設(shè)計(jì)材料及加工工藝整套課件完整版ppt全體教學(xué)教程最全電子教案講義(最新)

1、設(shè)計(jì)材料及加工工藝下一頁(yè) 第一章 概論第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用第四章 材料與環(huán)境第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)下一頁(yè) 返回目錄第六章 金屬材料及加工工藝第七章 塑料及加工工藝第八章 木材及加工工藝第九章 玻璃及加工工藝參考文獻(xiàn)上一頁(yè) 返回參考文獻(xiàn)1 程能林. 產(chǎn)品造型材料與工藝. 北京：北京理工大學(xué)出版社，19912 王玉林. 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)材料與工藝.天津：天津大學(xué)出版社，19943 張憲榮. 工藝設(shè)計(jì)理念與方法.北京：北京理工大學(xué)出版社，19964 黃良輔、段祥根. 工業(yè)設(shè)計(jì).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1995下一頁(yè) 返回參考文獻(xiàn)5 何曉佑.流行設(shè)計(jì).南京：江

2、蘇美術(shù)出版社，19966 沈榆.現(xiàn)代設(shè)計(jì).上海：上?？萍冀逃霭嫔?，19957 王繼成.現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)與藝術(shù)。上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，19978 臺(tái)灣設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)。設(shè)計(jì)：教育、文化、科技，臺(tái)北：亞太圖書出版社，1997上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 參考文獻(xiàn)9 張建成編譯.設(shè)計(jì)基礎(chǔ).臺(tái)北：六合出版社，199610 陳欽、陳贊尉.立體材料構(gòu)成.沈陽(yáng)：遼寧美術(shù)出版社，200011 湯重熹、曹瑞忻.產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念與實(shí)務(wù).合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，199812 葉蕊.實(shí)用塑料加工技術(shù).北京：金盾出版社，2000上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回參考文獻(xiàn)13 許平、潘琳.綠色設(shè)計(jì).南京：江蘇美術(shù)出版社，200114 鄭靜、鄔烈炎

3、.現(xiàn)代金屬裝飾藝術(shù).南京：江蘇美術(shù)出版社，200115 楊慧智.工程材料及成型工藝基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199916 梅爾 拜厄斯.設(shè)計(jì)與材料的革新.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回參考文獻(xiàn)17 顏鴻蜀、王珠珍.材料抽象表達(dá)散記.設(shè)計(jì)新朝，1995（4）：303118 彭仕廉.匠心獨(dú)運(yùn)物之有神（上）.裝飾裝修天地，1995（10）：3919 彭仕廉.匠心獨(dú)運(yùn)物之有神（下）.裝飾裝修天地，1995（11）：313220 徐永吉.木材的環(huán)境特性.室內(nèi)設(shè)計(jì)與裝修，1993（4）：3637上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回參考文獻(xiàn)21 張乘風(fēng).家具材料與家具造型.家具與環(huán)境，1997（6）

4、：4622 劉森林.室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的材質(zhì).家具與室內(nèi)裝飾，1991（6）：69上一頁(yè) 返回第一章 概論1.1 設(shè)計(jì)與材料1.2 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)1.3 材料設(shè)計(jì)第一章 概論1.1 設(shè)計(jì)與材料 材料早已成為人類賴以生存和生活中不可缺少的重要部分，它是人文明和時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志，是社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是對(duì)材料的理解和認(rèn)識(shí)的過(guò)程，是“造物”與“創(chuàng)新”的過(guò)程，是應(yīng)用的過(guò)程。返回第一章 概論1.2 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ) 產(chǎn)品，是由一定的材料經(jīng)過(guò)一定的加工工藝而構(gòu)成的。一件完美的產(chǎn)品必須是功能、形態(tài)和材料三要素的和諧統(tǒng)一。 在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，材料是用以構(gòu)成產(chǎn)品造型，且不

5、依賴于人的意識(shí)而客觀存在的物質(zhì)，無(wú)論是傳統(tǒng)材料還是現(xiàn)代材料、天人材料還是人工材料、單一材料還是復(fù)合材料，均是工業(yè)造型設(shè)計(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。返回第一章 概論1.3 材料設(shè)計(jì)1.材料設(shè)計(jì)的內(nèi)容 我們?cè)谶x擇使用材料時(shí)，不僅要從材料本身的角度考慮材料的功能特性，還必須從使用者和環(huán)境的角度考慮材料與人機(jī)界面的特殊關(guān)系，考慮材料與周圍環(huán)境的有機(jī)聯(lián)系，甚至包括防止環(huán)境污染和非再生資源的濫用等問(wèn)題。2.材料設(shè)計(jì)的方式 主要方式有兩種：一是從產(chǎn)品的功能、用途出發(fā)，思考如何選擇或研制相應(yīng)的材料；二是從原材料出發(fā)，思考如何發(fā)揮材料的特性，開(kāi)拓產(chǎn)品的新功能，甚至創(chuàng)造全新的產(chǎn)品。 根本之所在都是是原材料的特性與產(chǎn)品所需性能取

6、得更好的匹配。（圖1-2材料設(shè)計(jì)的方式） 下一頁(yè)第一章 概論1.3 材料設(shè)計(jì)3.材料與產(chǎn)品的匹配關(guān)系（見(jiàn)圖1-3） 由圖得知，材料的性能分為三個(gè)層次：其核心部分是材料的固有性能；中間層次是人的感覺(jué)器官能直接感受的材料的性能；其外層是材料性能中能直接賦予視覺(jué)的表面性能。上一頁(yè) 返回返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.1 設(shè)計(jì)材料的分類2.2 材料特性的評(píng)價(jià)2.3 材料的固有特性 2.3.1 材料的物理性能 2.3.2 材料的化學(xué)性能2.4 材料的工藝特性 2.4.1 材料的成型加工 2.4.2 材料的表面處理第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.1 設(shè)計(jì)材料的分類 在工業(yè)設(shè)計(jì)范疇內(nèi)，材料是指用于

7、工業(yè)設(shè)計(jì)并且不依賴人的意識(shí)而客觀存在的所有物質(zhì)。1.按材料的來(lái)源分類 第一代的天然材料 第二代的加工材料 第三代的合成材料 第四代的復(fù)合材料 第五代的智能材料或應(yīng)變材料2.按材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)分類（圖2-1）下一頁(yè) 返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.1 設(shè)計(jì)材料的分類3.按材料的形態(tài)分類 線狀材料（圖2-2） 板狀材料（圖2-3） 塊狀材料（圖2-4）上一頁(yè) 返回 返回 返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.2 材料特性的評(píng)價(jià) 材料特性包括兩方面：一是材料的固有特性，即材料的物理特性和化學(xué)特性；二是材料的派生特性，它是由材料的固有特性派生而來(lái)的，即材料的加工特性、材料的感覺(jué)特性和經(jīng)濟(jì)特

8、性。 材料特性的評(píng)價(jià)見(jiàn)表2-1 返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.3 材料的固有特性 材料的固有特性是由材料本身的組成、結(jié)構(gòu)所決定的。是指材料在使用條件下表現(xiàn)出來(lái)的性能，它受外界條件（即使用條件）的制約。2.3.1 材料的物理性能 1. 材料的密度 2. 力學(xué)性能 強(qiáng)度：指材料在外力（載荷）作用下抵抗塑性變形和破壞作用的能力。材料抵抗外力產(chǎn)生明顯塑性變形的能力稱為屈服強(qiáng)度。強(qiáng)度是平頂材料質(zhì)量的重要力學(xué)性能指標(biāo)，是設(shè)計(jì)中選用的材料的主要依據(jù)。由于外力作用方式不同，材料的強(qiáng)度可分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。下一頁(yè) 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.3 材料的固有特性彈性和

9、塑性： 彈性變形：彈性指材料受外力作用而發(fā)生變形，外力除去后能恢復(fù)原狀的性能。 永久變形：塑性指在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去時(shí)，仍能保持變形后的形狀，而不恢復(fù)原性的性能。脆性和韌性：指材料受外力作用達(dá)到一定限度后，產(chǎn)生破壞而無(wú)明顯 變形的性能。 脆性材料易受沖擊破壞，不能承受較高的局部應(yīng)力；韌性指材料在沖擊荷重或振動(dòng)荷載下能承受很大的變形而不知破壞的性能。硬度：材料表面抵抗塑性變形和破壞的能力。耐磨性：以磨損量作為衡量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。 上一頁(yè) 下一頁(yè)第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.3 材料的固有特性3. 熱性能 導(dǎo)熱性：材料將熱量從一側(cè)表面?zhèn)鬟f到另一側(cè)表面的能力，通常用 導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示。 耐熱

10、性：材料長(zhǎng)期在熱環(huán)境下抵抗熱破壞的能力，通常用耐熱溫度 來(lái)表示。 熱脹性：材料由于溫度變化產(chǎn)生膨脹或收縮的性能，通常用線膨脹 系數(shù)表示。 耐燃性：材料對(duì)火焰和高溫的抵抗性能。根據(jù)材料耐燃能力可分為 不燃材料和易燃材料。 耐火性（耐熔性）：材料長(zhǎng)期抵抗高熱而不熔化的性能。按耐火度 又分為耐火材料、難熔材料和易熔材料三種。上一頁(yè) 下一頁(yè)第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.3 材料的固有特性4.電性能 導(dǎo)電性：材料傳導(dǎo)電流的能力。通常用電導(dǎo)率來(lái)衡量。 電絕緣性：與導(dǎo)電性相反。通常用電阻率、介電常數(shù)、擊穿強(qiáng)度來(lái) 表示。5.磁性能 磁性能是指金屬材料在磁場(chǎng)中被磁化而呈現(xiàn)磁性強(qiáng)弱的性能。6.光性能 材料對(duì)光的

11、反射、透射、折射的性質(zhì)。上一頁(yè) 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.3 材料的固有特性2.3.2 材料的化學(xué)性能 材料的化學(xué)性能指材料在常溫或高溫時(shí)抵抗各種介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)侵蝕的能力，是衡量材料性能優(yōu)劣的主要質(zhì)量指標(biāo)。 耐腐蝕性：材料抵抗周圍介質(zhì)腐蝕破壞的能力。 抗氧化性：材料在常溫或高溫時(shí)抵抗氧化作用的能力。 耐候性：材料在各種氣候條件下，保持其物理性能和化學(xué)性能不變 的性質(zhì)。 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.4 材料的工藝特性 材料的工藝性是指材料適應(yīng)各種工藝處理要求的能力，包括材料 的成型工藝、加工工藝和表面處理工藝。2.4.1材料的成型加工 材料的成型加工性是衡量產(chǎn)品造型材料優(yōu)劣

12、的重要標(biāo)志。影響成型加工工藝對(duì)設(shè)計(jì)效果的因素;1.工藝方法 相同的材料和結(jié)構(gòu)方式，采用不同的工藝方法，所獲得的 外觀效果差異較大。2.工藝水平 材料、結(jié)構(gòu)和工藝方法均相同，但由于工藝水平不同，所 獲得的產(chǎn)品質(zhì)量也不同。3.新工藝的采用 新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝是提高產(chǎn)品造型效果的有效途 徑。常用特種加工的加工類型及其應(yīng)用范圍見(jiàn)表（2-2）下一頁(yè) 返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.4 材料的工藝特性4.工藝方法的綜合應(yīng)用 運(yùn)用多種工藝方法，是增加造型的外觀變化，豐富造型藝術(shù)效果的有效方法。上一頁(yè) 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.4 材料的工藝特性2.4.2 材料的表面處理1.表面處理的目的

13、 一、保護(hù)產(chǎn)品，既保護(hù)材料本身賦予產(chǎn)品表面的光澤、色彩、肌理等而呈現(xiàn)出的外觀美，并提高產(chǎn)品的耐用性，確保產(chǎn)品的安全性，由此有效地利用材料資源； 二、根據(jù)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的意圖，改變產(chǎn)品表面狀態(tài)、賦予表面更豐富的色彩、光澤、肌理等，提高表面裝飾效果，改善表面的物理性能、化學(xué)性能、及生物學(xué)性能，使產(chǎn)品表面有更好的感覺(jué)特性。2.表面處理類型 造型材料表面處理的分類見(jiàn)表（2-3）下一頁(yè) 返回 返回第二章 設(shè)計(jì)材料的分類及特性2.4 材料的工藝特性3.材料表面處理工藝的選擇原則 形態(tài)的時(shí)代性 求簡(jiǎn)的單純性 功能的合理性 情感的審美性 產(chǎn)品檔次的經(jīng)濟(jì)性 成本 環(huán)境保護(hù)上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.

14、1 材料感覺(jué)特性的概念 3.1.1 材料感覺(jué)特性的內(nèi)容 3.1.2 材料的感覺(jué)特性的評(píng)價(jià) 3.1.3 影響材料感覺(jué)特性的相關(guān)因素3.2 質(zhì)感設(shè)計(jì) 3.2.1 質(zhì)感設(shè)計(jì)的形式美法則 3.2.2 質(zhì)感設(shè)計(jì)的運(yùn)用原則 3.2.3 質(zhì)感設(shè)計(jì)的主要作用3.3 材料的抽象表達(dá)第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感 3.4.1 材料的色彩美 3.4.2 材料的肌理美 3.4.3 材料的光澤美 3.4.4 材料的質(zhì)地美 3.4.5 材料的形態(tài)美上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念3.1.1 材料感覺(jué)特性的內(nèi)容 材料感覺(jué)特性又稱材料質(zhì)感，是人的感覺(jué)系統(tǒng)因生理刺激對(duì)材料作出的反應(yīng)

15、或由人的知覺(jué)系統(tǒng)從材料表面特征的出的信息，是人對(duì)材料的生理和心理活動(dòng)，它建立在生理基礎(chǔ)上，是人們通過(guò)感覺(jué)器官對(duì)材料作出的綜合印象。 材料感覺(jué)特征包含兩個(gè)基本屬性：生理心理屬性：即材料表面作用于人的觸覺(jué)和視覺(jué)系統(tǒng)的刺激性信息。物理屬性：即材料表面?zhèn)鬟_(dá)給人的知覺(jué)系統(tǒng)的意義信息，也就是材料的 類別、性能等。 材料感覺(jué)特性按人的感覺(jué)可分為觸覺(jué)質(zhì)感和視覺(jué)質(zhì)感，按材料本身的構(gòu)成特性可分為自然質(zhì)感和人為質(zhì)感。下一頁(yè) 第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念1.材料的觸覺(jué)質(zhì)感 材料的觸覺(jué)質(zhì)感是人們通過(guò)手和皮膚觸及材料而感知材料表面特性，是人們感知和體驗(yàn)材料的主要感受。 觸覺(jué)質(zhì)感的生理構(gòu)成 觸覺(jué)是一

16、種復(fù)合的感覺(jué)，由運(yùn)動(dòng)感覺(jué)與皮膚感覺(jué)組成，是一種特殊的反映形式。運(yùn)動(dòng)感覺(jué)是指對(duì)身體運(yùn)動(dòng)和位置狀態(tài)的感覺(jué)；皮膚感覺(jué)是指辨別物體機(jī)械特性、溫度特性或化學(xué)特性的感覺(jué)。 觸覺(jué)質(zhì)感的心理構(gòu)成 從物理表面對(duì)皮膚的刺激性來(lái)分析根據(jù)材料表面特性對(duì)觸覺(jué)的刺激性，觸覺(jué)質(zhì)感分為塊適觸感和厭憎觸感。 觸覺(jué)質(zhì)感的物理構(gòu)成上一頁(yè) 下一頁(yè)第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念2.材料的視覺(jué)質(zhì)感 材料的視覺(jué)質(zhì)感是靠眼睛的視覺(jué)來(lái)感知的材料表面特征，是材料被視覺(jué)感受后經(jīng)大腦綜合處理產(chǎn)生的一種對(duì)材來(lái)料表面特征的感覺(jué)和印象。 視覺(jué)的生理構(gòu)成（如圖3-1） 視覺(jué)質(zhì)感的物理構(gòu)成 視覺(jué)質(zhì)感的間接性 視覺(jué)質(zhì)感的距離效應(yīng)3.材料的

17、自然質(zhì)感 材料的自然質(zhì)感是材料本身固有的質(zhì)感，是材料的成分、物理化學(xué)特性和表面肌理等物面組織所顯示的特征。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念4.材料的人為質(zhì)感 材料的人為質(zhì)感是人有目的地對(duì)于材料表面進(jìn)行技術(shù)性和藝術(shù)性加工處理，使其具有材料自身非固有的表面特征。3.1.2 材料的感覺(jué)特性的評(píng)價(jià)1.材料感覺(jué)特性的描述 材料感覺(jué)特性的描述用語(yǔ)見(jiàn)表3-12.材料感覺(jué)特性的測(cè)定上一頁(yè) 返回 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念3.1.3 影響材料感覺(jué)特性的相關(guān)因素1.材料種類 材料的感覺(jué)特性與材料本身的組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不同的材料呈現(xiàn)著不同的

18、感覺(jué)特性。2.材料成型加工工藝和表面處理工藝 鍛造工藝具有良好的復(fù)寫功能。 焊接工藝是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，各種復(fù)雜的造型，均可通過(guò)焊接 來(lái)完成。 鉚接工藝是一種強(qiáng)烈的工業(yè)感和現(xiàn)代感。 編織工藝可產(chǎn)生極富韻律和秩序感的肌理效果。下一頁(yè) 返回 第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.1 材料感覺(jué)特性的概念 車削工藝處理后材料表面有車刀的連續(xù)紋理，有旋轉(zhuǎn)感。 磨削工藝處理后材料表面精細(xì)光滑，富有光澤感。 電鍍工藝處理的材料表面不僅能改變材料的表面性能，而且有 鏡面般的光澤效果。 噴砂工藝使材料獲得不同程度的粗糙表面、花紋與圖案。3.其他因素上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.2 質(zhì)感設(shè)計(jì) 質(zhì)感設(shè)計(jì)是工業(yè)產(chǎn)品

19、造型設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的方面，是對(duì)工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的技術(shù)性和藝術(shù)性的先期規(guī)劃，是一個(gè)合乎設(shè)計(jì)規(guī)范的“認(rèn)材-選材-配材-理材-用材”的有機(jī)過(guò)程。3.2.1 質(zhì)感設(shè)計(jì)的形式美法則 形式美是一種具有獨(dú)立審美價(jià)值的美。廣義講，形式美就是生活和自然中各種形式因素的有規(guī)律組合。 整體造型完美統(tǒng)一的原則，是一切造型美形式法則具體運(yùn)用中的尺度和歸宿。 質(zhì)感設(shè)計(jì)的形式美法則實(shí)質(zhì)上是各種材質(zhì)有規(guī)律組合的基本法則，是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的過(guò)程，它隨著科技文化和藝術(shù)審美水品的發(fā)展而不斷更新。下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.2 質(zhì)感設(shè)計(jì)1.調(diào)和與對(duì)比法則 調(diào)和與對(duì)比法則是指材質(zhì)整體與局部、局部與局部之間

20、的配比關(guān)系。實(shí)質(zhì)就是和諧。 調(diào)和法則的特點(diǎn)是在差異中趨向于“同”，趨向于“一致”，強(qiáng)調(diào)質(zhì)感的統(tǒng)一，使人感到融合、協(xié)調(diào)。 對(duì)比法則就是整體中各個(gè)部位的物面質(zhì)感有對(duì)比的變化，形成材質(zhì)的對(duì)比、工藝的對(duì)比，其特點(diǎn)是在差異中趨向于“對(duì)立”、“變化”。 調(diào)和與對(duì)比法則的普遍原則是變化中求統(tǒng)一（對(duì)比而不零亂），統(tǒng)一中求變化（調(diào)和而不單調(diào)），追求設(shè)計(jì)效果的和諧完美。2.主從法則 強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品的質(zhì)感設(shè)計(jì)上要有重點(diǎn)。上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.2 質(zhì)感設(shè)計(jì)3.2.2 質(zhì)感設(shè)計(jì)的運(yùn)用原則 表現(xiàn)產(chǎn)品的材質(zhì)美并不在于用材的高級(jí)與否，而在于合理并且藝術(shù)性、創(chuàng)造性地使用材料。3.2.3 質(zhì)感設(shè)計(jì)的主要作用 提高

21、適用性 良好的觸覺(jué)質(zhì)感設(shè)計(jì)，可以提高產(chǎn)品的適用性。 增加宜人性 良好的視覺(jué)質(zhì)感設(shè)計(jì)，可以提高工業(yè)產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)的宜人性。 塑造產(chǎn)品的精神品位 產(chǎn)品的精神品位就是產(chǎn)品的意境。下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.2 質(zhì)感設(shè)計(jì) 達(dá)到產(chǎn)品的多樣性和經(jīng)濟(jì)性 良好的人為質(zhì)感設(shè)計(jì)可以替代和彌補(bǔ)自然質(zhì)感，達(dá)到工業(yè)產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)的多樣性和經(jīng)濟(jì)性。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多樣性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一、根據(jù)使用對(duì)象、使用環(huán)境、功能要求選用不同的材料； 二、根據(jù)使用者的心理和生理要求，塑造產(chǎn)品的個(gè)性特征。 創(chuàng)造全新的產(chǎn)品風(fēng)格上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.3 材料的抽象表達(dá)1.材料的抽象表達(dá) 材料的抽象表達(dá)是將材料

22、的某些特征加以提煉、升華為具有某種能夠?qū)徝纼r(jià)值的意象，并沿著抽象表達(dá)的共同方向，使材料成為能夠喚起人們某種情感的具有抽象意念的材料，是材料的視覺(jué)要素、觸覺(jué)要素及內(nèi)在的心理要素的綜合抽象表達(dá)。2.抽象思維是材料抽象表達(dá)的基礎(chǔ) 抽象思維是抽取了形體的本質(zhì)屬性、撇開(kāi)非本質(zhì)屬性的思維，在思維中抽象符號(hào)代替了具體形象，同時(shí)這種思維還融進(jìn)了人們的藝術(shù)和文化的修養(yǎng)及個(gè)人的激情。下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.3 材料的抽象表達(dá)3.材料的抽象表達(dá)對(duì)設(shè)計(jì)有直接的意義 在設(shè)計(jì)中注重材料語(yǔ)言的運(yùn)用和把握“用材料思考”的原則，已成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的一個(gè)重要理念。 上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料

23、的美感 材料的美感主要通過(guò)材料本身的表面特征，即色彩、光澤、肌理、質(zhì)地、形態(tài)等特點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)。3.4.1 材料的色彩美 材料的色彩可分為材料的固有色彩（材料的自然色彩）和材料的人為色彩。 材料的人為色彩在造色中，色彩的明度、純度、色相可隨需要任意推定，但材料的自然肌理美感不能受影響，只能加強(qiáng)，否則就失去了材料的肌理美感作用。下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感相似色材料的組合：指明暗度差異不大、色相基本上屬同類的微差、 無(wú)較大冷暖反差的材料的組合。對(duì)比色材料的組合：主要是色相上的差異、明度上的對(duì)比、冷暖色調(diào) 上的對(duì)比。上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感3

24、.4.2 材料的肌理美 肌理是由天然材料自身的組織結(jié)構(gòu)或人工材料的人為組織設(shè)計(jì)而形成的，在視覺(jué)或觸覺(jué)上可感受到一種能夠表面材質(zhì)效果。 根據(jù)材料表面形態(tài)的構(gòu)造特征，肌理可分為自然肌理和再造肌理；根據(jù)材料表面給人以知覺(jué)方面的某種感受，肌理可分為視覺(jué)肌理和觸覺(jué)肌理。自然肌理材料自身所固有的肌理特征，它包括天然材料的自然形態(tài) 肌理和人工材料的肌理。再造肌理材料通過(guò)表面面飾工藝所形成的肌理特征，是材料自身非 固有的肌理形式。視覺(jué)肌理通過(guò)視覺(jué)得到的肌理感受，無(wú)需用手摸就能感受到的。下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感觸覺(jué)肌理用手觸摸而能感覺(jué)到的有凹凸起伏感的肌理。材料肌理形態(tài)的組合方式

25、主要有：同一肌理的材料組合相似肌理的材料組合對(duì)比肌理的材料組合上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感3.4.3 材料的光澤美 材料的光澤美感主要通過(guò)視覺(jué)感受而獲得在心理、生理方面的反應(yīng)，引起某種情感，產(chǎn)生某種聯(lián)想從而形成審美體驗(yàn)。根據(jù)材料受光特性可分為透光材料和反光材料透光材料 透光材料受光后能被光線直接透射，呈透明或半透明狀。 透光材料的動(dòng)人之處在于它的晶瑩，在于它的可見(jiàn)性與阻隔性的心理不平衡狀態(tài)，以一定數(shù)量疊加時(shí)，其透光性減弱，但形成一種層層疊疊像水一樣的朦朧美（如圖3-2）。 下一頁(yè) 返回返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感反光材料 反光材料受光后按反光特征

26、不同分為定向反光材料和漫反光材料。 定向反光是指光線在反射時(shí)帶有某種明顯的規(guī)律性。 漫反光是指光線在反射時(shí)反射光呈三百六十度方向擴(kuò)散。上一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感3.4.4 材料的質(zhì)地美 在設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品材料質(zhì)地特性及美感的表現(xiàn)力是在材料的選擇和配置中實(shí)現(xiàn)的。相似質(zhì)地的材料配置對(duì)比質(zhì)地的材料配置返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感3.4.5 材料的形態(tài)美1.線材的美感 直線線材 彈性線材 塑性線材 線材形態(tài)類別 彈性線材 曲線線材 塑性線材 液狀線材下一頁(yè) 返回第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感2.片材的美感 片狀面材 帶狀面材 直面形態(tài) 框狀面

27、材 片材形態(tài)類別 折面面材 曲面形態(tài) 幾何曲面材 自由曲面材上一頁(yè) 下一頁(yè)第三章 材料感覺(jué)特性的運(yùn)用3.4 材料的美感3.塊材的美感 直面塊材 自由塊材 塊材的類型 幾何塊材 曲面塊材 自由塊材 幾何塊材4.綜合形態(tài)的材料美感 以不同形態(tài)的材料綜合而進(jìn)行的造型。上一頁(yè) 返回第四章 材料與環(huán)境4.1 環(huán)境意識(shí)4.2 綠色意識(shí) 4.2.1 綠色設(shè)計(jì)的基本特征 4.2.2 綠色設(shè)計(jì)的基本原則6R設(shè)計(jì)原則 4.2.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綠色觀念 4.2.4 綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展方向4.3 綠色材料 4.3.1 綠色材料的主要內(nèi)涵 4.3.2 典型的綠色材料 4.3.3 綠色材料的評(píng)價(jià)方法（LCA）第四章 材料與環(huán)境

28、4.4 材料選擇對(duì)環(huán)境保護(hù)的考慮4.5 影響材料選擇的環(huán)境因素上一頁(yè) 返回第四章 材料與環(huán)境4.1 環(huán)境意識(shí)材料的“生命周期”示意圖返回返回4.2 綠色設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)的基本思維就是在設(shè)計(jì)階段將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響最小。4.2.1 綠色設(shè)計(jì)的基本特征1.環(huán)境協(xié)調(diào)性2.價(jià)值創(chuàng)造性3.功能全程性第四章 材料與環(huán)境返回第四章 材料與環(huán)境4.2 綠色設(shè)計(jì)4.2.2 綠色設(shè)計(jì)的基本原則6R設(shè)計(jì)原則1.研究(Research)2.保護(hù)(Reserve)3.減量化(Reduce)4.回收(Recycling)5.重復(fù)使用(Reus

29、e)6.再生(Regeneration)這一原則包含了兩方面內(nèi)容：一、通過(guò)回收材料并進(jìn)行資源再生產(chǎn)的新穎設(shè)計(jì)，使得資源再利用的產(chǎn)品得以進(jìn)入市場(chǎng)。二、通過(guò)宣傳與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成功，使再生產(chǎn)品的消費(fèi)為消費(fèi)者接受與歡迎。 返回第四章 材料與環(huán)境4.2 綠色設(shè)計(jì)4.2.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綠色觀念 綠色設(shè)計(jì)觀念是“從開(kāi)始就要想到終結(jié)”，即設(shè)計(jì)時(shí)就讓產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)不產(chǎn)生環(huán)境污染的策略。（產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)層次圖） 設(shè)計(jì)師應(yīng)考慮以下幾方面：安全性節(jié)能性生態(tài)性社會(huì)性 返回返回第四章 材料與環(huán)境4.2 綠色設(shè)計(jì)4.2.4 綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展方向1.綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的簡(jiǎn)約設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的可拆卸設(shè)計(jì)2.綠色包裝設(shè)計(jì) 無(wú)包裝設(shè)計(jì)

30、 再利用包裝3.綠色能源的開(kāi)發(fā)4.創(chuàng)造有生命的材料返回第四章 材料與環(huán)境4.3 綠色材料4.3.1 綠色材料的主要內(nèi)涵 綠色材料（又稱環(huán)境協(xié)調(diào)材料、生態(tài)環(huán)境材料、環(huán)境材料）是指具有良好使用性能，對(duì)資源和能源消耗少，對(duì)生態(tài)環(huán)境污染小，可再生利用率或可降解循環(huán)利用率高，在材料的制備、使用、廢棄及到再生循環(huán)利用的整個(gè)過(guò)程中，都與環(huán)境協(xié)調(diào)共存的材料。綠色材料應(yīng)具有三個(gè)明顯特征： 先進(jìn)性 環(huán)境協(xié)調(diào)性 舒適性返回第四章 材料與環(huán)境4.3 綠色材料4.3.2 典型的綠色材料1.生物降解材料2.循環(huán)與再生材料3.凈化材料4.綠色建筑材料 基本型 用廢棄物型的建材 節(jié)能型建材 健康型材料下一頁(yè)第四章 材料與環(huán)境

31、4.3 綠色材料 抗菌材料5.綠色能源材料上一頁(yè) 返回第四章 材料與環(huán)境4.3 綠色材料4.3.3 綠色材料的評(píng)價(jià)方法（LCA） 對(duì)于綠色材料的評(píng)價(jià)，不少國(guó)家采用材料生命周期評(píng)價(jià)法（LCA：Life Cycle Assessment/Analysis).它以開(kāi)發(fā)利用環(huán)境負(fù)荷最小的產(chǎn)品為目的，是產(chǎn)品從原料獲取到最終廢氣處理的全過(guò)程中對(duì)社會(huì)和環(huán)境影響的評(píng)價(jià)方法。返回第四章 材料與環(huán)境4.4 材料選擇對(duì)環(huán)境保護(hù)的考慮 如何減少環(huán)境污染、重視生態(tài)保護(hù)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，也成為設(shè)計(jì)師選用材料必須考慮的重要因素。選用適合產(chǎn)品使用方式的材料減少使用材料對(duì)環(huán)境的破壞和污染，避免使用有毒、有害成分的原料。材料使

32、用單純化、少量化，盡量避免多種不同材料的混合使用。盡量選用可回收再生或重復(fù)使用的材料，避免拋棄式的設(shè)計(jì)，減少垃圾的產(chǎn)生，提倡易拆卸的結(jié)構(gòu)。選用廢棄后能自然分解并為自然界吸收的材料。減少不必要的表面裝飾，盡量選用表面不加任何涂飾、鍍覆、貼覆的原材料，便于回收處理和再利用的目的。返回第四章 材料與環(huán)境4.5 影響材料選擇的環(huán)境因素材料選擇的環(huán)境因素可包括以下皆個(gè)方面：沖擊與振動(dòng)溫度與濕度人為破壞火災(zāi)危害生物危害污染氣候影響噪聲 返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.1 設(shè)計(jì)材料的選用 5.1.1 設(shè)計(jì)材料的選擇原則 5.1.2 影響材料選擇的基本因素5.2 材料工程的發(fā)展5.3 設(shè)計(jì)材料的開(kāi)發(fā)

33、 5.3.1 新材料 5.3.2 新材料對(duì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的影響和作用 5.3.3 新材料的開(kāi)發(fā)方向 返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.1 設(shè)計(jì)材料的選用5.1.1 設(shè)計(jì)材料的選擇原則設(shè)計(jì)材料的選擇應(yīng)遵循以下原則：材料的外觀材料的固有特性材料的工藝性材料的生產(chǎn)成本及環(huán)境因素材料的創(chuàng)新返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.1 設(shè)計(jì)材料的選用5.1.2 影響材料選擇的基本因素 除材料本身的固有特性外，影響材料選擇的基本因素主要有以下幾個(gè)方面：功能基本結(jié)構(gòu)要求外觀安全性控制件抗腐蝕性市場(chǎng)返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.2 材料工程的發(fā)展材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中的四大主題及其相互關(guān)系（圖

34、5-1） 材料科學(xué)與工程領(lǐng)域發(fā)生著日新月異的變化，主要特征體現(xiàn)在以下幾方那個(gè)面：新構(gòu)思、新觀念不斷涌現(xiàn)，成為此領(lǐng)域迅速發(fā)展的強(qiáng)大推力。營(yíng)造特殊環(huán)境，利用極端手段，制備特殊材料，獲取特殊性能。強(qiáng)烈依賴其它高新技術(shù)，材料領(lǐng)域成為其它高新技術(shù)綜合應(yīng)用的試驗(yàn)地。經(jīng)濟(jì)實(shí)力成為制約材料領(lǐng)域發(fā)展速度、深度和廣度的關(guān)鍵因素。返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.3 設(shè)計(jì)材料的開(kāi)發(fā)材料開(kāi)發(fā)和改進(jìn)閉環(huán)過(guò)成示意圖5.3.1 新材料新材料發(fā)展的標(biāo)志：引起生產(chǎn)力的大發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。根據(jù)需要設(shè)計(jì)新材料返回返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.3 設(shè)計(jì)材料的開(kāi)發(fā)5.3.2 新材料對(duì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的影響和作用新材料

35、對(duì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的影響和作用，可歸納如下幾方面：在產(chǎn)品進(jìn)一步電子化、集成化和小型化的趨勢(shì)下，新材料的使用有可能突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還可能引起一場(chǎng)材料與技術(shù)的革命，產(chǎn)生新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)格。產(chǎn)品外觀形象要具有未來(lái)性。材料在與功能相適應(yīng)的同時(shí)，還要有良好的觸覺(jué)質(zhì)感和更好的可操作性。設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)材料，使之在現(xiàn)代生活中具有新的意義。返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.3 設(shè)計(jì)材料的開(kāi)發(fā)5.3.3 新材料的開(kāi)發(fā)方向一般認(rèn)為，新材料的研究與開(kāi)發(fā)主要包括四方面的內(nèi)容：新材料的發(fā)現(xiàn)或研制。已知材料新功能、新性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。已知材料功能、性質(zhì)的改善。新材料評(píng)價(jià)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。1.基礎(chǔ)材料的開(kāi)發(fā)2.復(fù)合材料的

36、開(kāi)發(fā)下一頁(yè) 返回第五章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料的選擇與開(kāi)發(fā)5.3 設(shè)計(jì)材料的開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)復(fù)合材料的目的為：彌補(bǔ)某些有用材料的缺點(diǎn)，以更好地發(fā)揮有用的機(jī)能。利用具有某些特性的材料以構(gòu)成單一材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。產(chǎn)生從未有的新機(jī)能。3.納米材料與納米技術(shù) 納米材料 納米材料是由納米級(jí)原子團(tuán)組成的，由于其獨(dú)特的體積和表面效應(yīng)，它從宏觀上顯示出許多奇妙的特征。 納米（加工）技術(shù) 納米加工技術(shù)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團(tuán)的自復(fù)制和自組裝。上一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.1 金屬材料的固有特性6.2 金屬材料的工藝特性 6.2.1 金屬材料的成型加工 6.2.2 金屬材料的熱處理

37、 6.2.3 金屬材料的表面處理技術(shù)6.3 常用的金屬材料 6.3.1 鋼鐵材料 6.3.2 有色金屬材料 6.3.3 其他合金金屬6.4 金屬材料在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.1 金屬材料的固有特性金屬的特性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：金屬材料幾乎都是具有晶格結(jié)構(gòu)的固體，由金屬鍵結(jié)合而成。金屬材料是電與熱的良導(dǎo)體。金屬材料表面具有金屬所特有的色彩與光澤。金屬材料具有良好的延展性。金屬可以制成金屬間化合物。除了貴金屬之外，幾乎所有金屬的化學(xué)性能都較為活潑，易于氧化而生銹，產(chǎn)生腐蝕。返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性6.2.1 金屬材料的成型加工1.鑄造 將熔融

38、態(tài)金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為具有一定形狀鑄件的工藝方法。砂型鑄造（圖6-1為砂型鑄造的基本工藝過(guò)程） 俗稱翻砂，用砂粒制造鑄型進(jìn)行鑄造的方法。熔模鑄造（圖6-2為熔模制造工藝過(guò)程） 又稱失蠟鑄造，為精密鑄造方法之一，是常用的鑄造方法。金屬型鑄造 用金屬材料制作鑄型進(jìn)行鑄造的方法，又稱永久型鑄造或硬型鑄造。下一頁(yè) 返回返回返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性壓力鑄造 簡(jiǎn)稱壓鑄。在壓鑄機(jī)上，用壓射活塞以較高的壓力和速度將壓室內(nèi)的金屬液壓射到模腔中，并在壓力作用下是金屬液迅速凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造 將液態(tài)金屬澆入沿垂直軸或水平軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下金屬液附著于鑄

39、型內(nèi)壁，經(jīng)冷卻凝固成為鑄件的鑄造方法。2.金屬塑性加工（金屬壓力加工） 在外力作用下，金屬坯料發(fā)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機(jī)械性能的毛坯或零件的加工方法。上一頁(yè) 下一頁(yè) 第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性 金屬塑性加工的特點(diǎn)是：在成型的同時(shí)，能改善材料的組織結(jié)構(gòu)和性能，產(chǎn)品可直接制取或便于加工，無(wú)切削，金屬損耗小。鍛造（熱鍛） 鍛造是利用手錘、鍛錘或壓力設(shè)備上的模具對(duì)加熱的金屬坯料施力，使金屬材料在不分離條件下產(chǎn)生塑性變形，以獲得形狀、尺寸和性能符合要求的零件。 鍛造按成型是否用模具通常分為自由鍛和模鍛，按加工方法分為手工鍛造和機(jī)械鍛造。常用的鍛造方法是手工鍛造

40、。手工鍛造是一種古老的金屬加工工藝。手工鍛造有兩種形式：一、手工自由鍛，一般用于小型金屬工藝品的制作；二、手工模鍛，一般用于大中型金屬工藝品的制作。上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性軋制 利用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軋輥的壓力使金屬坯料通過(guò)一個(gè)特定空間產(chǎn)生塑性變形，以獲得所要求的截面形狀并同時(shí)改變其組織性能。 按軋制方式分為橫軋、縱軋和斜軋；按軋制溫度分為熱軋和冷軋。擠壓 將金屬放入擠壓桶內(nèi)，用強(qiáng)大的壓力使坯料從?？字袛D出，從而獲得符合?？捉孛娴呐髁匣蛄慵募庸し椒?。常用的擠壓方法有：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、徑向擠壓。（如圖6-3）上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第六章 金屬材料及加工工藝

41、6.2 金屬材料的工藝特性拔制（圖6-4） 用拉力使大截面的金屬坯料強(qiáng)行穿過(guò)一定形狀的膜孔，以獲得所需斷面形狀和尺寸的小截面毛坯或制品的工藝過(guò)程。沖壓（又稱板料沖壓）（圖6-5） 在壓力作用下利用模具使金屬板料分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得所需工件的工藝方法。3.切削加工（冷加工）（圖6-6為銑削，圖6-7為車削示意圖）利用切削工具在切削機(jī)床上（或用手工）將金屬工件的多余加工量切去，以達(dá)到規(guī)定的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的工藝過(guò)程。按加工方式分為車削、銑削、刨削、鉆削、鏜削及鉗工等，是最常見(jiàn)的金屬加工方法。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回返回返回返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性4.焊接加工 （

42、圖6-8為常用的焊接方法） 焊接加工是充分利用金屬材料在高溫作用下易熔化的特性，使金屬與金屬發(fā)生相互連接的一種工藝，是金屬加工的一種輔助手段。5.粉末冶金 粉末冶金是以金屬粉末或金屬化合物粉末為原料，經(jīng)混合、成形和燒結(jié)，獲得所需形狀和性能的材料或制品的工藝方法。 粉末冶金法能生產(chǎn)用傳統(tǒng)的熔煉或加工方法所不能或難以制得的制品，特別適合生產(chǎn)特殊性能或高性能的特殊材料，是現(xiàn)代冶金工業(yè)的重要生產(chǎn)方法。上一頁(yè) 返回返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性6.2.2 金屬材料的熱處理1.普通熱處理 普通熱處理包括退火、正火、淬火和回火處理。 （圖6-9位普通熱處理過(guò)程示意圖）2.表面熱處理

43、 表面熱處理包括表面淬火和化學(xué)熱處理。表面淬火是通過(guò)快速加熱金屬表面層至所要求的溫度，然后進(jìn)行淬火，以提高金屬表面的硬度和耐磨性。下一頁(yè) 返回返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性化學(xué)熱處理是將金屬工件置于一定活性介質(zhì)中加熱保溫，使介質(zhì)元素 滲入工件表面，改變其表面的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，使表面達(dá)到預(yù)期 要求的性能。3.特殊熱處理上一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性6.2.3 金屬材料的表面處理技術(shù)1.金屬材料的表面前處理 金屬制品表面的前處理工藝和方法很多，其中主要包括有金屬表面的機(jī)械處理、化學(xué)處理和電化學(xué)處理等。2.金屬材料的表面裝飾技術(shù) 金屬表

44、面著色工藝 金屬表面著色工藝是采用化學(xué)、電解、物理、機(jī)械、熱處理等方法，使金屬表面形成各種色澤的膜層、鍍層或涂層。下一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.2 金屬材料的工藝特性 金屬表面肌理工藝 金屬表面肌理工藝是通過(guò)鍛打、刻劃、大漠、腐蝕等工藝在金屬表面制作出肌理效果。上一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料按金屬材料構(gòu)成元素分為黑色金屬材料和有色金屬材料。 黑色金屬材料包括鐵和以鐵為基體的合金；有色金屬包括鐵以外的金屬及其合金。按金屬材料主要性能和用途分為金屬結(jié)構(gòu)材料和金屬功能材料。按金屬材料加工工藝分為鑄造金屬材料、變形金屬材料和粉末冶金材 料。按金屬材料密度分為輕

45、金屬和重金屬。返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料6.3.1 鋼鐵材料 工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的金屬材料是鋼鐵材料。工業(yè)純鐵塑性好，強(qiáng)度低，很少用作結(jié)構(gòu)材料和外觀材料。鋼廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。鑄鐵熔點(diǎn)低，具有良好的鑄造性能，切削性能及耐磨性和減振性， 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，可用來(lái)制造各種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形 狀的零件。1.鋼的分類下一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料碳素鋼（碳鋼） 碳素鋼按含碳量可分為： 低碳鋼（含碳量0.25%以下）低強(qiáng)度、高塑性、高韌性極良好的加工性和焊接性，適合制造形狀復(fù)雜和需焊接的零件和構(gòu)件。 中碳鋼（含碳量0.25%0.6%）有一定的強(qiáng)度

46、、塑性和適中的韌性，經(jīng)熱處理而具有良好的綜合力學(xué)性能，多用于制造要求強(qiáng)韌性的齒輪、軸承的機(jī)械零件。 高碳鋼（含碳量0.6%以上）有較高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性好，塑性和韌性較低，制造工具、刃具、彈簧及耐磨零件等。 碳素鋼按質(zhì)量可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。 碳素鋼按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料合金鋼 以碳素鋼為基礎(chǔ)適量加入一種或幾種合金元素的鋼，具有較高的綜合機(jī)械性能和某些特殊的物理、化學(xué)性能。 合金鋼按合金元素總含量分為低合金鋼（總含量5%以下）、中合金鋼（總含量5%10%）和高合金剛（總含量10%以上）。 合金鋼按合金

47、元素種類分為鉻鋼、鎳鋼、錳鋼、硅鋼、鉻鎳鋼、錳硅鋼等。 合金鋼按用途分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼和特種合金鋼。2.常用鋼材的品種及用途上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料型鋼 具有一定幾何形狀截面，且長(zhǎng)度和截面周長(zhǎng)之比相當(dāng)大的直條鋼材。鋼板 寬厚比很大的巨型板材。常見(jiàn)的鋼板品種有：鋼帶（帶鋼）：長(zhǎng)度很長(zhǎng)，大多成卷供應(yīng)的鋼板。覆層鋼板：在具有良好深沖壓性能的低碳鋼板表面鍍覆錫、鋅、鋁、鉻等金屬保護(hù)層或涂覆有機(jī)涂層、塑料等非金屬保護(hù)層的制品。鍍錫鋼板表面鍍有純錫層的低碳鋼板，俗稱馬口鐵。表面金屬光澤 強(qiáng)，具有良好的耐腐蝕性、焊接性，深沖壓時(shí)有潤(rùn)滑性， 并能進(jìn)行彩色印刷。上一

48、頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料有機(jī)涂層鋼板在冷軋鋼板、鍍鋅鋼板或鍍鋁鋼板表面涂覆有機(jī)涂料或薄膜，既有鋼板的強(qiáng)度，又有良好的耐腐蝕性、耐久性和耐擦洗性。不銹鋼板不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽溶液或其他腐蝕介質(zhì)中具有高耐蝕性的合金鋼的總稱。鋼管 中空的棒狀鋼材，截面多為圓形，也有方形、矩形和異型。鋼絲 用不同質(zhì)量的熱軋盤條冷拔拉制而成的現(xiàn)狀鋼材。上一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料6.3.2 有色金屬材料1.鋁及鋁合金 鋁及鋁合金是工業(yè)用量最大的有色金屬。 鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性優(yōu)良，僅次于銅，有很高的塑性，在大氣中有良好的抗氧性，但氯離子和堿離子能

49、破壞鋁的氧化膜，不耐酸、堿、鹽的腐蝕。 鋁合金是以鋁為基加入其他合金元素而組成的合金。質(zhì)輕、強(qiáng)度高，比強(qiáng)度值接近或超過(guò)鋼，具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和抗蝕性，易加工，耐沖壓，并且可陽(yáng)極氧化成各種顏色。鋁合金的分類下一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料 變形鋁合金又稱可壓力加工鋁合金，塑性良好。 鑄造鋁合金有良好的鑄造性能和一定的力學(xué)性能，塑性差，不能進(jìn)行塑性加工。常見(jiàn)鋁合金品種 鋁合金型材 鋁合金裝飾板 鋁箔：鋁箔廣泛用于各種商品的包裝。鋁箔的主要包裝性能是防潮 性、保香性、遮光性和反射性。 鋁塑復(fù)合膜 真空鍍鋁膜上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料

50、2.銅及銅合金 銅及銅合金是歷史上應(yīng)用最早的有色金屬。 純銅具有玫瑰色，表面氧化后呈紫色，故又稱紫銅。純銅質(zhì)地柔軟有極好的延展性，具有良好的加工性和焊接性，易冷、熱加工成形?；瘜W(xué)穩(wěn)定性高，在大氣、淡水中均有優(yōu)良的抗蝕性，在非氧化性酸溶液中也能耐蝕，但在海水和氧化性酸中易被腐蝕。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性極好，僅次于銀。抗磁性強(qiáng)。 銅合金是以銅為基加入一定量的其他合金元素（鋅、錫、鋁、硅、鎳等）而組成的合金。黃銅（Cu-Zn合金） 上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料 以鋅為主要合金元素的銅合金。色澤美觀，導(dǎo)電導(dǎo)熱性強(qiáng)，耐腐蝕性能、機(jī)械性能和工藝性能良好。青銅 除黃銅、白銅以外的其他

51、銅基合金統(tǒng)稱為青銅。 普通青銅是以錫為主要合金元素，又稱錫青銅。色澤呈青灰色，有很強(qiáng)的抗腐蝕性。 根據(jù)成分中錫的含量，錫青銅又分為加工錫青銅和鑄造錫青銅。 加工錫青銅有良好的力學(xué)性能和工藝性能，耐磨。 鑄造錫青銅質(zhì)地較為堅(jiān)硬，鑄造性好。上一頁(yè) 下一頁(yè)第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料白銅（Cu-Ni合金） 以鎳為主要合金元素的銅合金，色澤呈白色，質(zhì)地較軟，耐腐蝕性好。工業(yè)上白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅。結(jié)構(gòu)白銅機(jī)械性能好，易進(jìn)行冷、熱加工和焊接。上一頁(yè) 返回第六章 金屬材料及加工工藝6.3 常用的金屬材料6.3.3 其他合金金屬1.鈦及鈦合金 純鈦有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性，抗氧化能力

52、強(qiáng)，穩(wěn)定性好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，比強(qiáng)度值高，塑性好，易成形加工。 鈦合金是以鈦為基加入適量的鉻、錳、鐵、鋁、錫等元素而形成的多元合金。2.錫和錫合金 13.2以下為錫，又稱灰錫；13.2 至熔點(diǎn)為錫，又稱白錫。錫的強(qiáng)度和硬度低，延展性好，易加工。錫合金熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱性好，耐蝕性和減磨性優(yōu)良，易與銅、銅合金、鋁合金焊接。返回第六章 金屬材料及加工工藝6.4 金屬材料在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例金屬椅（圖6-10）皺褶花瓶（圖6-11）”欽奇塔”茶幾（圖6-12）返回返回返回返回第七章 塑料及加工工藝7.1 高分子聚合物的基本知識(shí)7.2 塑料的基本特性7.3 塑料的工藝特性 7.3.1 塑料的成型工藝 7

53、.3.2 塑料的二次加工第七章 塑料及加工工藝7.4 常用的塑料材料 7.4.1 通用塑料 7.4.2 工程塑料 7.4.3 增強(qiáng)塑料 7.4.4 泡沫塑料7.5 塑料在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用上一頁(yè) 返回第七章 塑料及加工工藝7.1 高分子聚合物的基本知識(shí) 高分子聚合物又叫做高聚物，是由千萬(wàn)個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵連接的大分子化合物。是各種塑料、橡膠、纖維等有機(jī)非金屬材料的總稱。1.高分子聚合物的特點(diǎn) 具有可分割性 具有彈性 彈性是指材料形變的可恢復(fù)性。 具有可塑性 具有絕緣性 下一頁(yè) 返回第七章 塑料及加工工藝7.1 高分子聚合物的基本知識(shí)2.高分子聚合物的組成和結(jié)構(gòu) 高分子聚合物的組成 由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元以

54、重復(fù)的方式連接而成。 高分子聚合物的結(jié)構(gòu) 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)包括分子鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 分子鏈結(jié)構(gòu)通常分為線型結(jié)構(gòu)、枝鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。 聚集態(tài)結(jié)構(gòu)根據(jù)分子的排列狀態(tài)分為晶態(tài)聚合物和非晶態(tài)聚合物。3.高分子聚合物的分類上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.1 高分子聚合物的基本知識(shí)4.高分子聚合物的力學(xué)狀態(tài) 一般可出現(xiàn)三種不同的力學(xué)狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。 聚合物從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱為玻璃化溫度，用Tg表示。其轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為玻璃化轉(zhuǎn)變。聚合物的玻璃化溫度越高，它的耐熱性也就越好。 聚合物從高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱為粘流溫度，用Tf表示。Tf的高低決定聚合物加工成型的難易

55、。 聚合物力學(xué)三態(tài)的分子機(jī)理和力學(xué)行為特征（見(jiàn)表7-1）上一頁(yè) 返回狀態(tài)力學(xué)行為特征分子機(jī)理玻璃態(tài)彈性模量大，斷裂伸長(zhǎng)率?。?%）形變是可逆的力學(xué)性能依賴于原子的性質(zhì)原子的平均位置發(fā)生位移高彈態(tài)彈性模量小，斷裂伸長(zhǎng)率大（100%1000%）形變是可逆的力學(xué)性能依賴于鏈段的性質(zhì)鏈段發(fā)生位移粘流態(tài)彈性模量小，形變率很大形變是不可逆的力學(xué)性能依賴于分子鏈的性質(zhì)大分子鏈整體反生位移返回第七章 塑料及加工工藝7.2 塑料的基本特征1.塑料的組成 塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分，適當(dāng)加入填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑，在一定溫度和壓力下塑制成形的一類高分子材料。 塑料各組分在塑料中所起的作用： 合

56、成樹(shù)脂：決定塑料的基本性能。 添加劑：添加劑的加入，可改善塑料的某些性能，以獲得滿足使 用要求的塑料制品。2.塑料的分類 塑料按熱行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。下一頁(yè) 返回第七章 塑料及加工工藝7.2 塑料的基本特征 塑料按其應(yīng)用可分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。3.塑料的一般特性 塑料質(zhì)輕，比強(qiáng)度高（比強(qiáng)度是指強(qiáng)度與密度的比值） 多數(shù)塑料制品有透明性，并富有光澤，能著鮮艷色彩 優(yōu)異的電絕緣性 耐磨、自潤(rùn)滑性能好 塑料有耐化學(xué)藥品性 塑料成型加工方便，能大批量生產(chǎn)上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.2 塑料的基本特征 塑料與金屬及其他工業(yè)材料相比較有以下缺點(diǎn)： 塑料不耐高溫，低溫容易

57、發(fā)脆 塑料制品易變形 塑料有“老化”現(xiàn)象上一頁(yè) 返回第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的工藝特性 塑料的工藝特性是指將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返墓に囂匦?，即塑料的成型加工性?.3.1 塑料的成型工藝1.注射成型（注塑成型） 是熱塑性塑料的主要成型方法之一。 注射成型方法有以下優(yōu)點(diǎn)：能一次成型出外形復(fù)雜、尺寸精確和帶嵌件的制品；可以極方便的利用一套模具，成批生產(chǎn)尺寸、形狀、性能完全相同的產(chǎn)品;生產(chǎn)性能好，成型周期短，一般制件只需3060秒可成型，而且可實(shí)行自動(dòng)化或半自動(dòng)化作業(yè)，具有較高的生產(chǎn)效率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。下一頁(yè) 返回第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的工藝特性2.擠出成型（擠塑成型） 主要

58、適合熱塑性塑料成型，也適合一部分流動(dòng)性較好的熱固性塑料和增強(qiáng)塑料的成型。擠出成型是塑料加工工業(yè)中應(yīng)用最早、用途最廣、適用性最強(qiáng)的成型方法。 擠出成型具有的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備成本低，占地面積小，生產(chǎn)環(huán)境清潔，勞動(dòng)條件好；生產(chǎn)效率高；操作簡(jiǎn)單，工藝過(guò)程容易控制，便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)；產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密；可以一機(jī)多用，進(jìn)行綜合性生產(chǎn)。上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的工藝特性3.壓制成型 壓制成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)，有模壓法和層壓法兩種。 壓制成型的特點(diǎn)：制品尺寸范圍寬，可壓制較大的制品；設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝條件容易控制；制件無(wú)澆口痕跡，容易修整、表面平整、光潔；制品收縮率小、變形小、

59、各項(xiàng)性能較均勻；不能成型結(jié)構(gòu)和外形過(guò)于復(fù)雜、加強(qiáng)筋密集、金屬嵌件多、壁厚相差較大的塑料制件；對(duì)模具材料要求高；成型周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。模壓成型（壓塑成型）層壓成型上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的工藝特性4.吹塑成型 用擠出、注射等方法制出管狀型坯，然后將壓縮空氣通入處于熱塑狀態(tài)的型坯內(nèi)腔中，使其膨脹成為所需形狀的塑料制品。分為薄膜吹塑和中空吹塑成型。 中空吹塑通常的工藝：擠出吹塑：特點(diǎn)是制品形狀適應(yīng)廣。注射吹塑：特點(diǎn)是制件外觀好，重量穩(wěn)定，尺寸精確、無(wú)邊角料。拉伸吹塑：根據(jù)制坯方式，分為注射拉伸吹塑工藝和擠出拉伸吹塑工 藝。上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工

60、工藝7.3 塑料的工藝特性5.壓延成型 產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)能力大。6.滾塑成型 所用模具及設(shè)備成本低，可同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)制件，但生產(chǎn)效率較低。7.鑄塑成型（澆鑄成型） 工藝簡(jiǎn)單，成本低，可以生產(chǎn)大型制件，適用于流動(dòng)性大而又有收縮性的塑料。8.搪塑成型上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的工藝特性9.醮涂成型10.流延成型 是生產(chǎn)薄膜的方法之一。11.傳遞模塑成型（傳遞壓鑄成型） 熱固性塑料的成型方法之一。傳遞模塑成型與模壓成型相似，但又具有注射成型的特點(diǎn)。適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜和帶嵌件的制品。12.反應(yīng)注塑成型（RIM:有化學(xué)反應(yīng)的注射成型法）上一頁(yè) 下一頁(yè)第七章 塑料及加工工藝7.3 塑料的