JX390 烧烤炉设计毕业设计.docVIP

成人教育学院毕业综合训练报告（论文）摘 要在欧美市场，烧烤炉是一种更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。关键词 气烤炉；产品造型设计；生产力Abstract The barbecue oven is a kind of commodity which is updated quickly in the market of Europe and United States. In order to consolidate and share the market, the only way is to provide the market with new products and new industrials designs. Industrial design is a link which can put the science technology and arts into new productive force quickly and speed up the product updating. It is also useful for creating the modern industrial products which have new functions, fresh sculpting, and can meet the needs of the consumers. Simultaneity, it can improve the market competitive power, and can increase the economic efficiency of enterprises, too.Considering the function, technology and cost synthetically, this paper has done some work to choice suitable material, color and surface treatment for G210001 gas oven, and design its structure and shape, too.Keywords: gas oven; industrial design; productive force,目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题背景11.2 目的与意义11.3 国内外在该方向的研究现状及分析11.4 本课题主要研究内容2第2章 原理部分32.1 烤炉加热原理32.2 烤炉总体设计42.2.1 G210001气烤炉功能介绍42.2.1 G210001气烤炉总体设计4第3章 设计部分63.1 烤炉主体部分设计63.1.1 燃气红外辐射器63.1.2 燃气红外辐射器的设计63.1.2 散热板设计73.1.3 烤网设计93.1.4 烤炉主体103.1.5 烤炉上盖设计103.1.6 保温架体设计103.2 支架部分设计123.2.1 边架台板设计123.2.2 支架设计143.2.3 运动部分143.2.4 前封板153.2.5 后连接板一163.2.6 后连接板二163.3 其它部分163.4 G210001气烤炉颜色选择16总 结18参考文献19致 谢20附录1 中文译文21附录2 英文译文2529第1章 绪 论1.1 课题背景在欧美地区，烧烤炉是一种更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。本文综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。1.2 目的与意义当今的经济形势，不断更新新产品己成为企业赖以生存和发展的根本措施。工业造型设计承担的任务就是力求创造出全新的高质量产品。工业造型设计的核心是产品设计，是人们在工程技术和美学艺术的基础上，对产品的功能、材料、构造、工艺、形态、色彩及表面处理等因素，从社会的、经济的、人类生理与心理的、技术与艺术的角度进行综合协调处理，以创造出符合人们物质精神全面需求并且实用、经济、新颖美观的现代工业产品的设计活动。成功的工业造型设计，能使产品美观，具有时代感，内在质量好，有助于简化生产、降低成本和提高产品的附加值，增强在国内外市场上的竞争能力，是现代工业、现代科技和现代文化发展到一定阶段的必然产物。在欧美地区，烧烤炉是一种更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。特别是21世纪，世界经济技术的发展和竞争将更加激烈，这给每个国家、地区和企业带来压力，同时也带来机遇。在这种形势下，要求得生存和发展，就必须使产品有较强的应变能力，不断更新换代。在进行产品造型设计时要特别注意针对市场变化和消费者需求，利用已有的资源、最低的成本和最先进的工艺，创造出满足社会需求的新产品。只有这样，才能使企业在市场经济大潮中立于不败之地。1.3 国内外在该方向的研究现状及分析由于我国工业产品造型设计起步较晚，该项教育相对滞后。随着对工业产品设计的认同和研究，特别是加入WTO 以后,要求把中国的产品外观造型设计也将融汇进去，现在的情况却是:设计人员素质不断提高，从事工业设计的专业人员不断壮大。随着企业对工业产品设计的重视，对在职人员进行在培训、提高。校际间工业设计教育经验交流也不断增加，国内、院校内举行的工业设计比赛也屡见不鲜。国内对煤气烤炉的结构设计还处于发展阶段。如图11，a、b为国内某厂商生产的气烤炉造型。其构造简单，虽拥有烤炉的一般功能，但表面造型过于死板，整体颜色过于单调，缺乏时尚气息。台山冠立金属制品有限公司作为全国最大的烧烤炉生产商，对于烧烤炉设计，也极其重视。除了根据国外厂商提供的图纸生产，自身也进行研发设计，每年都会推出六、七新款式，以适应市场需求，并且与香港设计行业进行交流。因此该公司在激烈的市场竞争中占据稳定的份额，年出口创汇达18000万美元。 (a) (b) 图1-1 气烤炉造型1.4 本课题主要研究内容 本文综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。主要包括凸型上盖、烤炉主体、烤网、边架台板、燃气部分、支脚、运动装置等结构设计，以及材料选择，外观颜色。第2章 原理部分2.1 烤炉加热原理红外线是一种不可见的射线，波长范围在0.76-1000微米之间。波长在2.5微米以上的被称为远红外线。匹配理论认为：辐射源的辐射能谱与被加热物的主吸收带波长分布相对应时，会引起物料分子产生共振吸收，从而达到加热升温的目的。被加热物对入射辐射的吸收应遵从吸收定律： (2-1)式中 物料内深处光谱辐射功率密度；入射物料表面的光谱辐射功率密度； 光谱吸收系数。气烤炉通过远红外辐射来加热食品。辐射同导热、对流是热交换的三种方法，但辐射换热与热传导及对流有很大的不同。辐射换热是物质中的分子或原子受到热激动时，发射电磁波(或光量子)形式的辐射能、辐射能可以在真空中传播。当其接触其它物体时，可以被吸收而重新转变成物体的内能。远红外加热具有以下特点：(1) 加热时间短，节约能源，成本低；(2) 辐射换热物体不须直接接触；(3) 烘烤加热均匀；(4) 加热炉结构简单。远红外辐射的穿透能力有限，当被加热物较厚时，辐射将不能穿透。无论波长入大小如何，除部分在表面反射之外，其余全部被物料所吸收，辐射能量损失很小，节能效果好。因此，厚层物料加热的重点应考虑加热效果。厚物料加热一般要求物料内部温度高或内外加热均匀。由于远红外辐射的穿透能力有限，为了使物料内外同时被加热升温，应选择。较小的波段，使穿透深度d=增大，以得到好的加热效果。食品这一类含水物质，里面除含有很多水分以外，还含有大量的其它物质，波长在215微米范围内的红外线对水的穿透深度只有0. 2mm。先不考虑除水以外其余物质的吸收，这样的穿透深度，在多数情况下，相对于一般食品的厚度来讲，可以近视看作等于零。因此，一般食品的烘烤应属于厚物料加热。根据上述理论，对食品烘烤炉设计中应考虑的问题作简要分析。首先来分析一下炉内传热的过程。炉内的热传递主要通过三种方式:热传导、对流和热辐射。空气的导热系数很小，在炉内传递的热量一般可以忽略不计，因此，主要考虑对流和辐射。通过对流传输的热量为： (2-2)式中 K为自然对流放热系数，其单位是； F为散热面积，其单位是； 为辐射表面温度，其单位是； 为炉内腔中空气的平均温度，其单位是。 通过辐射放出的热量： (2-3)上式中 为辐射表面的全发射率； 为辐射表面的温度，其单位是K； 为被烘烤物料的表面温度，其单位是K。由以上两式分析可得：辐射元件的温度越高，辐射传输的热量所占的比例就越大。远红外加热技术主要是突出辐射加热，因此，辐射元件的温度选得高一点有利于红外烘烤。目前国内的烧烤炉品种繁多，但缺少统一的标准。一般采用电热丝加热或燃气加热。设计新型的烤炉，关键在于设计优质的燃烧器。本文中的烧烤炉使用燃气红外辐射器，以辐射加热为主。燃气红外辐射器使用的气源为液化石油气。因为红外线有一定的辐射穿透能力，加热食品有较大的优势，更能满足户外烧烤的要求。2.2 烤炉总体设计2.2.1 G210001气烤炉功能介绍气烤炉主要是根据用户进行户外烧烤而设计，主要功能如下：(1) 实现使用液化石油气燃烧、加热食品的功能。(2) 烤炉上应能盛放东西，并且应便于户外搬运。2.2.2 G210001气烤炉总体设计该产品应具备如下功能：（1） 烤炉燃烧的气体为液化石油汽；（2） 烤炉能烧烤加热食品；（3） 烤炉上可以盛放东西；（4） 有足够大的烧烤面积；（5） 便于户外搬运。由上述功能要求，构思气烤炉具备两大部分：烤炉主体部分、支架部分。烤炉主体部分燃烧煤气加热食品，内部有较大面积的烤网盛放食物。选用的材料应当耐高温；支架部分可以支撑烤炉主体部分，并且有台板盛放物品。另外支架部分安装有轮子，方便户外推动。具体部分的组成如下：主体部分：燃气红外辐射器、上盖、烤网、保温架体、烤炉主体。支架部分：支脚、边架台板、前封板、按钮、后连接板等。 图21 G210001气烤炉整体方案示意图 1主体部分 2支架部分 第3章 设计部分3.1 烤炉主体部分设计3.1.1 燃气红外辐射器3.1.1.1 燃气红外辐射器原理 燃气红外辐射器是利用可燃气体经过一定方式的燃烧，以红外线的形式，放出大量辐射热的一种新型辐射散热设备。将一薄层的多孔材料安装于一壳体上，使燃气通过该耐火材料，并在表面点燃，然后增大一次空气的供应量直至达到完个预混状态，此时火焰缩至薄层的表面并使之呈红热状态。我们常见的燃气红外辐射器如下图：图3-1 燃气红外辐射器示意图1火孔 2阀门 3燃气引入管3.1.2 燃气红外辐射器的设计燃气红外辐射器的炉头上、下壳均为板金冲压。上壳由拉伸而成，下壳还需要冲孔，冲裁出56个直径为2.2mm的火孔。 图3-2 G210001燃气炉红外辐射器示意图1 炉头上壳 2 炉头下壳 3 支撑板 4燃气引入管为了保持密封性，燃气红外辐射器的炉头上、下壳采用铆接连接。如图2所示 图3-3 炉头上、下壳的铆接示意图3.1.2 散热板设计气烤炉内烤网可盛放食物面积较大，但燃气红外辐射器的加热范围有限，这将导致炉内的食品受热不均匀。在不改变燃气红外辐射器燃烧面积的情况下，可另外曾加一散热板，使热量散发到周围，可使食物均匀受热。这样既可极大减少燃气红外辐射器的体积，又可节省成本。 图3-4 散热板示意图散热板由薄板冲压而成，材料为搪瓷板。主要工序包括弯曲、切口。用切口模将部分材料分离，但不完全使它分离，切开部分材料发生弯曲。切口产生的十个散热口，使热量更均匀分布。散热板安装在烤炉主体内，连接固定比较困难。由于散热板的安装并不需要紧固，在垂直方向只受到重力，因此可以利用四缺口做支撑点。十字槽螺钉与法兰螺帽固定在烤炉主体内部，散热板的缺口卡住法兰螺帽，可以固定住散热板。冲压成型后的散热板还需要搪瓷。散热板右边的两个小孔是为了浸搪时，用铁丝勾住散热板而专门设计。如图26所示。搪瓷是在金属基体上搪烧一层厚度100-500mm的玻璃质瓷釉制成的，具有许多优良特性的复合材料。它是其他单一材料一钢、铝、塑料，不锈钢等所不能完全替代的也是其他表面处理如电镀等所不及的，见表3-1。搪瓷具有金属的牢固性和玻璃的耐用性及装饰性.并具有耐腐蚀、易洗涤、耐高温、光滑耐磨、清洁卫生等良好特胜。因此，搪瓷制品广泛使用于家用电器、燃烧炉灶、加热用器、厨房用具、卫生设备。 图3-5 散热板与烤炉本体固定1 烤炉主体 2 散热板表3-1 搪瓷材料搪瓷钢板的主要技术要求是:(1) 良好的冲压成型性。(2) 钢板与瓷釉有良好的密着性。(3) 良好的涂搪性，能抗气体引起的气泡冷爆等缺陷。(4) 搪烧后成品变形小。图3-6 散热板浸搪工艺示意图1 铁丝 2 散热板 3 瓷釉3.1.3 烤网设计 烤网由细小的钢棒焊接而成，其作用是盛放烧烤食物。钢棒的材料为08钢，优质碳素结构钢。钢棒的直径为4mm，5mm。烤网的盛放面积为1750cm，加上保温架体的864cm，总共有2614 cm的盛放面积，一般能满足用户的使用要求。烤网的结构如图3-7。图37 烤网结构示意图3.1.4 烤炉主体烤炉主体是气烤炉的重要的组成部分，由于燃气红外辐射器安装在其内，烧烤时，表面温度较高，且外表的色泽、形状影响气烤炉的外观。同时主体为一拉伸件，对其材料需要有较好的塑性。因此材料选择搪瓷钢板，厚度为0.8mm。冲压成形后搪瓷。烤炉主体冲压成两级凹台，如下图：图3-8 烤炉主体示意图烤炉主体与上盖通过上、下铰链连接。上、下铰链分别用十字螺钉固定在烤炉上盖与烤炉主体。图3-9 烤炉主体与上盖连接示意图1 上铰链 2上铰链 3 上盖 4烤炉主体3.1.5 烤炉上盖设计烤炉上盖的材料同样为搪瓷钢板，厚度为0.8mm。烤炉上盖前端安装把手，后端通过铰链与烤炉本体连接。四周的起模斜度设为3。3.1.6 保温架体设计保温架体有细小的钢棒焊接而成，可以盛放食物，钢棒之间的空隙也便于热量传播。钢棒的直径选用3mm、4mm、5mm的08钢，优质碳素结构钢。3mm钢棒数量24条, 4mm的2条, 5mm 1条。其中3mm，4mm构成架体，5mm钢棒与烤炉上盖连接。但是只靠一条钢棒连接，保温架题不能保持平衡。因此第1、13、24条3mm钢棒的外形如图23左，中间穿插一根旋转杆。旋转杆与烤炉主体连接。 图3-10 烤炉上盖 图3-11 保温架体示意图保温架体的盛放面积为864cm。图3-12 3mm钢条的两种形状烤炉上盖上翻时，保温架体应保持水平，以便盛放食物。旋转杆、保温架、烤炉上盖、烤炉主体符合的几何关系：AB=DC，AD=BC，A、B在同一直线上。如下图：图3-13 保温架体保持水平的位置关系图3.2 支架部分设计3.2.1 边架台板设计钢板是一种宽度与厚度之比很大的扁平断面钢材，工业上应用广泛薄钢板：厚度不超过4.0mm的钢板，为薄钢板。薄钢板分普通薄钢板、优质薄负板和镀层薄钢板，按其轧制工艺又分热轧和冷轧。本文设计的零件多为薄板类，且都是冷轧成型。因此主要考虑冷轧普通薄钢板、冷轧优质薄钢板。(1) 冷轧普通薄钢板：由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。冷轧板表面质量较好。具有良好的冲压性能。(2) 冷轧优质薄钢板：主要包括各种优质钢冷轧薄板，最常用的是碳素结构钢板，尤其是深冲压用冷轧薄钢板，是由低碳优质钢08Al冷轧的薄板，钢板按表面质量分为三组；、，分别表示特别高级、高级、较高的精整表面，按拉延级别分为ZF、HF、F级（代表用于冲制拉延最复杂、很复杂、复杂的零件），根据钢板厚度允许偏差，又分为A、B两级精度、广泛用于汽车拖拉机工业。常用的普通碳素结构钢、碳素结构钢如下表： 表32 常用的普通碳素结构钢、碳素结构钢力学性能 支架部分的零件大多是冲压件，受轻载荷，材料适宜选择Q195。边架台板安装在烤炉的左右两边，可以摆放物品。对台板进行翻边、起伏成型，出向下拉伸1. 5mm的平台,能很好的盛住物体，而且使台板外形不致于单调，更美观。 图3-14 边架台板3.2.2 支架设计 支撑脚将烤炉的位置抬高，这样一方面便于操作，另一方面可以把液化石油气钢瓶等附件摆在烤炉下部，使烤炉结构更趋合理。支脚由Q195薄板三次翻边而成。图3-15 支脚 3.2.3 运动部分210001气烤炉作为户外烧烤之用，为了方便搬运，在烤炉的支脚安装轮子。可以装4个都装轮子，或在一端安装2个。比较这两种情况，在一端装2个有如下优点：（1）只安装左端，这种不对称的设计，用户需要推动气烤炉时，抬起另一端边架台板即可容易推走。放置时，由于两支脚对地面的摩擦力，又使得气烤炉不会滑动。（2）节省成本。考虑到气烤炉的整体重量不大，胶轮的安装并不需要轴承支撑。直接由车轴将两个胶轮连接。如图316。图316 气烤炉运动部分1 车轴 2 胶轮轴的右端为一较大半径的凸台，左端在径向方向钻一通孔，插上卡销固定两胶轮。轴的材料选择45号钢。胶轮的材料为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。可用很宽的不同加工法制造。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。如下图所示：图317 轴右端1 车轴 2 卡销3.2.4 前封板前封板连接左右支脚，前封板每两条边均有圆弧过渡，中间起伏成形的凸台使得整块面板不再单调，看起来更舒适。图3-18 前封板3.2.5 后连接板一后连接板一的材料为Q195；冲压工序为弯曲、起伏成形。图3-19 后连接板一3.2.6 后连接板二后连接板二的材料为Q195；冲压工序为弯曲、起伏成形。 图3-20 后连接板二3.3 其它部分其它零件还有点火针、炉头弯管、双阀开关。主要是涉及煤气燃烧方面，一般可由国内厂家提供，这里并不另行设计。3.4 G210001气烤炉颜色选择色彩在人们心理中有各种印象，影响与象征意义。色彩对人们心理上的影响，经过长期生活积累就具有一定的象征意义，并且具有感染力和表现力。产品色彩如果处理得好，可以协调或弥补造型中的某些不足，使之如花似锦，更加完美，很容易博得消费者的青睐，而收到事半功倍的效果。气烤炉选用了四中颜色：灰白色，绿色，灰黑色以及黑色。灰白色：G210001气烤炉大部分采用灰白色。灰白色是高明度、低纯度的色彩，给人以明亮、干净、舒适的感觉；绿色：平静的颜色。使眼睛最能适应、最能获得休息的色光，同时又带给人以活泼、赏心悦目的感觉。灰黑色：灰黑色的烤炉主体、边架台板给人以沉重、稳定的感觉。紧接着往下黑色的控制面板、按钮和车轮。渐加深的色彩变化更加强了稳定的感觉。 效果图如下： 图3-21 G210001气烤炉着色效果总 结本文设计的G210001气烤炉造型简洁、外观新颖。整体采用圆弧过渡，使得表面光滑、线条流畅；颜色的搭配，使得金属质感中带着稳重的感觉。弯曲的支脚，圆滑的上盖、边板台架都给予人舒适、顺畅的感觉。目前，户外形的燃气烤炉的发展前景良好，在欧美市场具有巨大的潜力。而气烤炉的外形造型设计好坏可以直接决定着其销量。本毕业设计就探讨了自行车的外形设计概要。文中论述了气烤炉造型设计的重要性。从气烤炉的发展情况，还有现在气烤炉的外形造型情况等方面，拟出气烤炉的设计方向和要点：突破传统，简约而不简单，外形上要符合行业标准，并据此设计了一款造型。因为是第一次做这种类型课题，所以一开始时有种束手无策的感觉。尤其是前期做的准备工作不够，一开始就想搞个外型相当复杂的曲面造型，也花费了很多的精力和时间，但到最后发现不可行。结果白白浪费了许多宝贵的时间。后来终于认清形势，踏踏实实、脚踏实地，通过大量查阅相关资料，了解工业设计方面的知识，了解气烤炉各方面的情况，在老师的指导下总算完成了设计。当然，毕竟水平有限，设计中必然有错误和不足之处，还有待老师们的指正。在设计造型时，水平有不高，也不能很好地将自己心中设想造型表现出来。展望自己今后努力地学习，以期能不断进步，做得更好。致 谢历时三个多月的毕业设计终于完成了，在段时间里，多亏有杨老师的指导和监督，我才得以在限定的时间内完成这大学四年里的最后一项任务。设计的过程中，杨老师提出了不少的建议，指明了设计的方向，并及时指出我设计中的错误和不妥之处，这些都非常有助于设计的顺利完成。谨以此向杨老师表示衷心的感谢。此外，在设计中参考了许多学者专家的文章和著作，还有一些没有在参考文献中列出。在此向这些参考资料的作者们表示感谢。最后感谢院里的领导、老师，在我大学四年学习期间对我的关心、支持和帮助。在毕业设计的过程中，除了靠自己查阅了大量的书籍资料，身边的同学们也给了我不少帮助，在我遇到难题时帮忙讨论解决的方法，并鼓励我勇敢面对困难。在此也要衷心多谢他们。参考文献1 王荣详，任效乾发展商品造型设计 增强市场竞争力矿山机械，20062 卢为开远红外辐射加热技术上海科学技术出版社, 1983 3 周承禧煤气红外线辐射器中国建筑工业出版社, 19824 杨庆贞瓷釉制造与搪瓷工艺中国财政经济出版社, 19635 王孝培冲压手册机械工业出版社, 19906 邱志诚，高娟，李慧萍产品外观色彩的色调设计及配色原则包装工程，2004, 25(01) : 124-125, 1337 陈健, 朱兴龙, 周骥平. 价值工程与产品造型设计. 机械设计与制造工程，1998, 27(06) : 25-27附录1 中文译文浅析产品形态与各造型因素的关系摘 要：产品形态与产品功能、结构、材料、色彩等有着密切的关系，它们共同构成了产品的整体属性。功能是产品设计的目的，而形态是产品与功能的中介。形态是产品内在结构的表现形式，结构是形态的基本来源。材料是产品形态存在的前提，形态则是材料的表现方式。形和色是不可分割的一体两面，二者相辅相成。以人性化的形态创造观协调产品形态与功能、结构、材料、色彩等要素之间的关系，对于产品设计的成功极为重要。关键词：产品形态 功能 结构 材料 色彩 人性化在产品系统中，产品形态在其中充当着极为重要的角色，它是构成产品的现实基础，也是产品物质和精神功能得以实现的前提条件。产品形态与产品的其它要素，如功能、结构、材料、色彩等共同构成了该产品特有的整体属性。当消费者在对产品进行选择和使用时，往往是通过产品视觉的或触觉的形态所传达出的某种信息和情感判断其使用方式、衡量其审美价值。人们在构成或评判产品的特质时是将产品形态与产品的其它要素联系起来，是通过形、色、质三方面的相互交融的关系来提升或理解设计的意境，以折射出或感受到隐藏在物质形态表象后面的产品精神。所以，充分理解产品形态的重要性，把握形态与功能、结构、材料、色彩等要素之间的关系，以独特的形态语言传达出产品的典型性内容，对于产品设计的成功是极为重要的。产品形态的涵义形态是物体内在本质的外在表现，它包涵物体的外在形状和使人们产生心理感受的情感。“形”是指物体高宽深比例及其透视缩形变化，是物化的、实在的或者硬性的，具体涵盖物体轮廓、明暗交界线、投影、转折等关系；“态”则是物体蕴涵的“神态”，是对人产生各种感情影响的形式内容，它是精神的、文化的、软性的和有生命力的，因此形态是物体“外形”与“神态”的结合。产品形态的本质也就是实在的物质性与人的精神性的综合，即主观与客观的统一。而成功产品形态的创造不仅仅要求能表达出某种意义，而且要求与各产品要素相统一。只有当产品形态所具备的意义与产品的物质功能及人的审美需求相一致时，只有当产品形态符合伦理道德要求，并且不对环境产生负面影响时，产品形态的设计才是成功的。产品形态与功能产品功能是产品设计的基本目的，而形态是产品与功能的中介。芝加哥学派建筑师路易斯沙利文曾提出“形式追随功能”的设计观点，这一观点虽然到现代主义后期被极端化，而后被后现代主义各种流派所普遍质疑，但无论何时满足功能要求应是产品设计的基本准则。作为为人们所用的现实产品必须具备标志产品属性的功能和作为产品存在的形态，这是产品的最根本的属性。产品形态必然来自功能所要求的结构，而不是先有形式，再由此派生出功能。功能与形式的统一构成了产品功能的完整内容，其包括实用功能、认知功能和审美功能。这些功能必须通过其形态来实现，而产品形态本身就要具备这些功能。这其中实用功能是产品形态的基本功能，而产品形态的认知功能和审美功能是形态本身所具备的意义和价值。在产品形态创造时要求注意形态与功能的相互关系，要求对产品各功能和结构所形成的产品单元进行充分的整合，以更合理的形态结构扩大功能的价值。美的形态与良好功能的有机统一是产品设计所要追求和实现的目标。产品形态与结构产品形态是产品内在结构的表现形式，结构既是功能的承担者，又是产品形态的根本来源。在产品的形成过程中，必须以具有一定强度、刚度和稳定的结构支撑其形态，这样才能使产品的形态得以成立并保持。产品结构是构成产品的重要因素，是形态得以成形的条件，产品形态必须依附于产品的结构。自然界中各种形态的生物从整体到局部都是按照一定的秩序与构造组合成一个完整的生物形态，人造物形态的构造形式与自然生物形态的构造形式有着共同的规律和特征，甚至可以是对动植物形态结构的模仿，可将具有自然结构的原型抽象成独特的产品形态，创造出既有人文特色，又不失自然形态和结构的共性美。产品形态的设计必定会涉及到它本身的结构形式，反之，对产品结构的改变无疑也会对产品的整体形态构成重大的影响，因此对产品结构的创新应是产品形态创新中的一个重要切入点，在探索产品形态创造的过程中，要十分重视对产品结构的创新。产品形态与材料材料是构成产品的物质基础，是产品形态存在的前提。作为实现产品造型活动的物质手段，材料同时是构成功能的物质要素，也是选择结构方式的物质基础。材料在设计中的应用除了具有强度、硬度、韧性和经济等因素之外，还在视觉、听觉和触觉等感受层次上与人发生密切的关系，这主要体现在材料的质感和肌理上。形态是材料的表现方式，其总括的形态有线材、板材、块材之分。不同的材质使产品给予人的视觉和触觉上的心理感受也不同：光滑的材料有流畅之美，粗糙的材料有古朴之貌，柔软的材料有肌肤之感。其形态上还具有轻重、软硬、明暗、冷暖、疏密等视觉感受。由于不同的材料具有以上不同的视觉特征，因此，一旦某一种材料被应用到具体的产品时，就会使这一产品直接产生出与该材料特性相应的视觉形态特征。材料的恰当运用，不仅能实现产品的功能目的，而且能强化产品形态的艺术效果，以充分体现产品的品质。对于形态的创造应选择相应的材料，要考虑材料的性能、功能、结构要求、加工能力及生产成本等因素。也可将材料的运用作为形态创新的切入点，根据使用者的操作方式、使用环境、产品成型技术等各项因素统一全面地加以平衡和选择。产品形态与色彩视觉的形式因素由形和色两方面构成，形和色是不可分割的一体两面，是自然存在的基本范畴，无形即无色，无色即无形，二者相辅相成，不可分割，而产品造型给予人最直观或首要的印象就是产品的形和色。美国艺术心理学家吉米在色彩论中说：“形和色都可以完成视觉的两个最独特的功能：它们传达表情，它们还使我们通过对物体和情况的辨认而获得信息。”因此色彩和形态一样对于人的视知觉的作用是巨大的。人会感受到色彩对心理的影响，对色彩与形态的心理共同构成了人对产品造型的视觉心理，形成了人们对于产品造型作出设计评判和审美评价的基本内容。色彩心理发生在不同层次中，有些属直接的刺激，有些要通过间接的联想；而更高的层次则涉及到人的观念、信仰。和形态具有自身的语义一样，每一种色彩都具有其象征意义，例如红色象征热情；蓝色象征理智。人们在看物体时，在最初的20秒，人对色彩的感知成分占80%；5分钟后，色彩、形体各占50%。由此可见，色彩比形态具有先声夺人的艺术魅力，能先于形态而影响人们的情感，因此研究形态与色彩的关系对产品造型设计有着重要的意义。产品形态与人性化、物化的统一人类的设计活动及其产物总是体现了一定时期人们的审美意识、伦理道德、历史文化和情感等精神性因素，这便是造物中体现的“人性化”；而人类的意识、情感、文化等精神因素，又需借助于一定的物质形式来表达，这便是人类精神的“物化”。“人性化”和“物化”的内容共同构成了作为产品的最本质因素，即精神与物质的高度统一性。任何一件产品都是为人的需要而产生，因此在产品造型的过程中，任何产品形态的形成均需以人为出发点。人性是人的自然性和社会性的统一，如果在产品形态设计中只是重视物与物之间的关系，而忽略了物与人之间的关系，则就抹杀了作为产品的形态对于人的双重意义，亦即违反了对于人的精神和物质的需要。产品形态既是产品物质性的存在，又是表达出产品精神性内涵的媒介，因此产品造型设计要求产品形态与人性化、物化的高度统一。总之，产品形态与产品的功能、结构、材料、色彩、肌理等要素的关系密不可分，它在产品各造型要素中占有重要的地位。产品形态是实现产品功能的基础，而又受产品功能的制约。产品形态是产品结构的体现，而形态必须具备一定的结构特征。产品形态是产品材料的组成形式，但又必须因材制形。产品形态是产品色彩与肌理的依附，但形态的视触觉结果又受其影响。只有以人性化的形态创造观，综合性地协调产品形态与产品各要素间的关系，才能创造出合情合理、合乎人们精神与物质需要的产品形态。附录2 英文译文Brief Analysis Product Shape and Various Modeling Factor RelationsDepartment of Mechanical Engineering, The University of Hong Kong, Republic of ChinaThe manuscript was received on 10 August 2004 and was accepted after revision for publication on 24 August 2005.Abstract: The product shape and product function, structure, material, color.etc. have the close relation, they constituted the product together whole to belong to sex. The function is a purpose of the product design, but the shape is a product and function of in lie. The shape is a product the manifestation of the inside structure, the structure is basic source of the shape. The material is an existent premise of the product shape, the shape is then the performance method of the material. The form and colors are indivisible integral whole both sides, two complement each other. Create the relation between main factors, such as the view coordination product shape and function, structure, material and colors.etc. with the humanized shape, for the success that product design extremely important.Key words: Product shape, Function,Structure, Material, Color, Human natureThe connotation of the product appearanceThe appearance is an object inside hypostatic outside performance, it forgives the outside shape of the object and makes people produce the emotion of mental feeling. Form means deep comparison of high breadth of object and it sees through the figure variety, is a thing to turn of, true of or rigidity of, concretely cover object outline, clear and dark hand over boundary, cast shadow, turn etc. relation; form Then the object contain of expression is the form contents that brings about various affection influence on person, it is a spirit of, culture of, light of with have vitality, so the appearance is the object shape and expression to combine. The essence of the product appearance is also true physically and person of spirit and comprehensive, namely subjective and unify objectively. But success the product appearance of the creation not only request only and can express a certain meaning, but also request to unify with each product main factor mutually. Only have to be the product appearance to meet the ethics morals request while only being the material function of the meaning and product have by the product appearance and person to appreciate beauty a need mutually consistently, and the wrong environment produce negative influence, the design of the product appearance just is successful.The product appearance and functionThe product function is the basic purpose of the product design, but the appearance is a product and function of in lie. Chicago school of thought architect LouisSalywen ever put forward the design standpoint of the form follow function, although this standpoint goes to the back of modernism expect to be turn by the extremity, is and then been various by the empress modernism to flow a parties widespread query, no matter when it is satisfy function to request and should be the basic standard of the product design. Be the function that is the realistic product that people use and has to have the marking product attribute and Be a product existent appearance, this is the most basic attribute of product. The product appearance comes from the structure that the function request by all means, not first visible type, send to living a function from here again. The function and form unified to constitute the complete contents of the product function, it included practical function ,the cognition function with appreciate beauty function. These functions have to be passed its appearance to carry out, but the product appearance will have these functions. This among them the practical function is the basic function of the product appearance, but the cognition function of the product appearance with appreciate beauty the meaning and the value that the function is have by appearance .At the product appearance create request to notice the correlation between appearance and function, request to each function of product and the structure become of the product unit carry on full integration, extending the value of the function by more reasonable appearance struct