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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。
造型材料与工艺加工工艺引言造型材料是在设计和制造过程中至关重要的一环，它可以影响产品的外观、质感和功能。
工艺加工工艺是将材料转化为最终产品的过程，也是实现设计意图的关键环节。
本文将介绍一些常见的造型材料以及它们的工艺加工工艺，以帮助读者更好地理解和应用它们。
造型材料造型材料是指在制造过程中用于给产品赋予形状、结构和表面特性的材料。
常见的造型材料包括塑料、金属、木材和复合材料等。
下面将分别介绍这些材料的特点和应用。
塑料塑料是一种广泛应用于制造业的材料，它具有轻质、易加工、耐腐蚀等特点。
塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料在加热后可以被重新塑性，适合注塑成型、挤出成型等工艺加工工艺；热固性塑料加热后会发生化学反应，成为硬化的固态，适合压模成型等工艺加工工艺。
常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，它们在家电、汽车、包装等领域得到广泛应用。
金属金属是一类具有良好导电性、导热性和机械性能的材料，适合用于制造结构件和装饰件。
常见的金属有铝、铁、铜、不锈钢等。
金属可以通过铸造、锻造、机械加工等工艺加工工艺进行成型。
铸造是将熔融金属注入模具中，冷却后得到所需形状的过程；锻造是将金属加热至一定温度后敲打或挤压，使其改变形状；机械加工包括切割、铣削、钻孔等工艺，可以将金属加工成所需的形状和尺寸。
木材木材是一种天然的造型材料，具有独特的纹理和触感，适合用于室内家具、装饰品等制造。
木材可以通过锯切、雕刻、打磨等工艺加工工艺进行成型。
锯切是将原木切割成所需大小和形状的板材；雕刻是通过雕刻刀具将木材表面雕出各种花纹和图案；打磨是利用砂纸或砂轮对木材表面进行平滑处理。
复合材料复合材料是由两种或多种不同材料组成的材料，具有多种材料的优点。
常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料（FRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）等。
复合材料可以通过层压、注塑等工艺加工工艺进行成型。
层压是将多层材料叠加并粘合在一起，常用于制造船舶、飞机等结构件；注塑是将熔融的树脂注入模具中，冷却后得到所需形状的产品，常用于制造汽车零部件、电子产品外壳等。
产品的加工离不开材料，没有材料的设计只能成为设想，而不能变成真正的产品。
人类社会的发展，科学和物质文化的进步总是与新材料的出现、应用与发展紧密联合在一起。
同时也反映出人类在认识自然、改造自然以及创造人造物方面的能力。
从人类最初利用的石头、树木、兽皮等天然材料进行形态加工，发展到陶瓷的烧制、金属的冶炼，以至于有机复合材料的创造使用，无不说明人类对材料的不断追求。
确切的说，设计的核心是创新，而设计的目的是使用。
因此它包含两个层面：其一是构思创意；其二是材料利用。
如果把一个好的创意变成一个实际有形且有用的物品，最终还是要落实在材料上产品设计与材料不同的产品，其作用不同，所选的材料也不同。
如家具是办公、学习、休息用的，灯是照明用的，汽车是运输用的，不同的产品选用不同的材料，进而承担起不同的使命。
但是，随着科技的进步和人类对材料的不断创造和认识，同一种产品也采用了不同的材料。
椅子就是一个例证，一般传统工艺都是由木材制作，而现代办公家具多用皮革和金属等。
由此看你材料和产品设计有关，材料和时代也有关，它是一个变化的因素。
作为一名设计师应该随时了解材料的发展进步过程，以便合理地选用材料。
产品设计与加工技术任何一个产品的设计都需要经过加工制作才能成为实用性产品。
选用不同的材料就需要采用不同的加工方法，如金属切削方法、注塑方法等等。
为了保证设计的合理性、加工的经济性等原则，在进行产品设计时应该预先考虑到其加工技术问题。
金属有色金属有别于黑色金属的主要特征是表面的色质不同，如有色金属所呈现出的银白色、金黄色等，显得高贵典雅、给人以美感，用在产品设计中起到美化和装饰的作用。
一般常用的有色金属有如下几种。
1 . 铜及铜合金铜是人类应用最早的一种有色金属，因为铜及铜合金具有良好的导电性、抗氧化性、形成容易，色泽美观等优点，所以在产品设计中常被选用。
2. 铝及铝合金在工业生产中，用量最大，来源广泛的有色金属材料就是铝及铝合金，因为它们的力学性能、工艺性能和物理性能特别优异，所以常用在工程结构中，如汽缸体、飞机机身等，如图2.25所示。
造型材料与工艺第一章概述一、材料与设计二、材料的分类1、按材料的进展历史分类1、第一代的天然材料：天然的石头、木材旧石器时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。
2、第二代的加工材料：用矿物通过冶炼、烧结制成金属与陶瓷新石器时代、铜器时代与铁器时代，是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼与加工的时代，要紧材料有：陶、铜与铁。
3、第三代的合成材料：将石油、天然气与煤等通过化学方法制成高分子材料人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料与陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料（除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料与无机非金属材料。
超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表）。
4、第四代的复合材料：有机、无机非金属及金属等复合而成只要是由两种不一致的相构成的材料都能够称之复合材料5、第五代的智能材料或者应变材料：随环境条件的变化具有应变能力与潜在功能的高级形式的复合材料如形状经历合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料（自然界中的材料都具有自习惯、自诊断与自修复的功能，而目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构）memory metal-经历合金要紧是镍钛合金材料利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律。
2、按材料的物理状态、化学性质及用途分类按物理状态分气体：氢、氧、氮固态材料：最常使用液态材料：有机材料（油脂、涂料）按材料的化学结构分类金属材料：金属键无机材料：离子键有机材料：共价键半导体：介于金属材料与无机材料之间按材料的用途分类建筑材料、电工材料、结构材料、电子材料、研磨材料光学材料、耐火材料、感光材料、腐蚀材料、包装材料等3、按材料的来源分类①天然材料矿物：石材、粘土、矿石、宝石、熔岩、火山灰、金刚石、煤、水晶大气、海水：气、水蒸气、水、冰、海水动物质：皮、羽毛、骨、毛发、角、牙、油脂植物质：果实、茎、树皮、花、分泌物、蔓藤②加工材料纸、混凝土、合板、木棉、颜料、绢③合成材料塑料、橡胶、硅酸盐、合成纤维4 、按材料成份分类① 有机材料：塑料、橡胶、有机纤维② 无机材料：金属、硅酸盐、玻璃③ 复合材料：玻璃纤维增强树脂④ 其它：石墨、金刚石、碳纤维5、 按材料构造分类① 晶质材料金刚石、岩盐（单晶体）、金属、陶瓷（多晶体）② 非晶质材料6、按材料形态分类线材、板状材料、块状材料本课程着重介绍材料金属材料、高分子材料陶瓷材料、玻璃、木材、涂料三、 材料的通常性质1、密度 ρ = m/ Vρ——材料的密度(kg/m3)m ——干燥材料的质量(kg)V ——材料在绝对密实状态下的体积（m3）容重：又称表观密度 (Apparent Density) 有的也称毛体积密度，表观密度是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算： ρ=m/V 0V0－材料在自然状态下的体积，或者称表观体积（cm3或者m3）。
