1、第 1 页 共 5 页第四章 展现设计成果学习材料一.材料任何物品都是用一定的材料制作成的。能否合理选用材料，将直接影响到产品的性能、成本、外观、制作等。 材料的分类：(1)天然材料：指取材于大自然且保持着原本特质的材料，如木材、粘土、石材等。(2)合成材料：又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用而合成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。(3)混合材料：混合材料是天然材料与合成材料的综合，如胶合板、纸、混纺料等。混合材料会保持部分原来的特质。 材料的性能：材料的性能可以分为物理性能、化学性能和加工性能等。在机械制造、建筑等工程领域和家具、日用品等制造行业，材料的物理性
2、能与设计工作的关系甚为密切。下面我们来了解材料的几种基本物理性能。(1)强度：指材料承受外力作用而不被破坏（不可恢复的变形也属被破坏）的能力。分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。(2)弹性：指材料受外力作用时改变了形状，当外力消失后又能恢复原来形状的能力。典型例子如橡皮筋、弹簧。实际上，很多材料如塑料、金属、木材等都具有一定的弹性。(3)韧性：指材料抗冲击震动的性能（也称为金属在断裂前吸收变形能量的性能） 。例如玻璃的韧性很差，易被敲碎，吸收变形能量小。(4）硬度：指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。制作切削工具用的钢材，硬度必须很高。 （5）延展性：指材料接受折、锻、压等外力，被改变
3、形状或被延伸，而材料没有遭受破环的性能。 （6）其他性能：材料具备的物理性能还有耐久性、传热性、导电性等。 几种常用材料简介（1）木材：质地较软的木材有杉木、松木等；软硬适中的木材有樟木、槠木、梓木等。人造板材有胶合板（三夹板、五夹板等） 、其他人造板（纤维板、刨花板等） 、饰面板等。（2）金属材料：包括黑色金属（含铁金属）和有色金属（不含铁金属）两大类。黑色金属主要有铸铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、工具钢、高速钢、不锈钢等；有色金属主要有铝、铜、铅、锌等。各种金属材料在出厂时都会做成不同的型材，即其断面呈各种固定的标准形状，以方便各种不同的用途。例如圆形、管形、方形、直角形、工字形、槽形、丁字
4、形等。 （3）塑料：是一种石油化工产品。有热塑性塑料（熟料）和热固性塑料（生料）两大类。热塑性塑料的物态变化是可循环的。此类塑料不宜制作承受高温的物品，仅可做一般日用品和建筑用品；热固性塑料的物态变化不可循环。此类塑料可作机械零件、座椅、工具手柄、电器壳体等。二、木工、钳工与设备常识 木工工具及设备（1）锯子、刨子、凿子、羊角锤、钉冲、其他工具（斧、钻等） 。 （2）木工使用的量具有：钢卷尺、直尺、直角尺。 （3）木工画线工具有：木工铅笔、木工圆规、画线规、墨斗等。 （4）木工常用设备：工作台、钻孔机、带锯床、平刨机、木工车床等。 钳工工具及设备（1）钳工手工工具及量具 划线工具：划针、划规、
5、样冲、直角尺 手锤与錾子 锉刀及其使用 攻丝工具：手用丝锥和攻丝绞手，用于在孔内加工螺纹 套丝工具：板牙及板牙架，用于在轴或杆上加工螺纹（2）钳工常用的基本设备：钳台、虎钳、砂轮机、钻床等三、工艺常识 工艺概念及其意义工艺是生产过程中的程序、方法和技巧，它体现了生产活动中的技术和知识经验，并且把这种体现分解落实到了每道工序、每个操作步骤。因此，它是保证生产顺利实施，提高产品质量和生产效率的有效手段。在技术性较强的生产部门，技术人员会将产品生产工艺制成技术文件，以指导生产实施。 在现代工业中，各行各业都有其自己的生产工艺。一定的技术总会有一定的工艺相适应。例如：机械加工技术机械加工工艺 木工加工
6、木工加工工艺 钳工加工钳工工艺 馒头制作馒头加工工艺 生产及工艺过程 生产过程 将原材料转变为成品的全过程即生产过程。生产过程包括原材料运输和保存、生产准备工作、毛坯制造、毛坯加工、热处理、检验、装配调试，以及表面涂层加工和包装等。生产过程可分为整部产品的生产过程、某个部件或零件的生产过程。 工艺过程指在生产过程中，采用某种工艺方法，直接或按一定顺序逐步改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为合格品或半成品所进行的全过程。工艺过程是生产过程的主要部分。采用机械加工方法，使毛坯成为第 2 页 共 5 页合格零件所进行的全部过程，称为机械加工工艺过程。将零件或部件装配成部件或整机的过程
7、，称为装配工艺过程。工艺的一般过程：备料 形成坯件 零件加工 部件制作 总装配 表面涂饰 常用工艺 :木工工艺、钳工工艺、机械加工工艺（车工工艺、刨工工艺、铣工工艺、镗工工艺、磨工工艺） 、焊接工艺、铸造工艺、锻造工艺、冲压工艺、热切割工艺、金属材料热处理工艺、表面涂覆处理工艺。四、原型与模型的制作设计的一般过程如下：发现与明确问题 制定设计方案 制作原型或模型 测试、评估、优化方案 编写产品使用说明书 原型与模型的概念（1）原型（Protype）：通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。(2）模型（Model）：是根据实物、设计图样或构思，按比
8、例、生态、或其他特征制成的与实物相似的一种物体。设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节。模型制作的过程不仅是设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。在设计的过程中，模型具有两大功能：使设计对象具体化；帮助分析设计的可能性。 模型在产品设计不同阶段的作用模型制作是技术设计中的一个环节，也是一种技术方法。通过模型可以研究技术活动的规律和特征。在设计过程的不同阶段，根据不同的需求往往需要制作不同的模型。根据设计的要求，可先后制作草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型等多种模型。草模用于产品造型设计的初期阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单的表达出
9、来，供设计人员深入探讨时使用。概念模型用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。结构模型用于研究产品造型与结构的关系，清晰的表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。功能模型主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组建尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。展示模型是在结构模型和功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸，做成的与实际产品几乎一致的模型。 制作模型：在产品的设计方案基本形成之后，可以通过制作模型来检验产品的造型、结
10、构以及零部件的装配关系，并通过对立体形态的真实观察与推敲，对产品的设计进行调整和修改。制作模型一般可以分以下几个步骤：（1）选择合适的材料。 （2）根据本地条件，准备适当的工具和加工设备。（3）按设计图线划线。 （4）对材料进行锯割、切削等加工。 （5）装配。 （6）对模型进行表面处理。 （7）对产品的外观、造型和色彩进行评价；对产品的结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求。 （8）对设计方案进行修改，做成展示模型（样品） 。二.练习题：1、在钢板上加工螺纹孔，用到的工具是（ ）A、钢锯和丝锥 B、锉刀和丝锥 C、钻头和丝锥 D、板牙和丝锥2.工艺的一般过程正确是（ ）备料 部件装配
11、零部件加工 总装配 形成坯件 表面涂饰 3、张明用薄铁板加工如图所示的零件，下列操作方法中不正确的是( )4、周文用麻花钻加工了一个孔，该孔剖开后的形状应该是( )A.划针紧贴导向工具，在薄铁板上划线，样冲倾斜对准交叉点，扶正冲眼B.左手紧握薄铁板，右手握紧手锯进行锯割，推锯加压，回拉不加压C.用台虎钳夹紧零件，锉削锯割面，推锉时左手施压由大变小，右手施压由小变大D.将钻头正直装夹在台钻上，用手钳夹紧零件，对准冲眼钻孔第 3 页 共 5 页5. 范仲淹的 “先天下之忧而忧，后天下之乐而乐” 使岳阳楼闻名天下。它是一座三层的纯木结构建筑，斗拱、飞檐的结构复杂，工艺精美，令人惊叹。斗拱使屋面凹曲，
12、飞檐使沉重的建筑增添了轻快欲飞的美感。体现了高贵华美的风韵，丰富了中国古代建筑文化。木结构的各个构件，先表面处理，后进行榫卯连接。用于表面抛光的工具是( )。 A、锯 B、刨子 C、锉 D、凿子6. 小兰家的茶几的一个铁质脚断裂了，她最好采用那种连接方式进行修补。( )A、焊接 B、榫接 C、胶接 D、铆接7.以下不属于金属材料加工工艺的是( )A、锯割 B、划线 C、刨削 D、切削8、对金属材料进行切削加工，下列不需要的工具是( )A、钢锉 B、台虎钳 C、刨子 D、手锯9 下列不属于金属加工工艺的是：( )A攻丝 B锉 C錾 D刨削10 王强家里的木质靠背椅的靠背出现了无法修复的损坏，详见
13、示意图圆圈部分。现要对这张椅子进行简单的木工处理，使它变成一张小茶几。 他完成这个任务最适合的工 具组合是（ ） 。A锯子和木锉。 B刨子和手钻。 C凿子和手钻。 D刨子和凿子。11、小鑫利用钳工工具，将图一矩形铁块加工成图二梯形铁块，其加工环节主要有：锯割，划线，锉削，铁块加工的正确流程是（ ） 。A. B. C. D. 12 下列常用工具中，属于金属加工工具的是（ ）A、铅笔、刨子、凿子、曲线锯，手电钻B、划针、锉刀、高硬度车刀、电弧焊机C、热熔胶枪、塑料焊枪、钩刀，玻璃胶枪D、剪子、双面胶、固体胶、壁纸刀13 钳工工艺是一种常用工艺，下面不属于于钳工加工方法的是（ ） 。A、攻丝 B、矬
14、 C、錾 D、刨削14、号称“天下第一名钟 ”的景云钟，制造于唐睿宗景云年间，每年除夕中央人民广播电台播放的新年钟声就是以景云钟录制的。景云钟的制造主要应用了什么工艺？（ ）A、锻造工艺 B、冲压工艺 C、钳工工艺 D、铸造工艺15. 下列属于混合材料的是（ ）A、胶合板 B、玻璃 C、木材 D、塑料16、钢筋混凝土梁中比无钢筋的水泥梁的（ ）强度更强A、抗弯 B、抗压 C、抗拉 D、抗剪17、在木匠在对木构件的表面进行抛光时，常用的工具是（ ） ，其身越（ ） ，越能将木构件表面变的平直。A 锯子 长 B 锯子 短 C 刨子 长 D 刨子 短18国家体育场的主体建筑选材最理想的应该是 ( )
15、A钢材强度大 B铝合金韧性好 c木材绿色材料 D钢筋混凝土技术成熟19、金属材料划线的一般步骤为 ( )冲眼 划尺寸线 划轮廓线 划出基准A B. C. D. 20 利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法叫（ ）图一图二第 4 页 共 5 页A、结构 B、造型 C、表面处理 D、工艺21.下列材料属于混合材料的是（ ） 。A 黏土 B 玻璃 C 胶合板 D 石头22.在我校进行拔河比赛之前，选择比赛用绳的时候，对用绳的技术要求主要体现在对其（ ）的要求上。A 抗压强度 B 抗拉强度 C 抗弯强度 D 抗剪强度23.一木产品加工公司欲购买大量木材，用于制作一套较精致的十二
16、生肖的艺术品，若站在一个设计师的角度上，你推荐他们用（ ）来加工。A 杉木 B 松木 C 樟木 D 梓木24.下列家庭用品中主要由无机非金属材料制成的是( ) A铝壶 B铁锅 C塑料桶 D瓷器25.钳工主要是利用手工工具对金属表面进行加工，其操作灵活，应用十分广泛，下列工具中属于钳工工具的是（ ） 。A 凿子和样冲 B 画规和钻子 C 直角尺和弓摇钻 D 板牙和锉刀26.在利用手工工具制造螺丝杆的时候，应选用的工具是（ ） 。A 锤和錾子 B 锉刀和样冲 C 手用丝锥和攻丝绞手 D 板牙和板牙架27.在制造不同产品的原型或模型时，虽然工艺过程不近相同，但一般的顺序都符合（ ） 。形成坯件。部件
17、制作。零件加工。备料。表面涂饰。总装配 A B C D28.在现实生活中，自行车已经成为人们不可获缺的一种常用的交通工具。而在制造商制造自行车时，一般会运用到（ ） 。车工工艺。焊接工艺。冲压工艺。锻造工艺。表面涂覆处理。铣工工艺。A B C D29.我市某瓶装饮料公司在选择材料用来乘放饮料时，你向他们推荐使用（ ）来作原材料。 A 樟木 B 钢化玻璃 C 热塑性塑料 D 热固性塑料30.技术活动离不开工具。小明要进行木质多功能文具盒的制作，下列不可能用到的工具是 A锯 B.羊角锤 C.卷尺 D.錾二填图题在日常生活中常用的材料有哪些？并有什么用途？请填入下表材料名称 用途举例三.填空题1.人造板材在现实生活中的应用是十分广泛的，比如：一般的家具的表面为了使其更加美观，耐磨耐高温，常用人造板材中的 来装饰；人们在制作家具板面时，用树枝或零头碎料经过削片、干燥等一系列处理后，形成了 。2.在现实生活中的工艺品可以说是无处不在的，请列举出三个工艺品，比如 ， 和 。3.工艺过程是将原材料转化成 的过程，常用的工艺有 ， 和 .4.传统的金属材料可以分为黑色金属和有色金属，不锈钢属于 ，高碳钢属于 。第 5 页 共 5 页四简答题在设计师制定出设计方案后，必须选择一定的材料来制作原型或模型，那么在选择材料制作时，应该以什么为依据？
