工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計第7、8章課件

工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計（第2版）主編韓春明工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計（第2版）主編韓春明第7章工業(yè)產(chǎn)品造型材料與工藝7.1概述

7.1概述

7.2產(chǎn)品造型材料

7.3造型材料的處理工藝第7章工業(yè)產(chǎn)品造型材料與工藝7.1概述

7.1概述

77.1概述7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.2材料的分類

7.1.3材料的基本性能

7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7.1概述7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.1產(chǎn)品設(shè)計7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料產(chǎn)品設(shè)計是具有物質(zhì)和精神雙重功能的造型活動，材料與產(chǎn)品設(shè)計的這兩大特征都具有密不可分的關(guān)系。一方面，材料是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的物質(zhì)載體，材料選擇得恰當與否直接影響產(chǎn)品功能實現(xiàn)的可能性、可靠性和經(jīng)濟性；另一方面，在構(gòu)成產(chǎn)品造型的形、色、質(zhì)三大感覺要素中，色彩和質(zhì)感都與材料有著直接關(guān)系，因此，材料在賦予產(chǎn)品、體現(xiàn)產(chǎn)品的美學和人文價值方面起著同樣的關(guān)鍵作用。7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料產(chǎn)品設(shè)計是具有物質(zhì)和精神雙重功能的7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料圖7-1材料與設(shè)計7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料圖7-1材料與設(shè)計7.1.2材料的分類(1)金屬材料：材料原子間以金屬鍵相結(jié)合，包括金屬和以金屬為基的合金，常見金屬材料如各種鋼鐵材料、非鐵金屬材料、鑄造合金等。

(2)無機材料：材料原子間以離子鍵相結(jié)合，一般為一種或多種金屬與一種非金屬元素組成的非碳化合物，最常見的無機材料為各種傳統(tǒng)和新陶瓷材料。

(3)有機材料：材料原子間以共價鍵相結(jié)合，主要為各種有機高分子材料，常見的如各種工程塑料、橡膠等。

(4)復(fù)合材料：由兩種或兩種以上的不同材料復(fù)合而成，具有任何單一組成材料所無法達到的優(yōu)異性能，包括無機系、有機系或?qū)烧呦嗷?fù)合而成的材料，常見復(fù)合材料如玻璃鋼、碳素纖維合金等。7.1.2材料的分類(1)金屬材料：材料原子間以金屬鍵相結(jié)7.1.2材料的分類圖7-2材料制品類型7.1.2材料的分類圖7-2材料制品類型7.1.3材料的基本性能1.材料的性能性能是一種參量，用于表征材料在給定外界條件下的行為，即材料的性能受到外界條件的制約。

2.材料的一般性能

(1)材料的力學性能

(2)材料的物理化學性能7.1.3材料的基本性能1.材料的性能性能是一種參量，7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(1)感覺物性：這是指通過人的感知系統(tǒng)對材料產(chǎn)生的綜合印象，包括人的感覺系統(tǒng)因生理刺激對材料作出的反應(yīng)，或由人的知覺系統(tǒng)從材料表面得出的信息。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(1)感覺物性：這是指7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能圖7-3材料的感覺物性(2)加工成形性：工業(yè)設(shè)計是建立在機器化大生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)上的，產(chǎn)品設(shè)計也只有通過對特定材料的加工成形，才能賦予其物質(zhì)和精神功能。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能圖7-3材料的感覺物7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(3)表面工藝性：工業(yè)產(chǎn)品加工成形后，一般都需要對基體材料進行表面處理，其目的是改變材料表面的物化特征，提高裝飾效果，保護產(chǎn)品，延長使用壽命等，根據(jù)造型材料的性質(zhì)和產(chǎn)品的使用環(huán)境正確選用表面處理工藝和面飾材料，是提高工業(yè)產(chǎn)品外觀質(zhì)量的決定性步驟。

(4)環(huán)境耐候性：工業(yè)產(chǎn)品是在多種多樣的環(huán)境下使用，有室外和室內(nèi)、寒帶和熱帶、高空和地面、內(nèi)陸地區(qū)和沿海地區(qū)等。

(5)環(huán)保性能：綠色設(shè)計作為工業(yè)設(shè)計的一個發(fā)展趨勢，近年來越來越引起人們的關(guān)注，國際市場上已開始出售印有“eco—mark”生態(tài)標志的商品，如廢塑料的再生制品、嬰兒尿布、再生紙的購物袋和包裝等。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(3)表面工藝性：工業(yè)7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M4.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M4.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M5.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M5.TIF7.2產(chǎn)品造型材料7.2.1金屬材料

7.2.2工程塑料

7.2.3其他造型材料7.2產(chǎn)品造型材料7.2.1金屬材料

7.2.2工程塑7.2.1金屬材料1.金屬材料的特性及其分類

(1)金屬材料的一般性質(zhì)：金屬材料是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中使用最為廣泛的材料之一，具有其他材料所無法獲得的下列優(yōu)異性能。

(2)金屬材料的分類

2.常用金屬材料

(1)鋼鐵材料：鋼鐵材料是在工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用最為廣泛的金屬材料，產(chǎn)量約占金屬材料總量的90％以上。7.2.1金屬材料1.金屬材料的特性及其分類

(1)金屬材7.2.1金屬材料圖7-6碳素結(jié)構(gòu)鋼制品7.2.1金屬材料圖7-6碳素結(jié)構(gòu)鋼制品7.2.1金屬材料圖7-7碳素工具鋼制品7.2.1金屬材料圖7-7碳素工具鋼制品7.2.1金屬材料圖7-8合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼

a)低合金高強度鋼橋梁b)合金調(diào)質(zhì)鋼齒輪c)合金工具鋼刀具7M9.TIF7.2.1金屬材料圖7-8合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼

a)低合金7.2.1金屬材料7M10.TIF(2)非鐵金屬及其合金7.2.1金屬材料7M10.TIF(2)非鐵金屬及其合金7.2.1金屬材料7M11.TIF7.2.1金屬材料7M11.TIF7.2.1金屬材料7M12.TIF7.2.1金屬材料7M12.TIF7.2.1金屬材料圖7-13鋁合金

a)鑄造鋁合金制品b)防銹鋁合金易拉罐c)變形鋁合金機車7.2.1金屬材料圖7-13鋁合金

a)鑄造鋁合金制品7.2.1金屬材料圖7-14銅合金五金件7.2.1金屬材料圖7-14銅合金五金件7.2.1金屬材料圖7-15表面鍍鈦

合金的相機制品7.2.1金屬材料圖7-15表面鍍鈦

合金的相機制品7.2.2工程塑料1.工程塑料的特性及其分類

(1)工程塑料的一般性質(zhì)：塑料與其他造型材料相比，具有以下優(yōu)點：

(2)工程塑料的分類：塑料的種類繁多，性質(zhì)與用途也各有特色，通常按照塑料的成形性可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。

2.常用工程塑料

(1)熱塑性塑料：熱塑性塑料的品種很多，常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、ABS工程塑料、聚酰胺(尼龍)、聚四氟乙烯等。(2)熱固性塑料：常用的熱固性塑料主要有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等。(3)復(fù)合塑料：其屬于復(fù)合材料，由作為基體材料的塑料和作為增強材料的玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維等復(fù)合而成。7.2.2工程塑料1.工程塑料的特性及其分類

(1)工程塑7.2.2工程塑料7M16.TIF7.2.2工程塑料7M16.TIF7.2.2工程塑料7M17.TIF7.2.2工程塑料7M17.TIF7.2.2工程塑料圖7-18聚苯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-18聚苯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-19聚氯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-19聚氯乙烯制品7.2.2工程塑料7M20.TIF7.2.2工程塑料7M20.TIF7.2.2工程塑料7M21.TIF7.2.2工程塑料7M21.TIF7.2.2工程塑料7M22.TIF7.2.2工程塑料7M22.TIF7.2.2工程塑料7M23.TIF7.2.2工程塑料7M23.TIF7.2.2工程塑料7M24.TIF7.2.2工程塑料7M24.TIF7.2.2工程塑料7M25.TIF7.2.2工程塑料7M25.TIF7.2.3其他造型材料1.陶瓷它又稱為無機非金屬固體材料。

1)日用和建筑陶瓷按其吸水率和規(guī)格質(zhì)量的不同可分為陶器、炻器和瓷器三種，其中陶器和炻器外觀質(zhì)量相對較低，耐水性和耐候性較好，一般用作餐具、衛(wèi)生陶瓷和外裝修用瓷磚。

2)化工陶瓷具有優(yōu)異的耐蝕性和耐磨性，不污染介質(zhì)。

3)結(jié)構(gòu)陶瓷具有優(yōu)異的耐磨性、耐蝕性、耐熱性以及彈性模量和高溫強度大的特性。7.2.3其他造型材料1.陶瓷它又稱為無機非金屬固體材7.2.3其他造型材料圖7-26陶瓷制品

a)結(jié)構(gòu)陶瓷制品b)功能陶瓷及其應(yīng)用4)功能陶瓷是指利用陶瓷材料特有的對力、熱、光、電、磁、聲等7.2.3其他造型材料圖7-26陶瓷制品

a)結(jié)構(gòu)陶瓷制7.2.3其他造型材料敏感的特性而開發(fā)的性能和用途多樣的新型陶瓷材料，如壓電陶瓷、超導陶瓷、光學陶瓷、生物陶瓷等。

2.玻璃玻璃是工業(yè)產(chǎn)品中常用的造型材料。

1)容器玻璃按其用途可分為瓶罐玻璃和器皿玻璃。

2)裝飾玻璃按其外觀特性和加工工藝可分為單光玻璃、鏡面玻璃、磨砂玻璃、壓花玻璃、噴花玻璃、彩色玻璃等，主要用于門窗、鏡子以及各種需要裝飾性效果的場合。

3)鋼化玻璃的抗彎、抗沖擊、抗扭曲變形能力都大大高于普通玻璃，又兼具普通玻璃良好的光學特性。

4)微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)接近于零，能經(jīng)受溫度的急劇變化，能透過微波。

5)泡沫玻璃熱導率低，不燃，隔熱隔聲性能優(yōu)異，加工性能良好。7.2.3其他造型材料敏感的特性而開發(fā)的性能和用途多樣的新7.2.3其他造型材料6)光學玻璃具有滿足各種不同要求的光學常數(shù)，高的透明性、物化均勻性和化學穩(wěn)定性。

7)鉛玻璃具有較高的光色散的能力，能吸收X射線和γ射線，主要用于起屏蔽輻射作用的觀察窗口、熒光燈外殼、電視機顯像管等。7.2.3其他造型材料6)光學玻璃具有滿足各種不同要求的光7.3造型材料的處理工藝7.3.1成形工藝

7.3.2表面處理工藝7.3造型材料的處理工藝7.3.1成形工藝

7.3.27.3.1成形工藝1.金屬的成形工藝

(1)金屬的加工成形方法：金屬的加工成形方法可分為固體成形和液體成形兩大類，具體分類如下：

(2)典型成形工藝7.3.1成形工藝1.金屬的成形工藝

(1)金屬的加工成形7.3.1成形工藝圖7-27鑄造工藝過程7.3.1成形工藝圖7-27鑄造工藝過程7.3.1成形工藝圖7-28壓力成形工藝2.塑料的成形工藝

(1)塑料的加工成形方法：同金屬材料相比，塑料的加工成形性能更為優(yōu)異，易于成形各種具有復(fù)雜外觀造型的制品。

(2)典型成形工藝7.3.1成形工藝圖7-28壓力成形工藝2.塑料的成形工7.3.1成形工藝圖7-29注射工藝及其制品7.3.1成形工藝圖7-29注射工藝及其制品7.3.1成形工藝圖7-30吹塑成形及其制品7.3.1成形工藝圖7-30吹塑成形及其制品7.3.2表面處理工藝1.材料的表面裝飾與處理

(1)材料表面處理的功效：工業(yè)產(chǎn)品造型的材料種類很多，其表面處理和裝飾技術(shù)更是千差萬別。

(2)表面處理與裝飾技術(shù)的分類：表面處理與裝飾技術(shù)按照工藝特點、功能目的和作用機制，可分為表面精整加工、表面改質(zhì)處理和表面被覆處理三種類型。7.3.2表面處理工藝1.材料的表面裝飾與處理

(1)材料7.3.2表面處理工藝表7-1表面處理與裝飾技術(shù)2.金屬材料的表面裝飾工藝

(1)金屬材料的表面精整加工：其主要目的是提高金屬產(chǎn)品的表面質(zhì)量和降低表面粗糙度值而產(chǎn)生高光效果，或者形成金屬制件表面的凹凸文字、標志和紋理等，也常用作產(chǎn)品實施電鍍、涂裝工藝前的預(yù)處理。7.3.2表面處理工藝表7-1表面處理與裝飾技術(shù)2.金屬7.3.2表面處理工藝(2)金屬材料的表面改質(zhì)處理：其主要目的是改善金屬的表面性質(zhì)，提高其耐腐蝕、耐磨等性能，或者用于對金屬進行著色處理，也可用作產(chǎn)品電鍍、涂裝前的預(yù)處理。

(3)金屬材料的表面被覆處理：其主要目的是改善金屬表面性質(zhì)，賦予金屬表面層其基體金屬所不具備的特殊機能。7.3.2表面處理工藝(2)金屬材料的表面改質(zhì)處理：其主要7.3.2表面處理工藝7M31.TIF7.3.2表面處理工藝7M31.TIF7.3.2表面處理工藝7M32.TIF7.3.2表面處理工藝7M32.TIF7.3.2表面處理工藝3.塑料的表面裝飾工藝塑料制品的表面裝飾工藝可分為一次裝飾和二次裝飾。

(1)塑料著色：它是在塑料原料中加入普通或特殊染料，并在塑料成形過程中就可直接實現(xiàn)的裝飾工藝，是塑料制品最常采用的表面裝飾工藝。7.3.2表面處理工藝3.塑料的表面裝飾工藝塑料制品的表7.3.2表面處理工藝圖7-33熒光著色塑料棒(2)塑料的表面被覆工藝：塑料制品和金屬制品一樣，7.3.2表面處理工藝圖7-33熒光著色塑料棒(2)塑料7.3.2表面處理工藝可通過電鍍和化學鍍等方法在其表面生成金屬鍍膜，以獲得金屬質(zhì)感的裝飾效果，并提高其導電性、耐熱性、耐磨性和力學性能。

1.工業(yè)產(chǎn)品造型材料應(yīng)具備的特殊性能有哪些？它們對產(chǎn)品設(shè)計各有何影響？

2.試比較金屬和塑料材質(zhì)的異同點及其在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用范圍。

3.塑料的成形工藝有哪些？各有何特點？分別適用于何種造型的產(chǎn)品？

4.造型材料的表面裝飾與處理技術(shù)有哪些？試從同質(zhì)異感和異質(zhì)同感的角度分析產(chǎn)品材料與質(zhì)感的關(guān)系。

5.選擇一種工業(yè)產(chǎn)品，試從產(chǎn)品造型、材料、結(jié)構(gòu)、成形和表面裝飾工藝諸角度探討其形態(tài)與選材的內(nèi)在關(guān)系，并提出改進設(shè)想。7.3.2表面處理工藝可通過電鍍和化學鍍等方法在其表面生成第8章工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的方法和程序8.1概述

8.2設(shè)計思維

8.3設(shè)計流程

8.4設(shè)計方法第8章工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的方法和程序8.1概述

8.2設(shè)計思8.1概述8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法

8.1.2設(shè)計空間8.1概述8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法

8.1.2設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法1.設(shè)計

(1)設(shè)計的類型：不同類型的設(shè)計工作所要達到的目標、要求及條件各不相同，通常把設(shè)計分為三種類型。

(2)設(shè)計問題的解決模式：設(shè)計可視為問題求解的過程，設(shè)計問題的求解一般有三種模式。

2.設(shè)計方法設(shè)計方法是指設(shè)計過程中所采用的方法，是按照一定步驟進行的程序。

(1)直覺設(shè)計階段：該階段設(shè)計體現(xiàn)為一種個體的、盲目的、試驗性的活動，是一種周期性長，把握性小且具偶發(fā)性的自發(fā)設(shè)計方法。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法1.設(shè)計

(1)設(shè)計的類型：不同8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(2)經(jīng)驗設(shè)計階段：這一設(shè)計階段主要參考現(xiàn)有產(chǎn)品圖樣和手冊中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行設(shè)計，需經(jīng)多次試制才能投入生產(chǎn)，因而產(chǎn)品開發(fā)周期長，且一般只能用于對現(xiàn)有產(chǎn)品進行局部革新設(shè)計，不能突破常規(guī)進行創(chuàng)造性設(shè)計。

(3)中間試驗輔助設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中采用局部試驗，模擬試驗等輔助手段的設(shè)計方法，能有效縮短設(shè)計周期。

(4)計算機輔助設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中引入計算機輔助設(shè)計技術(shù)，能實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、試驗和生產(chǎn)的一體化，通過動態(tài)的模擬和仿真對設(shè)計中的問題進行及時反饋，設(shè)計效率和質(zhì)量顯著提高。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(2)經(jīng)驗設(shè)計階段：這一設(shè)計階段主8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法圖8-1設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法圖8-1設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(5)現(xiàn)代設(shè)計法設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中引入系統(tǒng)論、控制論、信息論、智能論、模糊論等科學方法論，作為指導設(shè)計的一般規(guī)律、原則和方法，使設(shè)計的穩(wěn)定性、復(fù)雜性、準確性和快速性都有質(zhì)的飛躍。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(5)現(xiàn)代設(shè)計法設(shè)計階段：這一設(shè)計8.1.2設(shè)計空間設(shè)計方法研究與設(shè)計活動有關(guān)的各個層面，涉及范圍極其廣泛，通?？捎迷O(shè)計空間來定義設(shè)計方法的研究內(nèi)容和范疇。如圖81所示，由設(shè)計思維構(gòu)成的邏輯維、設(shè)計流程構(gòu)成的時間維和設(shè)計方法構(gòu)成的方法維組成三維的設(shè)計空間，設(shè)計過程中的每一個行動都對應(yīng)于設(shè)計空間中的一個點，相應(yīng)的設(shè)計方法學也從設(shè)計思維、設(shè)計流程和設(shè)計方法三個方面對設(shè)計過程加以指導。8.1.2設(shè)計空間設(shè)計方法研究與設(shè)計活動有關(guān)的各個層面，涉8.2設(shè)計思維8.2.1創(chuàng)造性思維

8.2.2創(chuàng)造法則8.2設(shè)計思維8.2.1創(chuàng)造性思維

8.2.2創(chuàng)造法則8.2.1創(chuàng)造性思維1.創(chuàng)造性思維它又稱變革性思維，是以各種智力和非智力因素為基礎(chǔ),在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的具有獨創(chuàng)性的、產(chǎn)生新成果的高級、復(fù)雜的思維活動，是整個創(chuàng)造活動的實質(zhì)和核心。8.2.1創(chuàng)造性思維1.創(chuàng)造性思維它又稱變革性思維，是8.2.1創(chuàng)造性思維圖8-2創(chuàng)造無處不在2.創(chuàng)造性思維的形式創(chuàng)造性思維不是單一的思維形式，而是多種思維形式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。8.2.1創(chuàng)造性思維圖8-2創(chuàng)造無處不在2.創(chuàng)造性思維8.2.1創(chuàng)造性思維(1)邏輯思維和形象思維：邏輯思維是在認識過程中用反映事物共同屬性和本質(zhì)屬性的概念作為基本思維形式，在概念的基礎(chǔ)上進行判斷、推理，反映現(xiàn)實的一種思維方式。

(2)直覺思維和靈感思維：直覺思維是指以少量的本質(zhì)性現(xiàn)象為媒介，不經(jīng)過邏輯推理而直接把握事物本質(zhì)與規(guī)律的思維形式，具有直覺性的特征。

(3)發(fā)散思維和收斂思維：發(fā)散思維又稱求異思維，是以某一思考對象為出發(fā)點，沿著不同方向，多角度、多層次向外輻射展開設(shè)想，以期獲得新的構(gòu)思和突破的思維形式。

(4)分合思維和逆向思維：分合思維是將思考對象加以分解或合并，以產(chǎn)生新思路、新方案的思維形式。8.2.1創(chuàng)造性思維(1)邏輯思維和形象思維：邏輯思維是在8.2.2創(chuàng)造法則圖8-3綜合法則1.綜合法則在分析設(shè)計對象的各個構(gòu)成要素的基礎(chǔ)上加以綜合，融合多學科知識和多種設(shè)計技術(shù)為一體而產(chǎn)生創(chuàng)新成果的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-3綜合法則1.綜合法則在分析8.2.2創(chuàng)造法則2.還原法則排除設(shè)計物現(xiàn)有方案、原理和結(jié)構(gòu)的影響，返回設(shè)計的初始狀態(tài)，抽取設(shè)計對象的最本質(zhì)功能，集中研究其實現(xiàn)手段和方法的其他可能性，以獲得技術(shù)原理完全不同的革新成果。圖8-4還原法則

a)滾筒洗衣機b)波輪洗衣機c)堅果“E—洗機”d)空氣洗滌洗衣機8.2.2創(chuàng)造法則2.還原法則排除設(shè)計物現(xiàn)有方案、原理8.2.2創(chuàng)造法則3.移植法則運用移植原理，把其他對象的概念、原理和方法應(yīng)用于設(shè)計對象的創(chuàng)造法則，能促進設(shè)計對象間的滲透、交叉和綜合，使設(shè)計在現(xiàn)有材料、技術(shù)的基礎(chǔ)上獲得意想不到的設(shè)計效果。(1)原理移植：這是將某一事物的原理移植運用到另一事物上，從而創(chuàng)造出新產(chǎn)品。

(2)結(jié)構(gòu)移植：這是把某個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不經(jīng)實質(zhì)性的改進，移植到其他產(chǎn)品上。

(3)材料移植：這是將某一用途的材料移植到其他物體上，產(chǎn)生新的效果，就是材料移植。

(4)方法移植：這是將某一領(lǐng)域中的有效方法移植到另一領(lǐng)域中去，從而解決此領(lǐng)域中的問題。8.2.2創(chuàng)造法則3.移植法則運用移植原理，把其他對象8.2.2創(chuàng)造法則圖8-5移植法則——原理移植8.2.2創(chuàng)造法則圖8-5移植法則——原理移植8.2.2創(chuàng)造法則圖8-6移植法則——材料移植4.對應(yīng)法則依據(jù)事物間在形態(tài)和功能上普遍存在的對應(yīng)性，運用相似、模擬等師法自然手段獲得技術(shù)思想、設(shè)計原理、外觀造型的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-6移植法則——材料移植4.對應(yīng)8.2.2創(chuàng)造法則圖8-7對應(yīng)法則5.離散法則這是將現(xiàn)有設(shè)計對象的構(gòu)成要素、功能或形式予以分離，以產(chǎn)生新的設(shè)計概念和構(gòu)想的創(chuàng)造法則。

6.組合法則這是將一種或多種產(chǎn)品的構(gòu)成要素、技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)形式等進行適當組合，以形成新方案、新產(chǎn)品的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-7對應(yīng)法則5.離散法則這是將8.2.2創(chuàng)造法則圖8-8組合法則7.強化法則針對現(xiàn)有設(shè)計對象的主要功能和技術(shù)特點加以突出、強化或擴充，以產(chǎn)生具有量變或質(zhì)變的革新產(chǎn)品。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-8組合法則7.強化法則針對現(xiàn)8.2.2創(chuàng)造法則8.換元法則換元法則又稱替換法則，是將設(shè)計對象分解為若干設(shè)計要素后，對其中的一個或多個元素的材料、工藝、形態(tài)、色彩、原理、結(jié)構(gòu)等使用其他可行方式進行置換而產(chǎn)生新構(gòu)思的創(chuàng)造法則。圖8-9換元法則8.2.2創(chuàng)造法則8.換元法則換元法則又稱替換法則，是8.2.2創(chuàng)造法則9.逆反法則此法則是通過反轉(zhuǎn)常規(guī)的設(shè)計思路，從相反方向考慮設(shè)計對象的原理、模式、順序和因果關(guān)系，或在結(jié)構(gòu)、形態(tài)上作正反、上下、里外的顛倒處理，以產(chǎn)生新穎而巧妙的設(shè)計構(gòu)思。圖8-10逆向思維8.2.2創(chuàng)造法則9.逆反法則此法則是通過反轉(zhuǎn)常規(guī)的設(shè)8.3設(shè)計流程8.3.1設(shè)計的思維進程

8.3.2設(shè)計程序8.3設(shè)計流程8.3.1設(shè)計的思維進程

8.3.2設(shè)計8.3.1設(shè)計的思維進程(1)分析：分析即設(shè)計問題的認識和定義階段，是把設(shè)計問題基于系統(tǒng)性的考慮，將設(shè)計問題分解為各個要素的階段，包括開展設(shè)計調(diào)查、明確設(shè)計要求、制訂設(shè)計規(guī)劃、搜集設(shè)計資料等具體環(huán)節(jié)。

(2)綜合：綜合即設(shè)計展開階段，是將分解的各設(shè)計要素用新的方式重新組合建構(gòu)的階段，包括展開設(shè)計構(gòu)想、綜合原理解答方案、轉(zhuǎn)換功能結(jié)構(gòu)等具體環(huán)節(jié)。

(3)評價：評價即設(shè)計收斂階段，是對綜合階段形成的各種可行性解決方案進行檢驗和評估，分析其優(yōu)缺點，實現(xiàn)設(shè)計目標的程度和經(jīng)濟性等，為設(shè)計決策提供依據(jù)。

(4)決策：決策即設(shè)計決定階段，是根據(jù)使用條件、要求和設(shè)計評價的結(jié)果，選定最終解決方案的階段。8.3.1設(shè)計的思維進程(1)分析：分析即設(shè)計問題的認識和8.3.2設(shè)計程序1.設(shè)計規(guī)劃階段這一階段要了解設(shè)計對象的用途、功能和造型的要求及使用環(huán)境等；調(diào)查國內(nèi)外同類產(chǎn)品或近似產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外觀、價格和銷售情況等；搜集與設(shè)計對象有關(guān)的信息資料，掌握其結(jié)構(gòu)和造型的基本特征；分析市場的發(fā)展趨勢，調(diào)查各類顧客和消費者對此類產(chǎn)品的需求及其消費心理、購買的動機和條件等。8.3.2設(shè)計程序1.設(shè)計規(guī)劃階段這一階段要了解設(shè)計對8.3.2設(shè)計程序表8-1設(shè)計要求表2.設(shè)計分析與構(gòu)想階段通過設(shè)計準備階段的調(diào)查和設(shè)計預(yù)測而進入設(shè)計初步構(gòu)想的階段。8.3.2設(shè)計程序表8-1設(shè)計要求表2.設(shè)計分析與構(gòu)想8.3.2設(shè)計程序表8-2功能分析卡片表8-3結(jié)構(gòu)分析卡片表8-4材料分析卡片8.3.2設(shè)計程序表8-2功能分析卡片表8-3結(jié)構(gòu)分析8.3.2設(shè)計程序表8-5設(shè)計構(gòu)想表3.方案設(shè)計階段從自然科學原理和技術(shù)效應(yīng)出發(fā)，對構(gòu)思和草圖階段產(chǎn)生的備選方案和設(shè)計草圖進行評估，通過優(yōu)化篩選，找出最適宜于實現(xiàn)預(yù)定設(shè)計目標的原理方案。

4.深入設(shè)計階段該階段是將功能原理方案具體轉(zhuǎn)化為零部件和產(chǎn)品合理結(jié)構(gòu)配置的過程。8.3.2設(shè)計程序表8-5設(shè)計構(gòu)想表3.方案設(shè)計階段8.3.2設(shè)計程序5.施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段是方案設(shè)計的具體化和標準化的過程。8.3.2設(shè)計程序5.施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段是方8.4設(shè)計方法8.4.1設(shè)計調(diào)查方法

8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法

8.4.3設(shè)計評價方法8.4設(shè)計方法8.4.1設(shè)計調(diào)查方法

8.4.2設(shè)計構(gòu)8.4.1設(shè)計調(diào)查方法1.設(shè)計調(diào)查方法

(1)詢問調(diào)查法：又稱為問卷調(diào)查法，是設(shè)計師通過詢問方式搜集設(shè)計信息資料的方法。

(2)觀察調(diào)查法：這是調(diào)查者在現(xiàn)場觀察、記錄用戶對某一產(chǎn)品在使用時的評價和意見的調(diào)查方法。

(3)試驗調(diào)查法：這是在給定的限制條件下，通過控制某些相關(guān)參數(shù)，以觀察用戶反應(yīng)以及某些市場變量之間因果關(guān)系的調(diào)查方法。

(4)抽樣調(diào)查法：這是按照一定的規(guī)則，從被調(diào)查的對象總體中，抽取部分具有代表性的對象作為樣本進行調(diào)查，并通過樣本的調(diào)查結(jié)果推斷總體性質(zhì)的調(diào)查方法。8.4.1設(shè)計調(diào)查方法1.設(shè)計調(diào)查方法

(1)詢問調(diào)查法8.4.1設(shè)計調(diào)查方法2.問卷設(shè)計技術(shù)問卷調(diào)查是使用最廣泛的設(shè)計調(diào)查方法之一，問卷內(nèi)容設(shè)計得好壞直接關(guān)系到調(diào)查資料的有效性、可靠性和準確性。

(1)二項選擇法：又稱是非法，讓調(diào)查對象在“是”與“非”、“好”與“壞”等對立選項中加以選擇。

(2)多項選擇法：調(diào)查者預(yù)先提供多項備選答案，讓調(diào)查對象選擇一項或多項的方法，這種方法能克服二項選擇法的強制選擇的缺點。

(3)自由回答法：調(diào)查者只提出預(yù)先擬訂的調(diào)查問題，不給出備選答案，調(diào)查對象不受任何限制，可自由表述意見。

(4)順位法：在若干可供選擇的項目中，讓調(diào)查對象按重要程度進行排序。8.4.1設(shè)計調(diào)查方法2.問卷設(shè)計技術(shù)問卷調(diào)查是使用最8.4.1設(shè)計調(diào)查方法(5)圖解評價法：這是將某一調(diào)查項目按照程度劃分為以數(shù)字標示的若干等級，讓調(diào)查對象選取一個數(shù)值以對評價目標進行定量分析。

(6)項目核對法：此法是使用多個項目的圖解評價法，列出產(chǎn)品的各種特征，征詢調(diào)查對象的意見。8.4.1設(shè)計調(diào)查方法(5)圖解評價法：這是將某一調(diào)查項目8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法1.自由聯(lián)想法

(1)智力激勵法：智力激勵法又稱奧斯本智暴法、頭腦風暴法等，是一種多人參與以激發(fā)群體智慧的設(shè)計構(gòu)想方法。

(2)戈登法：這是智力激勵法最主要的變種技法，其方法和程序與后者大致相同，最大的區(qū)別在于問題提出的方法不同。

(3)635法：這是常用的激發(fā)群體智慧的設(shè)計構(gòu)想方法。

2.觀察分析法

(1)屬性列舉法：屬性列舉法是通過遍歷設(shè)計對象相關(guān)之屬性，進而探求改進方向的設(shè)計分析方法。

(2)缺點列舉法：缺點列舉法是從改進設(shè)計的直接誘因出發(fā)，通過分析現(xiàn)有產(chǎn)品的缺陷或不足尋求產(chǎn)品改進方向的設(shè)計分析方法。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法1.自由聯(lián)想法

(1)智力激勵法：8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-11缺點列舉法(3)希望點列舉法：常用于對功能和技術(shù)已經(jīng)較為成熟的產(chǎn)品進行改型或換代的設(shè)計，是通過對現(xiàn)有產(chǎn)品提出新的希望或理想，進而探求解決新的設(shè)計問題和改善設(shè)計對策的分析技法。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-11缺點列舉法(3)希望點列8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法表8-6屬性列舉法表8-6屬性列舉法3.強制聯(lián)想法

(1)焦點法：焦點法是以特定的設(shè)計結(jié)果為思考的焦點，不受限制地進行發(fā)散聯(lián)想，然后強制性地把選定的聯(lián)想要素與設(shè)計問題相結(jié)合，以產(chǎn)生新的構(gòu)思的設(shè)計構(gòu)想方法。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法表8-6屬性列舉法表8-6屬性列8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法(2)目錄法：目錄是指具有豐富圖片信息的設(shè)計資料，如各類產(chǎn)品目錄、圖鑒、年鑒等。

(3)信息交合法：信息交合法是對產(chǎn)品整體進行分解，按序列得到信息要素，一直分到所需層次為止。

4.奧斯本設(shè)問構(gòu)想法即奧斯本檢核表法，是通過將設(shè)計的若干要點編制成檢核表，并通過書面或口頭形式提出設(shè)計問題而引發(fā)設(shè)計構(gòu)想的方法。

1)放大。

2)縮小。

3)轉(zhuǎn)換。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法(2)目錄法：目錄是指具有豐富圖片信8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-12奧斯本設(shè)問法——“轉(zhuǎn)換”4)顛倒。

5)改變。

6)代替。

7)引申。

8)變換。9)組合。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-12奧斯本設(shè)問法——“轉(zhuǎn)換”8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-13奧斯本設(shè)問法——“代替”8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-13奧斯本設(shè)問法——“代替”8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-14奧斯本設(shè)問法——“變換”和“改變”5.類比構(gòu)想法

(1)綜攝法：綜攝法又稱提喻法，是運用對應(yīng)法則進行類比聯(lián)想的典型設(shè)計構(gòu)想方法。8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-14奧斯本設(shè)問法——“變換”8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法8M15.TIF8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法8M15.TIF8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法8M16.TIF8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法8M16.TIF8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-17因果類比8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法圖8-17因果類比8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法(2)仿生設(shè)計法：它是從模仿生物系統(tǒng)的原理建造技術(shù)系統(tǒng)，從生物界中獲取有關(guān)功能、結(jié)構(gòu)、造型形態(tài)等方面設(shè)計靈感和構(gòu)思的方法。圖8-18仿生設(shè)計8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法(2)仿生設(shè)計法：它是從模仿生物系統(tǒng)8.4.3設(shè)計評價方法1.簡單評價法

(1)排隊法：設(shè)計評價時不考慮方案細節(jié)而僅作綜合評價，將多個設(shè)計方案進行兩兩比較，按優(yōu)劣程度進行評分，優(yōu)者計1分，劣者計0分，總分最高者為最優(yōu)方案。

(2)點評價法：對于多目標評價，考慮到設(shè)計方案在不同的評價項目上可能存在相互交叉的情況，設(shè)計評價時對各比較方案依據(jù)確定的多個評價目標逐項評價，并使用規(guī)定符號表示評價結(jié)果的設(shè)計評價方法。8.4.3設(shè)計評價方法1.簡單評價法

(1)排隊法：設(shè)計8.4.3設(shè)計評價方法表8-7點評價法2.評分法針對設(shè)計評價目標，確立定量的評分標準，分別就各評價目標對設(shè)計方案進行評分，最后通過數(shù)理統(tǒng)計法求得各方案在所有評價目標上的總分，并據(jù)此做出設(shè)計決策的方法。

3.模糊評價法設(shè)計評價中存在許多無法做精確定量描述的評價指標，如產(chǎn)品的外觀造型、宜人性等感性和主觀性較強的指標，使用一般的定量分析方法難以評價。8.4.3設(shè)計評價方法表8-7點評價法2.評分法針對8.4.3設(shè)計評價方法1.設(shè)計的類型有哪些？設(shè)計問題的解決模式有哪些？

2.簡述產(chǎn)品的設(shè)計流程及其主要內(nèi)容。

3.產(chǎn)品的創(chuàng)造法則有哪些？結(jié)合產(chǎn)品造型設(shè)計實例分析創(chuàng)造法則在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用。

4.選擇你所熟悉的工業(yè)產(chǎn)品，采用智力激勵法和觀察分析法進行設(shè)計分析和構(gòu)想。8.4.3設(shè)計評價方法1.設(shè)計的類型有哪些？設(shè)計問題的解演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計（第2版）主編韓春明工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計（第2版）主編韓春明第7章工業(yè)產(chǎn)品造型材料與工藝7.1概述

7.1概述

7.2產(chǎn)品造型材料

7.3造型材料的處理工藝第7章工業(yè)產(chǎn)品造型材料與工藝7.1概述

7.1概述

77.1概述7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.2材料的分類

7.1.3材料的基本性能

7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7.1概述7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料

7.1.1產(chǎn)品設(shè)計7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料產(chǎn)品設(shè)計是具有物質(zhì)和精神雙重功能的造型活動，材料與產(chǎn)品設(shè)計的這兩大特征都具有密不可分的關(guān)系。一方面，材料是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的物質(zhì)載體，材料選擇得恰當與否直接影響產(chǎn)品功能實現(xiàn)的可能性、可靠性和經(jīng)濟性；另一方面，在構(gòu)成產(chǎn)品造型的形、色、質(zhì)三大感覺要素中，色彩和質(zhì)感都與材料有著直接關(guān)系，因此，材料在賦予產(chǎn)品、體現(xiàn)產(chǎn)品的美學和人文價值方面起著同樣的關(guān)鍵作用。7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料產(chǎn)品設(shè)計是具有物質(zhì)和精神雙重功能的7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料圖7-1材料與設(shè)計7.1.1產(chǎn)品設(shè)計與材料圖7-1材料與設(shè)計7.1.2材料的分類(1)金屬材料：材料原子間以金屬鍵相結(jié)合，包括金屬和以金屬為基的合金，常見金屬材料如各種鋼鐵材料、非鐵金屬材料、鑄造合金等。

(2)無機材料：材料原子間以離子鍵相結(jié)合，一般為一種或多種金屬與一種非金屬元素組成的非碳化合物，最常見的無機材料為各種傳統(tǒng)和新陶瓷材料。

(3)有機材料：材料原子間以共價鍵相結(jié)合，主要為各種有機高分子材料，常見的如各種工程塑料、橡膠等。

(4)復(fù)合材料：由兩種或兩種以上的不同材料復(fù)合而成，具有任何單一組成材料所無法達到的優(yōu)異性能，包括無機系、有機系或?qū)烧呦嗷?fù)合而成的材料，常見復(fù)合材料如玻璃鋼、碳素纖維合金等。7.1.2材料的分類(1)金屬材料：材料原子間以金屬鍵相結(jié)7.1.2材料的分類圖7-2材料制品類型7.1.2材料的分類圖7-2材料制品類型7.1.3材料的基本性能1.材料的性能性能是一種參量，用于表征材料在給定外界條件下的行為，即材料的性能受到外界條件的制約。

2.材料的一般性能

(1)材料的力學性能

(2)材料的物理化學性能7.1.3材料的基本性能1.材料的性能性能是一種參量，7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(1)感覺物性：這是指通過人的感知系統(tǒng)對材料產(chǎn)生的綜合印象，包括人的感覺系統(tǒng)因生理刺激對材料作出的反應(yīng)，或由人的知覺系統(tǒng)從材料表面得出的信息。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(1)感覺物性：這是指7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能圖7-3材料的感覺物性(2)加工成形性：工業(yè)設(shè)計是建立在機器化大生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)上的，產(chǎn)品設(shè)計也只有通過對特定材料的加工成形，才能賦予其物質(zhì)和精神功能。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能圖7-3材料的感覺物7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(3)表面工藝性：工業(yè)產(chǎn)品加工成形后，一般都需要對基體材料進行表面處理，其目的是改變材料表面的物化特征，提高裝飾效果，保護產(chǎn)品，延長使用壽命等，根據(jù)造型材料的性質(zhì)和產(chǎn)品的使用環(huán)境正確選用表面處理工藝和面飾材料，是提高工業(yè)產(chǎn)品外觀質(zhì)量的決定性步驟。

(4)環(huán)境耐候性：工業(yè)產(chǎn)品是在多種多樣的環(huán)境下使用，有室外和室內(nèi)、寒帶和熱帶、高空和地面、內(nèi)陸地區(qū)和沿海地區(qū)等。

(5)環(huán)保性能：綠色設(shè)計作為工業(yè)設(shè)計的一個發(fā)展趨勢，近年來越來越引起人們的關(guān)注，國際市場上已開始出售印有“eco—mark”生態(tài)標志的商品，如廢塑料的再生制品、嬰兒尿布、再生紙的購物袋和包裝等。7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能(3)表面工藝性：工業(yè)7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M4.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M4.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M5.TIF7.1.4工業(yè)產(chǎn)品造型材料的特殊性能7M5.TIF7.2產(chǎn)品造型材料7.2.1金屬材料

7.2.2工程塑料

7.2.3其他造型材料7.2產(chǎn)品造型材料7.2.1金屬材料

7.2.2工程塑7.2.1金屬材料1.金屬材料的特性及其分類

(1)金屬材料的一般性質(zhì)：金屬材料是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中使用最為廣泛的材料之一，具有其他材料所無法獲得的下列優(yōu)異性能。

(2)金屬材料的分類

2.常用金屬材料

(1)鋼鐵材料：鋼鐵材料是在工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用最為廣泛的金屬材料，產(chǎn)量約占金屬材料總量的90％以上。7.2.1金屬材料1.金屬材料的特性及其分類

(1)金屬材7.2.1金屬材料圖7-6碳素結(jié)構(gòu)鋼制品7.2.1金屬材料圖7-6碳素結(jié)構(gòu)鋼制品7.2.1金屬材料圖7-7碳素工具鋼制品7.2.1金屬材料圖7-7碳素工具鋼制品7.2.1金屬材料圖7-8合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼

a)低合金高強度鋼橋梁b)合金調(diào)質(zhì)鋼齒輪c)合金工具鋼刀具7M9.TIF7.2.1金屬材料圖7-8合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼

a)低合金7.2.1金屬材料7M10.TIF(2)非鐵金屬及其合金7.2.1金屬材料7M10.TIF(2)非鐵金屬及其合金7.2.1金屬材料7M11.TIF7.2.1金屬材料7M11.TIF7.2.1金屬材料7M12.TIF7.2.1金屬材料7M12.TIF7.2.1金屬材料圖7-13鋁合金

a)鑄造鋁合金制品b)防銹鋁合金易拉罐c)變形鋁合金機車7.2.1金屬材料圖7-13鋁合金

a)鑄造鋁合金制品7.2.1金屬材料圖7-14銅合金五金件7.2.1金屬材料圖7-14銅合金五金件7.2.1金屬材料圖7-15表面鍍鈦

合金的相機制品7.2.1金屬材料圖7-15表面鍍鈦

合金的相機制品7.2.2工程塑料1.工程塑料的特性及其分類

(1)工程塑料的一般性質(zhì)：塑料與其他造型材料相比，具有以下優(yōu)點：

(2)工程塑料的分類：塑料的種類繁多，性質(zhì)與用途也各有特色，通常按照塑料的成形性可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。

2.常用工程塑料

(1)熱塑性塑料：熱塑性塑料的品種很多，常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、ABS工程塑料、聚酰胺(尼龍)、聚四氟乙烯等。(2)熱固性塑料：常用的熱固性塑料主要有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等。(3)復(fù)合塑料：其屬于復(fù)合材料，由作為基體材料的塑料和作為增強材料的玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維等復(fù)合而成。7.2.2工程塑料1.工程塑料的特性及其分類

(1)工程塑7.2.2工程塑料7M16.TIF7.2.2工程塑料7M16.TIF7.2.2工程塑料7M17.TIF7.2.2工程塑料7M17.TIF7.2.2工程塑料圖7-18聚苯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-18聚苯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-19聚氯乙烯制品7.2.2工程塑料圖7-19聚氯乙烯制品7.2.2工程塑料7M20.TIF7.2.2工程塑料7M20.TIF7.2.2工程塑料7M21.TIF7.2.2工程塑料7M21.TIF7.2.2工程塑料7M22.TIF7.2.2工程塑料7M22.TIF7.2.2工程塑料7M23.TIF7.2.2工程塑料7M23.TIF7.2.2工程塑料7M24.TIF7.2.2工程塑料7M24.TIF7.2.2工程塑料7M25.TIF7.2.2工程塑料7M25.TIF7.2.3其他造型材料1.陶瓷它又稱為無機非金屬固體材料。

1)日用和建筑陶瓷按其吸水率和規(guī)格質(zhì)量的不同可分為陶器、炻器和瓷器三種，其中陶器和炻器外觀質(zhì)量相對較低，耐水性和耐候性較好，一般用作餐具、衛(wèi)生陶瓷和外裝修用瓷磚。

2)化工陶瓷具有優(yōu)異的耐蝕性和耐磨性，不污染介質(zhì)。

3)結(jié)構(gòu)陶瓷具有優(yōu)異的耐磨性、耐蝕性、耐熱性以及彈性模量和高溫強度大的特性。7.2.3其他造型材料1.陶瓷它又稱為無機非金屬固體材7.2.3其他造型材料圖7-26陶瓷制品

a)結(jié)構(gòu)陶瓷制品b)功能陶瓷及其應(yīng)用4)功能陶瓷是指利用陶瓷材料特有的對力、熱、光、電、磁、聲等7.2.3其他造型材料圖7-26陶瓷制品

a)結(jié)構(gòu)陶瓷制7.2.3其他造型材料敏感的特性而開發(fā)的性能和用途多樣的新型陶瓷材料，如壓電陶瓷、超導陶瓷、光學陶瓷、生物陶瓷等。

2.玻璃玻璃是工業(yè)產(chǎn)品中常用的造型材料。

1)容器玻璃按其用途可分為瓶罐玻璃和器皿玻璃。

2)裝飾玻璃按其外觀特性和加工工藝可分為單光玻璃、鏡面玻璃、磨砂玻璃、壓花玻璃、噴花玻璃、彩色玻璃等，主要用于門窗、鏡子以及各種需要裝飾性效果的場合。

3)鋼化玻璃的抗彎、抗沖擊、抗扭曲變形能力都大大高于普通玻璃，又兼具普通玻璃良好的光學特性。

4)微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)接近于零，能經(jīng)受溫度的急劇變化，能透過微波。

5)泡沫玻璃熱導率低，不燃，隔熱隔聲性能優(yōu)異，加工性能良好。7.2.3其他造型材料敏感的特性而開發(fā)的性能和用途多樣的新7.2.3其他造型材料6)光學玻璃具有滿足各種不同要求的光學常數(shù)，高的透明性、物化均勻性和化學穩(wěn)定性。

7)鉛玻璃具有較高的光色散的能力，能吸收X射線和γ射線，主要用于起屏蔽輻射作用的觀察窗口、熒光燈外殼、電視機顯像管等。7.2.3其他造型材料6)光學玻璃具有滿足各種不同要求的光7.3造型材料的處理工藝7.3.1成形工藝

7.3.2表面處理工藝7.3造型材料的處理工藝7.3.1成形工藝

7.3.27.3.1成形工藝1.金屬的成形工藝

(1)金屬的加工成形方法：金屬的加工成形方法可分為固體成形和液體成形兩大類，具體分類如下：

(2)典型成形工藝7.3.1成形工藝1.金屬的成形工藝

(1)金屬的加工成形7.3.1成形工藝圖7-27鑄造工藝過程7.3.1成形工藝圖7-27鑄造工藝過程7.3.1成形工藝圖7-28壓力成形工藝2.塑料的成形工藝

(1)塑料的加工成形方法：同金屬材料相比，塑料的加工成形性能更為優(yōu)異，易于成形各種具有復(fù)雜外觀造型的制品。

(2)典型成形工藝7.3.1成形工藝圖7-28壓力成形工藝2.塑料的成形工7.3.1成形工藝圖7-29注射工藝及其制品7.3.1成形工藝圖7-29注射工藝及其制品7.3.1成形工藝圖7-30吹塑成形及其制品7.3.1成形工藝圖7-30吹塑成形及其制品7.3.2表面處理工藝1.材料的表面裝飾與處理

(1)材料表面處理的功效：工業(yè)產(chǎn)品造型的材料種類很多，其表面處理和裝飾技術(shù)更是千差萬別。

(2)表面處理與裝飾技術(shù)的分類：表面處理與裝飾技術(shù)按照工藝特點、功能目的和作用機制，可分為表面精整加工、表面改質(zhì)處理和表面被覆處理三種類型。7.3.2表面處理工藝1.材料的表面裝飾與處理

(1)材料7.3.2表面處理工藝表7-1表面處理與裝飾技術(shù)2.金屬材料的表面裝飾工藝

(1)金屬材料的表面精整加工：其主要目的是提高金屬產(chǎn)品的表面質(zhì)量和降低表面粗糙度值而產(chǎn)生高光效果，或者形成金屬制件表面的凹凸文字、標志和紋理等，也常用作產(chǎn)品實施電鍍、涂裝工藝前的預(yù)處理。7.3.2表面處理工藝表7-1表面處理與裝飾技術(shù)2.金屬7.3.2表面處理工藝(2)金屬材料的表面改質(zhì)處理：其主要目的是改善金屬的表面性質(zhì)，提高其耐腐蝕、耐磨等性能，或者用于對金屬進行著色處理，也可用作產(chǎn)品電鍍、涂裝前的預(yù)處理。

(3)金屬材料的表面被覆處理：其主要目的是改善金屬表面性質(zhì)，賦予金屬表面層其基體金屬所不具備的特殊機能。7.3.2表面處理工藝(2)金屬材料的表面改質(zhì)處理：其主要7.3.2表面處理工藝7M31.TIF7.3.2表面處理工藝7M31.TIF7.3.2表面處理工藝7M32.TIF7.3.2表面處理工藝7M32.TIF7.3.2表面處理工藝3.塑料的表面裝飾工藝塑料制品的表面裝飾工藝可分為一次裝飾和二次裝飾。

(1)塑料著色：它是在塑料原料中加入普通或特殊染料，并在塑料成形過程中就可直接實現(xiàn)的裝飾工藝，是塑料制品最常采用的表面裝飾工藝。7.3.2表面處理工藝3.塑料的表面裝飾工藝塑料制品的表7.3.2表面處理工藝圖7-33熒光著色塑料棒(2)塑料的表面被覆工藝：塑料制品和金屬制品一樣，7.3.2表面處理工藝圖7-33熒光著色塑料棒(2)塑料7.3.2表面處理工藝可通過電鍍和化學鍍等方法在其表面生成金屬鍍膜，以獲得金屬質(zhì)感的裝飾效果，并提高其導電性、耐熱性、耐磨性和力學性能。

1.工業(yè)產(chǎn)品造型材料應(yīng)具備的特殊性能有哪些？它們對產(chǎn)品設(shè)計各有何影響？

2.試比較金屬和塑料材質(zhì)的異同點及其在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用范圍。

3.塑料的成形工藝有哪些？各有何特點？分別適用于何種造型的產(chǎn)品？

4.造型材料的表面裝飾與處理技術(shù)有哪些？試從同質(zhì)異感和異質(zhì)同感的角度分析產(chǎn)品材料與質(zhì)感的關(guān)系。

5.選擇一種工業(yè)產(chǎn)品，試從產(chǎn)品造型、材料、結(jié)構(gòu)、成形和表面裝飾工藝諸角度探討其形態(tài)與選材的內(nèi)在關(guān)系，并提出改進設(shè)想。7.3.2表面處理工藝可通過電鍍和化學鍍等方法在其表面生成第8章工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的方法和程序8.1概述

8.2設(shè)計思維

8.3設(shè)計流程

8.4設(shè)計方法第8章工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的方法和程序8.1概述

8.2設(shè)計思8.1概述8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法

8.1.2設(shè)計空間8.1概述8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法

8.1.2設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法1.設(shè)計

(1)設(shè)計的類型：不同類型的設(shè)計工作所要達到的目標、要求及條件各不相同，通常把設(shè)計分為三種類型。

(2)設(shè)計問題的解決模式：設(shè)計可視為問題求解的過程，設(shè)計問題的求解一般有三種模式。

2.設(shè)計方法設(shè)計方法是指設(shè)計過程中所采用的方法，是按照一定步驟進行的程序。

(1)直覺設(shè)計階段：該階段設(shè)計體現(xiàn)為一種個體的、盲目的、試驗性的活動，是一種周期性長，把握性小且具偶發(fā)性的自發(fā)設(shè)計方法。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法1.設(shè)計

(1)設(shè)計的類型：不同8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(2)經(jīng)驗設(shè)計階段：這一設(shè)計階段主要參考現(xiàn)有產(chǎn)品圖樣和手冊中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行設(shè)計，需經(jīng)多次試制才能投入生產(chǎn)，因而產(chǎn)品開發(fā)周期長，且一般只能用于對現(xiàn)有產(chǎn)品進行局部革新設(shè)計，不能突破常規(guī)進行創(chuàng)造性設(shè)計。

(3)中間試驗輔助設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中采用局部試驗，模擬試驗等輔助手段的設(shè)計方法，能有效縮短設(shè)計周期。

(4)計算機輔助設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中引入計算機輔助設(shè)計技術(shù)，能實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、試驗和生產(chǎn)的一體化，通過動態(tài)的模擬和仿真對設(shè)計中的問題進行及時反饋，設(shè)計效率和質(zhì)量顯著提高。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(2)經(jīng)驗設(shè)計階段：這一設(shè)計階段主8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法圖8-1設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法圖8-1設(shè)計空間8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(5)現(xiàn)代設(shè)計法設(shè)計階段：這一設(shè)計階段中引入系統(tǒng)論、控制論、信息論、智能論、模糊論等科學方法論，作為指導設(shè)計的一般規(guī)律、原則和方法，使設(shè)計的穩(wěn)定性、復(fù)雜性、準確性和快速性都有質(zhì)的飛躍。8.1.1設(shè)計與設(shè)計方法(5)現(xiàn)代設(shè)計法設(shè)計階段：這一設(shè)計8.1.2設(shè)計空間設(shè)計方法研究與設(shè)計活動有關(guān)的各個層面，涉及范圍極其廣泛，通?？捎迷O(shè)計空間來定義設(shè)計方法的研究內(nèi)容和范疇。如圖81所示，由設(shè)計思維構(gòu)成的邏輯維、設(shè)計流程構(gòu)成的時間維和設(shè)計方法構(gòu)成的方法維組成三維的設(shè)計空間，設(shè)計過程中的每一個行動都對應(yīng)于設(shè)計空間中的一個點，相應(yīng)的設(shè)計方法學也從設(shè)計思維、設(shè)計流程和設(shè)計方法三個方面對設(shè)計過程加以指導。8.1.2設(shè)計空間設(shè)計方法研究與設(shè)計活動有關(guān)的各個層面，涉8.2設(shè)計思維8.2.1創(chuàng)造性思維

8.2.2創(chuàng)造法則8.2設(shè)計思維8.2.1創(chuàng)造性思維

8.2.2創(chuàng)造法則8.2.1創(chuàng)造性思維1.創(chuàng)造性思維它又稱變革性思維，是以各種智力和非智力因素為基礎(chǔ),在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的具有獨創(chuàng)性的、產(chǎn)生新成果的高級、復(fù)雜的思維活動，是整個創(chuàng)造活動的實質(zhì)和核心。8.2.1創(chuàng)造性思維1.創(chuàng)造性思維它又稱變革性思維，是8.2.1創(chuàng)造性思維圖8-2創(chuàng)造無處不在2.創(chuàng)造性思維的形式創(chuàng)造性思維不是單一的思維形式，而是多種思維形式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。8.2.1創(chuàng)造性思維圖8-2創(chuàng)造無處不在2.創(chuàng)造性思維8.2.1創(chuàng)造性思維(1)邏輯思維和形象思維：邏輯思維是在認識過程中用反映事物共同屬性和本質(zhì)屬性的概念作為基本思維形式，在概念的基礎(chǔ)上進行判斷、推理，反映現(xiàn)實的一種思維方式。

(2)直覺思維和靈感思維：直覺思維是指以少量的本質(zhì)性現(xiàn)象為媒介，不經(jīng)過邏輯推理而直接把握事物本質(zhì)與規(guī)律的思維形式，具有直覺性的特征。

(3)發(fā)散思維和收斂思維：發(fā)散思維又稱求異思維，是以某一思考對象為出發(fā)點，沿著不同方向，多角度、多層次向外輻射展開設(shè)想，以期獲得新的構(gòu)思和突破的思維形式。

(4)分合思維和逆向思維：分合思維是將思考對象加以分解或合并，以產(chǎn)生新思路、新方案的思維形式。8.2.1創(chuàng)造性思維(1)邏輯思維和形象思維：邏輯思維是在8.2.2創(chuàng)造法則圖8-3綜合法則1.綜合法則在分析設(shè)計對象的各個構(gòu)成要素的基礎(chǔ)上加以綜合，融合多學科知識和多種設(shè)計技術(shù)為一體而產(chǎn)生創(chuàng)新成果的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-3綜合法則1.綜合法則在分析8.2.2創(chuàng)造法則2.還原法則排除設(shè)計物現(xiàn)有方案、原理和結(jié)構(gòu)的影響，返回設(shè)計的初始狀態(tài)，抽取設(shè)計對象的最本質(zhì)功能，集中研究其實現(xiàn)手段和方法的其他可能性，以獲得技術(shù)原理完全不同的革新成果。圖8-4還原法則

a)滾筒洗衣機b)波輪洗衣機c)堅果“E—洗機”d)空氣洗滌洗衣機8.2.2創(chuàng)造法則2.還原法則排除設(shè)計物現(xiàn)有方案、原理8.2.2創(chuàng)造法則3.移植法則運用移植原理，把其他對象的概念、原理和方法應(yīng)用于設(shè)計對象的創(chuàng)造法則，能促進設(shè)計對象間的滲透、交叉和綜合，使設(shè)計在現(xiàn)有材料、技術(shù)的基礎(chǔ)上獲得意想不到的設(shè)計效果。(1)原理移植：這是將某一事物的原理移植運用到另一事物上，從而創(chuàng)造出新產(chǎn)品。

(2)結(jié)構(gòu)移植：這是把某個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不經(jīng)實質(zhì)性的改進，移植到其他產(chǎn)品上。

(3)材料移植：這是將某一用途的材料移植到其他物體上，產(chǎn)生新的效果，就是材料移植。

(4)方法移植：這是將某一領(lǐng)域中的有效方法移植到另一領(lǐng)域中去，從而解決此領(lǐng)域中的問題。8.2.2創(chuàng)造法則3.移植法則運用移植原理，把其他對象8.2.2創(chuàng)造法則圖8-5移植法則——原理移植8.2.2創(chuàng)造法則圖8-5移植法則——原理移植8.2.2創(chuàng)造法則圖8-6移植法則——材料移植4.對應(yīng)法則依據(jù)事物間在形態(tài)和功能上普遍存在的對應(yīng)性，運用相似、模擬等師法自然手段獲得技術(shù)思想、設(shè)計原理、外觀造型的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-6移植法則——材料移植4.對應(yīng)8.2.2創(chuàng)造法則圖8-7對應(yīng)法則5.離散法則這是將現(xiàn)有設(shè)計對象的構(gòu)成要素、功能或形式予以分離，以產(chǎn)生新的設(shè)計概念和構(gòu)想的創(chuàng)造法則。

6.組合法則這是將一種或多種產(chǎn)品的構(gòu)成要素、技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)形式等進行適當組合，以形成新方案、新產(chǎn)品的創(chuàng)造法則。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-7對應(yīng)法則5.離散法則這是將8.2.2創(chuàng)造法則圖8-8組合法則7.強化法則針對現(xiàn)有設(shè)計對象的主要功能和技術(shù)特點加以突出、強化或擴充，以產(chǎn)生具有量變或質(zhì)變的革新產(chǎn)品。8.2.2創(chuàng)造法則圖8-8組合法則7.強化法則針對現(xiàn)8.2.2創(chuàng)造法則8.換元法則換元法則又稱替換法則，是將設(shè)計對象分解為若干設(shè)計要素后，對其中的一個或多個元素的材料、工藝、形態(tài)、色彩、原理、結(jié)構(gòu)等使用其他可行方式進行置換而產(chǎn)生新構(gòu)思的創(chuàng)造法則。圖8-9換元法則8.2.2創(chuàng)造法則8.換元法則換元法則又稱替換法則，是8.2.2創(chuàng)造法則9.逆反法則此法則是通過反轉(zhuǎn)常規(guī)的設(shè)計思路，從相反方向考慮設(shè)計對象的原理、模式、順序和因果關(guān)系，或在結(jié)構(gòu)、形態(tài)上作正反、上下、里外的顛倒處理，以產(chǎn)生新穎而巧妙的設(shè)計構(gòu)思。圖8-10逆向思維8.2.2創(chuàng)造法則9.逆反法則此法則是通過反轉(zhuǎn)常規(guī)的設(shè)8.3設(shè)計流程8.3.1設(shè)計的思維進程

8.3.2設(shè)計程序8.3設(shè)計流程8.3.1設(shè)計的思維進程

8.3.2設(shè)計8.3.1設(shè)計的思維進程(1)分析：分析即設(shè)計問題的認識和定義階段，是把設(shè)計問題基于系統(tǒng)性的考慮，將設(shè)計問題分解為各個要素的階段，包括開展設(shè)計調(diào)查、明確設(shè)計要求、制訂設(shè)計規(guī)劃、搜集設(shè)計資料等具體環(huán)節(jié)。

(2)綜合：綜合即設(shè)計展開階段，是將分解的各設(shè)計要素用新的方式重新組合建構(gòu)的階段，包括展開設(shè)計構(gòu)想、綜合原理解答方案、轉(zhuǎn)換功能結(jié)構(gòu)等具體環(huán)節(jié)。

(3)評價：評價即設(shè)計收斂階段，是對綜合階段形成的各種可行性解決方案進行檢驗和評估，分析其優(yōu)缺點，實現(xiàn)設(shè)計目標的程度和經(jīng)濟性等，為設(shè)計決策提供依據(jù)。

(4)決策：決策即設(shè)計決定階段，是根據(jù)使用條件、要求和設(shè)計評價的結(jié)果，選定最終解決方案的階段。8.3.1設(shè)計的思維進程(1)分析：分析即設(shè)計問題的認識和8.3.2設(shè)計程序1.設(shè)計規(guī)劃階段這一階段要了解設(shè)計對象的用途、功能和造型的要求及使用環(huán)境等；調(diào)查國內(nèi)外同類產(chǎn)品或近似產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外觀、價格和銷售情況等；搜集與設(shè)計對象有關(guān)的信息資料，掌握其結(jié)構(gòu)和造型的基本特征；分析市場的發(fā)展趨勢，調(diào)查各類顧客和消費者對此類產(chǎn)品的需求及其消費心理、購買的動機和條件等。8.3.2設(shè)計程序1.設(shè)計規(guī)劃階段這一階段要了解設(shè)計對8.3.2設(shè)計程序表8-1設(shè)計要求表2.設(shè)計分析與構(gòu)想階段通過設(shè)計準備階段的調(diào)查和設(shè)計預(yù)測而進入設(shè)計初步構(gòu)想的階段。8.3.2設(shè)計程序表8-1設(shè)計要求表2.設(shè)計分析與構(gòu)想8.3.2設(shè)計程序表8-2功能分析卡片表8-3結(jié)構(gòu)分析卡片表8-4材料分析卡片8.3.2設(shè)計程序表8-2功能分析卡片表8-3結(jié)構(gòu)分析8.3.2設(shè)計程序表8-5設(shè)計構(gòu)想表3.方案設(shè)計階段從自然科學原理和技術(shù)效應(yīng)出發(fā)，對構(gòu)思和草圖階段產(chǎn)生的備選方案和設(shè)計草圖進行評估，通過優(yōu)化篩選，找出最適宜于實現(xiàn)預(yù)定設(shè)計目標的原理方案。

4.深入設(shè)計階段該階段是將功能原理方案具體轉(zhuǎn)化為零部件和產(chǎn)品合理結(jié)構(gòu)配置的過程。8.3.2設(shè)計程序表8-5設(shè)計構(gòu)想表3.方案設(shè)計階段8.3.2設(shè)計程序5.施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段是方案設(shè)計的具體化和標準化的過程。8.3.2設(shè)計程序5.施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段是方8.4設(shè)計方法8.4.1設(shè)計調(diào)查方法

8.4.2設(shè)計構(gòu)想方法

8.4.3設(shè)計評價方法8.4設(shè)計方法8.4.1設(shè)計調(diào)查方法

8.4.2設(shè)計構(gòu)8.4.1設(shè)計調(diào)查方法1.設(shè)計調(diào)查方法

(1)詢問調(diào)查法：又稱為問卷調(diào)查法，是設(shè)計師通過詢問方式搜集設(shè)計信息資料的方法。

(2)觀察調(diào)查法：這是調(diào)查者在現(xiàn)場觀察、記錄用戶對某一產(chǎn)品在使用時的評價和意見的調(diào)查方法。

(3)試驗調(diào)查法：這是在給定的限制條件下，通過控制某些相關(guān)參數(shù)，以觀察用戶反應(yīng)以及某些市場變量之間因果關(guān)系的調(diào)查方法。

(4)抽樣調(diào)查法：這是按照一定的規(guī)則，從被調(diào)查的對象總體中，抽取部分具有代表性的對象作為樣本進行調(diào)查，并通過樣本的調(diào)查結(jié)果推斷總