设计材料及加工工艺复习资料

填空 1.材料的分类 按材料的来源分:天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料 按材料的物质结构分类:金属材料、无机材料、有机材料、复合材料 按材料的形态分类:线状材料、板状材料、块状材料 2.材料的固有特性 材料的物理性能:密度、力学性能、热性能、磁性能、光性能 材料的化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性、耐候性 3.材料选材原则 内部因素(材料的物理性能、物理性能、机械性能、性能、加工性能) 外部因素(功能需求、安全性、外观需求、市场与经济因素、材料相关的政策法规、环境因素) 4.材料工艺成型工艺、加工工艺、表面处理 5.造型四大性能:物理性能、机械性能、化学性能、尺寸性能、加工性能 6.材料的工艺特性 表面处理类型:表面披覆(镀层披覆、涂层披覆、珐琅披覆) 表面层改质(化成处理、阳极氧化处理) 表面精加工(切削、研磨、蚀刻、喷砂、抛光) 7.质感 质感设计的形式美法则(对比调和法则、主从法则) 质感设计的主要作用(提高适用性、增加宜人性、塑造产品精神品位、达到产品的多样性和经济性、创造全新的产品风格) 8.设计材料的开发方向(1基础材料开发2复合材料开发3纳米材料与纳米技术4智能材料) 9.新材料对产品造型设计的影响和作用(1产生新的设计风2外观形象具有未来性、与功能性适应 的同时还要有良好的触觉质感和更好的可操作性3设计应进一步开发传统材料4使之在现代生活中具有新意义) 10.新材料的开发方向(1新材料的发展或研制2一直材料的新功能新性质的发现和应用3已知材料 功能性质的改善4新材料评价技术的开发) 11.金属材料及加工工艺 1. 金属材料的固有特性(1金属材料几乎都是具有晶格结构的固件,由金属键结合而成2金属材 料是电与热的良导体3金属材料表面具有金属所特有的色彩与光泽4金属材料有良好的延展性5金属可以制成金属间化合物,可以与其他与金属或非金属在熔融状态下形成合金,以改善金属性能6除了贵金属外几乎所有的金属化学性能较为活泼,易于氧化生锈,产生腐蚀) 2. 金属的工艺特性:金属成型方法分为(铸造、塑性加工、切削加工、焊接、粉末冶金) 铸造(砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造) 3. 金属塑性加工(锻造、轧制、挤压、拔制、冲压) 4. 切削加工(车铣刨磨钻镗钳) 5. 焊接加工(熔焊、氩焊、钎焊) 12. 金属材料的分类 金属材料的构成元素分(黑色金属材料、有色金属材料) 金属材料的主要性能和用途分(金属结构材料、金属功能材料) 加工工艺分(铸造金属材料、变形金属材料、金属功能材料) 按密度分(轻金属、重金属>4.5g/cm3) 常见的铝合金品种(铝合金型材、铝箔、铝塑复合膜、真空镀铝膜) 13.塑料 塑料的分类:按热行为分(热塑性塑料、热固性塑料) 按应用分(通用塑料、塑料、特种塑料) 受热变化出现哪几种性能(玻璃态:可用铣车刨磨等加工电镀喷涂、高弹态:热压,弯曲,真空成型、粘流态:注射成型,挤出成型,吹制成型) 添加剂:增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、固化剂、其它 14.木材 人造板材有哪些(胶合板、刨花板、纤维板、细木工板) 木制品的结合方式(榫接合、胶结合、螺钉圆钉结合、板材拼接常用的结合方式) 木材的加工方法(木材的锯割、木材的刨削、木材的钻削、木材的铣削) 15.设计应用:来源丰富,力学性能加工性能良好,独特的表面特性,使其既可以保障产品功能又可 有很高的美学价值,应用广泛,重要。 不锈钢:坚韧、易加工、低廉、耐腐蚀、耐磨损、视觉美感、易回收 铝合金:良好的抗腐蚀,成型性、导热性、可阳极氧化成各种颜色可做各种造型复杂的产品 钛合金:高比强度、耐腐蚀、抗氧化、稳定性好 镁合金:良好的铸造性和加工性能,较高比强度和比弹性,相同质量情况下强度刚度高 16.陶瓷原料:未黏土、长石、石英、高岭土成型工艺:1原料配制2成型(1可塑成型2注浆成型 3压制成型4其他)3坏体干燥4配体装饰5上釉6窑炉烧结 17.表面处理的目的:一种是保护产品,保护其光泽、色彩、肌理等,提高产品耐用性确保产品安全 性。另一种是改变产品表面状态,赋予产品表面更丰富的色彩、光泽、肌理、提高产品性能18.玻璃及加工工艺 玻璃的分类 按用途和使用环境(日用品玻璃、技术玻璃、建筑玻璃、玻璃纤维) 按特性分类(平板玻璃、容器玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、工艺美术玻璃、建筑用玻璃、照明器具玻璃) 按玻璃化学成分分类(钠钙硅酸盐玻璃、铅玻璃、石英玻璃、特殊成分玻璃) 制作方法(吹制玻璃、拉制玻璃、压制、铸造) 简答题 1.设计材料选材原则 1.材料的外观:考虑材料的感觉特性,根据产品的造型特点,民族风格,时代特征及区域特征,选 择不同的质感,不同风格的材料。 2.材料的固有特性:应满足产品的功能,使用环境作业条件和环境保护的需要。 3.材料的工艺性:材料应具有良好的工艺性能吗,符合设计造型中的成型工艺,加工工艺和表面处 理的要求,应与加工设备及生产技术相适应。 4.材料的生产成本及环境因素:在满足设计要求的基础,尽量降低成本,选用资源丰富价格低廉, 生态环保材料。 5.材料的创新:新材料的出现为产品设计提供更广的前提,满足产品设计要求。 2. 塑料加工成型工艺 注塑成型(将注射机内粘流态塑料注入预先合模模腔内,冷却硬化成型,可做外形复杂、尺寸精确物品可用一套模具成批生产尺寸形状性能相同的产品,生产效率高)、挤出成型(将熔融塑料通过挤出模的型孔或口模,冷却硬化后得到各种断面形状产品,成本低,占用空间少,操作简单,但挤出品变化较大)、压制成型、吹塑成型、延压成型、滚塑成型、铸塑成型、搪塑成型、蘸涂成型、流延成型、传递模塑成型、反应注塑成型、手糊成型、缠绕成型、喷射成型 3. 热固与热塑塑料区别 1.热塑性塑料:热塑性塑料加热时变软以致熔融流动,冷却时凝固变硬,这种过程是可逆的,可反复进行,工艺上有重复加工性。例聚烯烃类、聚甲醛、聚苯乙烯类 2.热固性塑料:热固性塑料在第一次加热可以软化流动,加热到一定温度时产生化学反应交联固化而变硬,工艺上具备重复加工性。例酚醛、脲醛、三聚氰胺 4. 木材软化处理加工工艺:水热处理、高频加热处理、化学药剂处理 5. 玻璃的表面处理 1.研磨:磨除表面缺陷和突出部分得要求的尺寸,平整度。 2.抛光:消除裂纹,获得光滑平整表面。 3.切割:使玻璃断开。 4.钻孔。 5.刻花:用砂轮等工具。 6.磨边:磨除棱角,粗糙截面。 7.喷砂:盆腔压缩空气,将磨料射到表面形成花纹。 6. 造型和材料结构工艺之间的关系 材料和工艺是产品设计的物质技术条件,是实现产品设计的必要条件。设计通过材料和工艺转化为实体产品,材料和工艺又通过设计实现自己的价值。产品设计中,灵活运用多种加工工艺手段,使造型充分表现材料本身的质地美,或达到不同质感效果,这样才能使造型外观赋予变化。 19.学习心得 通过学习这门课,我对产品设计材料与加工工艺有了初步了解,也了解了今后产品对材料的具体应用,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,他不是一般的艺术设计,而是工程技术与艺术美学相结合的设计体系。产品造型设计中所涉及到的材料及工艺将对产品造型美感产生极大的影响,作为一名工业设计大学生,要好好学习这门课程,了解基础知识,为以后工业设计工作打下良好基础。