又具有了精煉，簡(jiǎn)潔、肯定和變化方直的可能；于是出現(xiàn)了方直的矩形及其后以斜破直、以動(dòng)破靜打破方直一統(tǒng)的梯形造型，活躍了視覺(jué)藝術(shù)的氣氛。

80年代后，更由于大規(guī)模集成電路、數(shù)控、微機(jī)、機(jī)電一體化等技術(shù)形式日新月異，塑料電鍍、工程注塑等新材料、新工藝層出不窮，工業(yè)呈更大、更高的發(fā)展趨勢(shì)。在這種多元的大好形勢(shì)下，人們從理智到觀念上的審美要求和標(biāo)準(zhǔn)都正在或?qū)⒁l(fā)生質(zhì)的轉(zhuǎn)變。作為產(chǎn)品造型，真實(shí)地反映人們對(duì)于高科技大膽執(zhí)著的追求，選用幾何體造型，使布局和構(gòu)成更加簡(jiǎn)潔明快、理智抽象、充滿幾何美和數(shù)理美意味的多樣化表現(xiàn)，自然而然地成為了現(xiàn)代產(chǎn)品造型的時(shí)尚。

再?gòu)漠a(chǎn)品的色彩方面分析，二戰(zhàn)后的50年代,人們渴望安定和平，所以那時(shí)人們都喜歡較為深暗、沉靜的藍(lán)、綠色冷調(diào)子作為工業(yè)產(chǎn)品造型的色彩。60年代～70年代后，人們生活相對(duì)穩(wěn)定，于是色調(diào)也逐漸由暗而明、由冷而暖，變單調(diào)為多彩。近年來(lái)隨著航天事業(yè)的發(fā)展，人們更是極力地通過(guò)產(chǎn)品造型色彩來(lái)反映他們對(duì)于星際交流的強(qiáng)烈追求和熱愛(ài)，喜歡含有金屬光澤意味的鐵灰、銀灰、銀黑等“宇宙色”。

2 產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)和比例設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，須著重考慮色彩和比例設(shè)計(jì)兩個(gè)原則問(wèn)題。

2.1 色彩設(shè)計(jì)

色彩在整個(gè)產(chǎn)品的形象中，最先作用于人的視覺(jué)感受，可以說(shuō)是“先聲奪人”。產(chǎn)品色彩如果處理得好，可以協(xié)調(diào)或彌補(bǔ)造型中的某些不足，使之如花似錦，更加完美，很容易博得消費(fèi)者的青睞，而收到事半功倍的效果。反之，如果產(chǎn)品的色彩處理不當(dāng)，則不但影響產(chǎn)品功能的發(fā)揮，破壞產(chǎn)品造型的整體美，而且很容易破壞人的工作情緒，使人出現(xiàn)一些枯燥、沉悶、冷漠、甚至沮喪的心情，分散了操作者的注意力，降低工作效率。所以，產(chǎn)品的造型中，色彩設(shè)計(jì)是一項(xiàng)不容忽視的重要工作，其色調(diào)的選擇是至關(guān)重要的。

色調(diào)就是一眼看上去工業(yè)產(chǎn)品所具有的總體色彩感覺(jué)，它可以表現(xiàn)出生動(dòng)、活潑，也可以表現(xiàn)出精細(xì)、莊重，還可以表現(xiàn)為冷漠、沉悶或是親切、明快等等。色調(diào)的選擇應(yīng)格外慎重，一般可根據(jù)產(chǎn)品的用途、功能、結(jié)構(gòu)、時(shí)代性及使用者的好惡等，藝術(shù)地加以確定，確定的標(biāo)準(zhǔn)是色形一致，以色助形，形色生輝。比如：飛機(jī)的用途和功能是載客載物在高空高速地飛行，所以它的主調(diào)色彩一般都處理為高明高彩的銀白色，很容易地使人感覺(jué)到飛機(jī)的輕盈和精細(xì)，這就是形色一致，而且色助于形；如果相反，把飛機(jī)涂成黑灰色主調(diào)，則很容易地使人懷疑它笨重得是否能夠飛得起來(lái)，這就是色破壞了形，色調(diào)選得不對(duì)。色調(diào)的確定一般還要參考以下幾點(diǎn)：

(1)用暖色調(diào)有溫暖的效果，用冷色調(diào)會(huì)使人感到冷清。

(2)以高彩度的暖色為主調(diào)能使人感覺(jué)剌激興奮，以低彩度的冷色為主調(diào)可以讓人平靜思索。

(3)高明色調(diào)輕爽、明快，低明色調(diào)深沉、莊重。

總之，色調(diào)是在總體色彩感覺(jué)中起支配和統(tǒng)一全局作用的色彩設(shè)計(jì)要素。

2.2 比例尺度設(shè)計(jì)

正確的比例和尺度是完美造型的基礎(chǔ)和框架。一般地講，比例只要在不違背產(chǎn)品功能和物質(zhì)技術(shù)條件的前提下，就可呈多種變化組合形式，展現(xiàn)造型整體與局部或局部與局部之間，諸如大小粗細(xì)長(zhǎng)短的量變關(guān)系。尺度則比較固定，它是專指造型物尺寸與人體尺寸或是某種標(biāo)準(zhǔn)之間適應(yīng)的程度和范圍。造型若只有良好的比例而無(wú)正確的固定的尺度去約束，則該設(shè)計(jì)肯定會(huì)歸于失敗。所以，正確造型設(shè)計(jì)的次序應(yīng)該首先確定尺度，然后根據(jù)尺度確定和調(diào)整造型物的比例。比如：橋的護(hù)攔、機(jī)床的護(hù)罩、汽車的車箱、自行車的車座、自來(lái)水筆的筆桿，都是首先要考慮到該造型物的尺度，即人體尺寸適應(yīng)的長(zhǎng)、寬、高、直徑等，然后才是該造型物的比例和細(xì)部調(diào)整。

造型物的比例尺度應(yīng)根據(jù)影響組合的各方面因素，作出合理的安排與協(xié)調(diào)。這些因素基本包括功能、物質(zhì)技術(shù)條件、審美時(shí)尚等三個(gè)方面的因素。比例協(xié)調(diào)的造型物體不僅美觀，而且使用合理，能給人們以舒適、親切的感覺(jué)。機(jī)械產(chǎn)品造型常用的幾種比例關(guān)系有：

(1)黃金分割

黃金分割從古到今，一直被公認(rèn)為最美的尺度，大自然中許多美景的構(gòu)成，均有黃金分割比例的反映。我國(guó)數(shù)學(xué)家華羅庚推廣的優(yōu)選法，其優(yōu)選數(shù)值也是0.618。黃金分割比例是采用優(yōu)選數(shù)0.618為基數(shù)，使得構(gòu)成比例的兩線段其比率為0.618。這種比率具有符合人的視覺(jué)特點(diǎn)及人體內(nèi)在尺度。它的比例優(yōu)美調(diào)和、富于變化而又有一定的規(guī)律和安定感。

(2)均方根比例

長(zhǎng)方形中若令短邊為1，而將這些無(wú)理數(shù)列應(yīng)用于長(zhǎng)邊設(shè)計(jì)時(shí)，反映在幾何圖形上就會(huì)出現(xiàn)一種非常嚴(yán)格而自然、非常有規(guī)律的重復(fù)，即這就是均方根比例。這種比例關(guān)系之間有著和諧、協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)均衡美感，因而應(yīng)用較廣泛。

(3)模度理論

模度理論是藝術(shù)造型中一個(gè)學(xué)派的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為美的造型從整體到局部、從局部到細(xì)部，都是由一種或若干種模數(shù)推衍而成，含有共同比例因子的尺寸系列，是一個(gè)內(nèi)在的規(guī)律。它是從人體絕對(duì)尺度出發(fā)，選定人的舉手高、頭高、肚臍高、垂手高為4個(gè)基本點(diǎn)(它們分別是2 260 mm、1 830 mm、1 130 mm、860 mm)，插入相應(yīng)的其它數(shù)值后，形成如下的兩套費(fèi)波納級(jí)數(shù)數(shù)值：(單位mm)

第一套為……1 830、1 130、700、430、270、170……稱為紅尺

第二套為……2 260、1 400、860、530、330、200……稱為藍(lán)尺

這些數(shù)值之間不僅包含著中間值比率的制約關(guān)系，而且基本上符合了人體活動(dòng)區(qū)間的各種尺度，能達(dá)到人機(jī)關(guān)系的融洽如一。因此模數(shù)理論是一種有實(shí)用價(jià)值的形體比例設(shè)計(jì)模式。

3 機(jī)械產(chǎn)品造型展望與“并行工程”

今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，更單純化、更簡(jiǎn)潔、更明快、結(jié)構(gòu)更嚴(yán)謹(jǐn)，工藝更精巧，追求理性美是機(jī)械產(chǎn)品造型的主要標(biāo)志。在線型上將更多地使用直線或大曲率圓弧面加小圓轉(zhuǎn)角的造型。在色彩上將以淺淡、明快的高明低彩冷、暖色調(diào)為主。就一臺(tái)機(jī)器來(lái)說(shuō)，其主調(diào)色將以“二套色”或“三套色”為主，一破過(guò)去一片灰暗或“萬(wàn)花筒”式的色彩風(fēng)格。

隨著科技水平的飛速發(fā)展， 人類文化水準(zhǔn)的不斷提高，現(xiàn)代工業(yè)品造型的生命周期也越來(lái)越短。一般機(jī)床類產(chǎn)品的造型生命周期為5年～10年，電子和日用機(jī)械類產(chǎn)品還不到2年～3年，而且推陳出新的速度越來(lái)越快，特別是家電產(chǎn)品，幾乎內(nèi)部機(jī)芯都不作什么大的改動(dòng)，就以新的造型重新推出。在如此高速的產(chǎn)品更新?lián)Q代競(jìng)賽中，作為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)密不可分的主要環(huán)節(jié)——造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，按照傳統(tǒng)的工作貫例，通常是分別由這三個(gè)專業(yè)和部門的設(shè)計(jì)人員分工合作，共同完成工業(yè)品設(shè)計(jì)的任務(wù)。可是這樣設(shè)計(jì)速度太慢了，非常不適應(yīng)今天高速發(fā)展的新形勢(shì)。

國(guó)外現(xiàn)正按一種新的“并行工程”,觀點(diǎn)廣泛地推行設(shè)計(jì)一體化模式。“并行工程的觀點(diǎn)認(rèn)為，工業(yè)產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)中的關(guān)聯(lián)問(wèn)題，是同時(shí)而不是順序發(fā)生的，它們錯(cuò)綜復(fù)雜、緊密交織，而又互相制約，形成了一個(gè)“并行的工程”。要想迅速而又科學(xué)地解決這些問(wèn)題，造型、結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)人員都應(yīng)學(xué)好、掌握和熟悉彼此的工作目標(biāo)、內(nèi)容、要點(diǎn)，并結(jié)合本職工作自我協(xié)調(diào)，合成一家，以力圖減少一些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和不可行的誤設(shè)計(jì)，從而提高我們的工作質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。