设计材料及加工工艺第五章 产品设计中材料的选择与开发
材料加工工艺习题【考研】【复习】
《材料加工工艺》考研习题第一章绪论第二章液态金属成形1.金属及合金的结晶包括哪两个基本过程？什么是均质形核和非均质形核？在实际铸造生产中铸造合金结晶的形核是以哪种形核为主，为什么？2.什么是液态金属的充型性能，它与哪些因素有关？铸造合金流动性的好与差对铸件质量有何影响？影响铸造合金流动性的主要因素有哪些？生产中如何采取措施提高铸造合金的流动性？3.铸造合金由液态冷却到室温时要经过哪三个收缩阶段？收缩对铸件质量有什么影响？其收缩大小与哪些因素有关？4.缩孔、缩松是铸件中的常见缺陷之一，哪些因素影响其形成？生产中如何采取措施进行防止？5.什么是铸造应力？铸造应力大小对铸件质量有什么影响？热应力是如何形成的？哪些因素影响其大小？生产中常采取哪些措施来防止和减小应力对铸件的危害？6.铸造合金中的气体主要来源于哪些方面？又以哪些形式存在于铸造合金中？对铸件质量有什么影响？7.铸造合金中的夹杂物是如何分类的？对铸件质有什么影响？如何防止和减小其对铸件的危害？8.湿型粘土砂的主要成分是什么？它有哪些优缺点？适合生产哪些铸件？9.湿型粘土砂的造型方法有哪些？试比较应用震击、压实、射压、高压、气冲和静压等各种造型方法的紧实的砂型紧实度分布（沿砂箱高度方向）。
为什么需要用高密度湿粘土砂型生产铸件？10.树脂自硬砂、水玻璃砂与粘土砂比较有哪些优点？各适用于哪些铸件的生产？11.砂芯的作用是什么？经常使用哪些粘结剂来制芯？常用的制芯工艺有哪些？12.砂型和砂芯涂料的作用是什么？其主要组成有哪些？13.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪些场合？14.铸件的壁厚为什么不能太薄，也不能太厚，而且应尽可能厚薄均匀？为什么要规定铸件的最小壁厚？不同铸造合金要求一样吗？为什么？。
15.为便于生产和保证铸件质量，通常对铸件结构有哪些要求？16.何谓铸件的浇注位置？它是否指铸件上的内绕道位置？铸件的浇注位置对铸件的质量有什么影响？应按何原则来选择？17.试述分型面与分模面的概念？分模造型时，其分型面是否就是其分模面？从保证质量与简化操作两方面考虑，确定分型面的主要原则有哪些？18.试确定图2-116所示铸件的浇注位置及分型面。
设计材料与加工工艺教学设计
设计材料与加工工艺教学设计背景在现代设计行业中，设计师需要掌握的技能和知识已经超越了简单的艺术美感和构图技巧。
设计行业越来越注重产品的实用性和可持续性，因此在设计过程中，设计师需要考虑到材料和加工工艺的选择，这直接关系到产品的质量和可持续性。
当前，很多设计学校或培训机构在设计课程中忽略了材料和加工工艺的教学，只注重让学生完成想象力和创意方面的训练，忽略了设计实践中其他重要的因素。
因此，开展设计材料与加工工艺教学是非常必要的。
设计材料教学内容1.材料分类首先，需要介绍不同类型的材料。
这包括金属、塑料、木材、纤维素和复合材料等。
对于每一种材料，应该介绍它们的特点、优缺点、使用范围和适用的加工工艺。
同时，还需要考虑到材料的可持续性和环保问题。
2.材料选择原则在设计实践中，材料的选择是非常关键的。
针对不同的设计任务，需要选择适合的材料。
因此，需要让学生学会根据设计要求和材料特性，以及成本、工艺等一系列因素进行材料选择。
这样有助于提高产品的可持续性和经济性。
3.材料处理方法不同的材料在使用过程中需要经过不同的加工方式处理。
因此，在设计课程中还应该介绍材料的加工方式和处理方法。
这包括切割、焊接、粘接、抛光等工艺。
这些技能能够帮助学生更好地使用材料，从而提高产品的质量。
设计加工工艺教学内容1.加工工艺介绍加工工艺是指将材料转化成最终产品的过程。
这包括雕刻、喷涂、打孔、切割等一系列的加工方式。
因此，在课程中需要介绍各种加工工艺的特点、适用范围和注意事项，让学生了解这些技能的应用。
2.加工工艺选择针对不同的材料和设计需求，需要选择不同的加工工艺。
因此，需要教导学生根据设计要求和材料特性，选择适合的加工工艺。
这样能够帮助学生了解不同工艺对产品质量的影响，从而更好地选择最合适的工艺。
3.加工工艺实践学生在课程中需要学习加工工艺的基础技能和知识，但是真正的学习是需要实践的。
因此，需要为学生提供实践机会，让他们实际操作和使用不同的加工工艺和工具。
设计材料及加工工艺(修订版)
设计材料及加工工艺（修订版）（章节总结）班级：工业设计101姓名：柳佳学号：201010131指导老师：王斌修目录第一章……………………………………………（1-2）第二章……………………………………………（2-4）第三章……………………………………………（4-5）第四章……………………………………………（5-7）第五章……………………………………………（7-9）第六章……………………………………………（9-11）第七章……………………………………………（11-12）第八章……………………………………………（12-14）第九章……………………………………………（14-15）第十章……………………………………………（15-16）第十一章…………………………………………（16-17）第一章概论纵观人类进化历史，材料的开发、使用和完善都贯穿其中，是人类文明和时代进步的标志，是社会科学技术发展水平的标志。
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。
人类改造世界的创造性活动，是通过利用材料来创造各种产品得以实现的。
人类的设计意识与使用材料是并生共存的，任何设计都需要通过材料来实现。
产品造型设计的过程实际上是对材料的理解和认识的过程，是“造物”与“创新”的过程，是应用的过程。
列举古希腊的石椅，我国明代的椅子，及国外椅子的发展创新历程，说明设计造型的变化与发展和材料的应用与发展是相辅相成、相互影响、相互促进、相互制约的。
通过不断的是研究和实践，设计师们在材料的运用上给我留下了丰富而宝贵的经验。
依托着科学技术的发展，各种新材料、新工艺不断涌现，给材料运用更大的发展空间。
产品科学的发展，使产品形态产生了根本变化。
产品造型设计是工业产品技术功能设计与美学设计的结合与统一，集现代科学技术与社会文化、经济和艺术为一体。
造型设计是一种人造物的活动，是人们在一定文化艺术指导下，有意识、有目的地运用人类科学文化发展的优秀成果，用现代工业生产方式将各种材料转变为具有一定价值或具有商品性的工业产品的创造活动。
电子产品设计中的材料选择和加工工艺
电子产品设计中的材料选择和加工工艺电子产品已经成为现代社会不可或缺的一部分，随着科技的发展，越来越多的电子产品进入市场，要想在市场中脱颖而出，设计和材料选择是至关重要的。
在电子产品设计中，材料选择和加工工艺是影响产品质量和性能的两个关键因素。
一、材料选择选择合适的材料对电子产品的功能、外观和制造成本都会有很大的影响。
以下是常用的材料及其应用：1. PCB材料PCB板是印刷电路板的缩写，它是电子产品的重要组成部分。
PCB板通常采用FR4作为基板材料，其主要特点是高强度、高阻燃、稳定性高等。
对于一些对温度和防火要求更高的场合，采用其他特殊材质比如PTFE材料。
此外，对于一些无法通过标准PCB工艺实现的高密度电路，可以采用Flex PCB 板替代，它可以弯曲和折叠而不影响电路的性能。
2. 塑料材料塑料材料用于电子产品中的外壳或其他结构件。
通常的材料有ABS塑料、PC塑料、PP塑料等。
这些材料的特点是轻质、绝缘、耐用等，而且生产成本较低，比较适合批量生产。
3. 金属材料金属材料用于电子产品中的金属外壳或散热器。
常用的金属材料有钢铁、铝合金、镁合金等。
钢铁材料通常用于粗重的机箱，因其强度高耐用性好；铝合金/镁合金可以提高整个设备的散热性能，并且可以更轻便。
4. 玻璃材料玻璃材料在电子产品中，主要用作触摸屏或显示屏的覆盖板。
强化玻璃材料具有高硬度、高透明度和抗熔剂能力，而且表面光滑，便于清洁。
在材料选择的过程中，需要考虑一系列因素，比如产品特性、预算、尺寸和生产成本等。
对材料的选择决定着整个产品的表现和成本，所以需要进行详细分析和评估。
二、加工工艺当材料被选择之后，下一步就是加工。
电子产品的加工工艺主要分为以下几个步骤：1. 切割和打孔许多电子产品的裸板需要切割和打孔，其中最关键的是打孔。
在此阶段，必须使用专用的工具和机器，并且需要严密的控制整个加工过程，以确保完成的成品符合规格。
2. 表面贴装表面贴装（SMT）是现代电子产品制造的常用制造工艺之一。
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绿色设计要求设计师放弃那种以产品在外观上标新立异为宗旨的习 惯，而将设计变革的中心真正放到功能的创新、材料与工艺的创新、 产品环境亲和性的创新上，以一种更为负责的态度与意识去创造最新 的产品形态，用更科学合理的造型结构使产品真正做到物尽其材、材 尽其用，并且在不牺牲产品使用性能的舒适与完美的前提下，尽可能 地延长使用周期。 绿色设计的基本特征 绿色设计是指在产品整个生命周期内以产品环境属性为主要设计目 标，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性 等功能目标。 1. 环境协调性 2. 价值创造性 3. 功能全程性 绿色设计的基本原则 6R原则：研究（Research）、保护(Reserve)、减量化(Reduce)、 回收(Recycling)、重复使用(Reuse)和再生原则(Regeneration). 产品设计的绿色观念 在产品设计领域，绿色设计已成为可持续发展理论具体化的新思 潮与新方法。产品绿色设计的目的，就是要克服传统产品设计的不
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二、材料的表面处理 具体说就是要处理诸如色彩、光泽、纹理、质地等直接赋于 视觉与触觉的一切表面造型要素。而这些表面造型要素则会因材 料表面性质与状态的改变而改变。产品表面所需的色彩、光泽、 肌理等，除少数材料所固有的特性外，大多数是依靠各种表面处 理工艺来取得。
§第三章
材料感觉特性的运用
设计材料及加工工艺
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目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
概论 设计材料的分类及特性 材料感觉特性的运用 材料与环境 产品设计中材料的选择与开发 金属材料及加工工艺 塑料及加工工艺 木材及加工工艺 玻璃及加工工艺
设计材料及加工工艺+答案
2014设计材料及加工工艺期末总结第一章概论1.产品造型设计的三个要素及相互关系。
产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。
2.材料的特性有哪些？固有特性：物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性第二章材料的工艺特性1 什么是材料的工艺性？材料适应各种工艺处理要求的能力。
材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺2 材料成型加工工艺的选择。
（1）去除成形（减法成形）在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。
（2）堆积成形（加法成形）通过原料堆积获得所需形态。
如铸造、焙烧、压制、注射成型。
（3）塑性成形坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。
3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。
表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性工艺类型及选择A 表面精加工工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理B 表面层改质工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽C 表面被覆技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。
4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。
快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。
过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；2）对该三维（3D）模型进行分层离散处理，将三维模型数据变成二维(2D)平面数据。
文化创意产品设计制作手册
文化创意产品设计制作手册第一章：概述 (2)1.1 文化创意产品设计概念 (2)1.2 文化创意产品发展趋势 (2)第二章：市场调研与定位 (3)2.1 市场调研方法 (3)2.2 产品定位策略 (4)2.3 竞品分析 (4)第三章：创意构思与设计理念 (4)3.1 创意构思方法 (4)3.2 设计理念阐述 (5)3.3 创意与市场结合 (5)第四章：设计流程与方法 (6)4.1 设计流程概述 (6)4.2 设计方法与技巧 (6)4.3 设计软件应用 (7)第五章：材料选择与工艺技术 (7)5.1 材料选择原则 (7)5.2 工艺技术介绍 (8)5.3 材料与工艺的结合 (8)第六章：结构设计与人机工程 (8)6.1 结构设计原则 (8)6.1.1 安全性原则 (9)6.1.2 可靠性原则 (9)6.1.3 经济性原则 (9)6.1.4 美观性原则 (9)6.2 人机工程应用 (9)6.2.1 人体尺寸与结构设计 (9)6.2.2 操作舒适性与结构设计 (9)6.2.3 安全防护与结构设计 (9)6.2.4 人机交互与结构设计 (9)6.3 结构与功能优化 (10)6.3.1 功能模块化 (10)6.3.2 结构集成化 (10)6.3.3 材料创新 (10)6.3.4 设计创新 (10)第七章：外观设计与应用 (10)7.1 外观设计原则 (10)7.2 造型设计方法 (11)7.3 外观与情感传达 (11)第八章：品牌塑造与包装设计 (11)8.1 品牌塑造策略 (11)8.2 包装设计原则 (12)8.3 品牌与包装的结合 (12)第九章：生产制作与质量控制 (13)9.1 生产流程概述 (13)9.2 质量控制方法 (13)9.3 生产与品质管理 (14)第十章：市场推广与销售策略 (14)10.1 市场推广渠道 (14)10.2 销售策略制定 (15)10.3 市场反馈与调整 (15)第十一章：版权保护与法律法规 (15)11.1 版权保护意识 (15)11.2 相关法律法规介绍 (16)11.3 知识产权维权 (16)第十二章：案例分析与启示 (17)12.1 成功案例分析 (17)12.2 失败案例分析 (17)12.3 经验与启示 (18)第一章：概述1.1 文化创意产品设计概念文化创意产品设计，是指将文化元素与创意理念相结合，通过创新设计手法，创造出具有独特文化内涵和审美价值的产品。
第五章产品开发与设计
纳米技术、新材料的发明），成功率较高，这种研究在 计划上有弹性，有战略方向，但期限较长。 技术开发研究：将研究成果用于实践，完成新产品、新工艺，使之 实用化、商品化，成功率高，计划是硬性的，有明确的目标。
基础研究、应用研究和开发研究的对比说明
总体设计
通过市场需求分析，确定产品的性能、设计原则、 技术参数、概略计算产品的技术经济指标和进行产 品设计方案的经济效果的分析。
技术设计
将技术任务书中确定的基本结构和主要参数具体化， 根据技术任务书所规定的原则，进一步确定产品结 构和技术经济指标，以总图、系统图、明细表、说 明书等总括形式表现出来。
指将基础理论研究中开发的新知识、新理论应用于 具体领域的科研工作，即运用通过基础研究所获得的知 识，为创造新产品、新技术、新材料的技术基础而进行 的研究。
3、技术开发研究：指将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、 新系统和新工程的科研活动。
4、三者区别 基础研究：目的就是寻求真理、扩展知识；成功率一般很低。
市场调查——研究开发——生产——推向市场
其它因素：政府鼓励 企业家偏好
例子
1、技术导向型： 美国西屋公司发明了晶体管，日本索尼公司购买了晶 体管，创造了世界范围的大市场，但在晶体管之前， 市场根本不知道晶体管，这种需求是潜在的。自19世 纪以来，前所未有的产品一个接一个地创造出来，从 汽车、飞机、大炮到电影、电视、计算机、大哥大， 技术导向型产品构成了众多企业的生产内容，每一种 新产品都带起一串企业，甚至构成一个行业，创造大 规模的市场需求，引发激烈的市场竞争。美国的英特 尔、杜邦公司、日本索尼。
是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用
产品造型设计中的材料选择与加工工艺
产品造型设计中的材料选择与加工工艺在产品设计中，材料选择与加工工艺是重要的考虑因素。
产品的造型设计不仅要追求美观与实用性，还需要考虑到材料的特性以及合适的加工工艺，以确保产品的质量和使用寿命。
本文将探讨产品造型设计中的材料选择与加工工艺的重要性和相关的考虑因素。
1. 材料选择的重要性材料选择是产品设计中至关重要的一环。
不同材料具有不同的特性，如强度、耐热性、耐磨性、导热性等，这些特性直接影响产品的性能和使用寿命。
因此，在产品造型设计过程中，设计师需要仔细选择材料，以满足产品的要求并确保产品可靠性。
2. 材料选择的考虑因素在选择材料时，设计师需要考虑多方面因素。
首先，产品的功能和用途是一个重要的考虑因素。
不同的功能要求对材料的特性有不同的要求，例如，对于需要承受较大力气的产品，应选择强度较高的材料，如钢材。
其次，成本也是一个需要考虑的因素。
不同材料的成本差异很大，设计师需要在满足产品需求的前提下，尽量选择成本合理的材料。
此外，环境因素也需要考虑，如产品是否需要抗腐蚀、防水等特性。
最后，可持续性也是一个重要的考虑因素，如是否选择可回收材料，以减少对环境的影响。
3. 材料加工工艺的选择选择合适的加工工艺对于产品的质量和成本控制非常重要。
不同的材料需要特定的加工工艺来塑造成最终产品。
例如，金属材料可以通过铸造、锻造、冲压等工艺进行成型，而塑料材料可以通过注塑、挤出等工艺进行成型。
设计师需要了解不同材料的特性和适用的加工工艺，以选择最佳的加工方法。
4. 材料选择与加工工艺的案例分析为了更好地理解材料选择与加工工艺的重要性，我们以手机外壳的设计为例进行分析。
手机外壳需要具有轻巧、坚固、耐磨等特性。
在材料选择方面，我们可以考虑使用铝合金或聚碳酸酯（PC）材料。
铝合金具有较高的强度和轻巧的特点，但成本相对较高；而聚碳酸酯材料成本较低，但强度略低于铝合金。
根据手机的定位和预算，我们可以选择合适的材料。
在加工工艺方面，铝合金外壳可以通过铝合金压铸工艺进行生产，而聚碳酸酯外壳可以通过注塑工艺进行生产。
授课计划——产品设计材料及加工工艺
南昌理工学院授课计划（2017年9月4日~ 2017年12月31日）班级16级工业设计本科班专业工业设计课程名称《产品设计材料及加工工艺》授课学时48课时使用教材《产品设计材料及加工工艺》江湘云参考资料《设计材料及加工工艺》张锡任课教师牟联忠制定日期2017年9月10日审查批准审批日期编制说明1.《产品设计材料及加工工艺》为专业基础课，根据教材所规定的内容及本专业的教研要求，本课程共48个课时。
选用教材为江湘云编著的《产品设计材料及加工工艺》。
为遵循学习进度，理论教学课时为48课时。
采用的教学方法主要以理论教学为主，以多媒体教学相辅结合的教学模式。
把《产品设计材料及加工工艺》》的相关知识，能结合材料的特殊特性运用到工业设计中去，切实落实教学内容。
2.实践课：○1.根据对《产品设计材料及加工工艺》的学习，能够充分了解不同材料的基本特性，及加工工艺的制作，能够根据产品的制作需要来合理的选择材料。
○2.引导学生通过对《产品设计材料及加工工艺》的学习，提高学生对不同材料特性的基本认识和技巧的把握。
3.本计划参照江湘云编著的《产品设计材料及加工工艺》实施授课。
4.本课程期末考试方式为考试，目的是考试学生对不同材料特性的认识和相关理论的把握，具体考查内容以教材为主。
5.由于课程的理论性较强，平时授课要求学生完成平时作业8次，以此作为平时成绩的主要依据。
要求：1、编制说明要反映课程在整个学期教学安排。
2、教材处理应在编制说明中反映。
3、安排实验个数。
4、其它要说明事项。
5、注明考试范围。
（共3页）授课计划授课计划授课计划授课计划。
设计材料与加工工艺
设计材料与加工工艺设计材料与加工工艺是制造业中非常重要的一环，它直接影响着产品的质量、外观和性能。
设计材料与加工工艺需要综合考虑材料的特性、加工工艺的要求以及产品的设计需求，以达到最佳的效果。
首先，设计材料的选择是至关重要的。
不同的产品需要选择不同的材料，例如金属、塑料、陶瓷等。
在选择材料时，需要考虑材料的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、导热性、导电性等特性，以及成本和可加工性等因素。
在材料选择时，需要充分了解材料的特性，以确保选择的材料符合产品的设计需求。
其次，加工工艺的选择也是非常重要的。
不同的材料需要选择不同的加工工艺，例如铸造、锻造、冲压、注塑等。
在选择加工工艺时，需要考虑产品的形状、尺寸、精度要求，以及生产效率和成本等因素。
同时，还需要考虑加工工艺对材料性能的影响，以确保产品在加工过程中不会出现质量问题。
在设计材料与加工工艺时，需要充分考虑产品的设计需求。
产品的设计需求包括外观要求、功能要求、性能要求等方面。
在选择材料和加工工艺时，需要确保能够满足产品的设计需求，以确保产品能够达到预期的效果。
在实际的生产过程中，设计材料与加工工艺需要与生产部门密切合作。
设计部门需要向生产部门提供详细的材料和加工工艺要求，以确保生产部门能够按照设计要求进行生产。
同时，生产部门也需要向设计部门提供反馈，以便设计部门能够及时调整设计方案。
总之，设计材料与加工工艺是制造业中非常重要的一环。
在设计材料与加工工艺时，需要综合考虑材料的特性、加工工艺的要求以及产品的设计需求，以确保产品能够达到预期的效果。
同时，设计部门和生产部门需要密切合作，以确保产品能够按照设计要求进行生产。
产品设计材料与加工工艺
塑料。
图1-11塑料颗粒
图1-12塑料制品
第1章概论
1.2 设计材料的分类
1.金属材料
金属材料是以金属元素 或以金属元素为主构成的具 有金属特性的材料的统称。 包括纯金属、金属合金和特 种金属材料等。
3.有机材料
有机材料通常是指有机 高分子材料，如棉、毛、丝、 塑料、橡胶等都是最常用的 有机材料。
（三）、金属的化学性质
• 金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表 现出较强的还原性。由于不同的金属原子结
构、原子半径的不同，表现的还原性也有强 弱不同。
(1)与O2反应
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au
常温迅速 成膜加热 加热能反应
不反应
(2)与H2O反应 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ……
第二节 碱金属和碱土金属
一、碱金属和碱土金属的概述 二、碱金属和碱土金属的性质与用途 三、碱金属和碱土金属的氧化物、氢氧
化物及盐类
一、碱金属和碱土金属的概述
价层电子构型：IA、IIA， ns1、ns2
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性 减增
小强
• IA
IIA
• Li
Be
• Na
Mg
•K
Ca
• Rb
Sr
• Cs
Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
元素的存在 均以矿物形式存在:
钠长石: NaAlSi3O8 钾长石: KAlSi3O8
光KC卤l 石M:gCl2 6H2O
明K(矾A石lO:)3 (SO4 )2 3H2O LiAl(SiO3 )2
第五章产品设计中材料的选择与开发环境51.1设计材料的选用选择
②营造特殊环境，利用极端手段，制备特殊材料，获取特殊性能。例如， 在微重力条件下制备超纯晶体材料、特殊自润滑材料、优良磁性材料和超导材 料等；
③强烈依赖其它高新技术，材料领域成为其它高新技术综合应用的实验地。 ④经济实力成为制约材料领域发展速度、深度和广的关键因素。
第五章 产品设计中材料的选择与开发环境
5.3 设计 材料的开发 新材料的开发方向
一般认为，新材料的研究与开发王要包括四方面的内容 ①新材料的发现或研制。 ②已知材料新功能、新性质的发现不口应用。 ③已知材料功能、性质的改善。 ④新材料评价技术的开发。
可以看出，新材料的研究与开发王要围绕着材料本身的功能和性质 这一主题。但是，一种新材料的出现是否对人类文明产生深刻影响， 是否能满足人类生活的需求，仅仅考虑上述问题则不够，还必须考虑 新材料的产业化、商品化，这样才能使人们享受到实惠，对人类文明 产生促进作用。
第五章 产品设计中材料的选择与开发环境
5.1 设计材料的选用 影响因素
(1)功能：无论怎样的产品，都必须首先考虑产品应具有怎样的功能和所期 望的使用寿命。这样的考虑必定会在选用何种材料更合适方面做 出总的指导。
(2)基本结构要求：如何综合平衡设计中对产品的能、人机工程学和美学 方面的要求，以及针对批量生产特点的机械结构、加工工艺难点 和由此产生的成本问题等加以解决，已成为材料选择中的王要问 题。
第五章 产品设计中材料的选择与开发环境
5.3 设计 材料的开发 新材料的开发方向
1．基础材料的开发
第五章 产品设计中材料的选择与开发环境
5.3 设计 材料的开发 新材料的开发方向
产品设计材料及加工工艺教案
产品设计材料及加工工艺教案一、教学目标1. 让学生了解产品设计中常见的材料种类及特性。
2. 使学生掌握各种加工工艺的基本原理和方法。
3. 培养学生的创新意识和实践能力，提高产品设计质量。
二、教学内容1. 产品设计材料概述1.1 材料的分类及性能1.2 常用材料的特点及应用2. 金属材料及加工工艺2.1 金属材料的种类及性能2.2 金属加工工艺概述2.3 金属加工常见问题及解决方法3. 塑料材料及加工工艺3.1 塑料材料的种类及性能3.2 塑料加工工艺概述3.3 塑料加工常见问题及解决方法4. 木材材料及加工工艺4.1 木材的种类及性能4.2 木材加工工艺概述4.3 木材加工常见问题及解决方法5. 陶瓷材料及加工工艺5.1 陶瓷材料的种类及性能5.2 陶瓷加工工艺概述5.3 陶瓷加工常见问题及解决方法三、教学方法1. 采用讲授法，讲解各种材料及加工工艺的基本知识。
2. 采用案例分析法，分析实际产品设计中的材料选择和加工工艺应用。
3. 采用实践操作法，让学生动手实践，提高实际操作能力。
四、教学准备1. 准备相关教材、课件、案例资料等教学资源。
2. 准备实验材料和设备，以便进行实践操作。
五、教学评价1. 课堂互动：考察学生对材料及加工工艺知识的掌握程度。
2. 课后作业：布置相关实践任务，评估学生的实践能力。
六、教学内容（续）6. 复合材料及加工工艺6.1 复合材料的定义及分类6.2 复合材料的性能及应用6.3 复合材料的加工工艺特点7. 表面处理工艺7.1 表面处理的目的及方法7.2 常见表面处理工艺简介7.3 表面处理工艺在产品设计中的应用8. 装配工艺8.1 装配工艺的基本概念8.2 装配工艺的分类及特点8.3 装配工艺在产品设计中的应用9. 快速原型技术9.1 快速原型技术的定义及原理9.2 快速原型技术的主要方法9.3 快速原型技术在产品设计中的应用10. 产品设计中的材料及工艺选择10.1 产品设计原则及材料选择10.2 产品设计中的工艺考虑10.3 案例分析：产品设计中的材料及工艺选择实践七、教学方法（续）4. 采用小组讨论法，让学生分组讨论实际案例，提高团队协作能力。
文化创意产品设计制作规范
文化创意产品设计制作规范第一章设计理念与原则 (3)1.1 设计理念概述 (3)1.2 设计原则说明 (3)第二章市场调研与分析 (4)2.1 市场需求分析 (4)2.1.1 市场规模与增长趋势 (4)2.1.2 消费者需求特点 (4)2.1.3 市场细分 (4)2.2 目标客户定位 (4)2.2.1 客户群体划分 (5)2.2.2 客户需求分析 (5)2.2.3 客户价值主张 (5)2.3 竞品分析 (5)2.3.1 竞品范围界定 (5)2.3.2 竞品特点分析 (5)2.3.3 竞品市场份额及趋势 (5)2.3.4 竞品策略分析 (5)第三章创意构思与方案 (5)3.1 创意来源 (5)3.2 设计方案构思 (6)3.3 创意方案的筛选与优化 (6)第四章设计元素与风格 (7)4.1 设计元素的运用 (7)4.1.1 符合主题 (7)4.1.2 注重创新 (7)4.1.3 融合多元文化 (7)4.1.4 注重细节 (7)4.2 设计风格定位 (7)4.2.1 突出个性 (7)4.2.2 符合市场需求 (7)4.2.3 体现品牌特色 (7)4.2.4 灵活多变 (7)4.3 设计风格与品牌形象的融合 (8)4.3.1 传递品牌价值观 (8)4.3.2 统一视觉识别 (8)4.3.3 融合文化元素 (8)4.3.4 创新与传承 (8)第五章材料选择与应用 (8)5.1 材料特性分析 (8)5.2 材料选择原则 (8)5.3 材料应用与创新 (9)6.1 制作工艺概述 (9)6.2 制作流程设计 (10)6.3 制作过程中的质量控制 (10)第七章质量检验与标准 (10)7.1 质量检验方法 (11)7.1.1 目测法 (11)7.1.2 尺寸测量法 (11)7.1.3 实验室检测法 (11)7.1.4 抽样检验法 (11)7.2 质量标准制定 (11)7.2.1 确定质量目标 (11)7.2.2 制定质量指标 (11)7.2.3 制定检验标准 (11)7.2.4 制定质量管理制度 (11)7.3 质量问题的处理 (11)7.3.1 问题分类 (12)7.3.2 问题分析 (12)7.3.3 制定整改措施 (12)7.3.4 整改实施与跟踪 (12)7.3.5 整改效果评估 (12)7.3.6 持续改进 (12)第八章产品包装与宣传 (12)8.1 包装设计原则 (12)8.2 包装材料与结构 (12)8.2.1 包装材料 (12)8.2.2 包装结构 (13)8.3 宣传策略与推广 (13)8.3.1 宣传策略 (13)8.3.2 推广方式 (13)第九章品牌建设与维护 (13)9.1 品牌定位与策划 (13)9.1.1 定位原则 (13)9.1.2 定位方法 (14)9.1.3 策划内容 (14)9.2 品牌形象设计 (14)9.2.1 形象设计原则 (14)9.2.2 形象设计要素 (14)9.2.3 形象设计实施 (14)9.3 品牌传播与维护 (14)9.3.1 传播渠道 (14)9.3.2 传播策略 (14)9.3.3 维护措施 (14)9.3.4 维护效果评估 (14)10.1 项目管理流程 (15)10.1.1 项目立项 (15)10.1.2 项目规划 (15)10.1.3 项目执行 (15)10.1.4 项目监控 (15)10.1.5 项目验收与总结 (15)10.2 团队协作与沟通 (15)10.2.1 团队建设 (15)10.2.2 沟通机制 (15)10.2.3 协作工具 (16)10.2.4 跨部门协作 (16)10.3 风险控制与应对策略 (16)10.3.1 风险识别 (16)10.3.2 风险评估 (16)10.3.3 风险应对 (16)10.3.4 风险监控 (16)第一章设计理念与原则1.1 设计理念概述设计理念是文化创意产品设计的灵魂，它体现了设计师对产品内涵、形式和价值的深刻理解。
谈产品设计材料的选择
谈产品设计材料的选择引言在产品设计过程中，选择合适的材料是至关重要的。
材料的选择直接影响到产品的质量、外观和性能。
本文将讨论产品设计中常见的材料选择问题，并介绍一些常用的材料选型方法和注意事项。
材料选择的重要性材料在产品设计中扮演着重要的角色。
合适的材料可以提升产品的性能和质量，同时也能够满足用户的需求和期望。
选择不合适的材料可能会导致产品的功能不稳定、易损坏或不符合设计要求，影响产品的市场竞争力。
材料选型方法1. 确定材料的功能需求在选择材料之前，首先需要明确产品的功能需求。
不同的产品可能有不同的功能需求，比如强度要求、耐腐蚀能力、导热性能等。
通过分析产品的功能需求，可以帮助确定需要选择的材料类型。
2. 考虑制造工艺和成本除了功能需求，制造工艺和成本也是选择材料的重要考虑因素。
不同的材料在制造过程中可能需要不同的加工工艺，导致成本和生产效率的差异。
因此，在选材过程中需要综合考虑产品的制造工艺和成本因素。
3. 综合考虑材料的性能和特性材料的性能和特性直接影响到产品的质量和使用体验。
例如，某些材料具有较高的强度和耐用性，适合用于制作承重构件；而另一些材料可能具有良好的导热性能，适合用于散热器等器件。
在选择材料时，需要综合考虑其性能和特性，以确保产品的质量和性能达到设计要求。
常见材料选择问题在产品设计中，常常会面临以下材料选择问题：1. 金属材料 vs. 非金属材料金属材料通常具有较高的强度和耐久性，适用于制作承重构件和外壳等需要具备强度要求的部件。
非金属材料则更适用于制作绝缘部件、外观件等。
2. 高成本材料 vs. 低成本材料高成本材料通常具有较好的性能和特性，但价格相对较高。
低成本材料虽然经济实惠，但可能无法满足产品的性能和质量要求。
在选择时，需要权衡成本和性能之间的关系，以达到最佳的平衡点。
3. 已经验证过的材料 vs. 新型材料已经验证过的材料通常具有稳定的性能和可靠性，在产品设计中被广泛应用。
9材料及加工工艺的选用
2、装饰效果
不同工艺的表面处理能产生
不同的装饰效果和材质感觉。如
金属基材不同色彩的烤漆或喷漆、
电镀、拉丝、喷砂、阳极氧化等
表面处理，均产生不同的装饰或
视觉效果，可根据设计表达的需
要进行适宜的工艺选择。
3、工艺成本
表面处理的工艺成本与产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的整体成本应该有一定的谐调性 或一致性。 4、环境影响 为减少表面处理对环境带来 的影响，一是应尽量避免不必要 的装饰处理，二是尽量采用污染 小的工艺方法。
（二）工艺性原则
选择的材料须经成型加工、
表面处理等工艺环节而制得产
品，因此进行材料选择时要考
虑材料加工与现有设备和技术
的适应性问题，满足材料的工
艺性要求。
（三）经济性原则
材料的经济性，不止是指 优先选用价格比较便宜的材料， 而是应该综合考虑材料对产品 寿命周期成本的影响，以获得 最佳的技术经济效益。在确保 产品的使用性和工艺性的前提 下，应选用经济性更优的材料。
刺激并做出相应反应或变化，完成
某种执行过程的功能材料。智能材 料的发端源于仿生，其初衷是研制 具有类似于生物功能的“活”的材 料。
一般来说，智能材料具有七大 功能——传感、反馈、信息识别与 积累、响应、自诊断、自修复和自 适应。智能材料实际上是一种集材 料与结构、智能处理、执行系统、 控制系统和传感系统于一体的复杂 材料体系。智能材料的基本组成单 元包括压电材料、光导纤维、形状 记忆材料、磁致伸缩材料、电流变 液和智能高分子材料等。
第二节 材料的新发展
一、材料发展的总体态势
（一）基础材料的进一步开发
通过对塑料、金属、木材、 陶瓷、玻璃等基础性材料进行深 入的成分、结构等研究，开发新 材料，形成新类型，扩大其应用 范围。如调光玻璃、抗辐射玻璃、 新金属合金、集成木、防腐木材、 防潮木材、阻燃木材、现代陶瓷、 新型塑料，等。
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5.1 设计材料的选用
5.1.1 选择原则
1、材料的外观：考虑材料的感觉特性。根据产品 的造型特点、民族风格、区域特征，选择不同质感、 不同风格的材料。
2、材料的固有特性：材料的固有特性应满足产品 功能、使用环境、作业条件和环境保护的需要。
5.1 设计材料的选用
5．3．1 新材料
新材料是指采用新工艺、新技术合成的具有各种 特殊机能(光、电、声、磁、力、超导、超塑等)或 者比传统材料在性能上有重大突破(如超强、超硬、 耐高温等)的一类材料。
5．3．1 新材料
新材料发展的标志 ①引起生产力的大发展，推动社会进步。从石器、陶 瓷器、青铜、铸铁、钢、塑料到各种新材料的出现， 均标志着一个相应经济发展的历史时期。例如，单晶 硅的问世，导致以计算机为主体的微电子工业的迅猛 发展；光导纤维的出现，使整个通讯业起了质的变化。
(4)安全性
材料的选择应按照有关的标准选用，并充分考虑各 种可能预见的危险。
5.1.2 影响材料选择的基本因素
(5)控制件 控制件对材料的选择也有其特殊的需求。 (6)抗腐蚀性 抗腐蚀性影响着产品的操作、外观、寿命和维护。 在直接涉及人身安全的场合，则必须通过材料的选 择来防止危险的腐蚀。 (7)市场 设计者必须对未来可能使用自己所设计产品的消费 者进行调研。如果可能，应尽量使自己的产品达到 或超出消费者所期望的程度。
5.1.2 影响材料选择的基本因素
(3)外观 就产品的表面效果来看，材料还影响着表面的自然 光泽、反射率与纹理，影响着所能采用的表面装饰 材料和方式，影响着装饰的外观效果和在使用期限 内的恶化程度与速度。 至于造型所采取的制造工艺 与手段，如浇铸、模铸、冲压、弯折或切削等也在 很大程度上依赖于所采用的材料。
3．纳米材料与纳米技术
(2)纳米(加工)技术 在人们为纳米材料的神奇而惊叹的时候，纳米(加工)技术 也健步向我们走来。纳米加工技术的核心是原子或分子位 置的控制、具有特殊功能的原子或分子集团的自复制和自 组装。 科技界认为，纳米材料与纳米技术可能引发下一场新的技 术革命和产业革命，成为21世纪科学技术发展的前沿。它 们不仅是信息产业的关键之一，也是先进制造业最主要的 发展方向之一。
5．3．3 新材料 的开发方向
过去，由于材料种类的稀少，材料与制品的对应关 系都是相对固定的，在设计中改变性质、重新组合 使用材料、改变材料用途的可能性极小。 因此材料的开发成为现今材料科学的主要任务。当 今在新技术的驱动下，运用具有新的组合方式、新 的形态和新的性质的各种材料进行新制品的开发会 产生令人振奋的效果。
基础材料是指金属、木材、玻璃、陶瓷、塑料等常见材料。 这些材料由于其特性的限制，不能在更多的领域中应用。 因此新材料的开发往往是对基础材料的性能进行改良开发， 进一步探索材料的组成、结构和性能，以提高或替代原有 材料的特性为具体目标，使材料扬长避短，从而获得期望 的材料特性，扩大材料的使用范围。
2. 复合材科的开发 复合材料是指两种或两种以上不同化学性质或不 同组织结构的材料，通过不同的工艺方法组成的 多相材料，它具有单一素材无法取得的机能。
5.2 材料工程的发展
“应用需求”提供了本学科与社会交互作用的通道，经由 这一通道，社会向材料工作者提供需求信息，材料工作 者向社会提供能满足需求的材料或材料产品； “合成与加工”与社会存在着一定的相互作用，这主要 体现在对环境的影响方面,例如，加工过程中污染物的 排放、能耗大小等； “材料结构成分”主要研究材料内部的化学成分、晶体 结构、显微结构、复合结构的成因，以及这些结构对性 能的影响； “材料性能”主要研究性能的评价方法、测试方法及影 响因素
3、材料的工艺性：材料应具有良好的工艺性能， 符合造型设计中成型工艺和表面处理的要求，应与 加工设备及生产技术相适应。 4、材料的生产成本及环境因素：在满足设计要求 的基础上，尽量降低成本，选用资源丰富、价格低 廉、有利于生态环境保护的材料。 5、材料的创新：新材料的出现为产品设计提供更 广阔的前提，满足产品设计的要求
一般认为，新材料的研究与开发主要包括四方
面的内容
①新材料的发现或研制。
②已知材料新功能、新性质的发现和应用。 ③已知材料功能、性质的改善。 ④新材料评价技术的开发。
材料产业必须重视如下问题：原材料的自然分布，材料的成 型和加工性能，材料的可回收率和环境保护，从可持续发展 的角度看，最大效益应该是综合考虑上述几方面因素的效应。 1. 基础材科的开发
1、新构思、新观念不断涌现，成为此领域迅速发 展的强大推力。
2、营造特殊环境，利用极端手段，制备特殊材料， 获取特殊性能。 3、强烈依赖其它高新技术，材料领域成为其它高 新技术综合应用的实验地。 4、经济实力成为制约材料领域发展速度、深度和 广度的关键因素。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.3 设计材料的开发
材料的开发经历从基础研究到应用再到实用的 过程。 对于新材料的发现和研制，材料开发循环过程 为：功能需求分析--确定性能指标--确定材料 体系和加工方法--材料成分设计和工艺参数优 化--性能评价--应用--产品失效分析，然后进 入下一轮循环，直至达到预定要求。
这些机能包括有： ①各素材所保持的机能。 ②在复合与成型过程中形成的机能。 ③由复合结构特征产生的机能。 ④复合效应所致的机能。
开发复合材料的目的为：
1、弥补某些有用材料的缺点，以更好地发挥有用 的机能。 2、利用具有某些特性的材料以构成单一材料无法 实现的特性。 3、产生从未有的新机能。
复合材料涵盖面很宽，目前常采用如下方法分类。
5．3．2 新材料对产品造型设计的影响和作用
①在产品进一步电子化、集成化和小型化的趋势下，新材料的使 用有可能突破传统结构，甚至还可能引起一场材料与技术的革命， 产生新的产品设计风格。因此，设计工作应与新材料开发建立一 种互相融合的关系。 ②产品外观形象要具有未来性。新材料的使用，不仅对产品外观 可以起到新颖美观独特的装饰作用，使设计本身变得更简洁、合 理，更具时代感。 ③材料在与功能相适应的同时，还要有良好的触觉质感和更好的 可操作性。通过新材料的使用，设计应最大限度地赋予产品新的 魅力。 ④设计应进一步开发传统材料，使之在现代生活中具有新的意义。
5.1.2 影响材料选择的基本因素
(1)功能 无论怎样的产品，都必须首先考虑产品应具有怎样 的功能和所期望的使用寿命。这样的考虑必定会在 选用何种材料更合适方面做出总的指导。 (2)基本结构要求 如何综合平衡设计中对产品的功能、人机工程学和 美学方面的要求，以及针对批量生产特点的机械结 构、加工工艺难点和由此产生的成本问题等加以解 决，已成为材料选择中的主要问题。
①按基体分类，有金属基复合材料和高分子(树脂)
基复合材料。
②按添加物的几何形状分类，有颗粒增强复合材
粒、纤维增强复合材料、叠层增强复合材料、弥
散增强复合材料等。
3．纳米材料与纳米技术
(1)纳米材料 纳米材料是由纳米级原子团组成的，由于其独特的体积和 表面效应，它从宏观上显示出许多奇妙的特征。 ①体积效应：当粒径减小到一定值时，材料的许多物性都 与晶粒尺寸有敏感的依赖关系，表现出奇异的小尺寸效应 或量子尺寸效应。 ②表面效应：纳米材料的许多物性主要是由表面决定的， 大量的界面为原子扩散提供了高密度的短程快扩散路径。 例如，普通陶瓷在室温下不具有可塑性，而许多纳米陶瓷 在室温下就可以发生塑性变形。纳米材料的塑性变形主要 是通过晶粒之间的相对滑移实现的。
5．3．1 新材料
新材料发展的标志 ②根据需要设计新材料，一改以往根据产品功能来选 择材料的方式，而是建立一种由材料来设计产品的新 观念。 这种材料设计可以从组成、结构和工艺来实现设计 产品的观念。更重要的一点是：一种新材料已经不 是只具有某一单一功能，在一定条件下可能具有多 种功能，从而使材料为高新技术产品的智能化、微 型化提供基础。