产品设计材料及加工工艺教案

南昌理工学院

教案

2019-2020学年第一学期

o

系（院、部）机电工程学院

教研室（实验工业设计

室）

产品设计材料及加工工艺

课程名称

授课班级17工业设计1班

主讲教师

职称

使用教材《设计材料及加工工艺》江湘云编著

南昌理工学院教务处制

O

教案（首页）

总

计学时

讲

课程课程编号课

产品设计材料及加工工艺学时

实

名称验

学分学时

上机学时

类别必修课（Y）选修课（）理论课（4）实验课（）

任课

段骏平职称

教师

授课

专业班级：

对象

基本

材

教《产品设计材料及加工工艺》江湘云主编北京理工大学出版社

主

和《产品造型设计材料及工艺》作者：王玉林等著'出版社：天津大学出版七'出

参

要版时间：2003年10月

资

考《工业设计材料与工艺》作者：张宗登、张华、刘李明主编'出版社：湖南人

料民出版社；出版时间：2009年09月

教学目的

、掌握产品设计材料的物理、化学属性。

教学1

2、了解各种材料的性能特点、组成和用途。

、掌握产品设计常用材料的生产、加工工艺。

目的3

4、了解各种加工工艺的工艺性能和特点。

、在产品设计时能够做到合理选材、用材，合理设计结构和造型。

要求5

6、使设计具有可生产性，防止纸上谈兵，达到学用一致.

材料与生产工艺是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。或者

说一切产品设计最终必须通过材料的加工、成理、表面装饰得以实现。因此，材料

与生产工艺是一门重要的专业平台课。

其任务是通过对本课程的学习，使学生熟悉造型设计与材料的关系，掌握各种

教学材料的性能特点及生产加工工艺，了解新型材料。从而在产品设计过程中，使学生

重点能运用设计手段，不仅从视觉上把握材料的质感、色彩等造型特征，同时也能结合

难点产品的造型结构特点选择合适的材料和加工工艺，真正做到在实践中运用对材料的

理解和表现手法把设计构思准确、清晰、简练地表达出来，创造出使用功能好、技

术性能高、款式新颖的产品。

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授课时间第周周第节课次

授课方式课时

理论课J讨论课口实验课口咋业指导课口其他口

（请打J）安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第一章概论

教学目的、要求：

了解产品造型设计与材料的关系。

重点：了解产品造型设计与材料的关系。

难点：掌握了解产品造型设计与材料的关系。

教学基本内容方法及手段

1.1设计与材料1讲述法

纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料

2启发法

的的开发、使用和完善就是其中之一。

3讨论法

材料是人类牛产各种所需产品和牛活中不可缺少的物质基础。可以说我们牛活的

周围任何物品都离开材料。4示范法

材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生辅助手段：

活的进步。多媒体

实物展

1.2产品造型设计的物质基础示

材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在

的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。

工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材

料并实现产品造型的技术手段。

材料与工艺是设计的物质技术条件，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。

1.3材料设计

1.材料设计的内容

产品造型中的材料设计，以“物一人一环境的材料系统为对象，将材料的性能、

使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料

特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、

生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设U中的

使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统

…，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完

美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。

产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，

还要考虑整个材料设计系统。

材料设计的方式1讲述法

出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。

2启发法

两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料

3讨论法

出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，其至创造全新的产品。

材料与产品的匹配关系4示范法

产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。辅助手段：多

材料性能的三个层次；核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官媒体

能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。实物展示

产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中

除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。

1.4设计材料的分类

1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料

或应变材料

按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材•料④复合材料

按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料

1.5材料特性的基本特性

从材料特性包括:①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性,

即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。

特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。

1.5.1材料特性的评价

材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素

进行评价。

152材料的固有特性

材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下

表现出来的性能，他受外界条件的制约。

1.5.3材料的派生特性

材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经

济性。

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授课题目（教学章、节或主题）：

第二章材料的工艺特性

教学目的、要求：

（1）掌握：材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、种类特性、选择原则及应用。

（2）理解：材料连接工艺的种类、特点与应用。

（3）了解：材料的工艺性，新材料成型技术。

重难点：材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、选择原则及应用。

教学基本内容方法及手段

1讲述法

材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材

2启发法

料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决

Q3讨论法

定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，直接关系到加工效率、产品质

量和生产成本等。4示范法

2.1材料的成型加工辅助手段：

2.1.1成形加工工艺多媒体

材料的成型加工性是衡量产品造型材料优劣的重要标志实物展

成型加工工艺对设计效果的影响因素很多，主要从以下几个方面表现出来：示

1工.艺方法

2.工艺水平

3新.工艺的采用；

4.工艺方法的综合运用

021..2材料成型工艺的选择原则

是高效、优质、低成本，即应在规定的周期内，经济地生产出符合技术要求的产

品，其核心是产品品质。必须指出，产品的成本运算是以生产合格产品为基础的。

根据零件类别、用途、功能、使用性能要求、结构形状与复杂程度、尺寸大小、

技术要求等，可基本确定零件应选用的材料与成型方法。

2.2材料的连接工艺

材料的连接工艺包括机械连接、焊接、粘接技术、静连接、动连接。

2.3材料的表面处理

具体说就是要处理注入色彩、光泽、纹理、质地等直接赋予视觉与触觉的一切

表面造型要素。在产品造型设计时要根据产品的性能、使用环境、材料性质，

正确选择表面处理工艺和面饰材料。

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0（请打J）安排

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第二章材料的工艺特性

教学目的、要求：

（1）掌握：材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、种类特性、选择原则及应用。

（2）理解：材料连接工艺的种类、特点与应用。

（3）了解：材料的工艺性，新材料成型技术。

重难点：材料的成型加工和表面处理工艺的概念、目的、选择原则及应用。

教学基本内容方法及手段

Q1讲述法

2.3.1表面处理的目的

2启发法

一是保护产品，即保护材料本身赋予产品表面的光泽、色彩、肌理等而呈现

3讨论法

出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效的利用材

料资源：二是根据产品造型设计的意图，改变产品表面状态，赋予表面更丰4示范法

富的色彩、光泽、肌理等，提高表面装饰效果，改善表面的物理性能、化学辅助手段：多

性能及生物学性能，使产品表面有更好的感觉特性。媒体

表面处理技术，即可以是相同材料具有不同的感觉特性，又可是不同材料获实物展示

得相同的感觉特性。

2.3.2表面处理类型

0设计中所采用的三类表面处理技术：

表面被覆：①镀层被覆②涂层被覆；目的：保护作用、装饰作用、特殊作用

（如隔热、杀菌等）。涂装工艺一般包括制件表面涂装前处理、涂敷涂料及

涂层干燥三大步骤。③坛琅被覆；广泛应用于厨房用具、医疗用具等。

表面层改质：①化成处理，形成的膜对基物体具有耐蚀保护性耐磨性，不会

从基体金属上脱离②阳极氧化处理；得到不同硬度、弹性、孔隙率孔径的氧

化膜。

表面精加工

2.3.3材料表面处理工艺的选择原则

①形态的时代性②求简的单纯性③功能的合理性④情感的审美性⑤

o产品档次的经济性⑥成本⑦环境保护

2.4新材料成形技术一一，快速成形技术1讲述法

快速成型，又称快速原型制造技术、快速制样或实体自由形式制造。快速

2启发法

成型是一种用材料逐层堆积出制件的制造方法。

3讨论法

2.4.1快速成型的原理及特点4示范法

原理：快速成型是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。辅助手段：多

特点：媒体

1、改变了传统模式的制造方式，设计制造一体化。实物展示

2、设计的易达性。

3、快速性。

4、材料的广泛性。

2.4.2快速成型的基本方法

光固化成型一一SLA成型工艺

2、选择性激光少杰成型一一SLS成型技术

3、熔积堆积成型一一FDM成型技术

4、分层实体成型——LOM成型技术

2.4.3快速成型技术在设L领域的应用

快速成型技术在设计领域的应用包括：

1、优化产品设计；

2、支持同步（并行：）工程的实施：

3、对产品性能进行及时、准确的校验与分析；

4、快捷、经济地制作各种模型。

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第3章材料感觉特性的运用

教学目的、要求;

（1）掌握：质感设L的形式美法则及运用原则。

（2）理解：材料感觉特性的内容，评价及构成因素。

（3）了解：材料美感的概念及表现方式。

重点：质感设计的形式美法则及运用原则。

难点：材料感觉特性的评价及构成因素。

教学基本内容方法及手段

Q3.1材料感觉特性的概念1讲述法

材料感觉特性又称材料质感，是人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反

2启发法

映或由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息，是人对材料的生理和心理活

3讨论法

动，他建立在生理基础上，是人通过感觉器官对材料做出的综合印象。

4示范法

3.1』材料感觉特性的内容辅助手段：多

两个基本属性：生理心理属性、物理属性媒体

材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感，按材料本身的构成特性实物展示

可分为自然质感和人为质感。

材料的触觉质感：生理心理构成物理构成

材料的视觉质感：生理构成、物理构成、间接性、距离效应

材料的自然质感；关注材料的天然性、真实性、价值性

材料的人为质感：突出认为的工艺特性，强调工艺没和技术创造性

3.1.2材料感觉特性的评价

材料感觉特性的描述:自然-人造、高雅-低俗、明亮-阴暗、柔软-坚硬、光滑-粗糙、

时壁■保守、干净■肮脏、整齐-杂乱、鲜艳-平淡、感性-理性、浪漫-拘谨、协调-

冲突、亲切-冷漠、自由-束缚、古典-现代、轻巧-笨拙、细致-粗略、活泼-呆板、

科技-手工、温暖-凉爽

材料感觉特性的测定

选取玻璃、陶瓷、木材、金属、塑料、橡胶、皮革比较，表3-3材料感觉

特性的差异。

0

3.1.3影响材料感觉特性的相关因素1讲述法

材料感觉特性构成因素众多，通常表现为：

2启发法

1.材料种类

3讨论法

2.材料成型加工工艺和表面处理工艺

4示范法

同质异感、异质同感：不同加工方法和工艺技巧会产生不同的外观效果，从而辅助手段：多

获得不同的感觉特性：铸造工艺、焊接工艺、编织工艺'车削工艺、磨削工艺、媒体

电镀工艺、喷砂工艺实物展示

其他因素；时代的科技水平、审美标准、流行时尚

3.2质感设计

质感设计是对工艺产品造型设计的技术性和艺术性的先期规划，是一个合乎设

计规范的”认材-选材-配材-理材-用材”的有机过程。

3.2.1质感设计的形式美法则

实际上是各种材质有规律组合的基本法则：

1、调和与对比法则，即，使整体中各部位的物面质感统一和谐。

2、主从法则，即强调在产品的质感设计上要有重点

3.2.2质感设计的运用原则

合理的使用材料、艺术性的使用材料、创造性的使用材料

3.2.3质感设计的主要作用

提高适用性、增加宜人性、塑造产品的精神品味、达到产品的多样性和经

济性、创造全新的产品风格

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0（请打J）安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第3章材料感觉特性的运用

教学目的、要求：

（1）掌握：质感设L的形式美法则及运用原则。

（2）理解：材料感觉特性的内容，评价及构成因素。

（3）了解：材料美感的概念及表现方式。

重点：质感设计的形式美法则及运用原则。

难点：材料感觉特性的评价及构成因素。

教学基本内容方法及手段

Q3.3材料的抽象表达1讲述法

材料的抽象表达

2启发法

定义：是将材料的某些特性加以提炼，升华为具有某种审美价值的意象，并沿

3讨论法

着抽象表达的共同方向，是材料成为能唤起人们某种感情的具有抽象意义的材

料。4示范法

抽象思维是材料抽象表达的基础辅助手段：多

材料的抽象表达对设计有直接的意义媒体

实物展示

3.4材料的美感

材料的美感与材料本身的组成、性质、表面结构及使用状态有关

03.4.1材料的色彩美感

材料的色彩可分为材料的固有色彩和材料的人为色彩

只有运用色彩规律将材料色彩进行组合和协调，才会产生明度对比、色相对比、

和面积效应以及冷暖效应等现象，突出和丰富材料的色彩表现力。

相似色材料组合

（2）对比色材料组合

3.4.2材料的肌理美感

肌理是由天然材料自身的组织结构或人工材料的人为组织设计而形成的，

在视觉或触觉上可感受到的一种表面材质效果。

根据材料表面形态的构造特征，肌理可分为自然肌理和再造肌理：根据材

料表面给人以知觉方面的感受，吉利还可分为视觉肌理和触觉肌理。

o材料肌理形态的组合方式主要有：同一肌理材料组合、相似肌理材料组合、对

比肌理材料组合。

343材料的光泽美感1讲述法

根据材料受光特性可分为透光材料和反光材料

2启发法

3讨论法

3.4.4材料的质地美感

材料的质地美是材料本身的固有特性所引起的一种赏心悦目的心理综合感受，4示范法

具有较强的感情色彩。材料的质地是材料内在的本质特征，主要由材料自身的辅助手段：多

组成、结构、物理化学特性来表现，主要表现为材料的软硬、轻重、冷暖、干媒体

湿、粗细等。实物展示

质地是与任何材料有关的造型要素，一般分为天然质地与人工质地。

产品材料质地特性及美感的表现力实在材料的选择和配置中实现的。分为两种:

相似质地的材料配置、对比质地的材料配置

3.4.5材料的形态美感

设计材料的形态通常分为线材、片材和块材

线材具有长度和方向感，运用线材进行设计构思时，应把握线材的形态变化和

组合特征；

片材具有延伸感和空间的叙事干，其侧面具有线材的特性；块材具有重量感、

充实感和较强的视觉表现力。

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第4章材料与环境

教学目的、要求：

（1）理解：绿色设1-的基本思想，基本特征，基本原则及产品设计的绿色观念。

（2）了解：绿色材料的主要内涵，典型绿色材料及评估方法。

重点：绿色设计的基本特征，基本原则及产品设计的绿色观念。

难点：典型绿色材料及评估方法。

教学基本内容方法及手段

4.1环境意识1讲述法

o环境意识是现代社会的产物，也是也是后工业社会发展的必然要求。2启发法

3讨论法

4示范法

4.2绿色设计辅助手段：多

绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计，就是在设媒体

实物展示

计阶段将生态环境因素和预防污染的措施纳入产品设计中，将环境

性能作为产品的设计目标和出发点，力求产品对环境的影响最小。

04.2.1绿色设计的基本特征

环境协调性；是指产品开发与使用过程中，对人类生态环境与资源

环境的协调有益程度。

加价值创造性；体现在：结构与零部件设计中的结构技术的更新与

进步变化，材料与工艺选择中的污染防范技术的应用，人与环境整

体关系中的创新设计和提高产品总体价值的措施。

功能全程性；

o4.2.2绿色设计的基本原则一一6R设计原则

6R设计原则：①研究②保护③减量化④回收⑤重复使用⑥再生

423产品设计的绿色观念1讲述法

绿色设计与传统设计在设计依据、设计人员、设计技术与工艺、设计2启发法

3讨论法

目的、产品、产品生命周期之间的比较。

4示范法

辅助手段：多

产品设计的绿色观念的四个层次：媒体

实物展示

目标层、

内容层、

主要阶段层、

设计因素层。

针对产品绿色设计的观念，设计师应考虑的方面：

①安全性

②节能型

③生态型

④社会性。

4.2.4绿色设计的发展方向

绿色产品的设计：产品的简约设计、产品的可拆卸设计

绿色包装设计：无包装设计、再利用包装

绿色能源的开发

创造有生命的材料

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授课题目（教学章、节或主题）：

第4章材料与环境

教学目的、要求：

（1）理解：绿色设1-的基本思想，基本特征，基本原则及产品设计的绿色观念。

（2）了解：绿色材料的主要内涵，典型绿色材料及评估方法。

重点：绿色设计的基本特征，基本原则及产品设计的绿色观念。

难点：典型绿色材料及评估方法。

教学基本内容方法及手段

4.3绿色材料1讲述法

绿色材料是绿色设计的基础，绿色设计首先要选择绿色材料。2启发法

3讨论法

4.3.1绿色材料的主要内涵

4示范法

绿色材料是指具有良好使用性能。对资源和能源消耗少，对生态环境辅助手段：多

污染小，可再生利用率或可降解循环利用率高，在材料的备置、使用、媒体

实物展示

废弃及到再循环利用的整个过程中，都与环境协调共存的材料。

绿色材料的明显特征：先进行、环境协调性、舒适性

4.3.2典型的绿色材料

生物降解材料；目前市场上主要两种：淀粉基热塑性塑料制品、脂肪

族聚酯塑料制品

循环与再生材料；特征：可多次重复循环使用，废弃物可作为再生资

源，废弃物处理消耗能量少，废弃物的处理对环境不产生二次污染或

对环境的影响少。

净化材料；几种实例说明：陶瓷过滤器、吸附材料、有害气体转换技

术、废水净化材料

绿色建筑材料•；分类：基本型、用废弃物型的建材、节能型建材、健

康性材料、抗菌材料

绿色能源材料

433绿色材料的评价方法（LCA）

4.4材料选择对环境保护的考虑1讲述法

①选择适合产品使用方式的材料，对各种材料的种类、使用量和使用2启发法

3讨论法

条件都加以严格的限制

4示范法

②减少使用材料对环境破坏和污染，避免使用有毒有害成分的原料辅助手段：多

③材料使用单纯化、少量化，尽量避免多种材料的混合使用，限制产媒体

实物展示

品中材料的种类

④尽量选用可回收再生或重复使用的材料，避免抛弃式的设计

⑤选用废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料

⑥减少不必要的表面装饰，尽量选用表面不加任何涂饰、渡覆、贴覆

的原材料，便于回收处理和再利用的目的

4.5影响材料选择的环境因素

①冲击与震动

②温度与湿度

③人为破坏

④火灾危害

⑤生物危害

⑥污损

⑦气候影响

⑧噪声

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0授课题目（教学章、节或主题）：

第五章金属材料及加工工艺

教学目的、要求：

（1）掌握：钢铁材料、有色金属的种类、性能特点与应用。

（2）理解：金属材料的成型加工、热处理、表面处理的工艺方法及其特点与应用。

（3）了解：金属材料的分类、基本特性与应用。

重点：钢铁材料、有色金属的种类、性能特点与应用。

难点：金属材料的成型加工、热处理、表面处理。

教学基本内容方法及手段

5.1金属材料的分类及特性1讲述法

2启发法

o1、金属的分类：金属材料是金属及具合金的总成。金属材料种类

3讨论法

繁多，按照不同的要求又有许多分类的方法。可以按照金属材料构成

4示范法

元素、金属材料主要性能和用途、金属材料加工工艺和金属材料密度辅助手段：多

对金属材料进行不同反面的分类。媒体

实物展示

2、金属的基本特性：（1）、金属材料表面具有金属所特有的色彩、

良好的反射能力、不透明性及金属光泽（2）、优良的力学性能（3）、

优良的加工性能（4）、表面工艺幸好（5）、金属材料是电与热的

0良导体（6）、金属合金（7）、金属的氧化

5.2金属材料的工艺特性

金属材料的工业特性包括金属材料的成型加工、金属材料的热处理和

金属材料的表面处理技术。

5.2.1金属材料的成型加工

铸造

好处：成本低，工艺灵活性大，适应性强，适合生产不同材料、形状

和重量的铸件，并适合于批量生产。缺点：公差较大，容易产生内部

o缺陷。

铸造按铸型所用材料及浇铸方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸

造、压力铸造和离心铸造。

2金属塑性加工1讲述法

2启发法

特点：在成型的同时能改伤感材料的组织结构和性能，产品可直接制取或

3讨论法

便于加工，无切削，金属损耗小。适用于专业化大规模生产，但须专门的设

4示范法

备和工具，不宜与加工脆性材料或形状复杂的制品辅助手段：多

金属塑性加工按加工方式分为锻造、轧制、挤压、拔制和冲压加工媒体

实物展示

切削加工按加工方式分为车削、铳削、包I」削、磨削、钻削、锋削和钳工

等

焊接加工常见的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊

粉末冶金

5.2.2金属材料的热处理

普通热处理；包括退火、正火、淬火和回火处理

表面热处理：包括表面泌火和化学热处理

特殊热处理

5.2.3金属材料的表面处理技术

作用：保护、装饰

金属材料表面处理前

--应有前处理或预处理工序，应使金属材料或制品的表面达到-可以进行表面

处理的状态。其方法主要有：机械处理、化学处理和乜化学处理

金属材料的表面装饰技术

（1）金属表面着色工艺

①化学着色②电解着色③阳极氧化染色④渡覆着色⑤涂覆着色⑥法琅着色

⑦热处理着色⑧传统着色技术

（2）金属表面肌理工艺

是通过锻打、刻划、打磨腐蚀等工艺在金属表面制作出肌理效果

①表面锻打②表面抛光③表面镶嵌④表面蚀刻

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授课方式课时

理论果J讨论课口实验课口作业指导课口其他口

（请打J）安排

0授课题目（教学章、节或主题）：

第五章金属材料及加工工艺

教学目的、要求：

（1）掌握：钢铁材料、有色金属的种类、性能特点与应用。

（2）理解：金属材料的成型加工、热处理、表面处理的工艺方法及其特点与应用。

（3）了解：金属材料的分类、基本特性与应用。

重点：钢铁材料、有色金属的种类、性能特点与应用。

难点：金属材料的成型加工、热处理、表面处理。

教学基本内容方法及手段

5.3常用的金属材料1讲述法

Q金属材料按不同要求的不同分类方法：2启发法

3讨论法

①金属材料构成元素分为黑色金属材料和有色金属材料

4示范法

②按金属材料主要性能和用途分为金属结构材料和金属功能材料辅助手段：多

③按金属材料加工工艺分为铸造金属材料、变形金属材料和粉末冶金媒体

实物展示

材料

④按金属材料密度分为轻金属和重金属

5.3.1钢铁材料

0根据含碳量多少，钢铁材料可分为三大类：

①工业纯钢

②钢

③铸铁

钢的分类：碳素钢、合金钢

2.常用钢材的品种及用途

（1）型钢。（2）钢板（3）钢管（4）钢丝

5.3.2常用的有色金属材料

o铝及铝合金

纯铝密度小，属于轻金属，导电性、导热性良好

铝合金的分类①变形铝合金②铸造铝合金

常见铝合金品种1讲述法

①铝合金型材，2启发法

3讨论法

②铝合金装饰板

4示范法

③铝箔辅助手段：多

④铝塑复合膜媒体

实物展示

⑤真空镀铝膜

铜及铜合金

纯铜的导电性、导热性极好

（1）黄铜（2）青铜（3）白铜

5.3.3其他合金金属

钛及钛合金，按用途可分为耐热合金、耐蚀合金、高强合金、低温合

金和特殊功能合金。广泛应用于航空、化工、机械等工业，还可做渡

覆材料，具有耐腐蚀性和良好的装饰性。

锡和锡合金

熔点低，导热性好耐蚀性和减磨性好，可作为焊料和轴承材料，可用

来做电容器、电器仪表零件以及装饰品和包装材料。

5.4金属材料在设计中的应用

设计实例：金属椅、“柔韧度良好”的扶手椅、褶皱花瓶、“猫鱼”剪

子、“鹿特丹”桌、明月椅子、“ZEN”灯具、“孔洞”椅、铝制座椅、

“钦奇塔”茶几

产品设计材料及加工工艺课程教案

授课时间第周周第节课次

授课方式课时

理论果J讨论课口实验课口作业指导课口其他口

（请打J）安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第6章高分子材料及加工工艺

教学目的、要求：

（1）掌握：塑料的基本特性，常用工程塑料、通用塑料、泡沫塑料的性能特点与应用。

（2）理解：塑料的成型工艺，二次加工的工艺方法及其特点与应用。

（3）了解：高分子聚合物的特点、组成结构、分类、力学状态，塑料产品结构设计；橡胶

的特性、分类、加工工艺，常用橡胶的应用。

重点：常用工程塑料、通用塑料、泡沫塑料的性能特点与应用。

难点：高分子聚合物的组成结构、力学状态。

教学基本内容方法及手段

6.1高分子聚合物的基本知识1讲述法

高分子聚合物的特点：具有可分割型、具有弹性、具有可塑性、具有2启发法

3讨论法

绝缘性

4示范法

高分子聚合物的组成和结构辅助手段：多

媒体

（1）高分子聚合物的组成，化学组成都是有简单的结构单元以重复的

实物展示

方式连接而成。

（2）高分子聚合物的结构，包括分子铳结构和聚集态结构

3.高分子聚合物的分类，表7-1

4.高分子聚合物的力学状态

随着温度的变化，呈现不同状态。在应用上，材料的耐热性、耐寒性

有着重要意义。在现行聚合物中，由于链断热运动程度不同，一般可

出现三种不同的力学状态：玻璃态、高弹态和粘流态。

6.2塑料的基本特性

塑料的组成：塑料是以合成树脂为主要成分，适当加入填料，增塑剂、

稳定剂、润滑剂、色料等添加剂，在一定温度和压力下塑制成型的一

类高分子材料。

塑料的分类1讲