第一章 产品造型设计材料与工艺

1、2022/2/11课时数：42+8工业设计课程：数学、英语、思政、体育等设计素描、色彩画、造型基础、视觉传达、产品效果图、透视图、摄影、艺术鉴赏等：用于产品设计、加工成型及表面处理等必须的一类课程。包括机械制图、机械设计、工程力学、电路基础、造型造型材料与工艺材料与工艺等等：利用计算机表现、提高设计效率的一类课程，包括c语言、CAID1(coredraw)、CAID2(3dmax)、CAID3（pro/e)、计算机绘图等：产品设计1、产品设计2、毕业设计等本课程的本课程的主主 要要 内内 容容 v材料与产品设计v产品设计材料的美学基础v产品设计的材料规划v各种设计材料及其加工技术 及其涂装工艺

2、(*) 欣赏几组图片青铜器企业标志（青铜）兵马俑马头 高纯度全铜铸造本体，镀层更亮泽； 方直的线条及边角的弧线，极尽简洁理性。呈现出北欧的风格；出水口带进口起泡器，手感柔和。表面处理下页 铜板铜板已经被证明是一种高稳定、低维护的屋面和幕墙材料。 锌金属最早的应用是作为黄铜中的一种合金组成，锌板在建筑中的应用如屋面、檐口、落水管和其组件，目前钛锌板应用更加广泛。 中国湖南国际会展中心 长沙游泳跳水馆 钛锌合金钛锌合金在机械强度、抗延变性、热膨胀系数等各方面性能均提供了超越传统金属锌产品的性能钛锌屋面和幕墙系统大量地欧美各地应用 玻璃喷砂表面处理下页表面处理下页玻璃喷砂铝合金柜盆玻璃台盆陶瓷浴盆返

3、回玻璃制品塑料制品树脂像框 小矮人 玻璃钢花瓶树脂草坪音响时尚卫浴组合 实木纯木质音箱沃尔伏板式组合家具 实木框架，实木框架，绿色环保。绿色环保。油漆饰面，油漆饰面，高密回弹海高密回弹海绵，高档布绵，高档布艺，艺，汲取中西文化精髓，应用当今顶尖科技，创造出款款沙发精品!竹制工艺品（大楠竹）故宫v故宫，曾是明清两代二十四位皇帝的皇宫 。v明成祖朱棣夺取帝位后，迁都北京，于1406年仿照南京皇宫营建北京宫殿，动用工匠动用工匠23万、民夫百万万、民夫百万，历时14年落成。v故宫占地72万平方米，建筑面积约15万平方米，共有殿宇8707间，都是砖木结构、黄琉璃瓦顶、青白石底座饰以金碧辉煌的彩绘，是世界

4、上现存规模最大、最完整的古代皇家高级建筑群。四面环有高10米的城墙，城墙南北长961米，东西宽753米，城外 有一条宽52米、长3800米的护城河环绕，构成完整的防卫系统。v故宫总体布局为中轴对称，布局严谨，秩序井然，寸砖片瓦皆遵循着封建等级礼制，映现出帝王至高无上的权威。故宫被誉为世界五大宫之一（北京故宫、法国凡尔赛宫、英国白金汉宫、美国白宫、俄罗斯克里姆林宫），并被联合国科教文组织列为“世界文化遗产”。 故宫三大殿v第一座大殿-太和殿太和殿是最富丽堂皇的建筑，俗称“金銮殿”，是皇帝举行大典的地方。殿高28米，东西63米，南北35米，有直径达1米的大柱92根，其中6根围绕御座的是沥粉金漆的蟠

5、龙柱。御座设在殿内高2米的台上，前有造型美观的仙鹤、炉、鼎，后面有精雕细刻的围屏。整个大殿装饰得金碧辉煌，庄严绚丽。v中和殿中和殿是皇帝去太和殿举行大典前稍事休息和演习礼仪的地方。v保和殿保和殿是每年除夕皇帝赐宴外藩王公的场所。保和殿后的云龙石雕，其构图形象生动，堪称石雕艺术的瑰宝。 所用材料非同凡可！所用材料非同凡可！太和殿太和殿太和殿中和殿保和殿汉白玉v故宫外朝三大殿坐落在8米高的汉白玉台基上，气势雄伟。v汉白玉以其白如雪、坚如玉、汉白玉以其白如雪、坚如玉、清丽淡雅、庄重伟岸而成为高清丽淡雅、庄重伟岸而成为高雅宝贵而著称。雅宝贵而著称。v史书记载，数万名劳工在数九史书记载，数万名劳工在数九

6、寒天用了寒天用了28天将这些材料从房天将这些材料从房山运送到了宫里山运送到了宫里 。 楠木v楠木多生长在崇山峻岭里，百姓冒险进多生长在崇山峻岭里，百姓冒险进山采木，很多人为此丢了性命，后世留山采木，很多人为此丢了性命，后世留下了下了“入山一千，出山五百入山一千，出山五百”来形容采来形容采木所付出的生命代价木所付出的生命代价 。v楠木是一种极高档的木材，色泽美丽淡雅，材质坚硬密致、纹理优美均匀、质地湿润柔和，收缩性小，遇火难燃，不折不裂，耐蚀不腐，且有幽香。支撑太和殿的72根大柱，有的直径达到1米以上。v 现在已经看不到楠木的真容！因为经过明朝的看法，楠木物种减少，而该木料成为栋梁之材需要上百年

7、的时间上百年的时间。可谓良才难求，再用整木做大殿的柱子已成奢望。清朝重修时，是用东北的松木代替。 1999年，楠木被列入中国重点保护野生植物名录。金砖v金砖金砖：在苏州御窑村烧制的专供皇家建筑使用的方砖。v太和殿又名金銮殿，源于铺墁在地上的金砖。金砖表面淡黑、油润、光亮、不涩不滑。金砖非金子做的，它还是用泥土以特殊加工方法制造的细料泥砖。单就选土需要7道工序，成砖之后，要求“叩之有声，断之无孔”，可谓制造工艺之高！v正是因为贵如黄金，制作工序之繁杂、工艺之精细使其价值倍增。2005年御窑村金砖制造工艺已被列入国家非物质文化遗产名录。v目前，经过军阀混战、日寇侵华、解放战争，金砖码头都遭到破坏。

8、贡砖贡砖v是山东临清烧制的贡砖撑起了整个皇宫气势磅礴的殿基。v 临清土质细腻，富含铁质，因此烧制的砖异常坚硬，密度是一般砖的3倍。 这些各地的材料大部分经由大运河船运而来，历时11年。因此才有了“先有大运河，再先有大运河，再有北京城有北京城”这句俗语。返回材料与产品设计v材料概述v材料的分类v材料的特性及评价v材料的加工成形与表面处理 v造型材料的基本特性v造型材料的应用及发展(*)本章思考v如何考虑材料与设计的关系？v材料具有哪些主要性质？造型材料应具备什么基本特性？v产品设计中，合理选材的目的？v材料与产品匹配的内涵是什么？ 下次 -材料的感觉特性返回主页材料概述v产品设计产品设计-材料材

9、料-产品的产品的关系关系 产品设计就是 功能设计与美学设计的结合与统一，它集现代科学技术与社会文化、经济、艺术为一体。v材料与产品造型的发展历材料与产品造型的发展历史史产品设计-材料-产品v 功能形态材料和谐影响设计理念物质基础促进发展产品设计产品材料的评价类型与因素材料的特性及评价v材料的基本性质v材料的评价类型与因素v材料与产品的匹配关系(*)材料与产品的匹配关系材料的分类 1、依材料结构（结合键）分： u金属材料 ：以金属和以金属为基的合金。u无机材料：一种或多种金属同一种非金属元素（氧）的化合物。如陶瓷、石材、玻璃、石膏。u有机材料：由许多分子量特别大的大分子组成。如塑料、木材、皮革、

10、橡胶等。u复合材料：由两种或两种以上不同材料复合在一起。如玻璃钢。2、依材料来源分：天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料。3、依材料的形态分：线状材料、板状材料、块状材料。材料的基本性质 使用性质：使用条件下表现出的性质。如力学性质、物理性质和化学性质等。 工艺性质：加工过程中表现出来的性质。如加工性质、铸造性质、焊接功能和热处理功能等。 金属材料:使用性能、工艺性能 非金属材料：物理性能、力学性能、与水相关特性、与热相关特性等 金属材料的性能v使用性能使用性能 v工艺性能工艺性能 金属材料的性能v使用性能使用性能 强度（抗拉、屈服） 弹性（极限、模量E） 塑性（断面收缩率） 硬度

11、（HB、HR、HV） 韧性（冲击值a k） 密度 熔点 导热系数 线膨胀系数 导电性 磁性 耐磨性 耐腐蚀性 抗氧化性 v工艺性能工艺性能 金属材料的性能v使用性能使用性能 强度（抗拉、屈服） 弹性（极限、模量E） 塑性（断面收缩率） 硬度（HB、HR、HV） 韧性（冲击值a k） 密度 熔点 导热系数 线膨胀系数 导电性 磁性 耐磨性 耐腐蚀性 抗氧化性 v工艺性能工艺性能 铸造性 可锻性 切削加工性 焊接性 热处理工艺性要求：应理解金属材料各性能指标的含义。要求：应理解金属材料各性能指标的含义。非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 v与水相关的

12、性与水相关的性v与热相关的性能与热相关的性能 v耐久性耐久性 非金属材料的性能v物理性能物理性能 v力学性能力学性能 v与水相关的性能与水相关的性能v与热相关的性能与热相关的性能 v耐久性耐久性 要求：学生应理解非金属材料各性能的要求：学生应理解非金属材料各性能的含义。含义。非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 强度 变形v与水相关的性能与水相关的性能v与热相关的性能与热相关的性能 v耐久性耐久性 非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 强度 变形v与水相关的性能与水相关的性能 亲水性 吸水性 耐水性 抗

13、渗性v与热相关的性能与热相关的性能v耐久性耐久性 非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 强度 变形v与水相关的性能与水相关的性能 亲水性 吸水性 耐水性 抗渗性v与热相关的性能与热相关的性能 导热性、热容 耐热性、耐燃性 耐火性 v耐久性耐久性 要求：学生应理解非金属材料各性能的要求：学生应理解非金属材料各性能的含义。含义。非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 强度 变形v与水相关的性能与水相关的性能 亲水性 吸水性 耐水性 抗渗性v与热相关的性能与热相关的性能 导热性、热容 耐热性、耐燃性 耐火性 v

14、耐久性耐久性 要求：学生应理解非金属材料各性能的要求：学生应理解非金属材料各性能的含义。含义。非金属材料的性能v物理性能物理性能 容重 密度 孔隙 材料的胀缩v力学性能力学性能 强度 变形v与水相关的性能与水相关的性能 亲水性 吸水性 耐水性 抗渗性v与热相关的性能与热相关的性能 导热性、热容 耐热性、耐燃性 耐火性 v耐久性耐久性 要求：学生应理解非金属材料各性能的要求：学生应理解非金属材料各性能的含义。含义。造型材料应具有的特性 u感觉物性感觉物性 （这种感觉分为触觉、视觉、自然和人为质感。有的同质异感，有的异质同感。感觉物性受到人的经历、文化修养、地区、风俗等等影响）u加工成型性加工成型性与与表面工艺性表面工艺性（如青铜只有用铸造成形，钢铁加工工艺性能优越，造型方法很多）u环境耐候性环境耐候性造型材料的应用及发展 u基础材料向高质量、低成本发展. u新型结构材料向着高温和高比强度发展. u复合材料是高性能材料的重要发展方向信息功能材料和新材料