1、课件1武汉工业学院机械工程学院武汉工业学院机械工程学院工业设计专业工业设计专业课件2课程情况总体简介 授课学时： 计划学时40，实际38学时，理论36学时，实验2学时。 课程性质： 必修学科基础课。为产品设计提供技术支 持，保证设计的可行性。 课程目录：第一章 概论（6学时） 第二章 金属材料（4学时） 第三章 非金属材料（6学时） 第四章 金属材料的成型工艺（6学时） 第五章 非金属材料的成型工艺（ 10学时） 第六章 金属设计材料的表面处理（ 4学时） 复习（ 2学时） 课件3第一章第一章 概论为什么学？为什么学？如何学？如何学？1. 求职的需要求职的需要2. 设计构思的基础设计构思的基础
2、 3. 设计创新的法宝设计创新的法宝1. 网上学习网上学习2. 市场、展览会市场、展览会 3. 实践、积累实践、积累课件4为什么学习本课？为什么学习本课？1. 求职的需要求职的需要招聘说明：高级工业设计师4人1、工业设计专业大专以上学历；2、1年以上工业设计工作经验（有家电设计经历者优先）；3、有超强的手绘功底、熟练运用二维软件，三维建模与 渲染软件；4、有很强的责任心和职业精神，做事认真负责，积极进 取，善于沟通，具备一定的管理能力和沟通能力； 5、对产品结构、材料和加工工艺有深入了解。课件52. 设计构思的基础设计构思的基础 Materials, as the unprocessed st
3、ate of design before it is even touched by the idea, are a way to really start from scratch explaining the process. 归根到底，用材的不当，是导致设计失败的重要原因。课件63. 设计创新的法宝设计创新的法宝Cane table课件7课件8课件9课件10“FAMILY”Backpack ChairThe HangerChairThe Table课件11课件12你知道这是什么材料吗？你知道这是什么材料吗？课件13如何学好本课？如何学好本课？1.网上学习：网上学习： 至少找到至少找到3个
4、工业设计相关、材料相关网站，个工业设计相关、材料相关网站， 每周至少浏览学习一次。每周至少浏览学习一次。2.市场、展览会参观：市场、展览会参观： 每周至少一次到高档电器产品商店调查，学会欣赏产品，每周至少一次到高档电器产品商店调查，学会欣赏产品， 学会发现学会发现 问题，掌握涉及材料流行趋势。问题，掌握涉及材料流行趋势。3.实践、积累：实践、积累： 至少利用一次假期时间到工厂进行材料工艺实习，提高对材料的认至少利用一次假期时间到工厂进行材料工艺实习，提高对材料的认 知和分析能力。知和分析能力。 具有强烈的好奇心和求知欲课件14设计与材料设计与材料 翻开人类进化史，我们不难发现，材料的开发、使用
5、和完善贯穿其始终。人类从石器时代、陶器时代、铜器时代、铁器时代步入当代的人工合成材料时代，材料早已成为人类赖以生存和生活中不可缺少的重要部分，它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。课件15设计与材料 材料及工艺是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。 设计通过材料及工艺转化成实体产品，材料及工艺通过设计实现其自身的价值材料特性影响产品设计。维持产品形态满足产品功能要求产品设计只有选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。课件16设计与材料 新材料、新工艺为设计的可行性创造条件，对设计提出要求，给设计带来飞跃，出现新的设计风格，产生新的功
6、能、新的结构和新的形态。 新的设计构思也要求材料与工艺来实现。这对材料及工艺提出了新的要求，促进了材料科学的发展和工艺技术的改进与创新。课件17设计与材料 以家具中的椅子为例，可以看出椅子设计造型的变化与发展和椅子材料的应用与发展是相辅相成、相互影响、相互促进和相互制约的。 明代家具-圈椅课件18设计与材料 在现代设计发展的进程中，设计师们在材料的运用上给我们留下了丰富的宝贵经验。自18世纪欧洲工业革命以来，随着科学技术的发展，出现了各类新材料、新工艺，给家具造型带来了新的生命 瓦西里椅课件19设计与材料 20世纪三四十年代以后， 由于合成树脂的迅速发展和高频胶合技术的应用，产生了一种新的椅子
7、形态胶合板椅，它改变了原有木材的特性，其结构、强度等均发生了变化，赋予椅子新的造型风格。 胶合板椅课件20设计与材料 新的合金技术和合成化学技术也为椅子提供了各类高性能的轻质合金材料及高分子聚合材料，这一系列材料的问世，为椅子造型设计开辟了更广阔的领域。 S形塑料椅 课件21设计与材料 用乙烯基布缝制成一个锥状袋子，内装颗粒状聚苯乙烯泡沫球，此款布袋椅完全抛弃了家具设计的结构，适宜使用者所采取的各种坐姿。 Sacco椅课件22设计与材料 各种新材料、新工艺的出现，给椅子造型带来了新的生机，为椅子造型设计提供了更多的造型方法和手段，产生了完全崭新的造型风格。 图1-6 玻璃椅子 课件23设计与材
8、料 材料的不同，必然带来设计的不同，新的材料会产生新的设计，产生新的造型形式，给人们带来新的感受。 图1-7 充气椅子课件24 拿到设计项目后，需要想象和逐步形成将被加工产品的外形。 有了良好的材料与工艺的知识基础后，就可以提出一系列可能的设计方案，又能在一定程度上确信它们是可被加工的。课件25社会分工不同产品设计评审中，要进行可制造性的讨论。设计师要有精神准备去维护设计方案的合理性。在设计过程中，与工程人员有必要进行沟通和协作。设计师必须了解材料及加工的知识。课件26从设计到产品天敏子弹头摄像头从最初的设计到形成产品都经过了哪些环节？课件27天敏子弹头摄像头J-CAM课件28外观设计天敏子弹
9、头的设计草图 手画草图，将自己的的想法粗略地在纸上体现，画出简易的大体外观。 在 ID 小组讨论后决定后，用 Rhino 犀牛工业造型软件先画几个三维的外观效果图，经讨论大致确认后，把这个粗略的外观图纸文件送去打版中心进行 CNC 三维雕刻打“手版”，然后对实体模型进行评审，然后会根据模型计师进行不断的修改，这个过程是要将摄像头的最后所要实现的外观确认。外观打样后，即进行结构论证和设计工作，一般使用 “ PRO-E ”软件，结构设计。 课件29设计材料、模具应如何设计、出模方式等，需要跟模具设计师做大量的讨论沟通，也要做很多的样版来做试验。在结构设计阶段，需要丰富的模具知识，跟模具设计师的大量
10、沟通 天敏子弹头三维外观效果图 具体的内部尺寸确定，那时设计师就可以将 PCB 板的尺寸给硬件工程师，在设计同时， PCB 的设计从现在开始也在同步地进行，相互之间也要做大量的沟通，有时为了争一点点空间，相互争个面红耳赤。 外观设计课件30为了检查结构尺寸和 PCB 板的配合，还要做结构手板，经过检测，如果外观有问题或者内部结构与 PCB 板不合，再进行修改。修改外观其实是一个反复的过程，直到所有的设计达到最好的配合，最终确定模具，才正式开始交 PRO-E 图纸给专业的模具厂制造模具。从外观到结构，这个设计的时间最长，不确定的因素也很多，通常要两三个月，之后就快起来了。外观设计课件31外观设计
11、外观设计的工序： 灵感：手绘草图 确认大体外观 实践：软件 pro-e 或犀牛等画出大致外观 初期颜色确定：用 3D MAX 进行渲染 用 pro-e 做出内部的结构，实现外观所需要的 做手版，目的：确认外观、检查结构与 PCB 配合 修改结构图 制造模具（大约 30 天） 课件32设计PCB板设计设计PCB板 外观的内部结构确定的同时，硬件工程师就可以根据所给的内部结构尺寸，绘制原理图。首先是确定方案，因为摄像头有多种方案可以选择，所以就首先要确定好方案。然后才能用 POWERPCB软件，开始绘制原理图。 课件33原理图绘制好后，将其转换成网表，再在POWERPCB里面把网表导入POWERP
12、CB ，制作成PCB文件。然后开始绘制PCB板边框，将模具所要求一些固定的位置譬如定位孔、灯、电源插座的位置最先确定下来。再对PCB板进行布局、布线。布局主要是保障大功率元件要互相隔远点，滤波电容要和其对应的IC管脚挨近点等；布线主要考虑的是：电源和地线尽量粗，容易受干扰的线要注意保护等。 PCB板设计然后就是整理BOM（Bill of Material物料清单）表，根据原理图，看有没遗落以及多出元件。检查无误后,就可以发手板了。手板的制造有一定的时间，制作完后,再返回给硬件工程师进行贴元件、调试。调试就是看效果如何，如果效果不满意，就继续进行修改，调试，反复达到最好效果。课件34PCB板设计
13、大体的设计流程：大体的设计流程： 1. 确定方案. 2. 根据方案绘制原理图 3. 将原理图导成 PCB 文件 4. 绘制 PCB 边框 , 及其模具所要求的固定位置 . 5. 对 PCB 板进行布局 , 布线 . 6. 整理 BOM 表 7. 检查无误后 , 发手板 . 8. 手板打回后 , 贴元件 , 然后调试 . 9. 调试无误后 , 开始生产课件35模具设计模具 外观设计已经确定好了，就是将理念中的设计，变成现实中的模具。这个阶段是和 PCB 设计同时进行的。因为是新开模具，从设计到实际的注塑，有许多问题都有待解决。因为如果 品结构设计的不合理，就容易引起产品的各种缺陷：缩印、熔接痕、
14、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边 。所以模具制造要 综合考虑成品后工艺性和零件性能 ，注意模具的开模方向和 分型面 ， 尽量 消除分模线对外观的影响，以保证模具的美观性和性能。 模具完成后还需做最终的检查 ， 确认产品图纸和实物（样品）的形状差异，确认表面的粗糙、拉伤等等问题，还要进行全体长、宽、高和弯曲度等等的确认 课件361 、注塑 模具制造好了，就可以注塑了，通常到这个阶段，容易出现不良现象，譬如充料不足、溢料、龟裂、气泡等等问题，这些都需要模具设计师、注塑师一起讨论解决。所以每一次的注塑都要耗费设计师们许多精力去解决这些问题，让模具尽量做到最完美。 课件372 、喷油工序 外观的颜色确定了
15、，外壳进行大量注塑生产后，得到“素材”，接着就是进行喷油这道工序。这到工序绝对是精密严谨的过程，一个成功的喷油，需要这样一个车间 10 万级无尘车间。要得到好的喷油效果，首先必须解决的关键问题是如何将底料沾的灰尘除去。开始是人工檫拭表面的灰尘，做最初期的除尘处理，然后用鼓风机吹，做二次除尘，除尘这道工序关系到喷出来的后的效果如何，所以至关重要，而除尘最重要方式“静电除尘”。将经过初期除尘处理的模具底料固定在支架上，大概 4 个一组，通过流水线进入“静电除尘柜”内，进行比较彻底的清理。 静电除尘喷枪 课件38给子弹头外壳喷漆 成功除尘后的模具，再通过流水线，进入“底漆喷柜”，底漆需要喷几道，装在
16、支架的底料在喷漆的时候是高速旋转的，以保持喷漆的厚度均匀。 课件39底漆喷好后，就是喷面漆，仍旧是流水线自动作业，最后是喷 UV 漆。 UV 漆就是最表面保持面漆无论磕碰，或者用手指甲刮也不留下痕迹的最关键一道漆。所有喷漆完后，最重要的烘干，特别是喷过 UV 漆后，如果任由晾干，恐怕要等一年的时间！所以需要采用紫外线照射烘干技术，只需要很短的时间就可以让漆干透。 因为是紫外线烘干，所以不可靠近拍摄，只能通过 UV 固化检查口看到里面反射的强光 课件40喷油：喷油：1 、除尘：手檫，鼓风机吹保持底料表面的清洁 2 、将起固定在支架上，几个一组 3 、进入静电除尘 4 、喷底漆，至少几道 5 、喷
17、面漆 6 、喷 UV 漆 7、 紫外线烘干 课件41PCB 板生产与外壳的生产是同时进行，根据已经设计好的 PCB 板文件以及要求进行大量生产后，再根据表和丝印图进行贴片，按照要求焊上元件。生产完毕后，再进行测试，保证生产出来的是合格品。这整个过程才是完整的PCB板生产。 正在上锡膏，PCB板在中间的钢网板下相应的位置 首先是给PCB板刷锡膏。刷之前PCB板要进行高打100多度的烘烤，将水分都蒸发。然后工人会检查一下PCB板是否有断裂等问题，将有问题的PCB板挑出。留下合格的PCB板刷锡膏。将PCB板放在特制的钢网板下，对应相应需要刷锡膏的点。上面机器一过，就将锡膏均匀的刷在PCB板子上。这里
18、的钢网板可是特别制作给此款摄像头的，这里要说明的是，每一款不同产品的钢网板都是特别制作的，以对应相应需要刷锡膏的地方。 课件42自动贴片 大致检查完刷完锡膏的PCB板是否均匀，接着就是给PCB贴片了，贴片的工序采用全自动方式。首先将需要的物料分别装入相应的装料盘呢，用电脑设计好程序，贴片机按照程序，接受各种贴片元件的自动贴片。像SENSOR这样的元件就是用贴片机“贴”上去的。 课件43IR（ Infra-red） 炉 所有元件贴完后，要再检查一下是否有漏贴现象。之后的 PCB 板还要过 IR 炉，进行加热，让 PCB 板的锡膏和贴片元件通过 IR 炉后，因加热而更加粘合，整个过 IR 炉热度的
19、要求是非常严格的，需要分多个阶段，循序地开始升温加热再加热，这个过程也由电脑程序在控制着。 课件44由于并不是所有的的元件都是可以自动贴片，有的必须是焊接上去，也有的元件无法经受住 IR 炉的热度，所有 PCB 板还需要进行“后焊”，将剩余的元件人工焊接上去，譬如， USB 的线座、晶振、电解、电阻等等。 焊接完元件后，然后检查是否有漏焊、假焊、虚焊的现象，再进行补焊。 人工焊元件 课件45搽拭中 另外整个 PCB 板生产的过程有一个非常重要却容易被忽视的环节：因为生产过程难免有粘惹灰尘，而在子弹头生产中，几乎在每个生产环节都会用一种特殊的布料 - 裘皮，将 COMS 传感器表面油渍搽、灰尘拭
20、掉 , 容易因为沾灰而会直接导致以后成像的效果 , 这个工序就更显重要 课件46PCB 板生产 : 刷锡膏 贴片 过 IR 炉 后焊 补焊 清洁 PCB 课件47装镜头： 利用手啤机，将镜头嘴压入镜头帽中，压入之前，要先检查镜头嘴是否有破损现象，保证镜头是完好无损的，压入后，也要检查镜头嘴与帽之间是否有空隙，有空隙那就是不合格品，同样不能用。 装镜头课件48涂润滑油 镜头压入后，工人在镜头嘴与帽之间涂了一层润滑油，因为铝合金做的镜筒和塑胶做的镜头座难免因为之间的摩擦而导致磨损，加入一写润滑油就可以减轻此的损失，这个工序是很多厂家都没做到的或者是省略的。 课件49注意要清洁干净镜头，才能保证以后
21、透光度和成像的清晰度。然后将已经生产好的 PCB 板和镜头用螺丝固定好，在装上调节镜头的圈。 固定 PCB 板和镜头 课件50穿线 而与此同时，外壳也在另一条装配线上生产着。首先需要检查一下外壳将有划伤，磨损等有瑕疵的全部挑出来，这些都是不合格品，不能使用。然后就是将 UBS 线装入外壳。然后用螺丝固定摄像头上半部分，与底座的连接杆。 把已经固定好的 PCB 板和镜头卡入外壳底部，将尾罩灯装上，就可以把外壳的上部分也装上了。再打上螺丝，就可以锁住上下盖。最后仍旧不要忘记，把镜头的灰尘搽干净。 课件51贴防伪标 底座的需要贴 QC 、防伪标，还要给子弹头装上脚垫。这个工作可以另开一条装配线同时进
22、行。 课件52将所有配件都装配好后，需要做的最重要的事就是 QA 全检，譬如检验一下镜头调焦处的松紧度，再进一步的检查装配好的摄像头是否在装配过程中有划伤。摄像头要是完全的合格品，就不单是简单将所有的零件装配，更重要的是装配前后的质检工作，要产品质量过的硬，就不能在任何的细节上有所马虎。 检查调节圈以及主体与底座的松紧度 对照色卡检查色差 课件53材料是设计体现的起点。选材是设计之初应考虑的问题选材的要求：满足使用要求体现风格与创意质感材料的创新：传统材料的新用法、新材料的采用成本材料本身工艺性应与加工设备和生产技术相适应健康及环保经济实用美观课件54材料：不能做什么对设计的制约能做什么创造性
23、地探讨材料的应用设计师赋予材料真正的价值使用价值审美价值课件55第四节 材料的分类材料的分类 1。按材料的发展历史分类。按材料的发展历史分类 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，如木材、竹、棉、毛、皮革、石材等。 第二代的加工材料能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。第三代的合成材料能用化学合成方法将石油、天然气和煤等原料制造而得的高分子材料，如塑料、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的变化具有应变能力，拥有潜在功
24、能的高级形式的复合材料。课件56材料的分类材料的分类2 按材料的物质结构分类按材料的物质结构分类 课件57材料的分类材料的分类3.按材料的物理状态分类 固态 液态 气态课件58 按材料用途分类按材料用途分类 机械加工材料； 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 ； 耐腐蚀材料；包装材料等等课件59材料的分类材料的分类4.按材料的来源分类 1）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，如木材、竹、棉、毛、皮革、石材等。 （2）加工材料利用天然材料经一定程度的加工而得到的材料，有人造板、纸、水泥、金属、陶瓷、玻璃等。 （3）人造材料
25、用化学方法生成的新材料。如用合成方法将石油、天然气和煤等原材料制造得的如塑料等。课件60材料的分类材料的分类5.按材料成分分类1)有机材料：塑料、橡胶、有机纤维（皮、木材、羽毛、草等）2)无机材料：金属、硅酸盐、玻璃（石材、黏土、宝石等）3)复合材料：玻璃纤维增强树脂等4)其它材料：元素有机物、有机配合物、碳素石墨、金刚石、碳纤维等课件61材料的分类材料的分类6。按材料的形态分类按材料的形态分类(1)线状材料线状材料 设计中常用的有钢管、钢丝、铝设计中常用的有钢管、钢丝、铝管、金属棒、塑料管、塑料棒、木管、金属棒、塑料管、塑料棒、木条、竹条、藤条等条、竹条、藤条等。 课件62材料的分类材料的分
26、类6按材料的形态分类按材料的形态分类 (2)板板状材料状材料 设计中所用的板材有金属板、木板、塑料板、皮革、纺织布、玻璃板、纸板等。 课件63材料的分类材料的分类6 按材料的形态分类按材料的形态分类 (3)块块状材料状材料 设计中常用的块材有木材、石材、设计中常用的块材有木材、石材、泡沫塑料、铸钢、铸铝、铸铁、油泡沫塑料、铸钢、铸铝、铸铁、油泥、石膏等。例如，采用整块榉木泥、石膏等。例如，采用整块榉木制作的椅子制作的椅子 课件64第五节 材料的一般性质 材料的性质多种多样，作为工业设计同学，主要应掌握材料的性质多种多样，作为工业设计同学，主要应掌握和了解以下材料的基本性质知识和了解以下材料的基
27、本性质知识 一、材料的密度一、材料的密度 （1）密度）密度 单位体积物质的质量称为该物质的密度。反映材料的轻、重。决定着产品轻巧等使用属性。密度（）可用下式表示： =m/v 式中：密度，g/cm或kg/m； m材料的质量，g或kg； V材料在绝对密实状态下的体积（不包括孔隙在内的体积），CM或M。课件65（2）视密度（表观密度）视密度（表观密度） 视密度视密度，俗称“容重”，是指建筑材料在自然状态下，单位体积的质量。 表现密度（0）可用下式表示： 0=m/v0 式中：0堆积密度，g/CM或kg/M；m材料的质量，g或kg；V0材料在绝对密实状态下的体积（不包孔隙在内的体积），CM或M。 课件6
28、6 水的密度为1103 kg/m3。 密度小于5103 kg/m3 的金属称为轻金属, 如铝、镁、钛及它们的合金。 密度大于5103 kg/m3的金属称为重金属, 如铁、铅、钨等。轻金属多用于航天航空器上。 课件67 材料名称材料名称 密度（密度（g/CM） 表观密度（表观密度（g/CM） 石膏 2.602.75 0.81.8 花岗岩 2.62.9 2.52.8 石灰岩 2.6 2.02.6 普通混凝土 2.6 2.22.5 烧结陶瓷 2.52.8 1.61.8普通松木 1.550.380.7钢材 7.857.85几种常用材料的密度和表观密度：几种常用材料的密度和表观密度： 课件68二。熔点二
29、。熔点(单位：单位：) 纯金属由固态转变为液态时的温度纯金属由固态转变为液态时的温度 有些非金属材料没有明显的熔点有些非金属材料没有明显的熔点（如：高分子材料、热固性树脂、陶瓷材料等） 课件69三。比热容（单位：（单位：J/(kg-K) ） 将1kg重的材料温度升高1所需要的热量。课件70四。热导率（热导系数）（单位；（单位；W/(mK)） 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。课件71五。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
30、子材料金属材料陶瓷材料 体膨胀系数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。课件72六。强度六。强度 材料在静载荷材料在静载荷(外力外力)作用下抵抗塑性变形和破坏作用的能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。力，包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。课件73七。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塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后仍保持外力作用时的形状而不破裂的性能。 材料的塑性指标：材料的塑性指标： 断面收缩率断面收缩率 : 伸
31、长率伸长率 ： %100原断面积拉断后断面积原断面积%100拉伸前的长度拉伸前的长度拉断后的长度课件74八。脆性与韧性脆性：材料在受外力作用达到一定限度时， 无明显变形而突然破坏的性质 脆性材料的变形曲线，其特点是材料在接近破坏时，变形仍很小。混凝土、玻璃、砖、石及陶瓷等属于脆性材料。它们抵抗冲击作用的能力差，但是抗压强度较高。 韧性：材料在冲击载荷或震动载荷作用下， 能承受很大变形而不破坏的能力，也称冲击韧性课件75九。硬度九。硬度 材料抵抗其他物体压入自身表面的能力，反映材材料抵抗其他物体压入自身表面的能力，反映材料局部塑性变形的能力料局部塑性变形的能力金属材料的硬度：金属材料的硬度： 布
32、氏硬度（布氏硬度（HB） 洛氏硬度洛氏硬度(HRA、HRB、HRC) 维氏硬度维氏硬度(HV)课件76十。耐磨性 指材料表面抵抗磨损的能力。 磨损包括氧化磨损、咬合磨损、热磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损等 。 材料的耐磨性与硬度、强度及内部构造有关，一般说来，硬度大的材料，耐磨性较强，但是不易加工。 在工程中，有时可用硬度间接推算材料的强度。建筑中用于地面、踏步、台阶、路面等处的材料，应具有较高的耐磨性。 课件77十一。导电性与电绝缘性导电性是材料传导电流的能力。用电导率来衡量。电绝缘性与导电性相反。用电阻率、介电常数、击穿强度表示。电阻率、击穿强度越大，电绝缘性越好，介电常数越小，电绝缘性越好
33、。课件78十二。材料的化学性能十二。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。它主要包括；（1）耐腐蚀性）耐腐蚀性：材料抵抗周围介质腐蚀破坏的能力。如不锈钢、玻璃钢、氮化物、碳化物的陶瓷、玻璃、钛合金等有较好的耐腐蚀性。碳钢、铸铁的耐腐蚀性较差。（2）抗氧化性：）抗氧化性：材料在常温或高温时抵抗氧化作用的能力。对金属材料进行表面处理提高其抗氧化，一些合金钢、以及上述耐腐蚀性材料都属抗氧化材料。（3）耐侯性：）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。如玻璃、陶瓷的耐候性好，塑料的耐候性差。 课件79第六节第六节 造型材料应具
34、有的特性造型材料应具有的特性课件80第六节第六节 造型材料应具有的特性造型材料应具有的特性 指人的感觉器官对材料作出的综合印象指人的感觉器官对材料作出的综合印象, , 包括人的感觉系统对因材料所给与的生理包括人的感觉系统对因材料所给与的生理剌激所作出的反映。剌激所作出的反映。 课件81课件82课件83 指所选用材料对环境条件和自然因素的变化，指所选用材料对环境条件和自然因素的变化，以及周围介质可能的破坏作用的耐受和抵抗能力。以及周围介质可能的破坏作用的耐受和抵抗能力。这种能力越强越好。这种能力越强越好。影响耐侯性的常见因素：影响耐侯性的常见因素： 物理因素物理因素 日、风、雨、潮、高温、冰冻等
35、； 化学因素化学因素 酸、碱、腐蚀性微量元素等课件84 材料通过加工而获得所需产品形状的难易程度。材料通过加工而获得所需产品形状的难易程度。 不同材料的加工成型方法不同：不同材料的加工成型方法不同： 加工工艺性能优良, 具有切削加工性（车、钻、锤、磨、铣、刨等）；热加 工成型（铸造、锤锻、轧制、拉拔、挤压等）。 一种优良的造型材料, 用途极广。可切削加工（锯、刨、打孔、组合等），可压制成型； 可塑性极好，可以在较低温度条件下加工成型（注射、挤压、模压、浇铸、缠绕、烧结、真空成型、吹塑等）；二次加工工艺成型（以塑料的板、片、模、管及模制品为原料, 经过机械加工、热成型、接合、表面装饰等）。课件8
36、5 造型产品表面能够从防止物理和化学损造型产品表面能够从防止物理和化学损坏，以及提高和改善材料表面的装饰效坏，以及提高和改善材料表面的装饰效果出发而进行性再加工的性能果出发而进行性再加工的性能课件86 课件87 设计师： 斯蒂芬.纽拜课件88 镜面抛光工艺的应用，使普通的餐桌变得生动活泼 坐在桌子旁吃水果并欣赏桌上风景,即使坐在旁边也是享受 设计师：罗恩.阿拉德( Aon Arad ) 课件89 酸蚀工艺的应用，在不锈钢片上加工制作图形不再需要将整片金属全部剪开 相对于激光切割具有相同的加工复杂图形能力，但成本低的多设计师：山姆.布克斯顿课件90课件91 什么是美？什么是美？ 什么是造型材料的
37、美学？什么是造型材料的美学？ 工业造型材料的美学如何体现？工业造型材料的美学如何体现？课件92 什么是美？什么是美？美是和谐，美是快感美是和谐，美是快感 什么是造型材料的美学？什么是造型材料的美学？研究研究材料的审美规律、创美规律以及材料的加工方法和使用方法材料的审美规律、创美规律以及材料的加工方法和使用方法的学科。的学科。 工业造型材料的美学如何体现？工业造型材料的美学如何体现？它是工业造型设计基本构成的三大感觉要素（形态感、色彩感、它是工业造型设计基本构成的三大感觉要素（形态感、色彩感、材质感材质感( (质感质感) )）之一）之一课件93 1.1 质感的定义 1.2 质感设计在造型设计中的
38、作用？ 1.3 如何进行造型质感设计？ 造型质感设计的原则有哪些？课件941.1 质感的定义：物体物体构成材料和构成形式构成材料和构成形式不同而不同而体现的体现的表面特征表面特征 质感的形式要素质感的形式要素肌理肌理 质感的内容要素质感的内容要素质地质地 质感的两个基本属性：质感的两个基本属性：产品表面：产品表面作用于人的触觉和视觉系统的作用于人的触觉和视觉系统的刺激刺激性信息，如软硬、粗细、冷暖、凸凹、干湿、滑涩等性信息，如软硬、粗细、冷暖、凸凹、干湿、滑涩等：产品表面传达给人知觉系统的意义信息产品表面传达给人知觉系统的意义信息，如，如材质类别、性质、机能、功能等材质类别、性质、机能、功能等
39、课件95质感的形式要素质感的形式要素肌理肌理 肌理是质感最主要的特征！肌理是质感最主要的特征！ 能将肌理处理的十分恰当，基本上就会形成好质感能将肌理处理的十分恰当，基本上就会形成好质感：由于材料表面的配列、组织构造不同，使人得到：由于材料表面的配列、组织构造不同，使人得到触觉质感和视觉质感触觉质感和视觉质感；或指物体表面的组织构造；或指物体表面的组织构造； 按人的生理和心理感觉分为：按人的生理和心理感觉分为： 触觉质感触觉质感（触觉肌理或一次肌理）：凹凸、粗细 视觉质感视觉质感（视觉肌理或二次肌理）：花纹、图案 按材料的物理和化学特性分为： 自然质感 人为质感课件96触觉质感触觉质感 触觉质感
40、是人对质感认识的主要体验和感觉触觉质感是人对质感认识的主要体验和感觉 和味觉、嗅觉一样，属于初级感觉或粗觉，初级感觉或粗觉，靠人手及皮肤接触外界物体（产品），直接刺激接触部位游离神经末梢带给人的感觉课件97触觉质感举例课件98课件99：温觉、压觉、痛觉、位置觉、振颤觉等。： 按刺激性质分： 快适的：细滑、柔软、光洁、湿润、凉爽、娇嫩 厌憎的：刺、烫、麻、辣、粘、涩、粗、乱 按刺激后效分：短暂的模糊的；长久的鲜明的：皮肤弹性与物面（或刚性、挠性、弹性、脆性） 之间的摩擦作用所产生的生理刺激信息 物体表面微元的构成形式表面结构，是产生不同触觉质感的主因。 物面微元凹凸，规则有序产生快适的触觉质感（
41、均匀的频率变化触觉）；不规则，产生不快适触觉质感（大小不等量的混乱刺激）触觉质感的构成触觉质感的构成课件100视觉质感视觉质感 视觉质感视觉质感是触觉质感的综合和补充是触觉质感的综合和补充 在心在心理学中它理学中它与听觉共称为精觉，与听觉共称为精觉，靠眼睛的观察而感知外界物体（产品）表面，并结合人类长期触觉经验的积累，在头脑中做出的质感反应课件101课件102视觉质感视觉质感课件103日本仿真石壁纸课件104视觉质感的特点 它是触觉质感的综合与补充 间接性、经验性、知觉性、遥测性 不真实、综合、估量 可利用视觉错觉，营造假象的触觉质感 视觉质感设计中，应注意区别 远距离的和近距离的视觉质感 室
42、内的和室外的视觉质感 固定形态的和流动形态的视觉质感 主体表面的和背景表面的视觉质感 实用的和审美的视觉质感课件105视觉质感特点的应用 在工程塑料上烫印铝箔呈现金属质感 在陶瓷上真空镀上一层金属 在纸材上印制木纹、布纹、石纹等 在视觉中造成假像的触觉质感在工业造型设计中应用较为普遍。课件106小结：触觉质感和视觉质感的特征小结：触觉质感和视觉质感的特征感知感知生理性生理性性质性质质感印象质感印象触觉触觉质感质感人的表面人的表面物的表面物的表面手、皮肤手、皮肤触觉触觉直接、体验、直觉、近测、直接、体验、直觉、近测、真实、单纯、肯定真实、单纯、肯定软硬、冷暖、粗细、软硬、冷暖、粗细、钝刺、滑涩、
43、干湿钝刺、滑涩、干湿视觉视觉质感质感人的内部人的内部物的表面物的表面眼眼视觉视觉间接、经验、知觉、遥测、间接、经验、知觉、遥测、不真实、综合、估量不真实、综合、估量脏洁、雅俗、枯润、脏洁、雅俗、枯润、疏密、死活、贵贱疏密、死活、贵贱课件107材料的自然质感材料的自然质感 材料的自然质感是材料本身固有的质感，是材料的成材料的自然质感是材料本身固有的质感，是材料的成分、物理化学特性和表面肌理等物面组织所显示的特征分、物理化学特性和表面肌理等物面组织所显示的特征 。 自然质感突出材料的自然特性、强调材料自身的美感、自然质感突出材料的自然特性、强调材料自身的美感、关注材料的天然性，真实性和价值性。关注
44、材料的天然性，真实性和价值性。材料的人为质感材料的人为质感 材料的人为质感是人有目的地对于材料表面进行技术材料的人为质感是人有目的地对于材料表面进行技术性和艺术性加工处理，使其具有材料自身非固有的表面特征。性和艺术性加工处理，使其具有材料自身非固有的表面特征。 产生同材异质感，和异材同质感。产生同材异质感，和异材同质感。课件108 材料的感觉特性材料的感觉特性的描述的描述课件109 材料感觉特性的材料感觉特性的测定测定 针对每组感觉特性制针对每组感觉特性制作了感觉量尺，在量作了感觉量尺，在量尺上标注这尺上标注这7种材料种材料的感觉特性的感觉特性(见表见表33)。在。在“温暖温暖凉凉爽爽尺度上，
45、皮革尺度上，皮革与木材是较温暖的，与木材是较温暖的，而金属则是最凉爽的；而金属则是最凉爽的；在在“光滑一粗糙光滑一粗糙”尺尺度上，玻璃、金属与度上，玻璃、金属与陶瓷都属比较光滑的，陶瓷都属比较光滑的，而木材则是最粗糙的；而木材则是最粗糙的；在在“时髦时髦保守保守”尺尺度上，玻璃、陶瓷与度上，玻璃、陶瓷与金属是较时髦的，木金属是较时髦的，木材则被认为是较保守材则被认为是较保守的；在的；在“感性一理性感性一理性”尺度上，皮革、木材尺度上，皮革、木材与陶瓷则被认为较感与陶瓷则被认为较感性的，而金属则较为性的，而金属则较为理性的。理性的。 课件110影响材料感觉特性的相关因素影响材料感觉特性的相关因素
46、 材料的感觉特性是材料给人的感觉和印象，是人对材料剌材料的感觉特性是材料给人的感觉和印象，是人对材料剌激的主观感受。材料感觉特性的塑造是整体的，其构成的激的主观感受。材料感觉特性的塑造是整体的，其构成的因素众多，通常表现为：因素众多，通常表现为：1.材料的种类材料的种类课件111 2.材料成型加工工艺和表面处理工艺材料成型加工工艺和表面处理工艺 材料的感觉特性除与材料本身固有的属性有关外，还材料的感觉特性除与材料本身固有的属性有关外，还与材料的成型加工工艺、表面处理工艺有关，常表现为同与材料的成型加工工艺、表面处理工艺有关，常表现为同质异感和异质同感，质异感和异质同感， 不同的加工方法和工艺技
47、巧会产生不同的外观效果，不同的加工方法和工艺技巧会产生不同的外观效果，从而获得不同的感觉特性。从而获得不同的感觉特性。 课件1123其他因素其他因素 材料感觉特性在很大程度上受时代的制约，与时代的材料感觉特性在很大程度上受时代的制约，与时代的科技水平、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系。科技水平、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系。 由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯等的差异，材料的感觉特性只能相对比较而言。等的差异，材料的感觉特性只能相对比较而言。课件113锻造工艺的美锻造工艺的美课件114铸造工艺铸造工艺课件115焊接工艺焊
48、接工艺课件116铆接工艺铆接工艺课件117编织工艺编织工艺课件118车削工艺车削工艺课件119磨削工艺磨削工艺课件120电镀工艺电镀工艺课件121喷砂工艺喷砂工艺课件122课件1231.2 质感设计在造型设计中的作用？课件124课件125课件126课件127 例：青铜、铝合金、石膏等材料 成为雕像体之后，人们不再只欣赏这些材料的表面，更是赞叹它们富有有生命力的质感美！1.2 质感设计在造型设计中的作用？课件128 当不同的材料经加工而组合成为一个完整的产品之后，人的质感就不仅仅停留在材料的表面上，而升华为产品整体的质感上 对质感的认识，应该从对材料的局部认识过程过渡到对造型物整体质感的认识上1
49、.2 质感设计在造型设计中的作用？课件1291.2 质感设计在造型设计中的作用？ 质感赋予造型设计以灵性质感赋予造型设计以灵性! ! 利用质感设计可以做到利用质感设计可以做到同材异质感同材异质感、异材同质感异材同质感，从而使设计更加灵活多样、变化无穷！从而使设计更加灵活多样、变化无穷！课件130 同材异质感同材异质感 工程塑料饰面：同一种工程塑料表面可进行涂装、电工程塑料饰面：同一种工程塑料表面可进行涂装、电镀、喷砂、烫印等处理获得多种质感效果；镀、喷砂、烫印等处理获得多种质感效果； 玻璃饰面：同一玻璃器皿，表面可作冷加工、热加工、玻璃饰面：同一玻璃器皿，表面可作冷加工、热加工、磨刻、蚀刻、喷
50、砂、化学腐蚀等处理，从而产生效果磨刻、蚀刻、喷砂、化学腐蚀等处理，从而产生效果各异的丰富的质感纹、涡纹、带状纹、皱状纹等纹理各异的丰富的质感纹、涡纹、带状纹、皱状纹等纹理变化，成为丰富的质感系列变化，成为丰富的质感系列; 异材同质感：异材同质感： 对物面固有质感作破坏性的化学加工处对物面固有质感作破坏性的化学加工处理，赋予物面新的非固有质感或其它质材的质感，使不理，赋予物面新的非固有质感或其它质材的质感，使不同材质有统一的质感同材质有统一的质感 与同材异质感相比，异材同质感有伪装性，假借性，与同材异质感相比，异材同质感有伪装性，假借性，在质感设计中的作用是变化中增强统一在质感设计中的作用是变化
