11 产品造型材料与工艺

第一篇：产品造型设计材料与加工工艺课程小结产品造型设计材料与加工工艺通过近几周的材料分析与加工工艺的学习，我对产品设计材料与加工工艺有了初步的了解，也了解了今后产品对材料上的具体应用。

工业设计是现代科学技术与人类文化艺术相结合而发展的产物。

它是在现代工业、科学技术及社会经济迅猛发展的背景下产生的一门崭新的边缘学科。

工业设计包括工业产品设计、环境设计及视觉传达设计。

它不仅要对产品的功能、结构、材料、工艺及形态、色彩、表面处理和装饰等方面进行设计,同时还要从社会的、经济的、技术的、艺术的及人的各方面因素进行综合处理,从而使现代工业产品既符合社会不断发展的物质需求,又能满足人们的精神需求。

因此它不同于一般的艺术设计,而是一种以工程技术与美学艺术相结合的设计体系。

工业产品本身是生产者与用户之间最重要的交流媒介。

用户往往通过产品建立起对生产商的印象,因此产品的外观造型设计质量至关重要。

作为科技与文化蕴涵相结合产物的现代工业产品,除满足人们的使用功能外,还应以物性的存在形式满足人们的精神需求。

因此,产品造型设计中所涉及到的材料及工艺将对产品造型的美感产生直接影响。

采用不同的材料、不同的工艺,所获得的结构形式也各不相同,其造型的美感效果也大不一样。

在产品造型设计中,首先要合理地选用材料,再按照材料的特点以适当的工艺去塑造它的外形。

当然在某些情况下,也可以按艺术造型需要决定产品外形,再选用相应的材料与工艺。

首先，材料是产品造型设计的物质基础。

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才得以实现的。

而造型设计从本意上讲,是人们在生产中有意识地运用工具和手段, 将材料加工成可视的或可触及的具有一定形状的实体,使之成为具有使用价值的或具有商品性的物质。

正因为造型设计是一种人造物的活动,设计才离不开材料,它与材料是密不可分的。

在从事工业产品造型设计过程中,首先必须考虑的问题之一就是如何选择使用材料。

产品造型设计材料与工艺木材1. 引言在产品设计中，材料选择和工艺木材的使用对于产品的造型设计具有决定性的影响。

合理的材料选择和工艺木材的应用可以有效地提升产品的视觉效果、质感和实用性。

本文将介绍常见的产品造型设计材料以及适用于造型设计的工艺木材，并分析它们的特点和应用场景。

2. 产品造型设计材料2.1 金属材料金属材料是产品造型设计中常用的材料之一，具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能。

常见的金属材料包括不锈钢、铝合金、铜等。

不锈钢具有高强度、耐腐蚀和耐磨损等特点，适用于制作高质感、现代感的产品造型。

铝合金具有较低的密度，重量轻且易于加工，适用于制作外形复杂、轻盈的产品。

铜具有良好的导电性和导热性，适合用于制作电子产品的外壳。

2.2 塑料材料塑料材料是产品造型设计中广泛使用的材料之一，具有良好的可塑性和韧性。

常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。

聚乙烯具有优良的韧性，适用于制作柔软、易于折叠的产品，如塑料袋、塑料瓶等。

聚丙烯具有较低的密度、优良的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制作耐用、实用的产品，如家具、容器等。

聚氯乙烯具有良好的透明性和耐候性，适用于制作透明、耐用的产品，如窗框、水管等。

2.3 木材材料木材材料是传统的产品造型设计材料，具有天然的纹理和温暖的触感。

常见的木材材料包括实木、人造板和刨花板等。

实木具有天然的纹理和色彩，适合用于制作高档、自然的产品，如家具、地板等。

人造板由木质纤维和胶合剂制成，具有平整的表面，适用于制作外观要求较高的产品，如家具、装饰板等。

刨花板由木屑和胶合剂制成，具有较好的吸音性能，适用于制作音箱、隔音板等产品。

3. 工艺木材3.1 胶合板胶合板是一种由薄木板通过胶水粘合而成的板材，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性。

胶合板根据胶水的不同可以分为尿素醛胶合板、酚醛胶合板和三聚氰胺胶合板等。

胶合板广泛应用于家具、建筑和车辆制造等领域，具有良好的加工性能和稳定性。

镀层 F 常用的金属表面装饰电镀
①镀铬（防护装饰性镀铬、镀黑铬、乳白铬、镀硬铬、多孔性镀铬）
②镀镍
③镀银（灯具）
④镀金 ⑤镀合金
第35页，共46页。
G塑料电镀的基本工艺过程
塑料制作
成品
机械粗化
电镀
化学除油
化学镀
化学粗化 还原处理
敏化处理
活化处理
第36页，共46页。
镀层 金属 金
银
铜 铅
表2-4 镀层金属特性
抗磁材料：能够抗拒或减弱外加磁场磁化作用的材料，如铜、金、银、铅、锌 等。
（6）光性能 ：材料对光的反射、投射、折射的性质。
第19页，共46页。
2.3.2 材料的化学性能
材料的化学性能指材料在常温或高温时抵抗各种介质的化学或电化学侵 蚀的能力，是衡量材料性能优劣的主要质量指标。
耐腐蚀性：材料抵抗周围介质腐蚀破坏能力。 抗氧化性：材料在常温或高温时抵抗氧化作用的能力。 耐侯性：材料在各种气候条件下，保持其物理性能和化学性能不变的性质。
2.4.3 材料的表面处理
表面处理技术是指采用诸如表面电镀、涂装、研磨、抛光、覆贴等能改变材
料表面性质与状态的表面加工与装饰技术。
1 表面处理的目的
从产品造型设计出发，表面处理的目的：一是保护产品，既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
化学加工 化学
金属材料，蚀刻图形，薄板加工等
电子束加工 电
金属、非金属、微孔、切割、焊接等
离子束加工 电
注入、镀覆、微孔、蚀刻、去毛刺、切割等
喷射加工 机械
去毛刺、切割等
第25页，共46页。

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阔叶树（硬木）
枫木
特点：枫木质地坚硬，呈 奶白色，年轮不明显，官 孔多而小，分布均匀；纹 里交错，结构肾细而均匀， 质轻而较硬，花纹图案优 良。
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阔叶树（硬木）
枫木
特点：容易加工，切面欠 光滑，干燥时易翘曲。油 漆涂装性能好，胶合性强。 主要用于板材类贴薄面。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的分类
– 按树木成长状况分类
• 外长树，内长树(如热带树)
– 按材质分类
• 软木材和硬木材；软硬程度可分六级。
– 按树叶外观形状分类
• 针叶、阔叶；
（1）木材的特性、分类与结构
• 针叶树（软材）：
– 树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。
• 阔叶树（硬材）：
• 根据产品造型的需要，合理利用木材的切面 • 1 横切面
– 硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削
• 2 径切面
– 通过髓心，与年轮垂直。径切面板材收缩小，不 易翘曲，木材挺直，牢度较好
• 3 弦切面
– 形成山峰状或V字形美丽纹理，但易翘曲变形
（2）木材的缺陷
• 木材的缺陷有哪些？
– 1.节子 – 2.变色 – 3.腐朽 – 4.虫害 – 5.裂纹 – 6.夹皮 – 7.弯曲 – 8.斜纹和纯棱
主要应用：针叶材横向强度高，弹性好、不易变形，主要做结构材料； 阔叶材致密，硬度高，花纹好看，但易变形，主要做需要耐磨或要求有美观
花纹的小物件或做装饰面板。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的构造
– 树干：树皮、木质部、髓心三部分。
• 木材的切面
– 横切面 – 径切面 – 弦切面

苹果手机
苹果手机一般指iPhone，是苹果公司研发的智能时尚 手机，它搭载苹果公司研发的iOS操作系统。第一代 iPhone于2007年1月9日由苹果公司前首席执行官史蒂夫· 乔布斯发布，并在同年6月29日正式发售 。第七代的 iPhone 5S和iPhone 5C于2013年9月10日发布，同年9月 20日正式发售。第八代的iPhone 6和iPhone6 Plus于 2014年9月10日发布，大陆地区销售时间定为10月17日。
体膨胀系数——材料由于温度变化出现膨胀或收 缩按体积计算时，称体膨胀系数。一般可概略看作 线膨胀系数的3倍。
六。强度
材料在静载荷(外力)作用 下抵抗塑性变形和破坏作 用的能力，包括抗压强度 、抗拉强度、抗弯强度、 抗剪强度等。
刚度：材料抵抗变形的能力
七。弹性与塑性
弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后仍 能完全恢复其原来形状的性能
三。比热容 将1kg重的材料温度升高1℃所需要的热量。
四。热导率（热导系数）
材料将热量从一侧表面传递到另一侧表面的性质称 为导热性。由热导率或导热系数表示。
五。热胀系数 材料由于温度上升或下降会出现膨胀或收缩。
线膨胀系数—— 材料上两点之间的单位距离在温 度升高1℃时的变化称为线膨胀系数
线膨胀系数的比较：高分子材料﹥金属材料﹥ 陶瓷材料
以椅子为例看产品与材料的关系
古希腊时期，采用天然石材制作的石椅子 ，由于石材承受的压力远远高于承受拉力 ，且不易加工装配，通常整体落地．因而 形成一个基座式椅子的造型风格。
以椅子为例看产品与材料的关系
我国明式家具在家具发展中 占有十分重要的地位，明式 家具除其完美简洁的造型、 严谨合理的结构、精致的制 作工艺外，自然亮丽的材料 质感是明式家具的重要特征 。

其他切削方式
钻削 用于扩孔、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工及孔系的加工 镗削 完成精度高、孔径大或孔系的加工，此外，还可铣平面、 沟槽、钻孔、扩孔、铰孔和车端面、外圆、内外环形槽及 车螺纹等 刨床 主要用于加工平面、沟槽和成型面 磨削 磨削各种加工表面、工件形状。外圆磨床可磨削工件的外 圆柱面、外圆锥面、内圆柱面及锥度较大的内外圆锥面； 内圆磨床可磨削内圆柱面、内圆锥面及端面等；平磨床可 用来磨削工件的平面。
电火花线切割
激光加工
利用单色性好，方向性强、 相干性好、有良好的聚焦性能的 激光，经聚焦后的高强度、高密 度和高温度（1万℃）小光斑照 射被加工材料时在瞬间熔化或气 化，且产生强烈的冲击波爆炸式 地除去材料。可加工坚硬的金属 和非金属材料，加工速度高，自 动化程度高，属非接触式加工， 无机械加工变形。 主要用于加工宝石轴承、陶瓷、 玻璃硬质合金不锈钢材料上的小 孔（孔径一般为0.01—1mm, 最 小孔径可达0.001mm；孔深可 达50—100mm）。还可用于激 光切割和激光打标等。
切削加工中的术语
切削运动：切削时刀具与工件之间的相 对运动称为切削运动
主运动：使工件与刀具产生相对运动以 进行切削的最基本运动 进给运动：为保持切削的连续进行，以 逐渐切削出整个工件表面所需的运动
车削加工成型原理
车削加工成型原理
车削包括粗车、精车。
Hale Waihona Puke 车削的成型运动： 主运动：工件绕卡盘回转轴线的旋转运动； 进给运动：车刀沿卡盘回转轴线的纵向走刀运动和垂直于 卡盘回转轴线的横向吃刀运动。

4.应采用标准工具，减少刀具种类
切削加工零件的结构工艺性

5.应尽量避免零件内表面的加工

6.应便于加工时的进刀和退刀

产品设计材料与工艺练习题（附答案）一、单选题（共89题，每题1分，共89分）1.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高产品的生产效率非常重要？A、生产流程的优化B、设备的性能和规格C、设备的维护和保养D、原材料库存的管理正确答案：A2.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段对于企业的产品定位最为重要？A、产品更新阶段B、产品推广阶段C、产品下架阶段D、产品开发阶段正确答案：B3.玩具设计师应该遵守哪些安全标准来确保玩具产品不会对儿童造成伤害？A、ASTM F963和EN-71B、ISO 9001和ISO 14001C、质量管理标准和环境管理标准D、OSHA和EPA标准正确答案：A4.在设计玩具时，哪种形状最能够增加玩具的结构强度？A、圆柱形状B、棱锥形状C、圆锥形状D、蜗牛壳形状正确答案：A5.以下哪种方法可以帮助企业开拓新市场？A、市场营销策略B、品牌定位分析C、SWOT分析D、用户调研正确答案：D6.在设计玩具时，哪种纹理最能够增加玩具的视觉效果？A、斑点纹B、麻花纹C、湍流纹D、螺旋纹正确答案：B7.以下哪种方法可以帮助企业评估产品的用户群体？A、竞争分析B、市场分析C、SWOT分析D、用户需求分析正确答案：D8.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的安全性？A、多样化的功能性能B、安全元素的运用C、创新的形状和颜色D、优良的材料质量正确答案：B9.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的定制化水平？A、主体性原则B、定制化水平原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：B10.在制作玩具时，哪种部件最容易出现磨损？A、齿轮B、弹簧C、轮子D、电池正确答案：A11.在人机工程学中，以下哪个因素对于产品外形设计的影响最小？A、工艺和材料选择B、形状和尺寸C、细节处理D、造型和结构正确答案：A12.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的兼容性？A、用户体验测试B、可靠性测试C、兼容性测试D、功能性测试正确答案：C13.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的观赏性？A、优良的材料质量B、创新的形状和颜色C、观赏元素的运用D、多样化的功能性能正确答案：B14.在设计玩具时，哪种形状最能够增加玩具的变换性？A、圆柱形状B、圆弧形状C、欧拉角形状D、圆锥形状正确答案：C15.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的安全性？A、多样化的功能性能B、生产过程的流程控制C、创新的形状和颜色D、优良的材料质量正确答案：D16.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段对于企业的利润水平最为重要？A、产品推广阶段B、产品下架阶段C、产品开发阶段D、产品更新阶段正确答案：D17.以下哪种方法可以帮助企业识别和分析市场机会？A、市场分析B、竞争分析C、营销策略D、SWOT分析正确答案：A18.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的购买意愿非常重要？A、产品功能性能B、购物体验C、外观设计D、产品价格正确答案：D19.以下哪种方法可以帮助企业开拓新市场？A、市场分析B、竞争分析C、SWOT分析D、用户需求分析正确答案：D20.在玩具制作过程中，哪种技术最适合制作非常细小的零部件？A、3D打印B、注塑成型C、CNC加工D、手工制作正确答案：A21.在产品设计中，以下哪个因素对于提高产品的易清洁性非常重要？A、易清洁性原则B、主体性原则C、差异化原则D、双关键性原则正确答案：A22.可持续性设计的目标是什么？A、改善生产效率B、提高产品产值C、减少能源消耗和二氧化碳排放D、展示公司社会责任感正确答案：C23.工业设计师在进行产品设计时，需要重视以下哪些方面？A、美学B、功能C、成本D、以上所有方面正确答案：D24.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高产品的环保性非常重要？A、设备的性能和规格B、材料库存的管理C、设备的维护和保养D、生产过程的控制正确答案：D25.在工业设计中，以下哪个原则表示产品的构造应该符合人体结构？A、可塑性原则B、单纯性原则C、主体性原则D、人体工学设计原则正确答案：D26.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的双重保障性？A、双重保障性原则B、差异化原则C、主体性原则D、双关键性原则正确答案：D27.在玩具制造中，以下哪种加工技术适用于制造金属零件？A、3D打印B、注塑成型C、压铸成型D、CNC加工正确答案：C28.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户满意度非常重要？A、品牌知名度B、外观设计C、产品质量D、价格正确答案：C29.以下哪种模型制作方式可以最快地得到简单的几何形状？A、多边形建模B、曲面建模C、NURBS建模D、点阵建模正确答案：A30.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的想象力培养功能？A、优良的材料质量B、想象元素的运用C、创新的形状和颜色D、多样化的功能性能正确答案：B31.工业设计师在设计产品时，需要重视以下哪个相互关联的因素？A、市场需求、消费者心理、品牌形象B、三者都要重视C、持久性、功能性、美观性D、形态美学、材料选择、生产工艺正确答案：B32.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更加符合环境保护要求？A、主体性原则B、单纯性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：D33.在玩具制造中，以下哪种技术可以实现批量生产？A、3D打印B、手工制作C、注塑成型D、CNC加工正确答案：C34.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的易用性？A、双关键性原则B、差异化原则C、主体性原则D、单纯性原则正确答案：D35.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户体验尤为重要？A、人体工学设计B、质量C、价格D、包装设计正确答案：A36.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的易维修性？A、双关键性原则B、主体性原则C、差异化原则D、单纯性原则正确答案：B37.在工业设计中，以下哪种材料通常用于家居装饰类产品？A、金属B、木材C、玻璃D、以上所有材料正确答案：D38.在制作玩具时，哪种工艺最能够增加玩具的易清洗性？A、镀材处理B、涂上易洗漆C、使用防水材料D、采用去污剂工艺正确答案：C39.在设计玩具时，哪种颜色最适合用于制作水上玩具？A、蓝色B、橙色C、绿色D、红色正确答案：A40.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的市场占有率？A、品牌知名度B、创新的形状和颜色C、产品质量D、价格正确答案：D41.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更加人性化？A、双关键性原则B、主体性原则C、差异化原则D、单纯性原则正确答案：B42.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的社会责任感非常重要？A、产品功能性能B、外观设计C、产品价格D、社会责任感设计正确答案：D43.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以发现产品存在的兼容性问题？A、可靠性测试B、安全性测试C、兼容性测试D、功能性测试正确答案：C44.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的安全性能？A、安全性能保障B、创新的形状和颜色C、多样化的功能性能D、优良的材料质量正确答案：D45.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的互动性和趣味性？A、优良的材料质量B、多样化的功能性能C、创新的形状和颜色D、安全性能保障正确答案：B46.以下哪种方法可以帮助企业提高客户满意度？A、竞争分析B、用户体验分析C、市场分析D、SWOT分析正确答案：B47.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更容易维护？A、可塑性原则B、主体性原则C、双关键性原则D、单纯性原则正确答案：A48.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段最具有挑战性？A、产品开发阶段B、产品推广阶段C、产品报废阶段D、产品维护阶段正确答案：B49.在玩具制造中，以下哪个因素对于保证产品安全无事故非常重要？A、设备的维护和保养B、设备的性能和规格C、安全管理和培训D、原材料库存的管理正确答案：C50.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的可操作性？A、差异化原则B、双关键性原则C、单纯性原则D、主体性原则正确答案：D51.在玩具制造中，哪种技术最适合制造需要坚固、稳定的玩具？A、3D打印B、注塑成型C、CNC加工D、手工制作正确答案：B52.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的市场竞争力？A、创新的形状和颜色B、产品质量C、产品功能性能D、价格正确答案：B53.在制作玩具时，哪种材料可以使得玩具更加柔软易弯曲？A、金属B、橡胶C、塑料D、纸张正确答案：B54.在设计玩具时，哪种造型最能吸引孩子们的视线？A、抽象形状B、立体构造C、平面构造D、规则几何形状正确答案：B55.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的可靠性？A、功能性测试B、兼容性测试C、安全性测试D、可靠性测试正确答案：D56.工业设计中，以下哪个流程不属于设计开发流程？A、市场营销B、实现设计C、概念设计D、用户需求分析正确答案：A57.以下哪种方法可以帮助企业提高产品的影响力？A、竞争分析B、品牌营销C、市场分析D、SWOT分析正确答案：B58.以下哪种方法可以帮助企业提高营销效果？A、SWOT分析B、市场分析C、营销策略D、竞争分析正确答案：C59.在制作玩具时，哪种材料最适合用于制作高强度零件？A、纸张B、金属C、塑料D、木材正确答案：B60.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的美观度？A、主体性原则B、单纯性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：C61.以下哪种方法可以帮助企业评估产品的市场需求？A、SWOT分析B、竞争分析C、市场分析D、用户需求分析正确答案：C62.在制作玩具时，哪种材料可以使得玩具更加环保？A、纸张B、塑料C、金属D、木材正确答案：D63.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的品牌知名度？A、创新的形状和颜色B、品牌营销C、产品功能性能D、价格正确答案：B64.以下哪种设计风格适合用于儿童玩具？A、华丽风格B、后现代主义C、现代主义D、卡通风格正确答案：D65.以下哪种方法可以帮助企业分析竞争对手的优劣势？A、竞争分析B、用户需求分析C、市场分析D、SWOT分析正确答案：A66.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高工艺水平非常重要？A、材料库存的管理B、设备的维护和保养C、生产过程的流程控制D、注塑机的规格和型号正确答案：B67.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的可靠性？A、双关键性原则B、差异化原则C、主体性原则D、单纯性原则正确答案：A68.在设计玩具时，哪种造型最能够增加玩具的体积感？A、弯曲形B、立方体形C、球形D、椭圆形正确答案：C69.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的适用性？A、差异化原则B、单纯性原则C、双关键性原则D、主体性原则正确答案：D70.玩具设计师在选择材料时，最应该关注哪个性质？A、光泽度B、生产成本C、耐用性D、质量正确答案：C71.在玩具设计中，以下哪个因素可以增加产品的文化内涵？A、优良的材料质量B、创新的形状和颜色C、深度挖掘文化元素D、多样化的功能性能正确答案：C72.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高生产质量非常重要？A、设备的性能和规格B、材料库存的管理C、设备的维护和保养D、生产过程的流程控制正确答案：C73.在人机工程学中，以下哪个因素对产品人机交互性影响最大？A、产品形状B、产品功能C、产品重量D、产品尺寸正确答案：D74.在玩具制造中，以下哪个因素对于保证产品质量非常重要？A、生产过程的质量控制B、设备的维护和保养C、材料库存的管理D、设备的性能和规格正确答案：A75.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的功能性？A、用户体验测试B、安全性测试C、可靠性测试D、功能性测试正确答案：D76.在工业设计中，以下哪个原则可以优化产品构造和工艺？A、单纯性原则B、双关键性原则C、可塑性原则D、主体性原则正确答案：C77.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更容易制造？A、主体性原则B、可塑性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：B78.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的安全性？A、兼容性测试B、安全性测试C、可靠性测试D、功能性测试正确答案：B79.在设计玩具时，哪些因素可以提高玩具的互动性和想象力？A、多样的情境、自由的发挥空间、独特的玩法B、复杂的操作模式、直观的反馈机制、多项任务的设定C、多样的场景营造、高科技的模拟效果、3D化的表现D、多媒体功能、个性化的可编辑性、实时联网的交互性正确答案：A80.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的可靠性？A、功能性测试B、用户体验测试C、可靠性测试D、安全性测试正确答案：C81.工业设计软件中，以下哪个软件被广泛应用于家具类产品的平面绘制和三维建模？A、PhotoshopB、AutoCADC、SketchUpD、SolidWorks正确答案：C82.在设计玩具时，哪种组合最能够吸引孩子们的注意力？A、球体造型 + 蓝色B、圆柱形状 + 黄色C、三角形 + 绿色D、开口立方体 + 红色正确答案：A83.在制作玩具时，哪种方法最能够有效地控制材料的耐久性？A、增加材料密度B、增加材料厚度C、增加材料质量D、增加制作精度正确答案：B84.在玩具设计中，以下哪个因素可以增加产品的趣味性和娱乐性？A、多样化的功能性能B、着重融入趣味和娱乐元素C、优良的材料质量D、创新的形状和颜色正确答案：B85.在玩具设计中，以下哪个因素对于提高产品质量非常重要？A、原创的创新元素B、完美的外观设计C、用户反馈的收集D、材料的选择正确答案：D86.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的可维护性？A、安全性测试B、功能性测试C、维护性测试D、可靠性测试正确答案：C87.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的使用价值？A、主体性原则B、双关键性原则C、差异化原则D、单纯性原则正确答案：A88.在玩具设计中，哪些元素可以提高玩具的艺术性和美感？A、古典的图案、装饰的复杂度、仿真的效果B、线条的流畅性、色彩的搭配、形态的协调C、反复因子的表现、速度和节奏的掌握、细节的呈现D、绚丽的场景设计、复杂的操作模式、精致的音效表现正确答案：B89.在玩具产品设计中，以下哪个因素可以增加产品的趣味性和创新性？A、优良的质量和安全性能B、多样化的功能性能C、创新的形状和颜色D、材料的可持续性正确答案：C二、判断题（共11题，每题1分，共11分）1.产品的外观设计需要考虑产品的色彩搭配。

梯度功能材料

一般复合材料的整体材料性能是同一的，但有时希 望同一件材料两侧具有不同的性质或功能，且两侧 结合完美，不至于在苛刻的条件下因性能不匹配发 生破坏

例如超音速燃烧冲压式发动机，燃烧气体的温度超过 2000℃；燃烧室壁另一侧要经受燃料液氢的冷却，温度 －200℃左右。

将金属和陶瓷联合使用，陶瓷对付高温，金属对付低温。但将金 属和陶瓷结合时，由于二者的界面热力学特性匹配不好，在极大 的热应力下还会被破坏。
自己所钟意的产品。
——美的工业设计公司董事长兼总经理/李锦魁
工业造型设计与工程设计的区别
产品设计主要项目
功能设计 结构设计
工程设计
制定技术指标和功能原理方案 结构方案
工业造型设计
实现功能原理，进行总 体布局与构思造型方案 配合结构方案进行形态 设计；与造型有关的结 构设计
工艺设计
操作使用设计 维修设计 装运安装 安全设计 色彩与涂装

线膨胀系数—— 材料上两点之间的单位距离在温度 升高1℃时的变化称为线膨胀系数（单位：1∕℃）
线膨胀系数的比较：高分子材料﹥金属材料﹥陶瓷材料

体膨胀系数——材料由于温度变化出现膨胀或收缩 按体积计算时，称体膨胀系数。一般可概略看作线膨胀
系数的3倍。
第三节 材料的基本性质 —物理化学性能
6. 其他需要考虑的性能：
材料、工艺、设计三者间的关系

材料、设计和工艺——密不可分
•
创新是工业设计的灵魂，新材料、新工艺和新技术正是 为产品的创新设计开辟新天地！ 设计如何兼顾：实用性、科学性、艺术性、经济性？如 明式家具与现代板式家具
设计师必须注重材料的性能特点、实用价值与审美价值， 达到功能和形式的统一 如塑料儿童餐具 要设计出好的产品，必须使材料在制成物和作用于人的 过程中，真正做到“料尽其材，物尽其用”

2、材质选用：铸铁
3、材料介绍： 含碳量在2%以上的铁碳合金。工业 用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石 墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外， 铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元 素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒 等元素。
产品造型材料与工艺
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产品造型材料与工艺
乔纳森· 伊维
Jonathan Ive
产品造型材料与工艺
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1、设计特点：抛弃了塔式机身，同时在计算能 力上丝毫不打折扣，iMac G3 是台式计算机的一 场革命，该机有多种颜色可以选配， 。
2、材质选用：透明塑料
3、材料介绍： 简介： 塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)}， 又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料 (plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。 是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料， 由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色 料等添加剂组成的。 优点： 大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应； 制造成本低；耐用、防水、质轻；容易被塑制成不 同形状；是良好的绝缘体等等。
贝聿铭
Ieoh Ming Pei
产品造型材料与工艺
2
法国巴黎罗浮 宫玻璃金字塔
——1989年
产品造型材料与工艺
2
1、设计特点：贝聿铭设计建造的玻璃金字塔，高二十一米，底宽三十 米，耸立在庭院中央。它的四个侧面由六百七十三块菱形玻璃拼组而成 。总平面面积约有二千平方米。塔身总重量为二百吨，其中玻璃净重一 百零五吨，金属支架仅有九十五吨。换言之，支架的负荷超过了它自身 的重量。因此行家们认为，这座玻璃金字塔不仅是体现现代艺术风格的 佳作，也是运用现代科学技术的独特尝试。在这座大型玻璃金字塔的南 北东三面还有三座五米高的小玻璃金字塔作点缀，与七个三角形喷水池 汇成平面与立体几何图形的奇特美景。 2、材质选用：玻璃 3、材料介绍： 简介： 是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过 程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化 学氧化物的组成(Na2O· CaO· 6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于 建筑物，用来隔风透光，属于混合物。 分类：玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。

产品造型材料与工艺考试重点产品造型材料与工艺第一章概论1、按材料的发展历史分类（能区分开属于哪一类，p5-p6）%1第一•代的天然材料：主要指天然的石头、木材等。

%1第二代的加工材料：指用矿物通过冶炼、烧结，制成金属和陶瓷材料。

%1第三代的合成材料：指通过化学合成方法将石汕、天然气和煤等原料制成高分子材料。

%1第四代的复合材料：指有机、无机非金属乃至金属等各种原材料复合而成的材料。

%1第万代智能材料或应变材料：指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。

2、按材料来源分类（能对应上属于哪种材料，不必都记，P7）天然材料：矿物：石材（岩石、砂）、黏土、矿石、化石、宝石、熔岩、火山灰、陨石、金属、大理石、水晶、煤、金刚石、硫磺、金沙矿等。

大气、海水：空气、水蒸气、水、冰、海水。

动物质：皮（皮革）、毛（毛皮）、羽毛、骨、毛发、角、牙、油脂、分泌物、甲壳等。

植物质：根、叶、果实、茎、树皮、花、分泌物、藤蔓（木、草、竹、藤、稻草、麻等。

）加工材料:有纸、混凝土、木棉、颜料、绢等。

合成材料：有槊料、橡胶、硅酸盐、合成纤维等。

3、按材料成分分类（能对应上属于哪种材料，不必都记P7）有机材料：主要指塑料、橡胶、有机纤维（皮、木材、羽毛、草）等。

无机材料：主要指金属、硅酸盐、玻璃（石材、黏土、宝石）等。

复合材料：有玻璃纤维增强树脂等。

④其他材料：主要指元素有机物、有机配合物、碳素石墨、金刚石、碳纤维等。

4、绝对密实状态下的体积是指材料无缝隙时的体积，除钢铁、玻璃等少数材料可接近绝对密度状态外，绝大多数材料内部都有一定的孔隙。

材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量称为视密度或容重。

（看意思p8）5、设计材料应具有的特性：①感觉物性。

②环境耐候性。

③加工成型性。

④表面工艺性。

（pll）第二章金属材料6、金属材料的性能可分为两类：一类是在使用过程中表现出来的性能，称为金属材料的使用性能或固有性能，包括机械性能、物理和化学性能等；另一类是在制造利加工过程中表现出来的性能，称为金属材料的工艺性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等。

产品造型设计材料与工艺(总13页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除产品造型设计材料与工艺第一章1-1阐述材料与工业设计的关系。

答：1）材料是工业设计的物质基础 2）材料与工业设计互相促进 3）材料科学是工业设计的基础。

1-2产品设计选材及成形原则有哪些？答：1）使用性原则 2）工艺性原则 3）性价比原则 4）环保原则 5）美学性原则1-3产品的美学性原则包括哪些方面？答：1）功能美 2）结构美 3）工艺美 4）材料美 5）舒适美第二章2-1简述工程材料的分类及主要用途。

答：分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。

用途：金属材料用于机械设备的加工与生产，无机非金属材料用于制作陶瓷、玻璃、电子芯片及医学上用的人造骨等。

2-2什么是金属材料的力学性能其衡量指标主要有哪些答：金属材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。

指标：强度，塑性，硬度，韧性，疲劳强度等。

2-3对自行车弹簧座进行设计和选材，应设计到哪些性能指标？答：弹性极限、高的疲劳强度和足够的塑性和韧性。

2-4在零件设计与选材时，如何合理选择材料的Gs/G b性能指标？各举一例说明。

答：紧固螺栓或汽车连杆、机床丝杆等，工作时不允许产生明显塑性变形，应选择Gs较大的材料。

钢丝绳，建筑结构件对塑性要求不严而仅要求不发生断裂的零件应选Gb较大的材料。

2-5在实际生产中，为什么零件设计图一般是提出硬度技术要求而不是强度或塑性值？答：硬度指材料的软硬程度，包含了强度和塑性值。

2-6常见的金属晶体结构有哪几种他们的原子材料排列有什么特点Fe 、Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn。

答：1）答：1）体立方结构 Fe、V、Cr 2)面立方结构 2Fe、Cu、Ni、Al3）密排立方结构Mg、Zn。

2-7如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小：1）金属型浇注与砂型浇注 2）高温浇注和低温浇注 3）铸成薄壁件和铸成厚壁件3）浇注时采用震动和不采用震动 5）厚大部件的表面部分与中心部分答：略。

产品设计材料与工艺复习题含答案一、单选题（共89题，每题1分，共89分）1.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户体验感非常重要？A、产品价格B、产品功能性能C、外观设计D、产品使用便捷性正确答案：D2.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的销售量？A、价格B、创新的形状和颜色C、产品功能性能D、品牌知名度正确答案：D3.以下哪种方法可以帮助企业开拓新市场？A、竞争分析B、市场分析C、SWOT分析D、用户需求分析正确答案：D4.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的可操作性？A、主体性原则B、单纯性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：A5.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的可靠性？A、功能性测试B、安全性测试C、兼容性测试D、可靠性测试正确答案：D6.以下哪种方法可以帮助企业评估产品的用户群体？A、SWOT分析B、市场分析C、用户需求分析D、竞争分析正确答案：C7.在工业设计中，以下哪种染料常用于棉纺织品的染色？A、焦磷酸染料B、光致变色染料C、钠亚硫酸盐染料D、酸性染料正确答案：A8.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的智能化水平？A、价格B、环保材料使用C、智能化水平设计D、产品功能性能正确答案：C9.在设计玩具时，哪些元素可以提高玩具的趣味性和创意性？A、多种颜色、复杂形状、高亮度B、多个运动部位、高细节、光电特效C、可变形式、多种功能、互动性D、多媒体功能、交互游戏、数字化效果正确答案：C10.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的易维修性？A、差异化原则B、双关键性原则C、单纯性原则D、主体性原则正确答案：D11.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的可持续发展性？A、可持续发展性原则B、差异化原则C、双关键性原则D、主体性原则正确答案：A12.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高产品的品质非常重要？A、材料库存的管理B、设备的性能和规格C、设备的维护和保养D、产品质量监控正确答案：D13.工业设计中应该注意以下哪些原则？A、社会公正原则B、可持续原则C、安全原则D、三者都注意正确答案：B14.在产品开发中，以下哪个阶段需要与客户保持紧密联系？A、产品上市后阶段B、详细设计阶段C、产品测试阶段D、概念开发阶段正确答案：D15.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的满意度非常重要？A、产品功能性能B、产品价格C、外观设计D、客户体验正确答案：D16.在玩具制造中，以下哪个因素对于生产效率影响最大？A、生产流程的优化B、材料的质量和数量C、操作员的熟练程度D、设备的性能和规格正确答案：A17.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的易操作性？A、差异化原则B、主体性原则C、单纯性原则D、双关键性原则正确答案：D18.以下那个数字代表最佳饮水温度？A、30 ℃B、40 ℃C、10 ℃D、20 ℃正确答案：A19.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的信任度非常重要？A、用户体验B、产品价格C、外观设计D、产品功能性能正确答案：A20.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的安全性？A、安全性测试B、用户体验测试C、功能性测试D、可靠性测试正确答案：A21.在产品设计中，以下哪个因素对于满足客户需求非常重要？A、功能性能B、创新元素C、产品质量D、品牌知名度正确答案：A22.在人机工程学中，以下哪个因素是影响产品易用性的重要因素之一？A、可维护性B、尺寸和质量C、色彩和形状D、功能和特性正确答案：B23.在设计玩具时，哪种形状最能够增加玩具的自然美感？A、圆形B、直线形C、弧形D、角形正确答案：C24.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段最具有挑战性？A、产品报废阶段B、产品维护阶段C、产品开发阶段D、产品推广阶段正确答案：D25.在玩具产品设计中，以下哪个因素可以增加产品的互动性和社交性？A、优良的材料质量B、创新的形状和颜色C、着重融入互动和社交元素D、多样化的功能性能正确答案：C26.在产品开发中，以下哪个阶段最需要注重产品质量？A、产品上市后阶段B、详细设计阶段C、概念开发阶段D、产品测试阶段正确答案：D27.以下哪种材料不适合制作婴儿玩具？A、金属B、橡胶C、棉布D、羊毛正确答案：A28.以下哪种方法可以帮助企业探索新的市场机会？A、多元化战略B、竞争分析C、SWOT分析D、创造性思维正确答案：D29.在玩具设计中，以下哪个原则可以带来更好的产品体验？A、主体性原则B、差异化原则C、双关键性原则D、单纯性原则正确答案：B30.以下哪种方法可以帮助企业评估产品的竞争力？A、SWOT分析B、竞争分析C、用户需求分析D、市场分析正确答案：B31.以下哪种工艺不适合制作儿童玩具？A、冲压B、热成型C、铸造D、塑料注塑正确答案：C32.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更加符合人类工程学？A、单纯性原则B、双关键性原则C、差异化原则D、主体性原则正确答案：D33.下列哪种颜色适合用于儿童玩具？A、浅蓝色B、深紫色C、橙色D、灰色正确答案：C34.工业设计材料的主要分类包括以下哪些？A、棉、麻、丝、毛等纺织品B、电子元器件、机械零件C、有机材料、无机材料、复合材料D、金属材料、塑料材料、玻璃与陶瓷材料正确答案：D35.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的心理满足感非常重要？A、产品功能性能B、外观设计C、产品价格D、心理满足感设计正确答案：D36.在玩具制造中，以下哪种技术可以生产出无法通过注塑成型实现的形状？A、3D打印B、冷压成型C、CNC加工D、热压成型正确答案：A37.在玩具设计中，以下哪个因素对于不同年龄段的儿童来说是最重要的？A、外观设计B、功能和乐趣C、安全性能D、操作简单易学正确答案：B38.在产品设计中，以下哪个因素对于提高产品的易维修性非常重要？A、易维修性原则B、主体性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：A39.关于工业设计的第一条原则是什么？A、美学原则B、人机工程学原则C、主体性原则D、单纯性原则正确答案：D40.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以发现产品存在的安全性问题？A、安全性测试B、可靠性测试C、兼容性测试D、功能性测试正确答案：A41.工业设计师在设计产品时，需要重视以下哪个相互关联的因素？A、三者都要重视B、市场需求、消费者心理、品牌形象C、形态美学、材料选择、生产工艺D、持久性、功能性、美观性正确答案：A42.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的生活品质非常重要？A、生活品质提升设计B、产品功能性能C、产品价格D、外观设计正确答案：A43.在玩具设计中，以下哪个因素可以增强产品的寓教于乐性？A、优良的材料质量B、创新的形状和颜色C、多样化的功能性能D、安全性能保障正确答案：C44.以下哪种方法可以帮助企业提高品牌形象？A、品牌传播B、竞争分析C、SWOT分析D、市场分析正确答案：A45.下列哪种材料不适用于玩具产品的制造？A、ABS塑料B、PE塑料C、非金属陶瓷D、铝合金正确答案：C46.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的美观度？A、主体性原则B、差异化原则C、单纯性原则D、双关键性原则正确答案：D47.在设计玩具时，哪些因素可以提高玩具的教育性和启发性？A、多种的知识元素、自然环境的模拟、生活场景的呈现B、复杂的操作模式、直观的反馈机制、多项任务的设定C、多媒体功能、交互游戏、数字化效果D、速度和节奏的掌握、细节的呈现、反复因子的表现正确答案：A48.工业设计中经常使用的开发流程模型是？A、螺旋模型B、瀑布模型C、V型模型D、Agile模型正确答案：C49.工业设计师在进行产品设计时，应该遵循以下哪些原则？A、简约明了B、全面适配C、功能为先D、以上所有原则正确答案：D50.在设计玩具时，哪种组合最能够增加玩具的人气？A、机器人造型 + 白色B、女孩造型 + 粉色C、飞行器造型 + 蓝色D、动物造型 + 黄色正确答案：B51.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更加符合环境保护要求？A、差异化原则B、主体性原则C、单纯性原则D、双关键性原则正确答案：A52.在制作玩具时，哪种材料是最环保的选择？A、金属B、陶瓷C、塑料D、木材正确答案：D53.下列哪种材料最容易引起儿童中毒？A、塑料B、涂料C、木头D、金属正确答案：B54.以下哪种模型制作方式可以轻易构建出复杂的曲面形状？A、点阵建模B、曲面建模C、多边形建模D、NURBS建模正确答案：B55.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的购买意愿非常重要？A、外观设计B、购物体验C、产品功能性能D、产品价格正确答案：D56.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户忠诚度非常重要？A、外观设计B、价格C、产品质量D、品牌知名度正确答案：C57.在制作玩具时，哪种材料可以使得玩具更加环保？A、金属B、纸张C、塑料D、木材正确答案：D58.下列哪个因素不会影响玩具的寿命？A、价格B、工艺C、材料D、外观正确答案：A59.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以发现产品存在的可靠性问题？A、安全性测试B、可靠性测试C、功能性测试D、兼容性测试正确答案：B60.关于机械结构原理，以下哪种原理被广泛应用于组装和拆卸设备？A、稳定性原理B、调节原理C、锁紧原理D、传动原理正确答案：C61.在制作玩具时，哪种工艺最能够增加玩具的手感质感？A、使用氧化工艺B、涂上底漆C、使用亮光漆D、涂上防水漆正确答案：A62.在产品测试阶段，以下哪种测试方法可以验证产品的功能性？A、安全性测试B、可靠性测试C、功能性测试D、用户体验测试正确答案：C63.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的国际化水平？A、国际化水平设计B、价格C、产品功能性能D、环保材料使用正确答案：A64.在工业设计中，以下哪个因素不属于色彩系统的要素？A、光源B、色相C、饱和度D、明度正确答案：A65.在工业设计中，以下哪个原则可以使产品更加环保？A、双关键性原则B、主体性原则C、可塑性原则D、单纯性原则正确答案：D66.在玩具制造中，以下哪个因素对于提高产品的品质稳定性非常重要？A、生产过程的品质管控B、原材料库存的管理C、设备的性能和规格D、设备的维护和保养正确答案：A67.可持续性设计的目标是什么？A、减少能源消耗和二氧化碳排放B、展示公司社会责任感C、改善生产效率D、提高产品产值正确答案：A68.以下哪种加工技术不适合制造玩具？A、切割车刨B、冲压成型C、激光切割D、气动钉枪正确答案：D69.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的使用便捷度非常重要？A、使用便捷度设计B、产品功能性能C、产品价格D、外观设计正确答案：A70.在玩具设计中，以下哪个因素可以增加产品的知识性和教育性？A、优良的材料质量B、着重融入知识和教育元素C、创新的形状和颜色D、多样化的功能性能正确答案：B71.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段对于企业的成本控制最为重要？A、产品下架阶段B、产品推广阶段C、产品更新阶段D、产品开发阶段正确答案：C72.工业设计中的“IDEA”是指什么？A、国际设计评奖B、工业设计师协会C、工业设计教育协会D、产业发展协会正确答案：A73.在工业设计中，以下哪个原则可以提高产品的可操作性？A、主体性原则B、单纯性原则C、双关键性原则D、差异化原则正确答案：C74.在产品生命周期管理中，以下哪个阶段对于企业的品牌形象最为重要？A、产品成熟期阶段B、产品更新阶段C、产品推广阶段D、产品开发阶段正确答案：C75.玩具制造中，以下哪种工艺适用于制造塑料玩具？A、注塑成型B、静电喷涂C、冷却成型D、金属热压正确答案：A76.在工业设计中，以下哪种创新方式可以产生出原型产品？A、制造成本分析B、3D建模C、土木工程D、人体工学正确答案：B77.在设计玩具车辆时，哪种轮胎最能够增加玩具的操作性能？A、支撑轮胎B、接地轮胎C、平底轮胎D、吸震轮胎正确答案：D78.哪种材料最适合用于制作贴图玩具？A、皮革B、塑料C、纸板D、金属正确答案：B79.在玩具设计中，颜色贯穿整个设计过程，哪种颜色可以使人感到自由和快乐？A、绿色B、紫色C、蓝色D、橙色正确答案：D80.在设计玩具时，哪种颜色最能够增强玩具的时尚感？A、白色B、红色C、黑色D、紫色正确答案：C81.在制作玩具时，哪种方法最能够有效地控制材料的耐久性？A、增加材料密度B、增加材料质量C、增加制作精度D、增加材料厚度正确答案：D82.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的附加值？A、创新的形状和颜色B、价格C、产品质量D、产品功能性能正确答案：A83.在工业产品设计中，目标用户调查是获取哪种类型信息的主要手段？A、人机交互性B、多样性C、可行性D、可靠性正确答案：A84.以下哪种材料不适合制作玩具？A、聚酯树脂B、铝合金C、木头D、有毒有害物质正确答案：D85.在玩具产品设计中，以下哪个因素可以增加产品的艺术性？A、艺术元素的运用B、多样化的功能性能C、创新的形状和颜色D、材料的可持续性正确答案：C86.在产品设计中，以下哪个因素对于提高用户的舒适体验非常重要？A、产品价格B、外观设计C、舒适体验设计D、产品功能性能正确答案：C87.在智能玩具设计中，哪个因素最重要？A、实现功能的复杂度B、屏幕显示质量C、触摸灵敏度D、设计紧凑性正确答案：A88.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的用户黏性？A、创新的形状和颜色B、产品功能性能C、用户要求D、价格正确答案：B89.在产品设计中，以下哪个因素可以帮助企业提高产品的市场占有率？A、价格B、产品功能性能C、市场策略D、创新的形状和颜色正确答案：C二、判断题（共11题，每题1分，共11分）1.材料的选择需要考虑产品的安装方式。

2 为保证模具强度和寿命，尽量避免长槽或长悬臂的结构设计


3 既充分利用冲压件有薄、匀、轻、强的特点，又要满足冲压产品需 要较强刚度的要求

在产品上灵活设计加强筋、肋、起伏或翻边（如：盆、锅等）等以提高其 刚性。并且这些在制造时可一次成型，是其他方法难以做到的。

4 对拉伸件，尽量设计成回转体，尤其是柱形最好

压力加工的基本生产方式有 轧制、挤压、拉拨、锻造(自 由锻和模锻)和板料冲压。


轧制、挤压、拉拨用于金属型 材、板材、管材和线材制造 而板料冲压和锻造用于毛胚和 零件。
锻造加工


先将材料预热，使其塑性增强，然后用汽锤、 压力使金属材料成型的加工方法，最原始的锻 造如铁匠的小火炉、手锤等。 锻造要求材料具有两方面的性能

熔焊

电弧焊：焊接电弧是在电极与工件间的气 体介质中长时间而有力的放电现象，即在 局部气体介质中有大量电子流通过的导电 现象。手工电弧焊：利用焊条与工件间产 生的电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊 接的． 特点：

焊接过 程

只适合较大的焊缝，焊接表面有明显的疤痕， 如要美化效果需再进行表面处理。 焊缝密气、密水性能好，机械强度，力学性能 不低于母材。 主要用在毛坯生产和制造各种金属结构件（如 高炉炉壳、建筑构架、锅炉与受压容器、汽车 车身、桥梁、矿山机械、大型转子轴、缸体等）

一般不设计成空间曲面如汽车覆盖件；工件结构特别复杂需多次冲才能压 完成时，可以分解冲压后焊接，降低模具费用和加工周期
如：小支撑板等

5 注意最小拐角、折弯等与板厚有关的设计（查手册）。

冲压产品的结构合理性

• 3③C具r1有3不较锈好钢的①透明大性和多耐数磨耗塑性；料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；
⑩ 产某品些造塑 型• 料 设易 计②溶 材于 料耐溶 与剂 工冲。艺击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热
③具有较好的性透低明性；和耐⑤磨一耗性般； 成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性 ⑤对一塑般 料成的型应性用差、实，着例色和热性工好艺膨，调胀加研工率成本大低，； 易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形； ⑧多数塑料 金属材料和塑耐料低的应温用实性例差和工，艺 低温下变脆； ⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。
但是却易碎且后不者耐高可温，一体再现了重通用复型生塑料产的特。性。
• 塑料主要有以下特性： 硬度很好、是一种常见的通用型塑料材质工艺品，手工工艺精巧。
产品材质：1Cr17Ni7（301）、0Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9Ti（321）、316、316L、309S、310S、 0Cr13、1Cr13、2Cr13、
产品造型设计材料与 工艺
金属材料和塑料的应用实例和工艺
• 塑料的应用实例 • 和工艺
• Play………
• 金属材料的应用实例和工艺
对金属材料的应用实例和工艺调研
⑩某些塑料易溶于溶剂。
• 309不锈钢焊管 金属材料的应用实例和工艺
产品材质：1Cr17Ni7（301）、0Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9Ti（321）、316、316L、309S、310S、 0Cr13、1Cr13、2Cr13、 3Cr13不锈钢
塑料工艺品的实例调研
• 左图为一塑料工艺品，
光泽度好，呈半透明状， 制作精美。硬度很好、是 一种常见的通用型塑料材 质工艺品，手工工艺精巧。 但是却易碎且不耐高温， 体现了通用型塑料的特性。 制作工序相对而言较为繁 琐，但外表却简洁精小， 是塑料工艺品的一个好实 例。

产品造型材料与工艺1工业设计概述1、工业设计的概念就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术、经验及视觉感受，赋予产品以材料、结构、形态、色彩、表面加工以及装饰给予新的质量和资格，叫做工业设计。

根据当时的具体情况，工业设计应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且，当需要工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识、经验和视觉评价能力时，也属于工业设计的范畴。

由于工业设计的对象是工业产品，所以工业设计师在进行设计的时候必须掌握该产品的相关工程技术知识。

对于所设计产品的构造功能、材料工艺等技术要素要有充分的了解。

同时也要明确工业设计并不是工程设计，两者在关注点和所需知识结构上有区别。

2、工业设计师44项必备技能1.Aesthetics 美术理论2.Manufacturing 制造知识3.Analysis 分析能力4.Model making 模型能力5.Colour 色彩运用6.Pattern making 图案技巧puter use 电脑运用8.Photography 摄影能力9.Design development 设计发展10.Planning 计划能力11.Design strategy 设计战略12.Point ofview 看法观点13.Drawing/stcetehing 绘画能力14.Protocols 礼仪礼节15.Predicting 预见力16.Drafting 构思草图17.Driver\'s licenses 驾驶执照18.Repid visualization 快速表现19.Engineering 工程技术20.Economics 经济学21.Regulations 法令法规22.Rendering 效果图23.Environmental 生态24.Research 研究能力25.Estimating 预算能力26.Scalpture 雕塑能力27.Evaluating 评价28.Semiotics 符号学29.3D form 造型30.Sense of style 审美31.Graphics 制图32.Texture 肌理技术33.Human factors 人机工程34.Technology 科技35.Inaplementation 完善能力ability testing 可用性测试37.Innovqtion 创造er needs 用户需要39.Enteraction design 关系设计40.Marketing 市场41.Material 材料er seenarios 制作说明书43.Well-read 阅读能力44.Writing 写作能力3、工业设计的三大基础功能基础、物质技术基础、美学基础。

3.2.7 金属的缺点 ◇抗氧化、抗腐蚀能力差
◇成本高
材料价格高 加工成本高 可持续性较差
3.3 常用金属材料特性
3.3.1 钢铁
钢铁是最广泛使用的金属材料，其产量占金属材料总 量的90%，主要由于它价格低廉、品种多样、加工性能好。
◇钢 按照化学成分，我们可以将钢分为碳素钢和合金钢两
大类。
低碳钢 碳素钢 中碳钢
铸造用铝合金：适合铸造成型，用于铸造形状复杂、承 载不大、重量较轻且具有一定耐蚀、耐热要求的铸件。 延展用铝合金：塑性好，延展性好，适合卷边、冲压、 挤出等压力加工方法成型各种容器、壳体等。
铝合金应用：
◇青铜铝（含铝4％～15％），该合金具有高强度的耐蚀 性，常用于珠宝饰物和建筑工业中，制造机器的零件和工 具，用于与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备；制作电焊 机电刷和夹柄；重型齿轮和涡轮，金属成型模、机床导轨、 不发生火花的工具、压力容器、热交换器、船舶螺旋桨和 锚等。
主要内容
第一章 概论 第二章 材料基础知识 第三章 金属 第四章 塑料 第五章 木材 第六章 玻璃 第七章 竹藤 第八章 纸
第一章 概论 1.1 材料发展与设计创新
纵观人类的发展史，很多时代都是以材料的名称进行 命名，“石器时代”、“青铜器时代”……体现了材料在 人类发展史上的重要作用。材料技术的进步是导致设计变 革的重要因素。
◇工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
◇特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强 钢、气阀钢c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工 用钢
◇专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容 器用钢、农机用钢等。
◇ 铸铁 是指铸造用生铁，使用历史悠久，应用广泛，生产

优点
➢ 成型周期短；
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➢ 塑件飞边小，易于清理；
➢ 能成型薄壁多嵌件的复杂塑料制品；
➢ 塑件的精度和质量比压塑件高。
缺点 ➢ 余料造成塑料原料的浪费； ➢ 模具结构较压塑模结构复杂，制造成本高； ➢ 成型设备同压塑成型，但压力要大。
5 真空成型
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真空成型：又叫吸塑成型，将热塑性塑料板材、 片材固定在模具上，用辐射加热器加热到软化温 度，用真空泵（或空压机）抽取板材与模具之间 的空气，借助大气压力使坯材吸附在模具表面， 冷却后再用压缩空气脱模，成型所需塑件的加工 方法。
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适宜生产EP等热固性塑料，也可以生产PA、 ABS、PET 等热塑性塑料；
产品：轿车仪表盘、方向盘、飞机和汽车的座椅、 椅垫、家具、鞋底、仿大理石浴缸、浴盆等。
三、液态成型工艺及设备 46
高分子液态材料数可流动溶体，可在低压、常温下通 过各种方法浇铸成型
特点：
成型过程施压小，制品内应力小，对模具和机械设备的强度要求较低， 因而一次性投资少；
１)热塑性塑料
HDPE 6100m MFI ≈0.14g/10min
熔融指数(MFI)
Ｐ、Ｔ t＝１０min
A、流动性好，如PS、PA、 PP、PE等；
B、流动性中等，如改性PS、 ABS、PMMA、POM等；
C、流动性差，PC、PSF、 F塑料等。
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2)热固性塑料
拉西格流动性 考察塑料在棱柱体流道中的流动长度
模压成型过程： 加料、合模、排气、交联固化、制品脱模、清理模具等。
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压塑成型主要工艺参数: 成型温度、成型压力和成型时间
一．模压压力
使模塑料完全充满型腔所施加的必要压力。