1、名词解释1.密度:单位体积所含材料的质量,即物质的质量与体积之比2.强度:材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度3.铸造: 将熔融态金属浇入铸型后,冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。4.锻造:锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的金属坯料施力,使金属材料在不分离条件下产生塑性变形,以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。5.焊接加工:是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性,使金属与金属发生相互连接的一种工艺,是金属加工的一种辅助手段。3.材料的发展:材料是可以为人类用来制造产品和工具的物质,是人类一切生产和生活活动的物质基础,是生产力的标志。4.材料的分类及举例:按物
2、质结构分类 1.有机材料(有机高分子材料,天然:动植物原料如皮革、纤维、布、纸、木等;合成材料:塑料、橡胶等)2.无机材料 a 金属材料( 铜、铁、金、银、锡、铝)b 非金属材料(钻石、陶瓷、水泥、陶瓷、玻璃材料)3.复合材料(有机玻璃钢、碳纤维复合材料)按形态分类:1.线管材料(钢管、钢丝、金属棒、藤条、竹条)2.面状材料(金属板、木板、塑料板)3.块状材料(木材、石材、泡沫塑料、铸铁)按加工度分类:1.天然材料(竹、木、毛、棉、石材等)2.人造材料(人造皮革、人造大理石等)3.加工材料(胶合板、细木工板、纸张等)5.构成产品的三要素:形态、功能、材料6.材料与设计的关系:材料是一切工业设计
3、的载体,工业设计与材料密不可分,优秀的设计,离不开适当的选材与合理的工艺。7.材料的感觉特性主可以通过视觉和触觉两种感知方式获取、我们可以感受到各种材料的自然质感和人工质感。8材料的化学特性主要包括耐腐蚀性、抗氧化性和耐候性。48.材料的工艺性包括成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。49.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50.面压制凹凸细纹,有较明显的触觉刺激,易于使用,避免因滑动而不便使用或易产生各种事故。 51.影响材料感觉特性的因素:成型加工工艺、表面处理工艺52.材料的特性包括两个方面:一是材料的固有特性,(物理特性和化学特性)力学性能、热性能、磁性能、光性能和防腐性
4、能等。2.派生特性:材料的工艺特性、材料的感觉特性等。8.1.材料感觉特性的内容(质感)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所谓肌理: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;或指物体表面的组织构造;按人的生理和心理感觉分为:a 触觉质感(触觉肌理或一次肌理):凹凸、粗细 b 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:a 自然质感 b 人为质感1)触觉质感: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,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2)视觉
5、质感:视觉质感是触觉质感的综合和补充 在心理学中它与听觉共称为精觉,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2.材料感觉特性评价(1)材料感觉特性描述:由于各人对感觉物性的判断往往不能一致,尤其是材料的舒适度、亲近感、冷暖度等,所以感觉物性具有一定的主观性。但一般人们可以通过成对的感性语汇来描述材料的感觉特性,每对感性语汇具有相反的属性。 (2)材料感觉特性差异 例:温暖 凉爽 皮、木、橡、塑、玻、陶、金(3.)影响材料感觉特性的因素:成型加工工艺、表面处理工艺等。9.产品模型的特点及作用(1)以三维形体充分表现设计构思,客观地真实地从各个方
6、向、角度、位置来展示产品的形态、结构、尺度、色彩、肌理、材质等(2)通过产品模型可研究处理草图和效果图中不能充分表达或无法表达的地方,纠正从图纸到实务之间的视觉差异,进一步发展和完善设计构思,调整修改设计方案,检验设计方案的合理性。(3)通过感官的实际触摸可检验产品造型与人机的相适应性、操作性和环境关系,从而获得合理的人机效果。(4)为设计交流提供一种实体语言,以利研讨、分析、协调和决策,使有关人员充分了解设计者对产品的设计构想,并对所设计的产品做充分的分析和探讨,从而了解未来真实产品可能发展的设计方向。(5)为产品投产提供依据。10.产品模型的分类:按模型的用途分(1)研究模型(2)展示模型
7、(3)功能模型(4)样机模型按模型的比例分:1 原尺模型 2 放尺模型 3 缩尺模型 按模型的材料分:黏土模型、油泥模型、石膏模型、木模型、金属模型、纸模型、塑料模型、玻璃钢模型。特点:黏土:具有良好的黏结性、可塑性、吸附性、脱水收缩性、耐火性和烧结性。易于修刮、填充方便,可反复使用。缺点:易干裂变形,不易保存。油泥:可塑性好,易刮削和雕刻,修改填补方便,以粘接,可反复使用,不易干裂变形。缺点:怕碰撞,受压后易变形,不易涂饰着色。石膏:质地洁白,具有一定强度,不易变形走样,打磨可获得光洁细致的表面,可涂饰着色,可长时间保存。缺点:怕挤压碰撞较重。木:木材质轻,富韧性,强度好,材色悦目,纹理美观
8、,易加工连接,表面易涂饰,可长期保存。缺点:制作费时,成本较高。金属:有较强高度,延展性,可焊性,表面易于涂饰,耐久性好。缺点:成型难度大,不易修改。纸:质地轻,易于成形,表面可进行着色,涂色及印刷等装饰处理。缺点:不易受压,怕潮湿。泡沫塑料:密度低的不易加工,密度高的可进行适当的细部加工。缺点:不易直接着色涂饰,需进行表面处理候才能涂饰。塑料型材:采用 ABS,有机玻璃,聚氯乙烯,聚苯乙烯等热塑性板材,棒材及管材制作而成。具有一定强度,可用溶剂粘接,可在表面进行涂饰印刷。玻璃刚:强度高,耐冲击碰撞,表面易涂饰处理,可长期保存。缺点:不易成形。11.缩写:PE(聚乙烯)PU(聚氨酯)PVC(聚
9、氯乙烯)PS(聚苯乙烯)12.腻子的作用:在模型制作后期或涂装之前,常使用腻子填补不平整表面以提高产品模型的外观质量腻子的材料 a 自调腻子 的材料有水、酒精、松香水、胶水、虫胶、清油、生漆、各色硝基漆和石膏粉、大白粉(碳酸钙)b 专业腻子的材料是原子灰即苯乙烯腻子。 原子灰为双组分(苯乙烯+固化剂)快干腻子,质地细腻,无砂眼、无气孔,干燥后坚硬易磨。原子灰质量优异,使用方法快捷、干净、易保管14.聚苯乙烯(PS)泡沫塑料俗称保利龙,是一种闭孔型的发泡塑料,随着密度的增加,其硬度和强度相应提高,具有半刚性与冲击吸收性,有良好的隔热性能和绝缘性。15.泡沫塑料的切削加工:1.冷切割法 2.热切割
10、法(根据泡沫塑料受热被熔的特性,利用电热丝通电发热后熔化泡沫塑料的原理进行切割。通常热切割器固定不动,推动泡沫塑料使发热的电阻丝沿所划的线进行切割,以获得所需的形状)16.泡沫塑料的连接:乳胶,热溶胶,双面胶17.塑料的性能 优点:(1)质轻(2)化学性能稳定(耐化学腐蚀优于金属和木材) (3)具有良好的绝缘体(4)良好的成型加工性能(质地细腻,具有适当的弹性和耐磨损性,易加工,成型快,可大批量生产。 )缺点:耐热性差,导热性不好,一般只能在 100 摄氏度一下长期使用;强度不及金属材料,硬度较低,刚性差,易变形,胀缩系数大等18.塑料的分类及区别1.按热变形性质分类:(1)热塑性塑料:加热时
11、能受热熔融,塑化成型,冷却后硬化定型,且这一过程可反复进行,直至塑料分解为止。在反复塑制过程中,塑料只发生物理变化。(2)热固性塑料:加热时软化,熔融。塑化成型,高分子间产生化学交联反应,冷却固化则不在熔融。再加热不软化,直至塑料分解为止。2.按塑料的用途分类(1)通用塑料:产量大,价格低,应用广。包括热塑性塑料(PVC 、PE 、PS 、POM )和热固性塑料(PF、UF)(2)工程塑料:一般指机械强度较高、耐磨、耐腐蚀、耐高低温、电性能及尺寸稳定性等综合性能良好,可代替金属的一类塑料。常用的有 ABS、 PA、 PC、 P(3)特种塑料 :指具有特殊性能和用途的塑料,如具有优异的耐化学腐蚀
12、性的 PTFE、耐高温性能优良的 PI、透明性好的 PMMA 等。19.塑料的燃烧鉴定方法:将一小块塑料放在铜板上加热,若塑料变软后熔融,最后烧焦的为热塑性塑料;若塑料不软化而变脆,最后烧焦的为热固性塑料。再分别取热塑性与热塑性塑料放在酒精灯上点燃,仔细观察燃烧现象并嗅气味,对照识别特征来确定其品种。这一鉴别塑料品种的方法在制品模型制作中起着重要的作用。20.ABS 是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯( S) 聚合而成的线型高分子材料。ABS 塑料充分发挥了三组元的各自优良特征,如丙烯腈的刚性、耐热性和耐化学腐蚀性,丁二烯的抗冲击韧性,苯乙烯的易加工性和易着色。21.ABS 塑料的主要特性
13、: 1.不透明,呈浅象牙色或瓷白色。2.耐热性较差,热变形温度为 78 度85 度,加热后可软化塑料。 3.机械性能良好坚韧有较高的耐磨性和尺寸稳定性,可进行车、铣、刨、钻、锯。 4.有良好的电绝缘性能。 5.良好的化学稳定性不溶于大部分醇类和烃类溶剂,但溶于丙酮和氯仿。6.着色性好,表面经抛光或打磨后喷漆效果好。22.ABS 的用途:在机械制造工业中用来制造齿轮、飞机舷窗内框、行李架、驾驶舱仪表盘、安全带扣、卫生设备、汽车外壳、安全杠、方向盘、扶手把柄等;家用电器中用于制造电冰箱、洗衣机、空调器、电风扇、电视机、遥控器、游戏机、电脑、键盘、鼠标、玩具、灯具、文教用品、医疗器材、电子仪器。23
14、.ABS 粘接剂:三氯甲烷、四氢呋喃、甲乙酮24.模型制作用 ABS 塑料的主要品种有 :板材、卷材、棒材、管材25.有机玻璃粘接剂:三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮26.用于塑制的模具主要有凹模、压模板和凹模。27.吹塑注塑的方法27.塑料的粘制用的材料与工具有各种溶剂、医用注射器、毛笔、方铁28.木材的特性:1.质轻,具有一定的强度 2.纹理美观,色泽自然悦目 3.对热、电、声的绝缘性好 4.加工性能优良 5.各向异性 6.易变性、易燃、易腐朽。29.人造板有效提高了木材的利用率,并且有幅面大、质地均匀、变形小、强度大、便于二次加工等有点。30.常见的有:胶合板、刨花板、纤维板、细木工板和各种轻质
15、板31.木材的加工方法:锯割、刨削、凿削、钻削、铣削、锉削32.木模型构造的连接:1.金属钉连接 2.榫连接 3.胶连接33.金属材料的性能可分为两类:1.使用性能 2.工艺性能34.金属分类35.金属材料常用的加工工具 : 切割工具:砂轮机、斜钳、平头钳 钢锥 成型工具:锉刀、钳子、锤子、电钻 直尺和测量用工具。在木模型制作中所使用金属尺子和角尺,也适合在金属模型制作中使用。夹持工具:台钳、开槽的木块。焊接设备:电烙铁、焊料(锡铅合金)焊接酸。36.金属材料的连接工艺:铸造、锻造、焊接 焊接最节省材料37.玻璃钢的优点:玻璃钢的重量轻,其机械强度时塑料中最高的,固化性能稳定,质轻、坚硬、具有
16、较高的机械强度,其耐腐蚀性、绝热性和电绝缘性良好。缺点:适用于制作大型的模型,不适宜制作小型、精细的模型。38.环氧树脂玻璃钢性能:机械强度高,收缩率小,尺寸稳定性和耐久性好,可在常温常压下固化,成本高,某些固化剂毒性大39.热固性玻璃钢主要有以下特点:(1)有高的比强度(按材料单位重量计算的强度强度/比重) (2)具有良好的电绝缘性的绝热性(3)腐蚀性化学介质都具有稳定性。 (4)根据需要可支撑半透明或特别的保护色和辨别色(5)能承受超高温的短时作用。 (6)方便制成任意曲面形状、不同厚度和非常复杂的形状。 (7)具有防磁、透过微波等特殊性能。缺点:(1)目前一般还只能在 300 摄氏度以下
17、使用。 (2)易老化(逐渐失去弹性,出现龟裂、变硬变脆或发粘软化、失去光泽或变色、物理机械性能变差的现象)和产生蠕变(塑料制品在及时很低的负荷下,只要常时间报纸符合,就会慢慢地产生变形、伸长,以致逐渐破坏。 ) (3)本身不能固化,必须加入固化剂(一般使用胺类固化剂)后才能形成固化物。 (4)相对制作成本高,某些固化剂带有一定的毒性。(5)难于修改、打磨、修整,制作工艺繁琐。 40.表面处理的功效:一方面是保护产品。另一方面是根据产品设计的意图,给产品表面附加上更丰富的色彩、光泽和肌理等的变化,使产品表面更有节奏感。41.涂料在产品设计中的应用(1)不透明漆(常用于金属材质的产品)(2)透明漆
18、(常用于木制品,既保护产品,又能显示木纹的自然美)(3)有光和无光涂饰(按产品对涂饰光泽度的要求进行。如对于汽车、摩托等产品,要有较高的光泽度,而仪器、仪表、计算机等则要求半光或无光。 )(4)肌理涂饰(为使产品呈现出不同的材质感,可采用肌理涂饰。例若采用金属闪光漆或桔纹漆涂饰后,则可使产品表面呈现出金属材质感或桔纹状肌理)42.为什么要进行涂漆前的表面处理?模型成型后要求表面达到平整光洁,可实际加工过程中,模型的表面通常会有刀痕、线痕、凹坑、刮伤等痕迹,对于接缝、表面存在的缺陷如不进行修补,而急于涂饰,则会影响模型最终的整体效果。所以涂饰前的打磨修补工作就成为模型制作中必要的工作程序。43.涂装工艺三步骤:漆前面层处理、涂装施工方法和涂膜干燥44.涂料的作用:保护 标志 装饰 特殊45.模型制作的方法可归纳为加法成型 减法成型和混合成型。加法成型的特点是由内向外逐步添加造型体量。减法成型的特点是有外向里。46.模型成型材料(1)材料的外观(2)材料的固有特性(3)材料的工艺性47.产品模型制作工序步骤(1)设定方案(2)准备工作(3)拟定完善的制作流程(4)表面处理(5)整理技术资料