产品造型设计材料与工艺_第十一讲
第一章家具设计11设计.pptx
• 隋唐时日本大阪盛产中国式家具。 • 江户时代仿中国家具已在日本广为流行。至今日
本奈良正仓院还珍藏有唐代传入的金银平脱漆箱、 螺钿棋案、金银绘（日本称高莳绘）八角镜箱和 大量仿唐漆家具。唐代家具用材讲究，家具上的
• 五代时，家具造型向简练方向发展，许多 家具在结构上借鉴了中国建筑大木构架的 做法，形成框架式结构；构件采用圆形断 面，线条流畅明快；腿与面之间加有牙子 和矛头。这种法式在日后成为中国家具的
家具分类
• 家具的分类方法很多，按材料可分为实木、板式、金属、 软体、竹藤、塑料、陶瓷、玻璃及混合材料家具等；按结 构形式可分为框式、板式、组合拆装式和弯曲木家具；按 使用功能可分为坐卧类家具，如椅、凳、床等。凭倚类家 具，如桌、几等。贮藏类家具，如柜、箱等。间隔类家具 ，如屏风等。此外,还可按历史、地域、风格流派等分类, 如哥特式家具、明式家具等。就家具工业生产而言，一般
• 4．灯具 • (1)大吊灯最小高度：2400mm。 • (2)壁灯高：1500—1800mm。 • (3)反光灯槽最小直径：等于或大于灯管直径两倍。 • (4)壁式床头灯高：1200—1400mm。
家具设计 - 设计原则——
• 1.是否实用 • 假若是一把椅子，它就必须能够做到使你的臀部
避免接触到地面。若是一张床，它一定可以让你 坐在上面，也能够让你躺在上面。实用功能的涵 义就是家具要包含通常可以接受的已被限定的目
•
椅凳类：椅、筌蹄、凳、胡床;
•
床、榻类：床、榻、步辇;
•
屏风、布障：屏风、步障。
隋、唐、五代时期的家具
• 隋唐时期，家具以雍容华贵为美，有刻意 追求繁缛修饰的倾向。至五代时，家具风 格改为崇尚简洁，为宋代家具的风格形成 打下了良好的基础。
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课程小结第一篇：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。
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
4
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
3
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。
产品造型材料与工艺教材(PPT 51张)
机械(力学)性能：强度、塑性、弹性 、刚度等 物理性能：导热性、导电性、热膨胀性、磁性等 化学性能：抗蚀性、抗氧化等
②工艺性能 制造和加工过程中表现出来的性能
如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处 理性能等
2.1.1 金属材料的特性及分类
常用金属材料的分类
第一节 常用金属材料及其特性
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4
金属材料的特性及分类 钢铁材料 有色金属及其合金 造型设计中金属材料的选用
2.1.2 钢铁材料
钢铁材料可分为三大类：
纯铁 (c<=0.02%)
塑性好、强度低，主要用于制造磁铁
钢 (0.02%<=c<2.11%) 铸铁 (c>=2.11%)
根据使用性能选材
变形失效：弹性变形和塑性变形影响形状、尺寸精度
重要螺栓、弹簧、精密丝杠等，应选高弹性模量材料 塑性断裂：明显塑性变形后断裂，应选高强度材料 低应力脆性断裂：无宏观塑性变形下断裂，如高强度的锤杆，应选强 韧性材料 疲劳断裂：交变应力作用下的裂纹形成、扩展造成断裂，如齿轮，应 表面强化处理
锻造性能
焊接性能
体积较大，要求气密性好，能承受一定压力，如输气管道、 蒸汽锅炉等 钢材最适合焊接，含碳和合金元素越多，焊接性能越差； 铝合金、铜合金焊接性较差，灰口铸铁基本不能焊接
变形铝合金
1.防锈铝合金：含锰、镁等，不可热处理强化，耐蚀性好，用于制 造高耐蚀性薄板容器 2.硬铝：含铜、镁等，强度、硬度高（与高强钢相近），塑性低、 韧性差，用于制造飞机大梁、螺旋桨、铆钉等 3.超硬铝合金：含锌、铜等，强度接近超高强度钢 4.锻铝：含镁、硅、铜等，热塑性、耐蚀性好，适于锻造，用于航 空等形状复杂、要求强度较高的锻件
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
产品造型材料与工艺ppt课件
优点
➢ 成型周期短；
39
➢ 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
40
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。
44
45
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。
5
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。
13
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件(PPT 65页)
提高适用性
良好的触觉质感设计，可以提高整体设 计的适用性。比如软质材料对人造成柔
软的触感和舒服的心理感。 如机箱、收录机、仪表等产品上的开关
按纽等操作件，表面压制凹凸细纹，有 较明显的触觉刺激，易于使用，避免因 滑动而不便使用或易产生各种事故。
适用性
增加装饰性
良好的视觉质感设计，可以提高工业产品整体 设计的装饰性，还能补充形态和色彩所难以替
体现真实性和价值
体现真实性和价值
1.3 如何进行造型质感设计？
1.3 如何进行造型质感设计？ ——把握质感设计形式美的基本法则
配比原则：材质整体与局部、局部之间的配比 关系和谐、多样统一
调和法则：使整体各部位物面质感统一和谐
特点：在差异中趋向于“同”
对比法则：使各部位物面材质、工艺对比变化
工艺方法与造型设计效果
例：利用钢板材料加工电气控制柜
手工方法卷板成型：费时、劳动强度大、难 达到预期效果
机器弯板成型：成型准确、平滑整齐、美观、 生产效率高
先进的工艺保证造型效果
例：铸件的加工
铸造工艺水平高，能达到铸造圆角小、棱边 的直线性好、平面的平整度高；但如果工艺 水平低，外观效果则较差
代的装饰美。 如：家用电器、机床、汽车上的各种涂装工艺
处理，即有防护性，更有装饰性和伪装性，它 能产生诱人的视觉质感美。 如各种陶瓷釉面的艺术釉设计，是较典型的视 觉质感设计，朱砂釉，雨花釉，冰纹釉，结晶 釉等，给人以丰富的视觉质感形式美的享受。
釉面装饰
使设计多样化、经济化
良好的人为质感设计可以弥补自然质感的某些 不足，达到工业产品设计的多样性和经济性
质感的形式要素——肌理 质感的内容要素——质地
质感的两个基本属性：
产品造型设计材料与工艺PPT59页
40、学而不思则材料与工 艺
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
产品造型设计材料与工艺_第十一讲
产品造型设计材料与工艺_第十一讲在产品设计过程中，造型设计是至关重要的一环。
产品的造型设计既包括外形设计，也包括内部结构和功能布局的设计。
产品的造型设计应考虑产品的功能、人机工程学以及美学等因素，以满足用户的需求和体验。
首先，造型设计需要考虑产品的功能。
产品设计的核心目的是为用户提供一种有用的、满足需求的产品。
因此，在进行造型设计时，要考虑产品的功能性。
产品的形状、结构、布局等要符合产品的功能需求，能够满足用户的基本使用要求。
其次，人机工程学是造型设计的重要依据之一、人机工程学研究人与机器之间的交互关系，以及如何使人在操作和使用产品时更加舒适和高效。
在造型设计中，要考虑用户的体验和操作习惯，设计出符合人机工程学原理的产品造型。
例如，根据人的手的大小和握持方式设计产品的握把部分，使用户能够方便地操作产品。
另外，美学也是造型设计的重要考量。
美学是指对于产品造型美感的追求。
设计师通过对产品的形状、比例、线条等进行精心设计，使产品具有高度的艺术感和美感。
美学的考量不仅是产品外形的表面效果，还需要考虑产品与环境的整体协调性。
因此，在进行造型设计时，需要综合考虑产品的功能、人机工程学和美学等因素，以创造出既实用又美观的产品。
在制定产品的造型设计时，设计师通常会使用各种材料和工艺来实现设计意图。
材料的选择是根据产品的具体要求来定的。
例如，要设计一个耐用且外表美观的产品，可以选择使用金属材料。
而对于需要柔软和弹性的产品，可以选择使用塑料材料。
此外，还有一些新型材料如碳纤维材料、陶瓷材料等，可以为产品的造型设计提供更多的可能性。
工艺的选择也是造型设计的重要环节。
不同的工艺对产品的制造途径和成本有着不同的影响。
常见的工艺有注塑、冲压、切割、焊接、喷涂等。
在进行造型设计时，需要考虑产品的造型是否适合采用其中一种特定的工艺，以确保产品能够顺利生产并符合设计要求。
在进行造型设计时，还需要注意产品的可持续性。
随着人们对环境保护的重视，产品的可持续性越来越受到关注。
产品造型设计材料与工艺_第十一讲PPT共73页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
产品造型设计材料与工艺_你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Thank you