产品造型材料与工艺
产品设计工程学基础-材料及成型工艺基础-概述
2、材料的分类
材料及成型工艺基础
材料 概述
二、材料认知
学会用材料去思考、去设计.
2、材料的分类
按化学结构分
金属材料: 化学结构为金属键 的钢铁、铜、金等. 无机材料: 化学结构为离子键 的石、玻璃、陶瓷等. 有机材料: 化学结构为共价键, 主要有塑料、橡胶、有机纤维 (皮、木材)等高分子材料 复合材料: 有多相材料复合而 成,如玻璃纤维增强塑料(玻璃 钢).
材料及成型工艺基础
材料 概述
一、设计与材料
形态需求 功能需求
1、材料:设计的物质基础
材料（Material）是产品功能和形态的物质载 体, 一件完美的 产品必定是功能、形态(结构)和材 料(工艺)的和谐统一.
感知特性
形态美感
物质性能
产品功能
设计
材料
材料及成型工艺基础
产品
材料 概述
一、设计与材料
2、材料发展与设计变革
材料 概述
一、设计与材料
• 材料使用与时代划分
人们在研究中国历史时 依据对材料的使用将人
类历史划分旧石器时 代、新石器时代、 陶器时代 、青铜器 时代、铁器时代…而
如今随着新材料的不断 涌现和多种材料的综合 使用, 已很难依据材料来 进行历史的划分.
材料的开发、使用和发展贯穿着人类历史发展的 始终, 拓展着人类的生产能力, 推动着人类文明 的进步和发展, 改变着人类的生活,也深深地影响 着设计的创新与发展.
3 新材料的开发
是指基于全新概念和 方法所开发的材料.如 纳米材料与纳米加工 技术的的开发等……
材料及成型工艺基础
材料 概述
练习:材料感觉特性的测定
依据每组感觉特性，将玻璃、陶瓷、木材、金属、 塑料、橡胶、皮革等7种材料进行有序排列。
产品造型设计材料与加工工艺课程小结[修改版]
![产品造型设计材料与加工工艺课程小结[修改版]](https://img.taocdn.com/s3/m/fb01ee7e6529647d272852fb.png)
第一篇：产品造型设计材料与加工工艺课程小结产品造型设计材料与加工工艺通过近几周的材料分析与加工工艺的学习，我对产品设计材料与加工工艺有了初步的了解，也了解了今后产品对材料上的具体应用。
工业设计是现代科学技术与人类文化艺术相结合而发展的产物。
它是在现代工业、科学技术及社会经济迅猛发展的背景下产生的一门崭新的边缘学科。
工业设计包括工业产品设计、环境设计及视觉传达设计。
它不仅要对产品的功能、结构、材料、工艺及形态、色彩、表面处理和装饰等方面进行设计,同时还要从社会的、经济的、技术的、艺术的及人的各方面因素进行综合处理,从而使现代工业产品既符合社会不断发展的物质需求,又能满足人们的精神需求。
因此它不同于一般的艺术设计,而是一种以工程技术与美学艺术相结合的设计体系。
工业产品本身是生产者与用户之间最重要的交流媒介。
用户往往通过产品建立起对生产商的印象,因此产品的外观造型设计质量至关重要。
作为科技与文化蕴涵相结合产物的现代工业产品,除满足人们的使用功能外,还应以物性的存在形式满足人们的精神需求。
因此,产品造型设计中所涉及到的材料及工艺将对产品造型的美感产生直接影响。
采用不同的材料、不同的工艺,所获得的结构形式也各不相同,其造型的美感效果也大不一样。
在产品造型设计中,首先要合理地选用材料,再按照材料的特点以适当的工艺去塑造它的外形。
当然在某些情况下,也可以按艺术造型需要决定产品外形,再选用相应的材料与工艺。
首先，材料是产品造型设计的物质基础。
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才得以实现的。
而造型设计从本意上讲,是人们在生产中有意识地运用工具和手段, 将材料加工成可视的或可触及的具有一定形状的实体,使之成为具有使用价值的或具有商品性的物质。
正因为造型设计是一种人造物的活动,设计才离不开材料,它与材料是密不可分的。
在从事工业产品造型设计过程中,首先必须考虑的问题之一就是如何选择使用材料。
产品造型设计材料与工艺木材
产品造型设计材料与工艺木材1. 引言在产品设计中，材料选择和工艺木材的使用对于产品的造型设计具有决定性的影响。
合理的材料选择和工艺木材的应用可以有效地提升产品的视觉效果、质感和实用性。
本文将介绍常见的产品造型设计材料以及适用于造型设计的工艺木材，并分析它们的特点和应用场景。
2. 产品造型设计材料2.1 金属材料金属材料是产品造型设计中常用的材料之一，具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能。
常见的金属材料包括不锈钢、铝合金、铜等。
不锈钢具有高强度、耐腐蚀和耐磨损等特点，适用于制作高质感、现代感的产品造型。
铝合金具有较低的密度，重量轻且易于加工，适用于制作外形复杂、轻盈的产品。
铜具有良好的导电性和导热性，适合用于制作电子产品的外壳。
2.2 塑料材料塑料材料是产品造型设计中广泛使用的材料之一，具有良好的可塑性和韧性。
常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
聚乙烯具有优良的韧性，适用于制作柔软、易于折叠的产品，如塑料袋、塑料瓶等。
聚丙烯具有较低的密度、优良的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制作耐用、实用的产品，如家具、容器等。
聚氯乙烯具有良好的透明性和耐候性，适用于制作透明、耐用的产品，如窗框、水管等。
2.3 木材材料木材材料是传统的产品造型设计材料，具有天然的纹理和温暖的触感。
常见的木材材料包括实木、人造板和刨花板等。
实木具有天然的纹理和色彩，适合用于制作高档、自然的产品，如家具、地板等。
人造板由木质纤维和胶合剂制成，具有平整的表面，适用于制作外观要求较高的产品，如家具、装饰板等。
刨花板由木屑和胶合剂制成，具有较好的吸音性能，适用于制作音箱、隔音板等产品。
3. 工艺木材3.1 胶合板胶合板是一种由薄木板通过胶水粘合而成的板材，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性。
胶合板根据胶水的不同可以分为尿素醛胶合板、酚醛胶合板和三聚氰胺胶合板等。
胶合板广泛应用于家具、建筑和车辆制造等领域，具有良好的加工性能和稳定性。
产品设计材料与工艺木材 ppt课件
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阔叶树（硬木）
枫木
特点：枫木质地坚硬，呈 奶白色，年轮不明显，官 孔多而小，分布均匀；纹 里交错，结构肾细而均匀， 质轻而较硬，花纹图案优 良。
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阔叶树（硬木）
枫木
特点：容易加工，切面欠 光滑，干燥时易翘曲。油 漆涂装性能好，胶合性强。 主要用于板材类贴薄面。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的分类
– 按树木成长状况分类
• 外长树，内长树(如热带树)
– 按材质分类
• 软木材和硬木材；软硬程度可分六级。
– 按树叶外观形状分类
• 针叶、阔叶；
（1）木材的特性、分类与结构
• 针叶树（软材）：
– 树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。
• 阔叶树（硬材）：
• 根据产品造型的需要，合理利用木材的切面 • 1 横切面
– 硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削
• 2 径切面
– 通过髓心，与年轮垂直。径切面板材收缩小，不 易翘曲，木材挺直，牢度较好
• 3 弦切面
– 形成山峰状或V字形美丽纹理，但易翘曲变形
（2）木材的缺陷
• 木材的缺陷有哪些？
– 1.节子 – 2.变色 – 3.腐朽 – 4.虫害 – 5.裂纹 – 6.夹皮 – 7.弯曲 – 8.斜纹和纯棱
主要应用：针叶材横向强度高，弹性好、不易变形，主要做结构材料； 阔叶材致密，硬度高，花纹好看，但易变形，主要做需要耐磨或要求有美观
花纹的小物件或做装饰面板。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的构造
– 树干：树皮、木质部、髓心三部分。
• 木材的切面
– 横切面 – 径切面 – 弦切面
产品造型设计材料与工艺 (一)
产品造型设计材料与工艺 (一)
产品造型设计是产品设计领域中非常重要的一个方面，其直接影响着
产品的外观、功能和销售。
而产品造型设计材料与工艺则是决定产品
外观的重要因素。
一、材料的选择
1.功能性原则：
选择材料要考虑产品的功能及使用环境。
比如，要设计一个户外运动
手表，就需要选用轻便、坚固、防水的材料。
2. 美学原则：
选择材料还要考虑美学原则，产品应该符合人们审美的观点，并具有
现代的美学元素，这可以提高产品的美观性和时代感。
3.生态原则：
当今社会注重生态环境的保护，所以在材料选择时要考虑环保和可持
续性因素，比如应该选择可回收利用的材料，减少对环境的污染。
二、工艺的应用
1. 造型设计：
采用不同的工艺可以实现产品的不同造型效果，比如采用注塑工艺可
以制作出复杂形状的产品，而冷镁铸造可以制作出坚固且轻便的产品。
工艺的选择要考虑到产品的造型需求和成本效益等因素。
2. 表面处理：
表面处理可以提高产品的质感和美观度。
常用的表面处理工艺有阳极
氧化、电镀、喷涂等。
不同的表面处理工艺适用于不同的材料。
3. 装配工艺：
在产品组装中，最关键的是装配工艺的规定。
好的装配工艺可以提高
产品的生产效率，防止产品在使用过程中出现掉落、松动等质量问题。
综上所述，产品造型设计材料与工艺是影响产品外观、质量和销售的
关键因素。
在设计产品时，需对材料和工艺做出合理的选择和运用，
才能设计出让消费者喜欢的产品。
造型材料与工艺的分类及特征
σ-ε曲线图,其各特征点得含义为:
o表a示段。:应她力就与是应应变力为与直应线变关成系正,此比时例a得点最所大对极应限得。应力σ=值Eε称为比例极限,用σp
即胡克定律,E为弹性模量,单位与σ相同。
在服屈极服限阶。段应力不变而应变不断增加,这种现象叫屈服。对应得应力σs叫屈
让试件继续变形,必须继续加载,最高点(e点)所对应得应力σb称为强度极限。 应力达到强度极限后,试件局部发生剧烈收缩得现象,称为颈缩。
布、玻璃板、纸板等 块状材料:木材、石材、泡沫塑料、混凝土、铸钢、铸铁、铸铝、油
泥、石膏等 4)按材料加工度得分类 天然材料: 加工材料: 人造材料:
2、2 材料特性得评价
材料特性包括两个方面:一就是材料得固有特性,既材料得物理 和化学特性,如力学性能、热性能、电磁性能、光学性能和防腐性 能等;二就是材料得派生特性,她就是由材料得固有特性派生儿来得, 既材料得加工特性、材料得感觉特性和经济特性。
等能改变材料表面性质与状态得表面加工与装饰技术。
1 表面处理得目得
从产品造型设计出发,表面处理得目得:一就是保护产品,既保护材料
本身赋予产品表面得光泽、色彩、肌理等而呈现出得外观美,并提高产
品得耐用性,确保产品得安全性,由此有效地利用材料资源;二就是根据产
品造型设计得意图,改变产品表面状态、赋予表面更丰富得色彩、光泽、
1)铸铁拉伸时得应力-应变关系,她只有一个强度指标;且抗拉强度较低; 2)在断裂破坏前,几乎没有塑性变形; 3)关系近似服从胡克定律,并以割线得斜率作为弹性模量。
极限应力,许用应力,安全系数 工程材料失效得两种形式为: (1)塑性屈服,指材料失效时产生明显得塑性变形,并伴有屈服现象。如低碳钢、铝合金等
产品造型材料与工艺——第五讲
其他切削方式
钻削 用于扩孔、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工及孔系的加工 镗削 完成精度高、孔径大或孔系的加工，此外，还可铣平面、 沟槽、钻孔、扩孔、铰孔和车端面、外圆、内外环形槽及 车螺纹等 刨床 主要用于加工平面、沟槽和成型面 磨削 磨削各种加工表面、工件形状。外圆磨床可磨削工件的外 圆柱面、外圆锥面、内圆柱面及锥度较大的内外圆锥面； 内圆磨床可磨削内圆柱面、内圆锥面及端面等；平磨床可 用来磨削工件的平面。
电火花线切割
激光加工
利用单色性好，方向性强、 相干性好、有良好的聚焦性能的 激光，经聚焦后的高强度、高密 度和高温度（1万℃）小光斑照 射被加工材料时在瞬间熔化或气 化，且产生强烈的冲击波爆炸式 地除去材料。可加工坚硬的金属 和非金属材料，加工速度高，自 动化程度高，属非接触式加工， 无机械加工变形。 主要用于加工宝石轴承、陶瓷、 玻璃硬质合金不锈钢材料上的小 孔（孔径一般为0.01—1mm, 最 小孔径可达0.001mm；孔深可 达50—100mm）。还可用于激 光切割和激光打标等。
切削加工中的术语
切削运动：切削时刀具与工件之间的相 对运动称为切削运动
主运动：使工件与刀具产生相对运动以 进行切削的最基本运动 进给运动：为保持切削的连续进行，以 逐渐切削出整个工件表面所需的运动
车削加工成型原理
车削加工成型原理
车削包括粗车、精车。
Hale Waihona Puke 车削的成型运动： 主运动：工件绕卡盘回转轴线的旋转运动； 进给运动：车刀沿卡盘回转轴线的纵向走刀运动和垂直于 卡盘回转轴线的横向吃刀运动。
4.应采用标准工具，减少刀具种类
切削加工零件的结构工艺性
5.应尽量避免零件内表面的加工
6.应便于加工时的进刀和退刀
(完整版)产品造型材料与工艺：金属
③ 奥氏体型不锈钢（用量最多，占65—70%； ）
• 典型成分：Wc:< 0.12% ；WCr；18%；WNi； 8%；(称为18-8不锈钢）
• 牌号：1Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti
• 性能：耐蚀性很好，强度、硬度低，无磁性, 塑性、 韧性和耐蚀性比Cr13型更好。高塑性、高的低温 韧性、高的加工硬化能力、焊接性能好、无磁性 及高的耐腐蚀性。
合金工具钢：刃具钢、量具钢、模具钢 特殊用途钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢等
• 1、碳 钢
• 碳钢：以铁、碳为主要成分的合金。
碳钢的分类和牌号
① 按含碳量分类
低碳钢 （C<0.25%) 中碳钢 (0.3%<C<0.6) 高碳钢 (C >0.6)
② 按质量分类
普通碳素钢 S<0.035％ P<0.035%
2、铝及铝合金
• 铝及铝合金是工业用量最大有色金属，由于其优 良特性，铝及铝合金在电气工程、航空及宇航工 业、一般机械和轻工业中都有广泛的应用。
铝及铝合金有以下特点：
①密度小、比强度高
•
纯铝的密度为 2.7g/cm3, 仅为铁合金高强钢的强度相近，铝合金
性能极好。
铝合金的分类
纯铝
铝
铸造铝合金
铝合金
变形铝合金
不能热处理强化铝合金 （防锈铝合金）
硬铝合金
能热处理强化铝合金
超硬铝合金
锻铝合金
飞机用座椅轨道及航空零件
铝合金型材料
铝合金散热器
3、铜合金
铜及铜合金具有下列性能：
① 优异的物理、化学性能 纯铜导电性、导热性极佳，铜合金的导电、导热性也很好。 铜及铜合金对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。
产品造型材料与工艺——第一讲
梯度功能材料
一般复合材料的整体材料性能是同一的，但有时希 望同一件材料两侧具有不同的性质或功能，且两侧 结合完美，不至于在苛刻的条件下因性能不匹配发 生破坏
例如超音速燃烧冲压式发动机，燃烧气体的温度超过 2000℃；燃烧室壁另一侧要经受燃料液氢的冷却，温度 －200℃左右。
将金属和陶瓷联合使用，陶瓷对付高温，金属对付低温。但将金 属和陶瓷结合时，由于二者的界面热力学特性匹配不好，在极大 的热应力下还会被破坏。
自己所钟意的产品。
——美的工业设计公司董事长兼总经理/李锦魁
工业造型设计与工程设计的区别
产品设计主要项目
功能设计 结构设计
工程设计
制定技术指标和功能原理方案 结构方案
工业造型设计
实现功能原理，进行总 体布局与构思造型方案 配合结构方案进行形态 设计；与造型有关的结 构设计
工艺设计
操作使用设计 维修设计 装运安装 安全设计 色彩与涂装
线膨胀系数—— 材料上两点之间的单位距离在温度 升高1℃时的变化称为线膨胀系数（单位：1∕℃）
线膨胀系数的比较：高分子材料﹥金属材料﹥陶瓷材料
体膨胀系数——材料由于温度变化出现膨胀或收缩 按体积计算时，称体膨胀系数。一般可概略看作线膨胀
系数的3倍。
第三节 材料的基本性质 —物理化学性能
6. 其他需要考虑的性能：
材料、工艺、设计三者间的关系
材料、设计和工艺——密不可分
•
创新是工业设计的灵魂，新材料、新工艺和新技术正是 为产品的创新设计开辟新天地！ 设计如何兼顾：实用性、科学性、艺术性、经济性？如 明式家具与现代板式家具
设计师必须注重材料的性能特点、实用价值与审美价值， 达到功能和形式的统一 如塑料儿童餐具 要设计出好的产品，必须使材料在制成物和作用于人的 过程中，真正做到“料尽其材，物尽其用”
设计师作品及材料工艺介绍
2、材质选用：铸铁
3、材料介绍： 含碳量在2%以上的铁碳合金。工业 用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石 墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外， 铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元 素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒 等元素。
产品造型材料与工艺
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产品造型材料与工艺
乔纳森· 伊维
Jonathan Ive
产品造型材料与工艺
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1、设计特点：抛弃了塔式机身，同时在计算能 力上丝毫不打折扣，iMac G3 是台式计算机的一 场革命，该机有多种颜色可以选配， 。
2、材质选用：透明塑料
3、材料介绍： 简介： 塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)}， 又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料 (plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。 是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料， 由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色 料等添加剂组成的。 优点： 大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应； 制造成本低；耐用、防水、质轻；容易被塑制成不 同形状；是良好的绝缘体等等。
贝聿铭
Ieoh Ming Pei
产品造型材料与工艺
2
法国巴黎罗浮 宫玻璃金字塔
——1989年
产品造型材料与工艺
2
1、设计特点：贝聿铭设计建造的玻璃金字塔，高二十一米，底宽三十 米，耸立在庭院中央。它的四个侧面由六百七十三块菱形玻璃拼组而成 。总平面面积约有二千平方米。塔身总重量为二百吨，其中玻璃净重一 百零五吨，金属支架仅有九十五吨。换言之，支架的负荷超过了它自身 的重量。因此行家们认为，这座玻璃金字塔不仅是体现现代艺术风格的 佳作，也是运用现代科学技术的独特尝试。在这座大型玻璃金字塔的南 北东三面还有三座五米高的小玻璃金字塔作点缀，与七个三角形喷水池 汇成平面与立体几何图形的奇特美景。 2、材质选用：玻璃 3、材料介绍： 简介： 是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过 程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化 学氧化物的组成(Na2O· CaO· 6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于 建筑物，用来隔风透光，属于混合物。 分类：玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。
(完整版)产品材料与工艺
一、产品设计材料工艺概论二、金属材料与工艺三、有机高分子材料与工艺四、合成高分子材料与工艺五、无机非金属材料与工艺六、纤维复合材料与工艺七、发展中的新材料八、产品设计程序与选材方法九、涂装工艺十、电镀工艺十一、金属的氧化与着色工艺十二、其他装饰工艺绪论产品设计材料概论1.学习材料的重要性2.设计专业学习材料课程的特点3.设计材料的分类4.材料的特性5.材料的感觉特性6.材料的美感和设计应用7.材料和环境8.材料发展趋势1.1材料是设计的物质基础和载体材料和工艺是产品设计的物质技术条件，是实现产品设计的必要条件。
设计通过材料和工艺转化为实体产品，材料和工艺又通过设计实现自己的价值。
任何一个产品设计，只有选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。
2.1与工科院校课程的区别作为射击类院校对于材料的教学应该和其他工科类院校教学有所不同。
在学习和掌握的重点等方面有所区别。
这种不同正式又两类院校的学生的四围特点、接受能力和知识构架来决定的。
工科的材料学（微观方面）工程力学，物理学，机械，垫子，分子间距，应力等设计类材料学（宏观方面）材料和工艺，材料的没敢，材料的机理应用2.2我们要掌握的知识点具备相关的材料和工艺的知识；了解材料的基本性能；会应用材料工艺学知识解决设计的问题；在设计中选择恰当的材料和工艺；能运用材料的自然美使产品具有美感；使加工工艺符合材料的性能。
3.设计材料的分类3.1按材料发展史分类3.2按材料的物理状态、化学性质及用途分类3.3按材料的来源、成分、状态、构造、形态、组合等分类3.4按照材料的形态分类3.1按材料发展史分类➢天然材料（石头、木头等）➢加工材料（矿物通过冶炼、烧结，制成金属和陶瓷材料）➢合成材料（通过化学合成方法将石油，天然气和煤等原料制成高分子材料）➢复合材料（指用有机、无机分金属等各种原材料复合而成的材料）➢智能材料或应变材料（指随环境条件的变化具有应变能力，拥有潜在的功能的高级形式的复合材料）3.2按材料的物理状态、化学性质及用途分类➢按材料物理状态分类：气态、液态、固态➢按材料化学结构分类：金属、无机、有机（包含高分子）➢按材料用途分类：行业不同材料不同：机械、电器、化学、土建、医用、农业等。
产品造型材料与工艺——第四讲
2 为保证模具强度和寿命，尽量避免长槽或长悬臂的结构设计
3 既充分利用冲压件有薄、匀、轻、强的特点，又要满足冲压产品需 要较强刚度的要求
在产品上灵活设计加强筋、肋、起伏或翻边（如：盆、锅等）等以提高其 刚性。并且这些在制造时可一次成型，是其他方法难以做到的。
4 对拉伸件，尽量设计成回转体，尤其是柱形最好
压力加工的基本生产方式有 轧制、挤压、拉拨、锻造(自 由锻和模锻)和板料冲压。
轧制、挤压、拉拨用于金属型 材、板材、管材和线材制造 而板料冲压和锻造用于毛胚和 零件。
锻造加工
先将材料预热，使其塑性增强，然后用汽锤、 压力使金属材料成型的加工方法，最原始的锻 造如铁匠的小火炉、手锤等。 锻造要求材料具有两方面的性能
熔焊
电弧焊：焊接电弧是在电极与工件间的气 体介质中长时间而有力的放电现象，即在 局部气体介质中有大量电子流通过的导电 现象。手工电弧焊：利用焊条与工件间产 生的电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊 接的． 特点：
焊接过 程
只适合较大的焊缝，焊接表面有明显的疤痕， 如要美化效果需再进行表面处理。 焊缝密气、密水性能好，机械强度，力学性能 不低于母材。 主要用在毛坯生产和制造各种金属结构件（如 高炉炉壳、建筑构架、锅炉与受压容器、汽车 车身、桥梁、矿山机械、大型转子轴、缸体等）
一般不设计成空间曲面如汽车覆盖件；工件结构特别复杂需多次冲才能压 完成时，可以分解冲压后焊接，降低模具费用和加工周期
如：小支撑板等
5 注意最小拐角、折弯等与板厚有关的设计（查手册）。
冲压产品的结构合理性
产品的造型材料工艺设计介绍
产品的造型材料工艺设计介绍
一、产品造型设计
1.1 根据市场需求和目标用户群体的特点，设计产品的整体外
观风格和造型。
1.2 注意产品的形状、比例、曲线等，使其符合人体工程学，
便于用户操作和使用。
1.3 考虑产品的使用场景和环境，以及产品的功能和定位，进
行造型设计。
1.4 强调产品的品牌特色，提高产品的辨识度和美观度。
二、产品材料选择
2.1 根据产品的功能和使用要求，选择合适的材料，如金属、
塑料、木材、玻璃等。
2.2 考虑材料的可靠性、耐腐蚀性、耐磨性、防火性、重量等
性能指标，以及成本和环保要求。
2.3 考虑产品的外观需求，选择适合的表面处理方式，如喷涂、电镀、抛光、烤漆等。
三、产品工艺设计
3.1 根据产品的材料特性和结构要求，确定生产工艺流程和工艺参数。
3.2 考虑产品的加工难度和成本控制，优化工艺方案。
3.3 确定生产设备和工艺装备，保证生产的稳定性和质量可控性。
3.4 对产品进行精细化加工和装配，确保产品的尺寸精度和外观质量。
四、产品设计的注意事项
4.1 在产品设计之前要进行充分的市场调研和用户需求分析，避免造成设计失误。
4.2 在产品设计中要注意品牌特色和用户体验，注重细节，提高用户的满意度和忠诚度。
4.3 选用的材料和工艺要符合国家标准和环保要求，保障产品的质量和安全性。
4.4 控制产品的成本和生产周期，提高产品的竞争力和市场占有率。
以上是产品的造型材料工艺设计介绍，希望能对产品设计有所帮助。
产品造型设计材料与工艺
• 3③C具r1有3不较锈好钢的①透明大性和多耐数磨耗塑性；料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；
⑩ 产某品些造塑 型• 料 设易 计②溶 材于 料耐溶 与剂 工冲。艺击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热
③具有较好的性透低明性；和耐⑤磨一耗性般； 成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性 ⑤对一塑般 料成的型应性用差、实，着例色和热性工好艺膨，调胀加研工率成本大低，； 易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形； ⑧多数塑料 金属材料和塑耐料低的应温用实性例差和工，艺 低温下变脆； ⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。
但是却易碎且后不者耐高可温，一体再现了重通用复型生塑料产的特。性。
• 塑料主要有以下特性： 硬度很好、是一种常见的通用型塑料材质工艺品，手工工艺精巧。
产品材质：1Cr17Ni7（301）、0Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9Ti（321）、316、316L、309S、310S、 0Cr13、1Cr13、2Cr13、
产品造型设计材料与 工艺
金属材料和塑料的应用实例和工艺
• 塑料的应用实例 • 和工艺
• Play………
• 金属材料的应用实例和工艺
对金属材料的应用实例和工艺调研
⑩某些塑料易溶于溶剂。
• 309不锈钢焊管 金属材料的应用实例和工艺
产品材质：1Cr17Ni7（301）、0Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9Ti（321）、316、316L、309S、310S、 0Cr13、1Cr13、2Cr13、 3Cr13不锈钢
塑料工艺品的实例调研
• 左图为一塑料工艺品，
光泽度好，呈半透明状， 制作精美。硬度很好、是 一种常见的通用型塑料材 质工艺品，手工工艺精巧。 但是却易碎且不耐高温， 体现了通用型塑料的特性。 制作工序相对而言较为繁 琐，但外表却简洁精小， 是塑料工艺品的一个好实 例。
产品造型材料与工艺重点
产品造型材料与工艺1工业设计概述1、工业设计的概念就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术、经验及视觉感受，赋予产品以材料、结构、形态、色彩、表面加工以及装饰给予新的质量和资格，叫做工业设计。
根据当时的具体情况，工业设计应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且，当需要工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识、经验和视觉评价能力时，也属于工业设计的范畴。
由于工业设计的对象是工业产品，所以工业设计师在进行设计的时候必须掌握该产品的相关工程技术知识。
对于所设计产品的构造功能、材料工艺等技术要素要有充分的了解。
同时也要明确工业设计并不是工程设计，两者在关注点和所需知识结构上有区别。
2、工业设计师44项必备技能1.Aesthetics 美术理论2.Manufacturing 制造知识3.Analysis 分析能力4.Model making 模型能力5.Colour 色彩运用6.Pattern making 图案技巧puter use 电脑运用8.Photography 摄影能力9.Design development 设计发展10.Planning 计划能力11.Design strategy 设计战略12.Point ofview 看法观点13.Drawing/stcetehing 绘画能力14.Protocols 礼仪礼节15.Predicting 预见力16.Drafting 构思草图17.Driver\'s licenses 驾驶执照18.Repid visualization 快速表现19.Engineering 工程技术20.Economics 经济学21.Regulations 法令法规22.Rendering 效果图23.Environmental 生态24.Research 研究能力25.Estimating 预算能力26.Scalpture 雕塑能力27.Evaluating 评价28.Semiotics 符号学29.3D form 造型30.Sense of style 审美31.Graphics 制图32.Texture 肌理技术33.Human factors 人机工程34.Technology 科技35.Inaplementation 完善能力ability testing 可用性测试37.Innovqtion 创造er needs 用户需要39.Enteraction design 关系设计40.Marketing 市场41.Material 材料er seenarios 制作说明书43.Well-read 阅读能力44.Writing 写作能力3、工业设计的三大基础功能基础、物质技术基础、美学基础。
产品造型材料与工艺
3.2.7 金属的缺点 ◇抗氧化、抗腐蚀能力差
◇成本高
材料价格高 加工成本高 可持续性较差
3.3 常用金属材料特性
3.3.1 钢铁
钢铁是最广泛使用的金属材料，其产量占金属材料总 量的90%，主要由于它价格低廉、品种多样、加工性能好。
◇钢 按照化学成分，我们可以将钢分为碳素钢和合金钢两
大类。
低碳钢 碳素钢 中碳钢
铸造用铝合金：适合铸造成型，用于铸造形状复杂、承 载不大、重量较轻且具有一定耐蚀、耐热要求的铸件。 延展用铝合金：塑性好，延展性好，适合卷边、冲压、 挤出等压力加工方法成型各种容器、壳体等。
铝合金应用：
◇青铜铝（含铝4％～15％），该合金具有高强度的耐蚀 性，常用于珠宝饰物和建筑工业中，制造机器的零件和工 具，用于与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备；制作电焊 机电刷和夹柄；重型齿轮和涡轮，金属成型模、机床导轨、 不发生火花的工具、压力容器、热交换器、船舶螺旋桨和 锚等。
主要内容
第一章 概论 第二章 材料基础知识 第三章 金属 第四章 塑料 第五章 木材 第六章 玻璃 第七章 竹藤 第八章 纸
第一章 概论 1.1 材料发展与设计创新
纵观人类的发展史，很多时代都是以材料的名称进行 命名，“石器时代”、“青铜器时代”……体现了材料在 人类发展史上的重要作用。材料技术的进步是导致设计变 革的重要因素。
◇工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
◇特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强 钢、气阀钢c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工 用钢
◇专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容 器用钢、农机用钢等。
◇ 铸铁 是指铸造用生铁，使用历史悠久，应用广泛，生产
造型材料与工艺
造型材料与工艺第一章概述一、材料与设计二、材料的分类1、按材料的进展历史分类1、第一代的天然材料：天然的石头、木材旧石器时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。
2、第二代的加工材料：用矿物通过冶炼、烧结制成金属与陶瓷新石器时代、铜器时代与铁器时代，是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼与加工的时代，要紧材料有：陶、铜与铁。
3、第三代的合成材料：将石油、天然气与煤等通过化学方法制成高分子材料人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料与陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料（除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料与无机非金属材料。
超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表）。
4、第四代的复合材料：有机、无机非金属及金属等复合而成只要是由两种不一致的相构成的材料都能够称之复合材料5、第五代的智能材料或者应变材料：随环境条件的变化具有应变能力与潜在功能的高级形式的复合材料如形状经历合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料（自然界中的材料都具有自习惯、自诊断与自修复的功能，而目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构）memory metal-经历合金要紧是镍钛合金材料利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律。
2、按材料的物理状态、化学性质及用途分类按物理状态分气体：氢、氧、氮固态材料：最常使用液态材料：有机材料（油脂、涂料）按材料的化学结构分类金属材料：金属键无机材料：离子键有机材料：共价键半导体：介于金属材料与无机材料之间按材料的用途分类建筑材料、电工材料、结构材料、电子材料、研磨材料光学材料、耐火材料、感光材料、腐蚀材料、包装材料等3、按材料的来源分类①天然材料矿物：石材、粘土、矿石、宝石、熔岩、火山灰、金刚石、煤、水晶大气、海水：气、水蒸气、水、冰、海水动物质：皮、羽毛、骨、毛发、角、牙、油脂植物质：果实、茎、树皮、花、分泌物、蔓藤②加工材料纸、混凝土、合板、木棉、颜料、绢③合成材料塑料、橡胶、硅酸盐、合成纤维4 、按材料成份分类① 有机材料：塑料、橡胶、有机纤维② 无机材料：金属、硅酸盐、玻璃③ 复合材料：玻璃纤维增强树脂④ 其它：石墨、金刚石、碳纤维5、 按材料构造分类① 晶质材料金刚石、岩盐（单晶体）、金属、陶瓷（多晶体）② 非晶质材料6、按材料形态分类线材、板状材料、块状材料本课程着重介绍材料金属材料、高分子材料陶瓷材料、玻璃、木材、涂料三、 材料的通常性质1、密度 ρ = m/ Vρ——材料的密度(kg/m3)m ——干燥材料的质量(kg)V ——材料在绝对密实状态下的体积（m3）容重：又称表观密度 (Apparent Density) 有的也称毛体积密度，表观密度是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算： ρ=m/V 0V0－材料在自然状态下的体积，或者称表观体积（cm3或者m3）。
产品造型材料与工艺ppt课件
优点
➢ 成型周期短；
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➢ 塑件飞边小，易于清理；
➢ 能成型薄壁多嵌件的复杂塑料制品；
➢ 塑件的精度和质量比压塑件高。
缺点 ➢ 余料造成塑料原料的浪费； ➢ 模具结构较压塑模结构复杂，制造成本高； ➢ 成型设备同压塑成型，但压力要大。
5 真空成型
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真空成型：又叫吸塑成型，将热塑性塑料板材、 片材固定在模具上，用辐射加热器加热到软化温 度，用真空泵（或空压机）抽取板材与模具之间 的空气，借助大气压力使坯材吸附在模具表面， 冷却后再用压缩空气脱模，成型所需塑件的加工 方法。
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适宜生产EP等热固性塑料，也可以生产PA、 ABS、PET 等热塑性塑料；
产品：轿车仪表盘、方向盘、飞机和汽车的座椅、 椅垫、家具、鞋底、仿大理石浴缸、浴盆等。
三、液态成型工艺及设备 46
高分子液态材料数可流动溶体，可在低压、常温下通 过各种方法浇铸成型
特点：
成型过程施压小，制品内应力小，对模具和机械设备的强度要求较低， 因而一次性投资少；
１)热塑性塑料
HDPE 6100m MFI ≈0.14g/10min
熔融指数(MFI)
Ｐ、Ｔ t＝１０min
A、流动性好，如PS、PA、 PP、PE等；
B、流动性中等，如改性PS、 ABS、PMMA、POM等；
C、流动性差，PC、PSF、 F塑料等。
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2)热固性塑料
拉西格流动性 考察塑料在棱柱体流道中的流动长度
模压成型过程： 加料、合模、排气、交联固化、制品脱模、清理模具等。
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压塑成型主要工艺参数: 成型温度、成型压力和成型时间
一．模压压力
使模塑料完全充满型腔所施加的必要压力。
《产品造型材料与工艺》课程教学大纲
《产品造型材料与工艺》课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息课程名称：产品造型材料与工艺课程类别：选修课学时周学时学分：学时学时学分其中实验（实训、讨论等）学时：学时授课时间：周二节、周四节授课地点：，，专业教室，工业设计模型实验室任课教师姓名：杨响亮职称：讲师所属院（系）：东莞理工学院机械工程学院联系电话：答疑时间、地点与方式：.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的解答方式；.课后在学生宿舍或者办公室辅导学生答疑。
二、课程简介本课程是工业设计专业本科生的学科基础选修课程, 材料与工艺是产品造型设计的物质技术条件，是产品设计得以实现的基础。
通过学习掌握如何选用材料，使其性能特点与加工特点相一致；认识产品的功能、结构与造型的关系，认识常用的材料及其结构设计要点等，使学生最终实现设计的目标和要求。
通过课程学习，使学生：了解产品设计中涉及的各种材料的性能、组成、用途，了解各种成型工艺及表面处理技术，掌握如何选择材料；能够了解并掌握产品设计中涉及的各种基本结构关系、产品材料的加工工艺与装饰工艺、产品功能结构与造型的关系。
三、课程目标结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。
这些目标包括：、知识与技能目标：通过本课程的学习，使学生掌握材料设计的内容、产品造型材料的分类、金属、塑料、木材、玻璃等几种主要材料的特点、产品材料常用成型工艺与表面处理工艺、设计材料在设计应用实践中结构设计注意点等，能够在设计实践中灵活的分析材料，了解材料，应用材料。
、过程与方法目标：通过本课程的学习，学生能够理解整个材料设计的流程，结合材料调研分析的内容去认识、了解、应用材料，能够对产品设计中的相关材料特性进行准确的分析，科学的进行产品设计。
、情感、态度与价值观发展目标：在本课程的学习中，课题设计能够为每位同学提供一个平等的自我表现的平台；同时培养作为一个工业设计师必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和积极向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。