《产品造型材料及工艺》期未考试复习资料doc.docx
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《产品造型材料及工艺》期未考试复习资料doc
第一章概述
第一节产品造型设计与材料
1、产品造型设计三大构成要素：
使用功能、材料工艺、审美情趣。
2、按材料的化学组成分类，材料的种类有哪些
金属材料：
无机非金属材料：
陶瓷、玻璃等有机高分子材料：
塑料、橡胶、纤维等复合材料：
玻璃钢、碳纤维复合材料等。
3、简要介绍造型材料应具有的'译感觉物性2.加工成型性3、表面工艺性4.环境耐候性
感觉物性（概念）指人的感觉器官（触觉和视觉）对材料作出的综合印象，包括人的感觉系统对因材料所给与的生理剌激所作出的反映。
4、质感（概念）用来标志人对物体材质的生理和心理活动的，触觉和视觉所产生的综合印象。
，肌理（概念）指物体表面的组织纹理结构，即各种纵横交错、高低不平、粗糙平滑的纹理变化，是表达人对设计物表面纹理特征的感受。
5、产品造型设计三大感觉要素：
形态感、色彩感、材质感
6、同材异质感（概念），异材同质感（概念）
7、质感设计在产品造型设计巾的作川1、提高适川性2、增加装饰性3、获得多样性和经济性4、表现真实性和价值性
第二章金屑材料及其加工技术
1、金属材料的性能
1）使用性能物理性能有哪些：
化学性能有哪些：
力学性能有哪些：
强度（概念），指标：
屈服点和抗拉强度；金属材料抵抗外力荷载而不致失效的能力。
塑性（概念），指标：
断后伸长率、断面收缩率指金属材料在外力作川下产生塑性变形而不破坏的能力。
硬度（概念），金属材料抵抗更硬物体压入其内的能力。
冲击韧性（概念）金属材料抵抗冲击载荷的能力，叫做冲击韧性。
疲劳强度（概念）：
指材料经受无数次应力循环吋的最大应力。
2）工艺性能有哪些
2、金属晶格结构形式：
体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格
结晶（概念）金属及合金从液体状态转变为固体状态并形成晶体结构的过程称为结晶。
，同素异构转变（概念）在固态范围内，因温度的变化还会出现晶体结构的转变，称为同素异构转变。
，合金（概念）是指由两种或两种以上金属元素（或金属与非金属元素）组成的具有金属特性的物质。
3、常见的金属材料及牌号表示法的含义
铁
钢
1）、碳素钢
Q235-A•F\45、08F、T8、T10A、ZG200-400
2）、合金钢
Q390、Y40Mn、09CuPCrNi、35CrMo铸铁
HT250、QT700-2、KTH350-10、KTZ650-02、RuT300铝及其合金
1070、LF21、LY11、LC4、LD、ZA1102、ZAlSil2铜及其合金
H68、HPb59-1、ZCuZn38、B5、BMn3-12、ZCuNilOFel、ZCuSnlOPl钦及钦合金TA6、TC4滑动轴承合金
ZSnSb4Cu4、ZCuSnlOPl>ZAlSn6CulNil粉末冶金（概念）
4.常用金属的应用场合及特点（应用在论述题屮）
5、工艺过程（概念）在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位罝和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
，工艺规程（概念）人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件即称为工艺规程。
6、铸造（概念）金属受热融化并浇铸到预先制作好的铸型P、j，凝固后获得一定形状和性能的金属制品的成型方法。
，金属的铸造性能：
流动性、收缩率
7、砂型铸造（概念）是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法，它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点，是应用最广的铸造方法；
，砂型的种类有哪些
特种铸造的种类和优点
金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等优点：
提高铸件精度和表面质量、提高生产率、改善劳动条件等。
8、锻压加工（概念）锻压加工是指对坯料施加压力，使某产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
它是锻造和冲压的总称。
，金属的锻造性能：
可锻性
9、自由锻（概念）、指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所耑的儿何形状及内部质量的锻件的加工方法。
模锻（概念）指利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。
10、冲压（概念）指使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。
冲压的基本工序
分离工序有哪些：
落料及冲孔（概念）落料及冲孔落料和冲孔的工艺过程完全相同，当坯料被冲下的部分为成品时，该工艺过程称为落料；当坯料的周边为成品时，该工艺过程称为冲孔。
落料与冲孔总称为冲裁.
变形工序有哪些：
1.弯曲2.拉深3.翻边4.起伏5.缩口6.胀形
11、焊接（概念）是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成-•体的成形方法。
，金属的焊接性能：
焊接性，碳当量（概念）把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量称碳当量，焊接性能是材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定工作要求的能力。
12、焊接的分类
熔焊（概念）将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。
，常见的熔焊有哪些.气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子朿焊、激光焊等。
压焊（概念）指在焊接过程屮必须对工件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。
，常见的压焊有哪些.阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊
钎焊（概念）指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接工件的方法。
13、金属切削加工（概念〉指利用切削刀具在工具（刀具）与工件的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。
，金属切削加工性能:
切削加工性
14,热处理（概念）将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，以达到改善材料性能的一种工艺。
任何热处理工艺一般都可归纳为由加热、保温和冷却三个阶段组成的
工艺过程。
1、退火
0的：
是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
2、正火
目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
3、淬火
0的：
提高金属工件的硬度及耐磨性。
4、回火
目的是：
（1）、消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；
（2）、调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求：
（3）、稳定组织与尺\T,保证精度；
（4）、改善和提高加工性能。
调质：
工件淬火并岛温回火的复合热处理工艺称为调质。
调质后，钢具有优良的综合力学性
16、表面热处理方法有哪些
表而淬火（概念）指通过快速加热，仅对工件表而进行热处理，以改变表而层组织和性能的热处理工艺。
化学热处理（概念）将钢件放在具有一定活性介质的介质中加热、保温，使一种或几种元素滲入钢件的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺
，化学热处理的种类有哪些渗碳、渗氮、碳氮共渗、氮碳共渗
17、简要介绍一般金属零件制造的工艺路线
18、表面处理分类
表面精整加工，常见表面精整加工表而层改质处理
表面被覆处理，常见表面被覆处理
19、铝及铝合金氧化膜的着色方法：
化学染色法，整体着色法，电解着色法，干涉着色法
第二章塑料及其加工技术
第一部分常用塑料及其性质
1.聚合物（概念）由一种或多种简单低分子化合物（单体）聚合生成的分子量特别大的有机化合物的总称，又称之为聚合物或高聚物。
塑料（概念）以天然或合成树脂为主要成分，加入填料、增塑剂、润滑剂、固化剂、稳定剂等添加剂，经一定温度和压力塑制成型，且成型后在常温或一定温度范围内能保持其形状不变的材料。
2.塑料组分及作用
3.塑科的分类
按热性能分类
热塑性塑料（概念），加热时能软化流动或熔化，冷却后定型，且这一过程可重复，但加热温度不得超过该塑料的分解温度。
常用的热塑性塑料：
W烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等
热固性塑料（概念）制品定型后，再加热也不软化或熔化，温度太商时该塑料发生焦化分解,不能回收进行重再加工。
，常用的热同性塑料：
酚醛树脂（PF）、环氧树脂（EP）、聚氨酯（PU）
按川途分类通用塑料，常用的通用塑料：
一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
工程塑料，常用的工程塑料：
一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。
特种塑料，常川的特种塑料：
一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。
4.塑科的性能
力学性能有哪些，抗撕性能（概念）、蠕变（概念）靈料在低于本身弹性极限的恒定的外力（包括拉伸、弯曲、压缩等）作用下，变形随吋间慢慢增加的现象。
是不可恢复的塑性形变。
、应力松弛（概念）塑料制品维持恒定应变所需要的应力随时间延长而慢慢松驰的现象。
热性能有哪些
电磁性能有哪些，介电强度（概念）试样被击穿时的电压值与试样厚度之比定义为介电强度。
、电磁波屏蔽性（概念）各种电子电器设备和仪器在工作吋都会产生和反射不同频率的电磁波，在没有有效的屏蔽防护措施的情况下，这种电磁波会干扰其他电子装置的正常工作,同时电子没备自身也会受到外來电磁波的干扰。
耐化学药品性有哪些
（1）耐酸碱性4）溶剂应力开裂（3）环境应力开裂
（2）耐溶剂性
光学性能有哪些
（1）透明性2）折射率（3）光泽性
，常川的透明塑料有哪些：
应川较广有PS、PMMA、PC、AS（丙烯腈一苯乙烯）
渗透性能有哪些
（1）吸水性
（2）透湿性（3）透气性
表面性能有哪些
环境适应性有哪些，光氧老化（概念）、户外塑料制品是在含氧条件下接受紫外线辐射，聚合物所发生的种种化学物理的变化主要是光氧老化所引起的。
热氧老化（概念）聚合物吸收可见光和红外线，并转化成热能，使吸收部位温度升高，热合氧对聚合物的联合作用称之为热氧老化。
、环境协调性（概念）一种材料在废弃不用后，可以另一种形式循环利用，或为环境消化吸收，而不至于污染环境和破坏生态平衡。
5.简要介绍塑料产品生产工艺流程
6.常用塑料（每一种塑料的名称、代号、俗名）
PE聚乙烯、PP聚丙烯、PS聚苯乙烯、PVC聚氯乙烯、ABS丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物、PA聚酰胺、PC聚碳酸脂、PMMA聚甲基丙烯酯甲酯、POM聚甲醛、PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、PU聚氨酯、PSU聚砜、PF酚醛树脂、PTFE、PTEE聚四氟乙烯
例：
俗名：
有机玻璃、尼龙、电木、电玉、塑料王
7.常川塑料的应川场合及特点（应川在论述题中）
8.注射成型的原理、特点
特点：
1）成型塑料品种多；2）能成型形状复杂且尺寸精确的塑料制品；3）生产周期短、生产效率高；4）易于实现自动化和半自动化生产。
9.挤出成型原理、特点
特点：
1）能连续生产同一截面的；件制品，但结构复杂的截面形状难以达到高精度
2）生产效率高，可一机多用；
3）操作简单，工艺过程易控制，便于实现连续大批量生产：
10、模扭成彻原理将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的塑料放入加热的阴模屮，合上阳模后加热使其熔化，并在压力的作用下，使物料充满模腔，形成与模腔形状一样的模制品，再经加热或冷却，脱模后即得制品。
11、吹塑成彻的原理挤出一吹塑：
挤出吹塑成形过程，管坯直接由挤出机挤出，并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中：
当下垂的型坯达到规定的长度后立即合模，并靠模具的切口将管坯切断；从模具分型面的小孔通入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成型；保压，待制品在型腔中冷却定型后开模取出制品。
生产方法简单，产量高，精度低，应用较多
注射一吹塑：
注射吹塑是用注射成形法先将塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成形。
精度高，质量好，价高，适于批量大产品。
12、热成型的原理及热成型制品的特点
热成型制品的特点是壁薄，表面积很大，属于半壳性结构。
13、塑料的连接种类有哪些机械连接、焊接、溶剂粘接、和胶接等
14、塑料表而处理与装饰技术有哪些机械连接、焊接、溶剂粘接、和胶接等
15、在塑料制品的生产中的三项重要因素:
合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具19、电镀的概念及塑料电镀的目的。
目的：
使制品表面具有金属光泽，具有装饰性；
提高制品表面的硬度和耐磨性；
以塑料件代替有色金属件，减轻产品重量，降低成本；
提高制品防潮、防老化、防溶剂侵蚀的能力；
使塑料件具有导电性。
第四章橡胶及加工技术
1、橡胶的特性1、具有高弹性2、玻璃化温度低3、橡胶的老化
2、简要介绍橡胶制品的加工工艺过程
1.塑炼2混炼3成形4.硫化5硫化
3、常见的橡胶有哪些1、天然橡胶NR2、丁苯橡胶（SBR）：
3＞顺丁橡胶（BR）:
4、聚氨酯橡胶5、硅橡胶
4、硫化的概念及作用即通过改变橡胶的化学结构（例如交联）而赋予橡胶弹性，或改善、提高并使橡胶弹性扩展到更宽温度范围的工艺过程.硫化使橡胶的塑性降低，弹性增加，抵抗外力变形的能力大大增加，并提商了其他物理和化学性能，使橡胶成为具有使用价伉的工程材料。
第五章复合材料及加工技术
1、复合材料概念及组成巾两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
其中一种做为基体，另外材料做为增强剂。
2.复合材料的分类：
按用途可分力结构复合材料（概念），主要用作承力和次承力结构，质量轻、强度和刚度高，且能耐受一定温度，在某种情功能复合材料（概念），种类繁多且容易与结构复合材料结合，达到功能上的复合并得到广泛应用。
3.坡璃钢（概念）是以玻璃纤维为增强剂和以热塑性树脂为粘结剂制成的复合材料
第六章玻璃及其加工技术
1、玻璃（概念）是将原料加热熔融，经一定方式冷却，不经结晶而冷却成固态的非晶态物质。
及普通玻璃的主要成分：
ST02
2、玻璃材料最重要的性质：
光学性质
3、简要介绍玻璃制品的工艺流程配料、熔化、成型与后处理四个阶段。
辅助原料有哪些，
駿性氧化物原料（SiO^、B^、P205、Al^）
碱金属氧化物原料（Na^O、K20、Li20）
碱土金属氧化物和其它二价氧化物原料（CaO、MgO、BaO、ZrtO、PbO）
多价氧化物原料（略）
、碎玻璃
澄清剂:
在高温下本身能气化或分解放出气体以促进玻璃液中气泡的排除的物质。
助熔剂:
加速玻璃熔制过程的原料称助熔剂（加速剂〉
着色剂:
如离子着色，加铁（化物〉呈蓝绿色
脱色剂
4坡璃的
一、玻璃的原料
主要原料
玻璃的原料＜
辅助原料
澄清剂（概念）
5、常见的玻璃制品后加工
第七章木材及其加工技术
1、木材的一般特性木材是一种优良的造型材料，它是三大造型设计材料之一。
2、年轮（概念），年轮是温带树木在（直径）生长过程中，巾于气候交替的明显变化而形成的轮状结构。
亦是形成层句A分生的一层次生木质部，闱绕着髓心构成的同心圆。
生长轮（概念）树木在一个生长周期内生长一层木材称为生长轮。
3、木材缺陪：
生理原因缺陷：
节子、树干形状缺陷、木材构造缺陷
病理原因缺陷：
变色、腐朽、虫眼、裂纹、伤疤
人为原因缺陷：
机械损伤、加工缺陷
4、人造板材（概念），利用原木、刨花、木屑、小材、废材以及其它植物纤维等为原料，经过机械或化学处理制成的板材，称为人造板材。
常见的人造板材1）胶合板
（2）刨花板（5）空心板
⑷细木工板⑶纤维板
5、相关平衡含水率（概念）、我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比,定义为木材含水率。
干缩与湿胀（概念）木材置于一定的环境下，在足够长的时间后，其含水率会趋于一个平衡伉，称为该环境的平衡含水率EMC。
当木材含水率商于环境的平衡含水率时，木材会排湿收缩，反之会吸湿膨胀。
及相关简答题。
例：
木制品销售出去以后为什么会出现开裂、变形等质量问题呢？
6、简要介绍木制品的工艺流程
7、木制品表而的涂饰的作用及简要T.艺流程装饰性保护性1）提高硬度4）保色3）防霉防污2）防水防潮
第八章工业陶瓷及其加工技术
1、陶瓷（概念）用陶瓷生产方法制造的无机非金属同体材料和制品的通称
2、日用陶瓷的主要组成成份和主要原材料。
日用陶瓷原材料：
粘土类原料、石英类原料、长石类原料、其他矿物类原料。
主要组成成份有：
主要成份是SiO2、AL203、含有少量的Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2◦等。
3、简要介绍陶瓷制品的工艺流程。
一般都包括原料配制、坯料成型和窑炉烧结等三个主要工序。
4、施釉和概念及作用是指通过高温的方式，在陶瓷体表而上附着一层玻璃态层物质。
施釉的H的在于改善坯体的表面物理性能和化学性能，同时增加产品的美感，提高产品的使用性能。
（一）釉的作用与分类1、釉的作用
（1）釉能够提商瓷体的表而光洁度。
（2）釉可提髙瓷件的力学性能和热学性能。
（3）提高瓷件的电性能，如压电、介电和绝缘性能。
（4）改善瓷体的化学性能。
（5）使瓷件与金属之间形成牢固的结合。
（6）釉可以增加瓷器的美感，艺术釉还能够增加陶瓷制品的艺术附加值，提商其艺术欣赏价值。
5、陶瓷材料的特性：
高硬度、高强度、脆性大
陶瓷加工的特点：
（1）、尺寸精确度差，
（2）难加工材料
第九章涂装工艺
1、涂料的概念勾作用所谓涂料就是涂布于物体表血能结成完整而坚固的薄膜，具有装饰、保护或其它作川的液体或粉末状的有机高分子胶体的混合物的总称，它所形成的薄膜称力涂
膜，又称漆膜
主
次
辅
溶
要
要
助
成
成
成
膜
膜
膜
TIU
物
物
物
庾
质
颜料用干涂料中不仅是为了使涂頊呈现一定的色彩.遮盖被涂的物体表面.以使涂浅具有装饰性.
SHUKRtt质
a耵圊内外聿用的涂料助开j有表面活性剂、催干剂、固化剂和增塑剂等
用来溶解和稀释涂料的择发仨液体.在涂料中往往含有很大比重.
主SKRtt质M碰關k雜H，釔尾
分子化合物
厂
垂
1
作
厂
用
—装
1
3、粉末涂料的特点4、常
7.3.4—般涂装施工方法
粉末涂料是一f中100%呈粉末状的无溶剂涂料。
粉末涂装可分为粉末爆畐极一静电粉末喷涂法。
其它棣装法自动喷涂在采用空气哦涂和誃电喷涂的场合，用机器代替人的探作，实现
了喷涂自动化，这法适用于有操作规律的大型流水线工业涂装。
5、涂料在设计中的应用：
不透明涂饰、透明涂饰、有光和无光涂饰、肌理涂饰
第十章发展中的新材料
1生态环境材料（概念）
8.1.1生态坏境材料的Iti念与分类
漏掀fflSS
生态环境材料1
优艮的环境供fl性
（或者是箧够改菩环境）
整个过程，都做^对资源和能源消耗少、对坏境污染J啪循坏再生利用军高。
使用
废弃,—►＜再生利用
买际上任何一种材科只劈5过改造达到节約资源并与环境协调共存的要求，它就应视为生态环^材料。
常见的生态环境材料
2、生态环境材料的特征。
3、可降解塑料（概念），降解的方式
4、智能材料（概念），常见的智能材料
5、纳米材料的奇异特性：
小尺寸效应
论述题
1、分析产品设计中塑料材料的选用
（1）选定产品及其某个零件；（通常给定，例如家用电器壳体材料，食用油瓶身材料等）
（2）分析产品中的某个零部件的材料选择影响因素，例:
功能需求因素，审美情趣因素,使用方便因素、安全可靠因素、市场价值因素及环境生态因素等；10分
（3）简要分析零件的生产工艺；4分
（4）分析可选材料范围并简要说明每种材料的适用特点（塑料至少三种）。
6分
2、设计屮等复杂程度产品材料选择案例
（1）给定产品及其所要设计的零件材料（可能试卷给定,也可能自选）
（2）产品设计定位：
功能需求定位、造型定位、目标人群定位、使用环境定位、价值成本定位等。
10分
（3）分析可选材料范围并简要说明每种材料的适用特点（至少三种），最终选定材料。
6分
（4）简要分析此零件的生产工艺；4分
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