产品设计与材料及工艺

产品设计与材料及其工艺

T613-8-22 罗眭炜

指导老师：程炎明

摘要：产品制造，无非就是通过合适的加工工艺，把合适的材料加工成所需要的形态，使其拥有一定的功能和美观的外形。因此工业设计师的工作，就是根据市场提出的功能需求，设计能满足其功能的产品造型，并选择合适的材料，设计合适的加工工艺，使得选择的材料能加工成形。归根结底，设计师就是要正确处理功能与形式、材料与工艺，以及市场的关系。

关键词：产品设计，材料，工艺

Manufacture Design Material and Technique

T613-8-22 Luo Suiwei

Teacher: Cheng Y anming

Abstract:There process of producing manufacture is just turning appropriate materials into the configuration needed through right technique to make it useful and beautiful. So the tasks of industrial stylist are choosing appropriate materials right technique, and turning the materials to the manufacture to meet the function people demand. That is to say, an industrial stylist should deal with function configuration material technique and market in right ways. Keywords: Manufacture Design, Material, Technique

工业设计是指对以工业手段生产的产品所进行的规划与设计，它的主要工作包括：功能需求的确定，功能承载体即产品的形态的设计，产品材料的选择甚至改进，产品加工工艺的设计，产品外形的优化和美化等。所以，作为一名工业设计师，必须了解各种常用的工程材料和成形工艺技术；此外，还应该有一定的人机工程、计算机、信息技术、市场经济等方面的知识和一定的艺术修养。

工业设计与材料有着极为重要而又密切的关系。工业设计的核心是功能，功能的承载体是产品，而材料是产品的造型要素。材料作为设计的物质基础，维持着产品的功能和形态，反过来也影响设计的结果。一般而言，工业设计与材料的关系可用下图来表示：

设计好产品形态，确定好材料之后，就要设计一系列的加工工艺，使材料加工成产品。所以加工工艺是工业设计中结构形态设计物化的的手段，任何产品，无论其功能和形态以及材料如何，都必须经过各种加工工艺制造出来。

加工工艺分为成形工艺和表面工艺：成形工艺是指利用工具改变原基材料的形态或性质，使其达到或者接近设计产品的形态或性质的工艺，它包括去除成形、添加成形和净尺寸成形；表面工艺是指经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或者多种表面技术复合处理，改变原基材料或已成形材料的表面性能的工艺。材料和加工工艺的关系可简单地表示为下图：

由上可见，工业设计的主体工作就是根据市场提出的功能需求进行产品设计，然后根据所设计的产品选择合适的材料，再设计加工工艺把材料加工成产品。所以要能选择合适的材料和加工工艺，不仅要了解有哪些常用的工程材料，还要了解各种材料的特性和加工方法。目前常用的工程材料有：

金属材料是现代制造业中最主要的材料，因为它的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能等综合性能比其他材料优越：

●金属的高强度、高硬度和一定的韧性，使得它成为许多需要承受较大外力负

荷的机器零部件及机身或壳体的首选。

●金属具有导电性，所以常被用来制成导电线。

●许多金属具有导磁性，电机的定子和转子就是金属材料；金属还是电磁设备

的必需材料。

●金属的表面具有特殊光泽，所以金属还常被选作艺术铸件等艺术装饰品的材

料。

●一些惰性金属或金属氧化物除了具有美观的光泽外，还具有防氧化、防氯化、

防酸碱腐蚀等稳定的化学性质，所以金属还常用做电镀材料和有特殊化学性能要求的产品外壳。

金属材料中运用得最广泛的是钢铁材料，它的主要组成元素是铁和碳，故称铁碳合金，并且当碳的质量分数大于2.11%时为铁，小于2.11%时为钢。钢又可根据碳的质量分数不同分为共析钢（c ω=0.77%）、亚共析钢（c ω<0.77%）和过共析钢（c ω>0.77%）。

钢铁材料通常使用的成形工艺有铸造成形、锻压成形、切削成形、连接成形等；常用的表面工艺有清洗、除锈、电镀等。

值得提出的是，绝大多数的钢铁材料须要经过热处理之后，才能获得所需的组织结构和性能，从而改善其力学性能的操作工艺，才能大到设计所需的产品材料、造型、和性能要求。常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。退火和正火均可以消除或改善在锻造、铸造、压制、焊接加工中形成的缺陷和组织（如形变、断裂、硬度不均等），提高材料的强度、塑性和韧性。淬火的目的是提高钢的强度和硬度，增加耐磨性，并通过回火可以获得既有较高的强度、硬度，又有一定弹性、韧性的具有优良综合力学性能的工件。回火可以或消除工件在淬火时生的内应力，降低淬火钢的脆性，使工件获得良好的强度、韧性、塑性、弹性等综合力学性能。表面热处理的目的是在保证原材料原有的韧性下，使工件表面层坚硬耐磨。

设计师在选择钢铁材料作为产品材料时，应根据设计产品的造型和性能要求，选择合适的钢铁种类和热处理工艺、成形工艺、表面工艺。并要根据钢铁材料性质和加工工艺的特点，修正和改善设计产品的造型（比如转角处设计成圆角可以使壁厚均匀而消除内应力，防止裂纹、缩孔等缺陷）。

此外，常用的金属材料还有铜及其合金材料，铝及其合金材料。且不同金属材料的加工工艺不同，加工工艺要因材料而异。

尽管金属材料有许多优良的物理性能和化学性能，并且加工工艺成熟，但在有些领域具有局限性，比如许多日用品要求具有极高的韧性或者极低的比重、工业上很多材料需要绝缘隔热等。金属材料很难达到这些要求，而许多非金属材料在这些领域大显神威。因此在工业设计中也常常选择非金属材料作为设计产品的材料。非金属材料主要包括塑料、木材、陶瓷、橡胶等。

塑料是日常生活和工业生产中随处可见的材料，应用非常广泛：家用电器外壳、器皿、塑料袋等，工业上各种罩壳、首轮、手柄、轻载齿轮、涡轮、干摩擦轴承轴套丝杠螺母、密封件等，户外灯箱海报……塑料应用广泛的重要原因之一是成型工艺优良，尤其是热塑性塑料，可以一次成型就能获得造型复杂且具有一定尺寸精度的塑料制品。塑料成型通常有以下几种工艺：

● 注射成型：将塑料加在注射机的加热料筒内，待受热熔融后，在注射的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内硬化定型。

● 挤出成型：加压使流动态的塑料通过特殊形状的口模而形成截面与口模形状相仿的连续体，再利用合适的方法是挤出的连续体失去塑性状态而成为固体。

● 压制成型：将粉状、粒状或纤维状等塑料放入成型温度下的模具腔中，然后闭模加压而使其成型并固化。

● 此外还有浇注成型、压延成型、热成型、吹塑成型等。

尽管塑料作为常用材料，其加工工艺优良，但由于其塑料强度低、内部结构不够整齐稳定等缺点，以及其独特的成型工艺，因此在塑料制品造型设计应注意以下几点：

● 起模斜度一般在20’~2°之间，应在满足制品尺寸公差要求的前提下，尽量取得大一些。制品收缩率大起模斜度大；制品壁厚起模斜度大；制品尺寸大起模斜度小；制品精度要求高起模斜度小。

● 壁厚要均匀，且在满足制品强度和刚度的前提下，壁厚尽量设计得较薄。对于壁厚较厚的地方可挖孔，不同壁厚比列不应超过1:3。

●当制品需要一个支撑面时，应采用突边、底脚等结构来代替整个平面来作为

支撑面。

●制品中所以转折处应设计成圆角，以避免制品应力集中。

●孔的设计应避开制品薄弱处，且孔与孔之间、孔与壁之间应留有足够的距离。

●为了减小制品壁厚却不降低其强度和刚度，防止制品翘曲变形，可在制品上

设计加强肋。加强肋还可以降低冲模阻力。其设计原则有

1.肋厚小于壁厚；

2.使用高度低、数量多的肋，而避免较高的单一加强肋；

3.当加强肋较多时，其分布排列相互错开，避免收缩不均而破裂。

●为了增强塑料制品局部硬度、强度、耐磨性、导磁导电性，增加塑件的尺寸

和形状的稳定性、提高精度，同时降低塑料消耗，可在塑料制品上设计嵌件。其设计原则有以下4点：

1.嵌件尽量采用圆角或者对称形状；

2.嵌件周围壁厚足够大；

3.金属嵌件嵌入部分的周围应倒角；

4.嵌件自由伸出部分长度不宜超过其定位部分直径的2倍，超过则应在模

具上设置支柱。

木材作为一种天然材料，从古至今被广泛应用，尤其是在建筑业，因为木材有它的优势：一是取材方便且广泛；二是加工工艺简单，简单的切削、连接和涂装工艺就可以把木材加工成型；三是具有天然的色泽和美丽的花纹，使得木材产品能具有自然或者高雅等多种不同风格的审美效果；四是绝缘绝热，安全性能高。不过木材也有它的缺陷：一是树木在生长过程中产生的节子、变色、腐朽、虫害、裂纹和弯曲等自身缺陷；二是木材的回收再利用率低。选择木材作为设计产品的材料时，应该注意选择合适的木材：作为承重构件时应选用强度高、胀缩性小、耐腐蚀的针叶树木材（如红松、杉木、银杏等）；作为家具或胶合板时应选用强度高、比重大、纹理美的阔叶树木材（如白桦、紫檀、乌木等）；需要高韧性和高弹性而硬度要求低的木材时则可选用竹材。

陶瓷和橡胶在产品造型上的应用也很广泛，尤其是工业陶瓷，常把它和金属、工程塑料作为工业产品造型的三大材料。陶瓷有这些性质：高熔点、高硬度、高刚度、低韧性，化学性能稳定，耐高温、耐腐蚀、耐磨损，绝缘性良好。其成型方法有可塑法、注浆法、压制法、单晶培育法、熔化凝固法、结晶化方法等。橡胶最大的特点是韧性大，弹性模量小而伸长率高，因此是一种优良的储能材料。也因为这一点，橡胶不既不能粉碎成粉末，也不能单纯靠热导流动状态成形，所以橡胶成形需要特殊工艺。须要经过混炼和压延之后才能加工成形，并且须要硫化处理，使橡胶具有足够的强度、耐久性以及抗剪切和其他形变能力，减少橡胶可塑性。

随着材料科学的进步，现有材料性能不断改善，同时也涌现出各种新型材料，以满足人们不断增长的物质功能需求。所以作为一名工业设计师，不能只满足于了解现有的材料，而应关注材料的新特性和新材料，以及想对应的加工工艺，才能使自己设计的产品与时具进，占有市场。

参考文献

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[5] 盛建平.造型设计实践.中国轻工业出版社.2007

产品工艺设计指导书

产品工艺设计指导书 一、产品（织物）风格 不同的织物有着不同的风格，对所设计的产品进行必要的论述。 二、原纱条件 内容应包括原料名称、纤维混纺比例、原料等级(细度和长度)、纱线特(支)数、标准干燥重量、捻系数、捻向、单强等。各类纱线在制订工艺设计要求时，应参照下列三级标准。 纯棉纱线：按照国标GB398—93规定。 涤棉混纺纱线：按照国标佃GB／T5324—1997规定。 涤粘中长混纺纱线：按照部标FZ／T12004—1995规定。 涤富混纺纱线：按照有关企业标准规定，如沪／FJ481-79 规定。 涤纶长丝包芯纱：按照有关企业标准规定，如沪／FJ375—79规定。 维棉混纺纱线：按照国标GB2910—82规定。 腈纶混纺针织纱：按照有关企业标准规定。如沪Q／FJ377—79规定。 粘胶纱线：按照国标FZ／T12003-1995规定。 混纺含量分析：按照部标二组分：GB／T—2910-1995；三组分：GB／T—2911—1995规定。 在具体制订工艺设计时应注意： 1．捻系数按企业实际控制数设计。 2．品质指标按上等指标设计，计算坯布断裂强度时按一等品质指标计算。 3．低级棉专纺纱以二等品品质指标计算。 4，绒布坯纬向品质指标按针织起绒纱的一等品品质指标计算。 三、织物规格及技术条件 内容应包括织物组织(包括组织图、纹板图、穿筘图、穿综图)、幅宽、联匹长度、总经根数、边纱根数、密度、断裂强度、一平方米无浆干燥重量、织物紧度、经纱缩率、纬纱缩率、棉杂疵点格率及用纱量等。各类织物在制订工艺设计要求时，应参照下列三级标准。 纯棉坯布：按照国标GB／T406-93规定。 纯棉灯芯绒布：按照国标GB／T14310—93规定。 纯棉本色帆布：按照国标GB2907—82规定。

浅谈产品设计的工艺性

浅谈产品设计的工艺性及工艺设计评审 关键词：产品设计工艺性审查评审 传统习惯上，产品开发人员在产品设计时，主要关心和考虑的是产品的功能、作用、先进性和稳定性，较少考虑设计过程和制造过程之间的约束，甚至还不同程度存在“我们设计产品，你们生产产品”和“产品设计精度越高越好”的思想。如果设计没有考虑行业和生产厂家的实际制造环境，这样的设计，对企业优质高效的生产会带来困难，因为产品设计工艺性的好坏，直接关系到加工难易程度、合格率、成本等因数。因此产品设计后，进行工艺性审查和工艺设计评审很有必要。 1.产品设计的工艺性 设计决定产品的固有质量，据有关资料提供：产品设计费用仅占总成本的5%，但产品70%成本受设计的影响。 因此先进的工业国家十分重视产品设计的工艺性，把产品设计的工艺性作为衡量产品先进性的一项重要指标。 工艺性良好的设计在一定生产条件下，采用合理的生产组织、正确的工艺技术方法就能充分显示出产品设计的良好经济效果，反之，如果工艺性差的设计，纵有良好的生产条件也无济于事。 因此，产品完整的设计工艺性概念可以归纳为：在一定的生产规模和生产条件下，具有用“优质、高产、低消耗、经济效益大”的工艺技术方法制造出合格产品。实质上产品设计的工艺性，是产品本身所具备的性质，产品的整个质量和可靠性取决于组成产品的每一个零部件和元器件，它反映出设计与制造的普遍联系又互相制约的关系。 2.工艺性审查的必要性 为了保证产品的设计工艺性，切实可行的办法就是对产品图样进行工艺性审查、分析，这也是产品结构和工艺在工作上的具体结合。提供新的工艺技术、新的工艺成果，推荐经过生产验证、工艺性良好的结构，使之能够在预定的生产规模和生产条件下具有合理的结构工艺性，使结构设计更切合工艺加工，其目的是加快工艺技术准备和防止生产中可能产生的不良后果，达到“先有好的结构设计，然后有好的生产工艺”。 3.工艺性审查的基本要求 工艺性审查、分析是一项综合性强、涉及面广、产品结构和工艺在工作上具体结合的工艺技术工作。因此必须充分发挥设计与制造各方面的技术力量，仔细消化图样，审查设计要求是否符合生产条件，应用本单位已有的技术成果，综合考虑工艺性、经济性和合理性等等，认真提出意见，及时协调矛盾，统一认识。基本要求有五点： (1)材料的选用审查 材料费用要占产品成本的很大比例，因此必须重视怎样节约原材料。经工艺性审查后，应保证常规材料尽可能是本单位成批生产使用的材料，要注意提高原材料的综合利用率，材料牌号、品种、规格要少。 例如：钣金件设计的尺寸大小要考虑原材料三种标准规格1000×2000、1219×C、1250×C，尽量进行套裁，提高材料利用率。

产品结构设计资料--金属材料

产品结构设计资料--金属材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。SECC的镀锌方法 热浸镀锌法： 连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中； 板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 1-1产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格后处

理镀层厚度 S A B C ＊ D ＊ E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌一般通称JIS 镀纯锌 EG SECC （1）铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化 GI， LG SGCC （3） 铅和镍合金 GA， ALLOY SGCC （4） 裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4 B:所使用的底材

C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C：底材的种类 C：一般用 D：抽模用 E：深抽用 H：一般硬质用 D：后处理 M：无处理 C：普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D：厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P：磷酸处理---涂装性良好 U：有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好 A：有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好FX：无机耐指纹树脂处理---导电性 FS：润滑性树脂处理---免用冲床油

生产流程设计与选择

生产流程设计与选择 一、生产流程的类型 生产流程一般有三种基本类型：按产品进行的生产流程、按加工路线进行的生产流程和按项目组织的生产流程。 （一）按产品进行的生产流程 按产品进行的生产流程就是以产品或提供的服务为对象，按照生产产品或提供服务的生产要求，组织相应的生产设备或设施，形成流水般的连续生产，有时又称为流水线生产。例如汽车装配线、电视机装配线等就是典型的流水式生产。连续型企业的生产一般都是按产品组织的生产流程。由于是以产品为对象组织的生产流程，又叫对象专业化形式。这种形式适用于大批量生产。 （二）按加工路线进行的生产流程 对于多品种生产或服务情况，每一种产品的工艺路线都可能不同，因而不能象流水作业那样以产品为对象组织生产流程，只能以所要完成的加工工艺内容为依据来构成生产流程，而不管是何种产品或服务对象。设备与人力按工艺内容组织成一个生产单位，每一个生产单位只能完成相同或相似工艺内容的加工任务。不同的产品有不同的加工路线，它们流经的生产单位取决于产品本身的工艺过程，又叫工艺专业化形式。这种形式适用于多品种小批量或单件生产。 （三）按项目组织的生产流程 对有些任务，如拍一部电影、组织一场音乐会、生产一件产品和盖一座大楼等，每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按一定秩序依次进行，有些工序可以并行作业，有些工序又必须顺序作业。三种生产流程的特征比较列于表3—3中。 表3—3 不同生产流程特征比较

二、生产流程设计的基本内容 生产流程设计所需要的信息包括产品信息、运作系统信息和运作战略，在设计过程中应考虑选择生产流程、垂直一体化研究、生产流程研究、设备研究和设施布局研究等方面的基本问题，慎重思考，合理选择，根据企业现状、产品要求合理配置企业资源，高效、优质和低耗地进行生产，有效满足市场需求。

(完整版)设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺（章节总结）

第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料出发，思考 如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括：①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何

产品设计方法大纲

产品设计方法 教学内容：产品设计的程序；产品的思维方法；产品的创新方式 课程命题1：论文；2：专题设计 一、概论 1.1关于产品设计 产品开发要求能够为现有市场带入新的概念，其过程是一系列活动的整合，包括从最初的产品外观构想，到市场分析定位、市场开发、技术实现、研发生产计划以及确保各项计划有效落实的设计管理等诸多方面的内容，还会包括制订新产品的市场发售渠道、推广宣传等计划。 产品设计包含在产品开发的过程之中，由各项符合市场开发与商业运作的技术活动构成，它包括对产品构想进行符合技术规范要求的发展、新思路的发展以及将技术因素融合到新产品之中。 原创设计也称创新设计，是指对给定的任务提出全新的具有创造性的解决方案，是一种发明创造。比如激光复印技术。 改良设计也称综合设计，是指对现有的已知系统进行改造，或增加子系统，增添附属功能。例如汽车刹车的防抱死系统（ABS）的设计，又如由CD介质改良为DVD介质。它基于原有产品的基础，并不需要做大量的重新构建工作。 变量设计又称改型设计，是指改变产品某些方面的参数（如尺寸、形态、材料、操控方式），从而得到新的产品。它通常不改变原有产品的结构，只对其中的子系统做相应调整，这种方式常用于系列产品及相关产品的设计。例如餐厅所使用的食品加工机具如果要成为家用产品，则需要适当地降低功率、形态规格等参数。 再设计可指称上述任何一种类型的设计。 1.2方法 方法是关于人们认识世界与改造世界的目的、途径、策略、工具与操作技能。 二、产品设计程序 三、产品设计的思维方法 产品设计不仅包含了科学的内容，同时也包含了艺术的内容，设计师的思维方法是偏重于形象思维和逻辑思维叠加式的设计思维方法。 3.1 形象思维 人的感受与形象的关联性，就是形象思维。其基本特点：具象性，非逻辑性，粗略性，想象性。其主要方法：模仿法，想象法，组合法，移植法。 3.2 逻辑思维 人们在认识事物的过程中借助于概念、判断、推理等思维形式，反映客观现实的理性认识过程，又称抽象思维。它把感性认识阶段获得的对于事物认识的材料抽象成概念并进行判断，按逻辑关系进行推理，最后形成新的认识。其基本特点包括概念性、判断性、推理性。 3.3 设计思维 是指有创见的创造性思维过程，它不仅能把握事情发展的本质，而且能够进一步提供具有新价值的思维成果。有扩散性发现、综合集中、创造意识培养。 扩散性发现用于首先寻找问题，然后提出设想： 自由联想：类比、相似、相反。 强制联想：把课题和提示强制性地联系起来思考。 问题发现：通过分析课题的相关问题，寻求解决问题的相关要素。

产品设计的材料与工艺教学大纲

《产品设计的材料与工艺》教学大纲 课程编号：1072043 总学时：48 学分：3 开课对象：工业设计课程类别：专业选修课 课程英文译名：Material and technology of Product Design 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质和基本目标 产品设计的材料与工艺是艺术设计专业的一门专业选修课，设计学科是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科，设计是人类的需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的一个完整的系统，不可分割，相关的材料与工艺知识是设计的重要因素和基础。 本课程通过理论讲课和实践联系相结合的课程教学，使学生能理解常见的材料的性质及其加工手段，合理应用材料知识解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺，运用材料的属性体现产品所需要具备的特征。 （二）课程对能力素质培养的作用 让学生掌握与产品设计相关的各种常见材料的性能、加工、成型和表面处理技术；培养学生能够合理应用材料知识来解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺； 二、学时分配表 三、教学内容和基本要求 第一单元: 课程概述 基本要求: 了解本课程的基本内容、性质和学习方法，为更有效地学习后面的内容打下基础。 节序单元内容学时数

1·1 课程性质、学习目的、学习内容与学习方法 1 1·2 材料工艺与设计的关系 1 第二单元：金属材料及工艺 基本要求: 对金属材料及其加工工艺有一定的了解，并对设计中常用的金属材料有较好的掌握；结合设计实践，使学生在设计中对金属材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元学时数 2·1 金属材料概述、金属分类、一般性质 1 2·2 产品设计中常用金属 1 2·3 金属成型工艺 8 2·4 金属表面工艺 2 第三单元：陶瓷与玻璃及其工艺 基本要求: 能够在熟练掌握陶瓷、玻璃材料的性质与工艺的基础上，学会在设计实践中合理地选用玻璃、陶瓷材料。 节序单元内容学时数 3·1 陶瓷材料及其工艺 3 3·2 玻璃材料及其工艺 3 3·3 产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子 2 第四单元：塑料橡胶及其工艺 基本要求: 使学生在熟练掌握塑料、橡胶的特性及工艺的基础上，学会在设计实践中科学选用塑料、橡胶及其工艺。 节序单元内容学时数 4·1 塑料概述 1 4·2 塑料的分类以及常见塑料 4 4·3 塑料成型工艺 4 4·4 塑料后期工艺 2 4·5 橡胶及其工艺 1 第五单元：木材以及木作工艺 基本要求:让学生在了解木材及竹子特性与工艺的基础上，使学生在设计中对木材及竹子材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元内容学时数 5·1 木材概述 1 5·2 常用木材 4 5·3 木材工艺 5 5·4 竹材工艺 1 第六单元：复合材料及其工艺 基本要求: 在熟练掌握符合材料特性及其工艺的基础上，学会如何科学选用各种复合材料及其相应工艺，并通过设计实践加强动手能力，进一步领悟设计选材的适应性原则。 节序单元内容学时数 6·1 复合材料概述 1 6·2 玻璃钢及碳纤维复合材料 1 第七单元：新材料及其工艺

产品工艺设计

工业产品造型作业 学期： 课程名称： 班级： 学号： 姓名： 便携式验钞卡（一）设计理念：

中国到底有多少假钞在流通？准确的数字无从知晓，仅在2000年4月～9月开展的全国性打击假钞的活动中，半年时间就收缴了4亿7000万元的假钞，逮捕了1万人。当然，这还只是冰山的一角。据2003年3月的新闻报道，北京市的小学已开始在课堂上教授学生辨别假钞的方法，可见假钞问题相当严重。只要在中国买过东西的人就都知道，几乎所有的商店都配有验钞机，出租车等身边没有验钞机的时候，人们也就会用自己的眼睛仔细辨别纸币的真假，这几乎已成了一种习惯。现在市场上的验钞机种类繁多，可谓是什么款式都有。虽然种类很多，但是那些便携式验钞机却没有实现方便快捷的功能。首先,对于一些有社会经验的人来说，辨别假钞已经成为一种潜意识的习惯。而我们这些缺乏社会经验的大学生却没有那种意识，或许连假钞都不会辨别。这就导致，我们会受到经常换到假币，我们就受到了损失。同时，现在社会上的便携式验钞机不能够很方便的随身携带，大同小异的，也不很时髦，所以很难吸引我们大学生的眼球。 （二）设计思路 便携式验钞卡结构：这是一款便携式验钞机，其集成度高，它只有我们的饭卡那么大，厚度大概在5-8毫米，有一个探测的口是用来扫描的，同时还有一些充电的接口和按钮，上面还配有一个太阳能电池，可以光能充电。使用时按下按钮扫描口发出红外线，扫描纸币，并且在扫描口一旁的磁性检测器也会启动，对纸币磁性感应。如果两关扫描都通过的话，则在另一端的显示灯上，显示为绿色，否则显示为红色，表示纸币有问题。 特点：便携式验钞机主要是为了方便人们出行携带，这款产品不仅仅适合于我们当代大学生时髦的特点，因为我们可以对它一些涂鸦或者贴纸之类的，做成一个自己喜欢的创意的作品，既经济适用，又很美观。而且适合老年人，因为现在的老年人是那些骗子的主要发财对象，有了这款产品，一方面保证了老年人财产的安全，另一方面，这款产品轻便的特性，也比较适合老年人的出行。所以这款铲平的特色就是：轻便与时髦，适合的人群比较广泛，集观赏性实用性于一体。同时它配有充电和太阳能电池供电的两种方式，既环保也大大提高了，产品的利用率。给用户全新的感受，科技的发展的迅速性。同时，结构简单，操作方便。 缺点：产品的集成度高，造价高，损坏后不易修复，还有一些技术难题等待攻克，产品本身不具备更新功能。 产品的工作原理： 1、红外穿透检测 红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。 2、磁性检测 磁性检测的工作原理是利用大面额真钞（20、50、100元）的某些部位是用磁性油墨印刷，通过一组磁头对运动钞票的磁性进行检测，通过电路对磁性进行分析，可辨别钞票的真假。在磁性检测中，要求磁头与钞票磨擦良好。磁头过高则冲击信号大，造成误报；磁头过低则信号弱，造成漏报。通过控制磁头的高度（由加工和装配保证）和在磁头上方装压钞胶轮可满足检测需要。 (三）草图展览（CAD草绘）

设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺 （章节总结） 第一章概论 设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、

生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料 按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 材料特性的基本特性

(完整版)工业设计产品工艺要点

1，简述电镀的基本原理 电镀是通过电解方法在固定表面上获得金属沉积层的过程。其目的在于改变固定材料的表面特性，改善外观，提高耐蚀、耐磨及减摩性能；制成特定成分和性能的金属覆盖层，提供特殊的电、磁、光、热等表面特性和其他物理性能等。2，简述化学镀的基本原理 化学镀是指在没有外加电流通过的情况下，利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属，并沉积在基本形成镀层的一种表面加工方法。 3，简述热喷涂的加工方法 热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，使金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料等喷涂材料奥加热到熔融状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工作表面、从而形成附着牢固的表面层的加工方法。 4，简述塑性成型工艺过程及其有哪些成型方法 （1）自由锻 自由锻是利用冲击力或压力，使金属在上、下砧之间，产生塑性变形而获得所需要形状、尺寸及内部质量锻件的一种加工方法。 （2）模锻 使金属胚料在模膛内产生塑性变形，获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。由于模膛对金属胚料流动的限制，锻造终了时可获得与模膛形状相符的模锻件。 （3）板料冲压 利用冲模在压力机使板料分离或变形，从而获得冲压件的加工方法。 5，什么是焊接 焊接通常是指金属的焊接。是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。 6，试述表面工程的基本含义及其分类 对产品的表面进行一系列形、色、质、光、等处理，使之更加宜人、更加完美、更能满足人们多方面的使用要求、是工业设计中必不可少的重要方面。工业设计中常用的表面处理技术有涂装、电镀、氧化着色等。 按照功能分类有： （1）表面装饰（2）防腐蚀（3）耐磨（4）热功能（5）光、电、磁等特种功能7，试述塑料成型的主要方法 1）注射成型2）挤出成型3）压制成型4）吹塑成型5）压注成型6）发泡成型7）铸塑成型8）真空成型8，木材的成型加工工艺是怎样的 将木材原料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其装成制品，再经过表面处理、装饰，最后形成一件完整制品的技术过程，称为木材的成型加工工艺。 9，什么叫生产工艺流程 生产工艺流程就是产品生产过程中，物料经过的各种工艺加工程序一直到成品的整个流转过程。 10，数控加工的特点 （1）加工精度高，质量稳定 （2）自动化程度高，工人劳动强度小

设计材料与工艺

《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识

工业设计材料与加工工艺考试题及答案

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。

19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。

产品系统设计方法

产品系统设计方法 一、新产品怎么出来的 一个新产品是怎么出来的？或者更加具体的说一个品牌的产品是怎么出来的？我们在市场上看到的丰富多 彩的产品肯定不是天上掉下来的，那么多记得住品牌记不住品牌的产品充斥在我们的眼睛和耳朵。 对于用户来讲，购买产品都会考虑品牌。我们会说：我的电脑是联想的；我们也会说：我的烧鸡是家乐福 买的。 从上面我们可以看出，用户购买产品时考虑的品牌可能是产品品牌，但是也可能是卖场品牌。或者二者兼有。 对于产品品牌，突出产品对用户的价值，通过设计创新给用户提供价值，同时获得较高的溢价能力； 对于卖场品牌，突出对用户购买渠道的独占性，强调购买方便，质量可靠，价格便宜。 当产品品牌强势时，创新会成为主流；当卖场品牌强势时，大规模制造低成本会成为主流。 产品品牌和卖场品牌是一直支持共存而又互相博弈。 任何产品从上升期到衰退期，最终都会消失或进入大批量同质化阶段。对于产品品牌厂商，要么是放弃老产品通过创新创造新的产品，要么是不断降低产品成本。可行的方法是降低材料成本和将生产转移到成本更低的地方。 本文所谈的围绕产品品牌厂商。对于品牌厂商的产品有几种来源： I贴牌：从OEM工厂找来的，这类品牌公司做的主要是营销和包装，有什么卖什么。和卖场品牌有点类似。但是因为没有卖场品牌强势占有用户购买渠道的特点，在成本议价方面会有劣势。这点DELL例外，DELL 通过直销，自己建立了类似卖场品牌的特质 I自主设计：自己设计制造或者自己设计委外制造出来的 二、产品经理和研发工程师？ 上一节讲了产品的来源。对于贴牌产品，基本的模式是会挑产品和包装产品。做到极致的是象橡国国际的电视购物模式。但是贴牌模式没有长期的产品策略，不可能建立起稳固的产品品牌。 要建立稳固的产品品牌，自主设计是必须的。但是自主设计设计什么，设计成什么样？我们很多刚毕业的 学生一听到设计，就会想起用什么软件做电路图做PCB板，用C++故编程等。但是这些其实是产品开发中偏

1.2产品设计的基本方法

电 子 与 信 息 技 术 部
教学设计
1、题和目标 主题 目标 学情分析: 1.1 产品设计的基本方法 光伏新产品的开发工艺 2、教学条件分析 12 春学生是我校二年级学生，12 春光伏（1）.（2）班都在 44 人左右，班 额较大，我是 12 春光伏（2）班班主任，为以上两班带过安全用电，电子 电路等专业理论课，就专业课在此之前他们已经开设过安全用电、电工基 础、电工材料等课程，具备一定的理论基础，完成了电工安全常识培训、 基本掌握了电烙铁、剪线钳、万用表、示波器等电工工具、仪器仪表的使 用方法，已经具备一定的安全操作、焊接技术、工具量具使用的技能。光 伏专业课上过光伏技术，光伏电池，光伏发电，这学期开的课程是光伏产 品开发与生产工艺，和光伏施工了，并安排了一到两周的光伏组件实训。 该班有 44 人，男生 15 人，女生 29 人，成绩较好学生占到 15 人，中间占 到 20 人左右，成绩偏下占 8 到 10 人，人数虽多但相互团结，在学习兴趣 方面，与手机打交道，有十几个学生对电子技术十分感兴趣，少部分学生 对专业课都不太感兴趣，比较慵懒，不爱动脑，不爱思考问题。总体来说 在上课时，学生比较有礼貌，上课纪律较好，当学习内容有难度时，少数 学生思想会跑锚，会发呆或不抬头，当老师转换一种教学方法，调动起学 生的学习积极性时，学生们会积极参与。 牛文婷老师是我校电子技术专业老师，本科学历，从教 6 年，带毕业班 2 个， 一直从事电工电子专业理论课教学，具有较好的课题驾驭和沟通能力。 1. 该专业有电子技术实验室 2 个，组件生产车间 1 个（尚未投入使用），但 因班级较多，实验实训时间相对不足。 2. 授课教室可提供黑板、电源、教材等教具。 3. 授课老师根据课程内容为学生提供简单的教具 3、学习目标 总目标: 大目标一: 大目标二： 精细目标： 认知目标： ? ? ? 认知目标、情感目标、能力目标 ? 掌握技术产品设计的种类 ? 掌握产品技术设计的方法 ? 了解产品设计的过程 ? 激发学生对光伏产品设计和制作的兴趣 ? 具备设计光伏产品设计的思路 ? 培养学生的动脑，动手能力 产品设计的基本方法
教师分析:
教学条件分 析：
情感目标： 能力目标：

现代工业设计常用材料,很实用!

现代工业设计常用材料，很实用！ 陶瓷器 从简单的瓷砖到英国Wedgwood陶瓷公司的工业革命，劳动的智慧将陶瓷器的使用不断地发展和创新。陶瓷器已经成为设计师设计创新的重要材料。 传统的陶瓷器主要集中于日用品，如瓷砖、洗手盆、马桶等白色陶瓷卫浴洁具。现代常用的工业陶瓷主要利用其高热传导性，制作电子电路的散热器等。粗陶器 粗陶器由高温焙烧粘土而成，由于粘土中含有杂质和铁元素，颜色往往呈灰色到棕色。粗陶器不同于一般陶器，一旦焙烧后就没有了吸收湿气的能力。粗陶器经常被用于餐具制造中，并经过上釉处理。 陶器 陶器主要由低温烧制的粘土制成，通常呈现红色或橘红色。赤土陶器与多孔的陶瓷非常相似，经常用于制作锅盆、大型雕塑，或建筑材料。 瓷器 色泽极佳的白色半透明材料，主要通过极高的温度下混合釉和陶土为一体，烧制而成。1997年，海绵花瓶，由马塞尔·万德斯为Moooi公司设计。这个产品的制造过程使用了一种全新的方法，首先将海绵浸透在陶土水浆中，然后将吸附陶土

水浆的海绵晾干，最后用窑将海绵烧掉，最后留下近乎完美的独特形式 复合材料 复合材料主要是指由两种或两种以上材料混合而成的工程材料。高分子符合材料是由长纤维与热固性树脂基复合而成的，具有非常坚硬的特点，是20世纪最伟大的合成材料之一。 纤维承载着负荷，同时复合成分为纤维提供韧性和保护。复合材料的制造属于劳动密集型产业，束紧、连接或镂空都会降低复合的强度，而且用于合成材料的树脂具有刺激性，生产过程中产生的蒸汽也具有毒性。 蜂巢结构 蜂巢结构合成材料由六边形连续重复排列而成，视觉上与蜜蜂的蜂巢十分相似，组成六边形的每个边都是微小的薄片。常见的蜂巢结构材料主要以铝和玻璃纤维为原料，具有轻质而坚硬的特点，多用于建筑结构性材料。 玻璃钢 玻璃钢餐桌 玻璃钢主要由热固性的塑料和普通的聚酯树脂制成，相比普通的标准玻璃更加结实。 战后玻璃钢首次出现的时候，这种低廉的可塑性材料让更多的设计成为可能，查尔斯·伊姆斯、蕾·伊姆斯夫妇和埃罗·沙

产品设计材料与工艺—总结知识分享

产品设计材料与工艺 —总结

1.工业设计 工业设计（产品设计）是人们有意识、有目的地运用现代工业化生产方式将材料转变为具有一定使用价值或商品价值的工业产品的创造活动。 2.材料 材料是可以为人类用来制造产品和工具的物质。如金属、石材、木材、皮革，塑料、纸、天然纤维和化学纤维等。 3.材料与产品造型的发展 石器时代——陶器时代——青铜器时代——铁器时代——人工合成材料时代——复合材料时代 4.材料的分类 （1）按材料的物质结构分类：无机材料｛金属材料，1黑色金属（铸铁、碳钢、合金钢等） 2有色金属（铝、铜及合金）非金属材料。石材、陶瓷、玻璃、石膏｝有机材料（木材、皮革、纤维、布、纸、塑料、橡胶）复合材料（玻璃纤维增强塑料、层压板、混凝土） （2）按材料的加工度分类：天然材料（木材、竹、棉、毛、皮革、石材、黏土等）人造材料（人造皮革、人造大理石、玻璃钢、塑料、玻璃、金属、合金等）加工材料（胶合板、细木工板、纸张等） （3）按材料的形态分类：线状材料（钢管、钢丝、铝管、金属棒、塑料管、塑料棒、木条、藤条）面状材料（金属板、木板、塑料板、合成板皮革、纺织布、玻璃板、纸板）块状材料（木材、石材、泡沫塑料、铸钢、铸铁、铸铝、油泥、石膏） 3，材料的特性：物理性能，化学性能，工艺特性，感觉特性，可变复合性，环保性 （1）物理性能：密度，力学性能（强度，弹性与塑性，脆性与韧性。硬度，耐磨性）热性能（熔点，导热性，热胀性，耐热性）电性能（导电性，电觉缘性）磁性能（铁磁性，顺磁性。抗磁性）光性能（反射。透射。折射） 强度：材料在外力（载荷）作用下抵抗塑性变形和破坏作用的能力。包括：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。 弹性: 材料受外力作用而发生变形，外力除去后能恢复原状的性能。 塑性: 材料受外力作用而发生变形，外力除去时，仍能保持变形后的形状，而不恢复原形的性能。 脆性：材料受外力作用达到一定限度后，产生破坏而无明显变形的能力 韧性: 材料在冲击荷重或振动荷重下能承受很大的变形而不致破坏的性能 硬度：是指材料表面抵抗穿透和刮划的能力。 耐磨性：是指材料表面抵抗磨损的能力。 一般说来，硬度大的材料，耐磨性较强，但是不易加工。 （2）化学性能：耐腐蚀性，抗氧化性，耐候性 耐腐蚀性：材料抵抗周围介质腐蚀破坏的能力 抗氧化性：材料在常温或高温时抵抗氧化作用的能力。 耐候性：材料在各种气候条件下，保持物理和化学性能不变的性质。 （3）工艺特性：材料适应各种工艺处理要求的能力 成型工艺，加工工艺，表面处理工艺 （4）感觉特征：人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应；人的知觉系统从材料表面特征得出的信息。 生理心理属性：（触觉质感，视觉质感）材料表面作用于人的视觉和触觉系统的刺激性信息。 物理属性：（自然质感，人为质感）材料表面传达给人的知觉系统的意义信息。 木材：自然、协调、亲切、古典、手工、温暖、粗糙、感性 金属：人造、坚硬、光滑、理性、拘谨、现代、科技、冷漠、凉爽、笨重 玻璃：高雅、明亮、光滑、时髦、干净、整齐、协调、自由、精致、活泼 塑料：人造、轻巧、细腻、艳丽、优雅、理性

产品设计材料选择

在产品结构设计中，正确地选择产品材料是对于保证产品的结构合理、安全使用和降低制造成本是至关重要的。材料的选择必须要充分考虑到许多因素， 以压力容器为例尽管工艺系统设计人员负责推荐选用于工艺条件的、即具有良好耐腐蚀性能的材料或对介质无污染的材料。 但作为专业的设计人员，除应了解材料的性能外，还必须知道：材料应具有足够的强度和良好的焊接性能和其它加工性能，应选择适合于工艺和机械两方面要求的最经济的材料．这些材料应该是在整个产品工作寿命期限里，考虑到维修、更新等因素在内的成本最低的材料。 选择材料时，需考虑的主要因素包括： 1.1 不同材料的特性 1. ABS 用途: 玩具、机壳、日常用品 特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现。(Fig.1.1.1)

设计上的应用:多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。PP 用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 设计上的应用: 多数应用于一些因要接受droptest而拆件的地方。 3. PVC 用途: 软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具

特性: 柔软、坚韧而有弹性。 设计上的应用: 多数用于玩具figure，或一些需要避震或吸震的地方。 4. POM 用途: 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 特性: 耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig.1.1.6)。 设计上的应用: 多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。 5. Nylon 用途: 齿轮、滑轮 特性:

坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 设计上的应用: 因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。 6. Kraton 用途:摩打垫 特性:柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 设计上的应用:多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。

产品材料与工艺 -教案

广西艺术学院课程课时授课计划（教案） 课程名称：专业考察 课题：专业考察—— 任课教师：杨恩举 授课对象：2013级旅游品班级 授课周次：第13周 课时：2 一、教学目标 本课程是本专业的必选课程,课程的开设,目的在于加强学生对产品市场的调查研究，了解最新的产品市场动态。课程以市场考察的形式完成,根据研究主题,由教师拟定具有考察价值的路线完成主题调研，学生通过市场的调研，了解目前旅游品销售市场上的样式、价格、材料、工艺、销量等信息，收集相关资料充实课堂学习，并将调研到的数据进行探究式整理编写成报告。为后期的设计创作储备丰富创作素材，掌握产品材料特征和市场特征，以及方法和技巧。 二、教学内容、重点、难点（技术课还应写明注意要点、技术要 求等） 1、教学内容:导入新课——标明课程意义和目标——考察资源赏析——讲授专业考察方法与技巧（具体演示）——知识总结——布置作业。 2、教学重点：初步了解产品设计专业考察目的和内容，锻炼市场调研能力，鼓励他们勇于创新。提高学生的审美能力。

3、教学难点：引导学生完成考察后如何运用自己的设计创意中去， 巧妙构思，设计制作出文化性、艺术性和时尚性的多材料结合的产品。培养学生的创造能力和动手能力。 4、技术要点和要求：考察地方文化元素、考察地方民间艺术、考察 产品设计市场。 三、教学方法、手段、教具 本课程教学过程中主要使用的教学方法有：讲授法、讨论法、演示法实地考察等。 讲授法：讲授法是最基本的教学方法，对重要的理论知识的教学采用讲授的教学方法，直接、快速、精炼的让学生掌握，为学生在实践中能更游刃有余的应用打好坚实的理论基础。 讨论法:在本课程的课堂教学中多处采用讨论法，通过讲述专业 考察目的，开展课堂讨论，培养学生思维表达能力，让学生多多参与知识传授的过程，激发学习兴趣、促进学生主动学习。 演示法：现场演示教学方法是一种提高实践教学能力的最好方法，虽然受到许多客观条件的限制，但能调动课堂气氛，集中学生注意力，让学生通过较为直观的形式接触到真实制作过程，实现理论学习与实践学习的结合。 本课程教学手段是将信息技术手段与传统教学手段相结合，在教学中突出信息技术化手段的优势，将具有代表性的图片及精彩的教学视频及时呈现给学生。建构出一种理想的学习环境，这种环境可以支持快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式，培养学生进行创造性的自主发现和自主探索，在此基础上实现一种能充分体现学生主体作用的学习方式，信息技术手段的利用，产生了很好的教学效果。 教具：PPT教学课件、相机等。