设计材料及加工工艺+答案

2014设计材料及加工工艺期末总结

第一章概论

1.产品造型设计的三个要素及相互关系。

产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺

功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。

2.材料的特性有哪些？

固有特性：

物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性

派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性

第二章材料的工艺特性

1 什么是材料的工艺性？

材料适应各种工艺处理要求的能力。

材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺

2 材料成型加工工艺的选择。

（1）去除成形（减法成形）

在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。（2）堆积成形（加法成形）

通过原料堆积获得所需形态。如铸造、焙烧、压制、注射成型。

（3）塑性成形

坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。

3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。

表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性

工艺类型及选择

A 表面精加工

工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理

B 表面层改质

工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽

C 表面被覆

技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴

效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。

4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。

快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。

过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；

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2）对该三维（3D）模型进行分层离散处理，将三维模型数据变成二维(2D)平面数据。把3D 模型离散为沿某一方向的多个平面，将3D模型变成2D截面轮廓信息。（相当于把立体切成一层层薄片）。

3）将二维平面数据传输给快速成型系统中的工作执行部件。

4）该执行部件按特定的成型方法，按截面轮廓形状信息进行逐点扫描，将薄板材料逐层进行加工，逐层堆积形成三维实体。

5）后处理成为实体原型/零件。

快速成型的特点：

实体加工→层片加工，不用刀具、模具，加工难度降低，成型速度提高。

（1）实现了设计与制造一体化

（2）设计易达性

（3）快速性。缩短产品开发周期。

（4）产品材料的广泛性。

了解几种快速成型技术：

（1）光固化成型（又称SLA成型工艺）

目前RP领域中最普遍的制作方法，利用液态光敏树脂聚合物进行选择性固化成型，成型机为立体平板印刷机。

原理：按特定的路径，数控激光扫描液态光敏树脂，每扫描一层就固化生成零件的一个截面，平台下降一个液面……，3D实体

应用：制作塑料件

1）中、小型零件

2）中空的立体树脂模，可代替蜡膜，作为铸造浇注用模具，制作各种精密合金铸件。（2）选择性激光烧结成型（又称SLS成型工艺）

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在激光照射下，利用各种固态烧结粉末（金属、陶瓷、树脂）进行选择性烧结成型。

成型原理：按特定的路径，数控激光扫描粉末，每扫描一层就烧结固化生成零件的一个截面层，平台下降一层，覆盖一层粉末，……，3D实体

应用：1）直接做商品样件

2）作为铸造浇注用陶瓷/金属模具和其他模具。

（3）熔丝沉积成型（又称FDM成型工艺）

原理：利用电加热方式，使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金），将丝材在喷头中加热至略高于熔点，使丝材成熔融状态。在数控状态下喷头做X-Y平面扫描，将熔融的材料从喷嘴喷射出来，涂敷在工作台上，冷却后生成零件的一个截面层，平台上移一层，……，3D实体。

应用：制作中、小型塑料零件

（4）分层实体成型（又称LOM成型工艺）

laminated object manufacturing--LOM

层叠成型法

应用：制作尺寸较大的零件

第三章材料的感觉特性

1 材料的感觉特性包含的内容

1）触觉质感2）视觉质感3）自然质感4）人为质感

2 质感设计及其作用

材料的质感是设计材料的一个重要特征，质感设计是工业产品造型设计中一个重要的方面，是对工业产品造型设计的技术性和艺术性的先期规划。

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质感设计的形式美法则：调和与对比法则，主从法则。

质感设计的运用原则：合理地使用材料，艺术性地使用材料，创造性地使用材料。

作用：

1）提高适用性通过触觉质感设计

2）增加宜人性通过视觉质感设计

3）塑造产品的精神品味产品的精神品味就是产品的意境

4）达到产品的多样性和经济性良好 …… 此处隐藏：2870字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……