工业设计工程基础作业

工业设计作业指导书一、概述工业设计作业指导书是为了帮助学生完成工业设计作业而编写的指导手册。

本指导书以提供清晰的任务要求、详尽的设计流程和规范的作业格式为主要目标，帮助学生在工业设计作业中掌握相关知识和技能，培养创新思维和实践能力。

二、任务要求1.确定项目范围：根据指导教师或课程提供的项目要求，确定工业设计作业的具体范围和目标。

2.调查研究：进行市场调研和用户需求分析，了解目标用户的需求、偏好和习惯，为设计提供依据。

3.概念设计：根据市场调研结果，进行创意构思和初步设计，形成设计概念，并通过手绘或数位制图等方式展现设计思路。

4.三维建模：利用CAD软件将概念设计转化为三维模型，并进行必要的修正和优化。

5.材料选择：根据设计需求和功能要求，选择合适的材料，考虑材料的可行性、成本和环保等问题。

6.渲染效果图：运用渲染软件对三维模型进行材质贴图、光影效果等处理，生成逼真的效果图。

7.工程制图：进行详细的工程制图，包括平面图、立体图、尺寸标注等，以便后续的工艺制造和样品制作。

8.模型制作：根据工程制图，选择适当的制作工艺和方法，制作设计模型或样品，并进行必要的修正和完善。

9.作品展示：将设计作品进行整理和展示，包括设计草图、效果图、制图资料和实物展示等。

三、设计流程1.项目确定阶段：a.收集项目要求和相关资料。

b.阅读并分析项目要求，明确设计目标和范围。

2.调查研究阶段：a.进行市场调研，了解行业发展趋势和竞争状况。

b.进行用户需求分析，收集用户反馈和意见。

c.整理调查研究结果，形成调研报告。

3.概念设计阶段：a.开展创意思维训练，进行头脑风暴和概念提炼。

b.进行手绘和数位制图，形成初始的概念设计。

c.评估和选择概念设计，进行适应性分析和验证。

4.三维建模阶段：a.使用CAD软件进行三维建模，包括外观和结构设计，形成初步模型。

b.通过渲染和动态展示，提高模型的逼真度和表现力。

c.根据实际需求和反馈，进行模型的修正和优化。

1、工业设计的定义：工业设计是科学与美学、科技与艺术相溶合的综合学科。

其主要任务是针对工业化批量生产产品的功能、材料、结构、工艺、形态、色彩、表面处理以及装饰等诸多因素，从技术的，经济的、社会的、文化的各种角度做综合研究、处理和创造，以确定一种能满足人类现代或将来生活需要的物质形式。

2、现代工业设计可分为两个层次：广义工业设计(Generalized Industrial Design)是指为了达到某一特定目的，从构思到建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为。

它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程。

狭义工业设计(Narrow lndustrial Design)单指产品设计，即针对人与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应。

包括为了使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等物质性装备所进行的设计。

产品设计的核心是产品对使用者的身、心具有良好的亲和性与匹配。

3、工业设计的生产要符合机械化、批量化、标准化、和系统化的生产技术特征。

4、摩擦力：两个相互接触的物体，当它们做相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动的趋势的力，这种力叫做摩擦力。

物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件：第一：物体间相互接触。

第二：物体接触面粗糙；第三：物体间有相对运动趋势或相对运动。

摩擦分类：（1）滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，此时摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

（2）滚动摩擦：一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

（3）静摩擦：一个物体相对于另一个物体来说，有相对运动趋势，但没有相对运动时产生的摩擦，它随推力的增大而增大，但不是无限地增大，当推力增大到超过最大静摩擦时，物体就会运动起来。

5、力的平衡一个物体在受到两个力作用时，如果能保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。

工业设计试题+参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、据轴的承载情况，（）的轴称为转轴。

A、承受较大的轴向载荷B、既承受弯矩又承受转矩C、不承受弯矩只承受转矩D、只承受弯矩又承受转矩正确答案：B2、使用（）命令以后，光标变为十字形，用来定义视图边框，在变框内的元素充满图形窗口。

A、窗口缩放B、实时缩放C、全部缩放D、回放正确答案：A3、以下（）属于螺母不动，螺杆回转并作直线运动。

A、车床中带动大拖板运动的丝杠与开合螺母B、千分尺中的螺旋机构C、牛头刨床工作台的丝杠与螺母D、应力试验机上观察镜螺旋调整装置正确答案：B4、常用联接的螺纹是（）。

A、矩形螺纹B、三角形螺纹C、梯形螺纹D、锯齿形螺纹正确答案：B5、以下不属于放置特征的是（）。

A、拔模斜度B、阵列C、倒角D、拉伸正确答案：B6、属于金属物理性能的参数是（）。

B、密度C、强度D、韧性正确答案：B7、将物体由左向右投射，在侧面上得到第三个视图，称为左视图，侧面用字母（）表示。

A、CB、HC、WD、O正确答案：C8、图样中的尺寸以（）为单位时，不必标注计量单位的符号或名称，如用其他单位时，则必须注明相应的单位符号。

A、厘米B、毫米C、分米D、米正确答案：B9、下列哪种配色最能表达工业机械产品的属性（）。

A、金+绿B、蓝+紫C、蓝+白D、红+黄正确答案：C10、（）是1989年7月开始实施的我国成年人人体尺寸国家标准。

A、GB20000-83B、GB10000-88C、GB10000-83D、GB20000-85正确答案：B11、一般位置平面在三个投影面上的投影具有（）。

A、真实性B、扩大性D、收缩性正确答案：D12、重合断面图的（）和剖面符号均用细实线绘制。

A、剖切位置B、中心线C、投影线D、轮廓线正确答案：D13、（）以下哪个不是应用程序选项可以更改的选项？A、文件B、显示C、颜色D、表示正确答案：D14、机械设计使用中使用最广泛的键连接是（）。

《工业设计工程基础》考试大纲一、产品设计工程知识1.融合——设计师与工程师的握手1.1 设计话语权1.2 工业设计的设计方法1.3 设计师的知识结构体系2.材料登场——被设计的材料2.1 产品设计常用材料集锦2.2 产品的外衣——材料解析2.3 喜新厌旧——新型材料的体验与运用2.4 典型成型工艺3.产品的骨骼一结构与机构设计3.1 产品结构大家族——产品结构形式集锦3.2 结构的本质——力的接力棒3.3 运动的载体——机构的组成3.4 通用零部件4.脱胎换骨——模具4.1 不装菜的篮子——模具的定义及功能4.2 从流动态到固定态的支架——模具设计的要点4.3 典型产品模具设计案例4.4 新技术在模具设计中的应用5.华丽面具——表面工程基础5.1 魔镜告诉我——美丽外表的必要性与重要性5.2 产品化妆间6.强大的内芯——声光电热常识6.1 无敌正能量——驱动产品的声光电热6.2 能源6.3 声学常识及声的利用6.4 光学常识及光的利用6.5 电学常识及电的利用6.6 热力学与传热学常识6.7 无形的能量场——空气动力学6.8 产品的造血机制——液压及气动装置6.9 超越与升级——新型能源二、人机工程学1.人机工程学概论2.人体测量与数据应用3.人体感知与信息处理4.人的心理与行为特征5.人体生物力学与施力特征6.人机的信息界面设计7.作业台椅与工具设计8.作业岗位与空间设计9.人与环境的界面设计10.人的可靠性与安全设计11.人机系统总体设计12.人机工程发展新趋势参考书：1.孙利等，《产品设计工程基础》，清华大学出版社,2014，ISBN：97873023716252.丁玉兰，《人机工程学》（第5版），北京理工大学出版社，2017，ISBN：9787568204194。

工业设计机械基础考题—试卷一、选择题（每题2分，共20分）1、在设计工业机械时，首要考虑的因素是：A.美观和独特性B.功能和效率C.环保和节能D.安全和可靠性2、下列哪一种材料最适合用于制造机械零件？A.铝B.钢C.塑料D.陶瓷3、在进行机械设计时，必须考虑：A.所有的力学性能B.操作方便性C.产品的成本D.以上都是4、下列哪一种机械传动方式最适用于高精度传动？A.皮带传动B.齿轮传动C.链传动D.液压传动5、在设计机械零件时，最重要的步骤是：A.建模与仿真B.材料选择与处理C.功能分析与设计D.制造与检验6、下列哪一种机械加工方法最适用于加工大型零件？A.铣削加工B.车削加工C.钻孔加工D.电火花加工7、在设计机械机构时，应尽量避免：A.死区B.空载C.摩擦D.以上都是8、下列哪一种因素最易导致机械故障？A.维护不当B.操作错误C.环境恶劣D.以上都是9、在进行机械可靠性设计时，必须考虑：A.所有的力学性能B.操作方便性C.产品的成本D.以上都是10、下列哪一种材料最适合用于制造机械密封件？A.橡胶B.塑料C.金属D.陶瓷。

工业设计机械基础在当今的工业化社会中，工业设计扮演着越来越重要的角色。

它不仅关乎产品的外观和功能，更关系到生产效率、成本控制以及市场竞争力。

而在工业设计的诸多领域中，机械基础无疑是其中不可或缺的一环。

一、机械基础的重要性在工业设计中，机械基础主要涉及物体的形态、结构、材料、色彩、人机交互等方面的设计。

它是实现产品功能、提升产品品质、满足市场需求的基础。

设计师需要通过深入理解机械原理，将复杂的机械结构转化为易于理解和操作的设计元素，从而创造出实用、美观、高效的产品。

二、机械基础在工业设计中的应用1、形态设计：在工业设计中，形态是产品的第一视觉语言。

通过运用机械基础中的几何学、物理学等原理，设计师可以塑造出符合产品功能和人机交互原则的形态。

例如，利用杠杆原理可以设计出省力高效的工具，利用流体力学原理可以设计出流畅、低阻的流体设备。

中国矿业大学艺术与设计学院工业设计工程基础课程设计选题报告选题报告基本组成部分：1.选题的意义。

（所研究产品的意义；本选题报告的意义。

）2.已有产品或相关产品的情况。

（接合网上资料和实地调研。

）3.典型产品的设计分析。

4、或创新设计方案。

（绘制改良机构或创新机构运动简图或传动方案图，结构改良或创新设计图形、结构三维电脑模型或实物模型，充分表达清楚你的改良或创新设计方案。

从产品功能要求出发，进行机构、传动方式分析，进行结构、联接、密封等方面的分析。

需要绘制机构运动简图、结构简图，图文并茂地进行分析，也可用照片等方式辅助说明。

分析时，尽量从力学、造型、工艺、材料、人机、环境、使用方式、安全性、经济性、设计“三化”等角度展开。

需分析已有产品在结构、机构中优点或合理之处，更需分析已有产品在结构、机构中存在的问题，以期在后面的设计中能够扬长避短，取得较好的创新成果）5、进度表。

6、参考文献。

一选题意义剪刀历史悠久。

剪刀在最早的记录中，由古埃及人-----爱德华发明的。

而在中国，最著名的剪刀制作人是张小泉。

剪刀作为日常生活用品，在中国的历史悠久。

这从唐诗诗句“不知细叶谁裁出，二月春风似剪刀”中即可略知一二。

民间源远流长的剪纸艺术，也从侧面证明剪刀在中国的悠久历史。

汉字“剪”的象形意思就是“刀前还有一把刀”。

古人将剪刀又称“龙刀”，可见其在生活中的重要性。

中国现存最早的剪刀实物，是在洛阳发现的。

最近有机会去洛阳再次参观著名的古墓博物馆，在那里见到了这把从西汉古墓中出土的剪刀，距今已有2100多年了。

由此可见剪刀具有悠久的历史，是经过人们反复试验得以保留的比较实用的工具中的一种。

(2)剪刀深入日常生活。

剪刀是人们日常生活中的常用工具，是人们剪切整体东西的必须工具，剪刀的使用也大大的减小了剪切工作中需要使用的力的大小，剪刀在人们生活中起着举足轻重的作用，人们的便捷生活离不开剪刀。

同时剪刀种类很多，用途广泛。

刀、铲等工具使不上力的时候，剪能轻而易举地解决。

工业设计工程基础（教学课件）第一章：概述1.1 工业设计工程的定义工业设计工程是指利用科学的、全面的、系统的工程设计理论和方法，以满足产品的功能、美观、可制造等要求，并使产品能够适应市场需求，实现规模化生产的过程。

1.2 工业设计工程的重要性工业设计工程对于企业的竞争力提升、市场占有率提高以及产品价值的增加具有重要作用。

通过工业设计工程，企业可以提高产品的用户体验、增加产品的附加值和市场认可度。

第二章：工业设计工程的步骤2.1 前期调研与需求分析在工业设计工程的开始阶段，需要对目标用户进行调研，了解用户需求和市场趋势。

通过调研和需求分析，确定产品的功能、外观以及用户体验要求。

2.2 概念设计与草图设计在概念设计阶段，设计师需要根据前期的调研和需求分析，进行创意的产生，并进行草图设计。

草图设计可以帮助设计师快速地表达和改进设计思路，进行初步的设计选择。

2.3 产品结构设计产品的结构设计是指将产品的各个零部件进行设计，并确定它们之间的连接和组装方式。

在这个阶段，设计师需要考虑产品的可制造性、可维修性以及结构强度等因素。

2.4 产品外观设计产品的外观设计是产品与用户直接接触的部分，能够产生强烈的第一印象。

在外观设计中，需要考虑产品的形状、色彩、纹理等方面，以提高产品的视觉吸引力和美感。

2.5 产品原型制作原型制作是将设计图纸转化为实际的产品样品的过程。

通过制作原型，可以验证设计的可行性和用户体验，并进行进一步的改进和优化。

2.6 产品测试与改进通过对原型的测试，可以发现产品存在的问题和不足之处，从而进行改进和优化。

测试的内容可以包括产品的功能测试、人机交互测试以及材料耐久性测试等。

2.7 产品批量生产在产品设计最终确定之后，需要进行批量生产的准备工作。

这包括确定供应商、制定生产工艺、规划生产线等。

通过批量生产，可以满足市场需求并实现经济效益。

第三章：常用的工业设计工具与软件3.1 手绘草图工具在概念设计阶段，设计师通常会使用手绘草图工具来表达和改进设计思路。