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产品设计工程技术原理创新
* 第八章 产品设计工程技术原理 第八章 产品设计工程技术原理 一个设计师必须具有文化艺术修养,具备良好的艺术鉴赏能力和审美意识,才能使产品除了具有好的功能和好的外观品质,还需要具有科学技术知识,具有相当的工程技术知识。工业设计的本质特点,决定了工业设计教育是工程技术和艺术设计有机结合的完整统一体 。工程技术和艺术设计是同一天平上的两个砝码,只有相辅相成才能保持平衡。任何“艺强工弱”或“工强艺弱”的教学模式,都是不科学的,会造成被教育者知识结构的残缺。 图为 Klara SJ?LèN设计的医疗器械, 瑞典默奥设计学院05本科毕业设计 目 录 8.1 产品设计的材料原理 8.1.1 产品设计的物质基础 8.1.2 材料的分类 8.1.3 材料的特性原理 8.1.4 材料的选择与开发原理 8.2 产品设计的成型原理 8.2.1 金属材料的成型 8.2.2 塑料的成型工艺 8.2.3 玻璃的成型 8.2.4 木材的成型 8.1 产品设计的材料原理 8.1.1 产品设计的物质基础 产品设计是工业产品技术功能设计与美学设计的结合与统一,集现代科学技术与社会文化、经济和艺术为一体。是人们在一定文化艺术指导下,有意识、有目的地运用人类科学文化发展的优秀成果,用现代工业化生产方式将各种材料转变为具有一定使用价值或具有商品性的工业产品的创造活动。 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的。一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一,是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下,将现代社会可能提供的新材料、新技术创造性地加以运用,使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 芬兰Tonfisk“暖”套杯 在产品造型设计中,材料是用以构成产品造型,且不依赖于人的意识而客观存在的物质,无论是传统材料还是现代材料、天然材料还是人工材料、单一材料还是复合材料、均是工业造型设计的物质基础。工艺是指材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺,是人们认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。材料通过工艺过程成为具有一定形态、结构、尺寸和表面特征的产品,将设计方案转变成具有使用价值和审美价值的实体。 材料与工艺是设计的物质技术条件,是产品设计的前提,它与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素,而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 在诸多的造型材料中,各种材料都有其自身的材料特性,并因加工性能和装饰处理各异而体现出不同的材质美,从而影响着产品造型设计。任何一种产品造型设计只有与选用材料的性能特点及其工艺特性相一致,才能实现设计的目标和要求。 意大利阿莱西Miriammirri设计的咖啡杯 8.1.2 材料的分类 在工业设计范畴内,材料是指用于工业设计并且不依赖人的意识而客观存在的所有物质。因此,设计材料所涉及的范围十分广泛,从气态、液态到固态,从单质到化合物,无论是传统材料还是现代材料,天然材料还是人工材料,单一材料还是复合材料,均是设计的物质基础。我们可以从以下几个角度对材料进行分类。 高档商务车内室运用了各种材料来凸现奢华 (1)按材料来源分类 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——利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——利用化学合成方法将石油、天然气和煤等原料制造而得到的高分子材料,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,拥有潜在功能的高级形式的复合材料。 天然木质的汽车中扶手 日产汽车-天籁 2002年斯特法林·赫林设计的镂空瓷碗 马可·纽森设计的塑料椅 (2)按材料的物质结构分类 1)金属材料——黑色金属(铸铁、碳钢、合金钢等)、有色金属(铜、铝及合金等) 2)无机材料——石材、陶瓷、玻璃、石膏等 3)有机材料——木材、皮革、塑料、橡胶等 4)复合材料——玻璃钢、碳纤维复合材料 (3)按材料的形态分类 1)线状材料 常用的有钢管、钢丝、铝管、金属棒、塑料管、塑料棒、木条、竹条、藤条等。 2)板状材料 常用的有金属板、木板、塑料板、合成板、金属网板、皮革、纺织布、玻璃板、纸板等。 3)块状材料 常用的有木材、石材、泡沫塑料、混凝土、铸钢、铸铁、铸铝、油泥、石膏等。 玻璃钢材料的汽车前保
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