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设计材料与加工工艺教学设计背景在现代设计行业中，设计师需要掌握的技能和知识已经超越了简单的艺术美感和构图技巧。
设计行业越来越注重产品的实用性和可持续性，因此在设计过程中，设计师需要考虑到材料和加工工艺的选择，这直接关系到产品的质量和可持续性。
当前，很多设计学校或培训机构在设计课程中忽略了材料和加工工艺的教学，只注重让学生完成想象力和创意方面的训练，忽略了设计实践中其他重要的因素。
因此，开展设计材料与加工工艺教学是非常必要的。
设计材料教学内容1.材料分类首先，需要介绍不同类型的材料。
这包括金属、塑料、木材、纤维素和复合材料等。
对于每一种材料，应该介绍它们的特点、优缺点、使用范围和适用的加工工艺。
同时，还需要考虑到材料的可持续性和环保问题。
2.材料选择原则在设计实践中，材料的选择是非常关键的。
针对不同的设计任务，需要选择适合的材料。
因此，需要让学生学会根据设计要求和材料特性，以及成本、工艺等一系列因素进行材料选择。
这样有助于提高产品的可持续性和经济性。
3.材料处理方法不同的材料在使用过程中需要经过不同的加工方式处理。
因此，在设计课程中还应该介绍材料的加工方式和处理方法。
这包括切割、焊接、粘接、抛光等工艺。
这些技能能够帮助学生更好地使用材料，从而提高产品的质量。
设计加工工艺教学内容1.加工工艺介绍加工工艺是指将材料转化成最终产品的过程。
这包括雕刻、喷涂、打孔、切割等一系列的加工方式。
因此，在课程中需要介绍各种加工工艺的特点、适用范围和注意事项，让学生了解这些技能的应用。
2.加工工艺选择针对不同的材料和设计需求，需要选择不同的加工工艺。
因此，需要教导学生根据设计要求和材料特性，选择适合的加工工艺。
这样能够帮助学生了解不同工艺对产品质量的影响，从而更好地选择最合适的工艺。
3.加工工艺实践学生在课程中需要学习加工工艺的基础技能和知识，但是真正的学习是需要实践的。
因此，需要为学生提供实践机会，让他们实际操作和使用不同的加工工艺和工具。
设计材料与加工工艺材料与设计材料贯穿于人类进化的过程, 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。
产品造型设计的过程事实上是对材料的理解和结识的过程, 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、互相影响、互相促进、互相制约的 材料的分类设计材料按材料结构可以分为以下几种:【金属、高分子材料、木材、无机非金属材料、复合材料】设计材料金属材料高分子材料无机非金属材料复合材料黑色金属 有色金属纤维：天然纤维、合成纤维橡胶：通用橡胶、特种橡胶塑料：通用塑料、工程塑料、特种塑料水泥 玻璃耐火材料 陶瓷：传统陶瓷、特种陶瓷 树脂基金属基 陶瓷基力学性能（机械性能） 高低温性能: 抗蠕变, 抗脆化物理性能:化学性能: 抗腐蚀工艺性能:一. 金属的分类:通常将金属分为黑色金属和有色金属, 黑色金属 通常指铁, 锰、铬及它们的合金(重要指钢铁)。
有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。
材料的性能黑色金属有色金属二. 金属的分类与特性1.黑色金属的分类及特性种类特性用途铁是一种光亮的银白色金属。
密度7.86克/厘米3。
熔点1535℃, 沸点2750℃。
常见化合价+2和+3, 有好的延展性和导热性。
也能导电。
纯铁既能磁化, 又可去磁, 且均很迅速。
化学性质比较活泼, 是一种良好的还原剂。
工业部门铬（铬钢）银白色金属, 质硬而脆。
密度7.20克/厘米3。
熔点1857±20℃, 沸点不锈钢, 汽车零件, 工具, 磁带和录像带2.有色金属的分类三. 钢铁的牌号1.碳钢的牌号表达方法2.普通碳素钢结构钢的牌号和用途3.合金钢:在优质碳素结构钢的基础上, 适当加入合金元素制成, 以调节钢材性能。
按所含元素不同可分为：锰钢、铬钢、铬镍钢、铬钼钒钢等24个钢组, 共77个常用普通低合金结构钢的牌号说明: 牌号: 20MnV（含碳0.17%--0.24%、含锰1.30%--1.60%、含钒0.07%--0.12% ）。
《设计材料及加工工艺》教学大纲
参考学时：3周学分：3 课程编号：
一、本课程的性质和任务：
本课程是视觉传达设计专业的一门学科基础课。
本课程的学习，将使学生掌握设计中常用金属材料、非金属材料的性能、应用与加工工艺方面的知识，实现视觉设计中材料与功能的统一。
二、本课程的内容
第一章概论
第一节设计与材料
第二节设计的物质基础
第三节材料设计的内容与方法
第二章设计材料的分类及特性
第一节设计材料的分类
第二节材料特性的评价
第三节材料的固有特性
第四节材料的工艺特性
第三章材料感觉的应用
第一节材料感觉特性的概念
第二节质感设计
第三节材料的抽象表达
第四节材料的美感
第四章材料与环境
第一节环境意识
第二节绿色设计
第三节绿色材料
第四节材料选择对环境保护的考虑
第五节影响材料选择的环境因素
第五章设计中材料的选择与开发
第一节设计材料的选用
第二节材料工程的发展
第三节设计材料的开发
第六章金属材料及加工工艺
第七章塑料及加工工艺
第八章木材及加工工艺
第九章玻璃及加工工艺
第十章纸制品加工工艺
三、本课程的教学基本要求
1、了解视觉设计中材料设计的内容、方法。
2、了解各类设计材料的分类和材料特性，了解简单的材料加工工艺。
3、质感设计的形式美法则、运用原则及主要作用。
4、绿色设计的基本特征，绿色材料的主要内涵和评价方法。
四、学时分配建议
本课程共32学时，具体学时分配如下：。
1、设计材料的分类按材料的来源分类：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，入木材、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。
第三代的合成材料——利用化学合成方法将石油、天然气和煤等原材料制造而得的高分子材料，入塑料、橡胶、纤维等。
第四代的复合材料——用有机、无机非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——随环境条件变化具有应变能力，拥有潜在功能的高级形式的复合材料。
2、按材料的物质结构分类黑色金属（铸铁，碳钢，合金钢）金属材料有色金属（铜，铝，及合金等）无机材料：石材，陶瓷，玻璃，石膏等有机材料：木材，皮革，塑料，橡胶等复合材料：玻璃钢，碳纤维复合材料3、按材料的形态分类：线状材料：钢管，钢丝，铝管，金属棒，塑料管等板状材料：木材，石材，泡沫塑料，混凝土，铸钢，铸铁，油泥，石膏等块状材料:4、金属材料的特性：（1）具有晶格结构的固体，由金属键结合而成(2)是电和热的良导体（3）具有金属所特有的色彩与光泽(3)具有良好的展延性(4)可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢，硼，碳、磷等非金属元素在熔融状态下形成合金，改善金属的性能(5)化学性能比较为活泼，易氧化生锈，生成腐蚀。
5、金属成型加工（1）铸造（2）塑性加工（3）切削加工（4）焊接（5）粉末治金6、金属铸造的分类及工艺特点（1）砂型铸造：适应性强，不受铸件形状，尺寸，重量及金属的种类的限制，工艺设备简单，成本低（2）熔模铸造：尺寸精确，表面光洁，无分型面，不必加工，或少加工，工序转多，生产周期长受型壳强度的限制，铸件的重量不超过25公斤。
（3）金属型铸造：表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件，组织结构致密，力学性能高（4）压力铸造：尺寸精确，表面光洁，组织致密，生产效率高（5）离心铸造：组织致密，力学性能好，可减少气孔夹渣等缺陷7、金属塑性加工方法，以及相应工艺特点和用途（1）总特点：改善材料饿组织结构和性能，产品可直接制取或便于加工，无切削，金属损耗小（2）方法：Ａ、锻造，可做金属工艺品，刀具，机械零件B、轧制：热轧变形抗力小，变形量大，生产效率高，适合轧制大断面尺寸，塑性较差或变形量较大的材料，如圆钢，方钢，角钢，工字钢等。
《产品设计材料及加工工艺》教学大纲课程代码：020******* 课程名称：产品设计材料及加工工艺学分：3 总学时：48讲课学时：48 实践学时：0适用对象：工业设计专业先修课程：设计素描、设计色彩、画法几何及阴影透视、构成基础、机械制图、工业设计史、产品设计材料与加工工艺、产品效果图技法与分析、计算机辅助工业设计等一、课程的性质与任务《产品设计材料与加工》是工业设计专业必修的专业基础课。
通过本课程的教学，使学生获得有关设计材料及工艺的基本理论、基本知识和必需的基本技能。
为正确选择产品造型设计材料，安排加工工艺，为后续课程的学习奠定基础。
二、课程教学的基本要求了解设计材料在造型设计中的地位；材料的感觉特性、材料与环境的关系。
了解木材、无机非金属材料、复合材料的基本特性、工艺特性及运用。
掌握材料的工艺特性。
掌握金属材料、高分子材料的组成、基本特性、工艺特性；常用材料的性能及应用知识。
初步掌握常用设计材料的性能与应用，具备选用材料的能力。
初步具备正确选定产品造型的材料成型加工工艺、连接工艺和表面处理工艺的能力。
三、课程教学内容第1章概论1、教学内容（1）掌握：产品造型设计的物质基础及设计材料的基本特性。
（2）理解：材料设计的内容、方式及材料与产品的匹配关系。
（3）了解：设计材料的分类、应用及发展史。
2、重点产品造型设计的物质基础及设计材料的基本特性。
3、难点材料与产品的匹配关系。
第2章材料的工艺特征1、教学内容（1）掌握：材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、种类特性、选择原则及应用。
（2）理解：材料连接工艺的种类、特点与应用。
（3）了解：材料的工艺性，新材料成型技术。
2、重点材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、选择原则及应用。
3、难点材料的成型加工和表面处理工艺的应用。
第3章材料感觉特性的运用1、教学内容（1）掌握：质感设计的形式美法则及运用原则。
（2）理解：材料感觉特性的内容，评价及构成因素。
设计材料及加工工艺（修订版）（章节总结）班级：姓名：学号：指导老师：第一章：设计与材料1、材料分类：石器；陶器；铜器；铁器；人工合成材料（时代）。
2、材料：人们用以作为物品为物质它不仅仅包括我们传统概念中心的钢材木材塑料等普通材料，还包括一些装置工具用具等。
3、工艺：是指材料的成型工艺；加工工艺；表面处理工艺。
4、产品设计三要素：材料；工艺；产品的功能、形态。
5：材料设计：方式上从产品功能、用途；从原材料，内容上以包括“物—人—环境”的材料系统为对象将材料性能开发6: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。
第二章：材料的工艺特性1：成型加工工艺：美观的造型设计必须通过各种工艺手段将其制作成为物质产品通过不同方法的工艺方法来塑造不同的工艺2：工艺方法：去除成型堆积成型塑性成型3、工艺水平：材料结构和工艺方法均相同，但由于工艺水平不同，所获得的产品质量也不同。
4、新工艺的采用：新工艺的采用替代传统工艺是提高产品造型效果的有效途径。
5、材料成型工艺的选择原因产品材料的种类：铸铁件—铸造成型,ABS塑料型—塑成型产品的尺寸精度要求：产品尺度精度高低，与成型工艺密切相关。
产品的形态及复杂程度：产品的形态与复杂程度也决定了成型工艺的方法产品的批量；在一定的前提下生产批量也会影响影响材料和成型工艺的选择现有生产条件：必须考虑企业的生产能力跟实际的水平充分考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性6、材料的连接工艺、机械连接焊接粘接技术静连接动连接7、材料的表面处理目的：一是保护产品二是可以让人感受到其感受特征表面处理类型：一表面精加工二表面层改质三表面被覆材料表面处理工艺的选择原因；一形态的时态性，二求简的单纯性，三功能的合理性，四情感的审美性，五产品的多样性六产品的经济性七环境保护6、新材料成型技术:快速成型的原理及特点：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。
2014设计材料及加工工艺期末总结第一章概论1.产品造型设计的三个要素及相互关系。
产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。
2.材料的特性有哪些？固有特性：物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性第二章材料的工艺特性1 什么是材料的工艺性？材料适应各种工艺处理要求的能力。
材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺2 材料成型加工工艺的选择。
（1）去除成形（减法成形）在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。
（2）堆积成形（加法成形）通过原料堆积获得所需形态。
如铸造、焙烧、压制、注射成型。
（3）塑性成形坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。
3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。
表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性工艺类型及选择A 表面精加工工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理B 表面层改质工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽C 表面被覆技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。
4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。
快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。
过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；2）对该三维（3D）模型进行分层离散处理，将三维模型数据变成二维(2D)平面数据。
设计材料及加工工艺（章节总结）第一章概论1。
1设计与材料纵观人类的进化史,与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。
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。
可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。
材料科学的发展,使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。
1。
2产品造型设计的物质基础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。
工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。
是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。
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。
1。
3材料设计1。
材料设计的内容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。
材料设计的方式出发点：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:（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（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。
材料与产品的匹配关系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.1。
一．材料及加工的基本知识1.认识材料：来源：a.天然材料：木材，石头，皮毛，竹子，棉等。
b.加工材料：板材，纸张，水泥，金属，陶瓷，玻璃等。
c.合成材料：塑料，橡胶，纤维等。
d.复合材料：玻璃钢，碳纤维等。
e.智能材料或应变材料。
物质结构设计材料：金属材料，有机材料，无机材料，复合材料。
形态：纸状材料，板状材料，块状材料。
2.产品设计材料与工艺的关系：材料与工艺是设计的物质技术条件，是产品设计的前提，它与产品的功能、形态构成了产品的三大要素，而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。
3.材料设计的方式：1）从产品的功能、形式、使用环境和用途出发，思考如何选择或研制相应的材料；2）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。
4.材料选择的考虑因素：1）主要功能（力学、热学、电学等）；2）造型形式（形态、质感、色彩等）；3）安全性、使用寿命（可持续性）、工艺性；4）经济性（价格、加工成本）与社会性等。
5.材料的三大属性：1）固有属性（物理性能、化学性能、加工性能等）；2）美学属性（质感、形态、色彩等）；3）工艺属性（材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺）。
6.产品设计的三个要素：功能、形式和相关因素。
1）三个都要考虑；2）三个中任意一个可能会成为卖点；3）设计一件产品就是调整三者达到适当的平衡。
7.材料的固有特性：物理性能：材料的密度、力学性能（强度）、热性能、电性能、磁性能、光性能。
化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、耐候性。
8.表面处理：目的：1）保护产品；2）美化外观。
类型：切削、研磨、抛光、冲压、喷砂、蚀刻、涂饰、镀饰等。
9.涂装及涂料：目的：1）保护作用；2）装饰作用；3）特殊作用。
涂料的组成：1）主要成膜物质：油料（动物油、植物油）、树脂（天然树脂、合成树脂）；2）次要成膜物质：颜料（着色颜料、防锈颜料、体质颜料）；3）辅助成膜物质：助剂（增塑剂、固化剂、催干剂、稳定剂等）；4）挥发成分：稀料。
