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。

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。

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。

材料设计方式的出发点是原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。两种主要方式是，第一，从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料；第二，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。

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。

设计材料的分类可以按来料的来源、按材料的物质结构和材料的形态三个方面进行分类。

材料特性包括，材料的固有特性，即材料的物理化学特性；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。材料特性的评价应从两个方面入手，第一，基础评价，即以单一因素评价；第二，综合评价，即以组合因素进行评价。

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进行加工的重要因素，直接关系到加工效率、产品质量和生产成本等。

材料的成型加工性是衡量产品造型材料优劣的重要标志。

成型加工工艺对设计效果的影响因素很多，主要从以下几个方面表现出来：

1.工艺方法

2.工艺水平

3.新工艺的采用；

4.工艺方法的综合运用。

材料成型工艺的选择原则是高效、优质、低成本，即应在规定的周期内，经济地生产出符合技术要求的产品，其核心是产品品质。必须指出，产品的成本运算是以生产合格产品为基础的。根据零件类别、用途、功能、使用性能要求、结构形状与复杂程度、尺寸大小、技术要求等，可基本确定零件应选用的材料与成型方法。

材料的连接工艺包括机械连接、焊接、粘接技术、静连接、动连接。

材料的表面处理，具体说就是要处理注入色彩、光泽、纹理、质地等直接赋予视觉与触觉的一切表面造型要素。在产品造型设计时要根据产品的性能、使用环境、材料性质，正确选择表面处理工艺和面饰材料。

表面处理技术，即可以是相同材料具有不同的感觉特性，又可是不同材料获得相同的感觉特性。

表面处理的目的，第一，保护产品，即保护材料本身赋予产品表面的光泽，色彩，肌理等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效的利用材料资源；第二，根据产品造型设计的意图，改变产品表面的状态，赋予表面更丰富的色彩，光泽，肌理等提高表面的装饰效果，改善表面的物理性能，化学性能及生物学性能，使产品表面有更好的感觉特性。

表面处理的类型包括，表面精加工；表面层改质（主要方法：化成处理，阳极氧化处理）；表面被覆（涂层被覆，珐琅被覆，表面覆贴）。

材料表面处理工艺的选择原则包括：形态的时代性；求简的单纯性；功能的合理性；情感的审美性；产品档次的经济性；成本；环境保护。

快速成型，又称快速原型制造技术、快速制样或实体自由形式制造。快速成型是一种用材料逐层堆积出制件的制造方法，是集计算机辅助设计，计算机辅助制造，数字控制，精密机械，激光技术和材料科学与工程等最新技术而发展起来的产品设计开发技术，其目标是将计算机CAD模型快速的转变为具体物质构成的三维实体模型。其主要技术特征是成型的快捷键，能自动、快捷、精确地将设计思想转变成为一定功能的产品原型或直接制造零部件。

快速成型的特点是改变了传统模式的制造方式，设计制造一体化；设计的易达性；快速性；材料的广泛性。