最新产品设计原理第8章产品设计工程技术原理教学讲义PPT

金属
人造、坚硬、光滑、理性、拘谨、现代、科技、冷漠、凉爽、笨 觉和视觉系统的刺激性信息，如粗犷与光滑、
重
温暖与寒冷、华丽与朴素、混重与单薄、沉重
与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典
玻璃
高雅、明亮、光滑、时髦、干净、整齐、协调、自由、精致、活 泼
雅、透明与不透明等基本感觉特征。
物理属性：即材料表面传达给人的知觉系
厨房用具
防蚀性、耐热性、耐水性、耐油性
各种不同产品需考虑的使用环境
RADO制造的陶瓷手表
色彩的照明度、硬度、附着性 防蚀性、耐碱性、耐水性、耐黄变性 防蚀性、耐寒性、耐水性、硬度、耐黄变性
1）材料选择的一般原则 ①供应来源广泛性 选用材料既要考虑有广泛的供应来源, 同时 又要考虑材料能够供应的批量, 因为材料供 应批量, 直接影响产品的生产成本。 ②生产加工的廉价性 选用材料要便于生产加工, 同时费用要低, 而且最好是选用可二次再生利用的材料。 ③安全可靠性 材料要有足够的强度和坚硬度, 在所使用的 温度、湿度等范围内尺寸稳定, 在服役周期 内安全可靠。 ④良好的环保性 选用材料要求对环境不产生有害的影响, 同 时, 要有可降解性, 便于废弃处理。
第三代的合成材料——利用化学合成方法将石 油、天然气和煤等原料制造而得到的高分子材料，如 塑料、橡胶、纤维等
第四代的复合材料——用有机、无机金属乃至金 属等各种原材料复合而成的材料。
第五代的智能材料或应变材料——随环境条件的 变化具有应变能力，拥有潜在功能的高级形式的复合 材料。
马可·纽森设计的塑料椅
设计师在选择材料的时候，除必须考虑材料的固有特 性外，还必须着眼于材料与人、环境的有机联系。总 的来说，设计材料的选择应遵循以下原则：
（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、时代特征及区域特征， 选择不同质感、不同风格的材料。
（2）材料的固有特性：材料的固有特性满足产 品功能、使用环境、作业条件和环境保护的需要。
材料感觉特性又称材料质感，是人的感觉 系统因生理刺激对材料作出的反映或由人的知 觉系统从材料表面特征得出的信息，是人对材 料的心理和生理活动，它建立在生理基础上， 是人们通过感觉器官对材料作出的综合印象。
材料
感觉特性
材料感觉特性包含两个基本属性：
木材
自然、协调、亲切、古典、手工、温暖、粗糙、感性
生理心理属性：即材料表面作用于人的触
产品的用途与涂饰应考虑的条件
产品名称 机床等 汽车、自行车 其它车辆 医疗器械 计算机 光学机械 金属家具 电风扇、缝纫机 洗衣机 电冰箱、冰藏柜、空调
涂饰应考虑的条件 耐油性、耐蚀性
防蚀性、耐候性、耐水性、附着性 防蚀性、耐候性、附着性、难燃性、涂饰性
耐酒精性、耐油性、附着性 防蚀性、耐磨性
防蚀性、耐磨性、耐冲击性 防蚀性、耐热性、耐水性、附着性、耐污染性
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玻璃钢材料的汽车前保险杠
（2）按材料的物质结构分类 1）金属材料——黑色金属（铸铁、碳钢、合金
钢等）、有色金属（铜、铝及合金等） 2）无机材料——石材、陶瓷、玻璃、石膏等 3）有机材料——木材、皮革、塑料、橡胶等 4）复合材料——玻璃钢、碳纤维复合材料
（3）按材料的形态分类 1）线状材料 常用的有钢管、钢丝、铝管、金属棒、塑料管、
图为 Klara SJÖLÈN设计的医疗器械, 瑞典默 奥设计学院05本科毕业设计
目录 8.1 产品设计的材料原理 8.1.1 产品设计的物质基础 8.1.2 材料的分类 8.1.3 材料的特性原理 8.1.4 材料的选择与开发原理 8.2 产品设计的成型原理 8.2.1 金属材料的成型 8.2.2 塑料的成型工艺 8.2.3 玻璃的成型 8.2.4 木材的成型
塑料
人造、轻巧、细腻、艳丽、优雅、理性
统的意义信息，也就是材料的类别、性能等。
皮革
柔软、感性、浪漫、手工、温暖
主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特
征，如肌理、色彩、光泽、质地等。
陶瓷
高雅、明亮、时髦、整齐、精致、凉爽
材料的感觉特性
材料特性分析图
8.1.4 材料的选择与开发 设计是一种复杂的行为，材料的选择是最基本的。
塑料棒、木条、竹条、藤条等。 2）板状材料 常用的有金属板、木板、塑料板、合成板、金属
网板、皮革、纺织布、玻璃板、纸板等。 3）块状材料 常用的有木材、石材、泡沫塑料、混凝土、铸钢、
铸铁、铸铝、油泥、石膏等。
高档商务车内室运用了各种材料来凸现奢华
8.1.3 材料的特性原理
材料特性包括两方面：一是材料的固有特 性，即材料的物理特性和化学特性，如力学性 能、热性能、电磁性能、光学性能和防腐性能 等；二是材料的派生特性，它是由材料的固有 特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的 感觉特性和经济特性。这些特性的综合效应从 某种角度讲决定着产品的基本特点
天然木质的汽车中扶手 日产汽车-天籁 2002年斯特法林·赫林设计的镂空瓷碗
（1）按材料来源分类 第一代的天然材料——不改变在自然界中所保持
的状态，或只施加低度加工的材料，如木材、竹、棉、 毛、皮革、石材等。
第二代的加工材料——利用天然材料经不同程度 的加工而得到的材料，加工程度从低到高，有人造板、 纸、水泥、金属、陶瓷、玻璃等。
产品设计原理第8章产品设 计工程技术原理
一个设计师必须具有文化艺术修养，具备良 好的艺术鉴赏能力和审美意识，才能使产品除了 具有好的功能和好的外观品质，还需要具有科学 技术知识，具有相当的工程技术知识。工业设计 的本质特点,决定了工业设计教育是工程技术和 艺术设计有机结合的完整统一体 。工程技术和 艺术设计是同一天平上的两个砝码,只有相辅相 成才能保持平衡。任何“艺强工弱”或“工强艺 弱”的教学模式，都是不科学的，会造成被教育 者知识结构的残缺。
（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、加工工艺和表面处理 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，优先选用资源丰富、 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。