產品造型設計材料與工藝(第2版)（簡體書）

本書內容包括概述、工程材料的*能、表面工程與熱處理技*、金屬材料成形、有機高分子材料成形、非金屬材料成形、復合材料成形、切削加工與 種加工、逆向工程與快速成形技*、新材料新技*與新工藝、產品造型材料與工藝實例。內容涵蓋了工業設計在工程材料 成形工藝方面所需要的基本知識、基本理論 基本技能。

本書從工業設計專業實際出發，強調實用，突出工程實踐，內容適度精練，並註意跟踪科技前沿，合理反映時代要求。與第1版相比，本書在以下幾個方面做了改進：
1）根據讀者建議，將材料分類中的木材劃分到有機高分子材料類。
2）第1版中涉及的國家標準有些已經過時並有新的標準實施，故採用新的國家標準替換了舊標準，以適應技術發展的需求。
3）修訂了書中所有圖中存在的問題，如指代、標註錯位，細節方面的不足等；按照新的圖樣標註標準標註了加工符號。
4）增加和更換了部分插圖。
5）為了使讀者更方便、易懂，增減了部分工藝圖，簡化了部分零件圖。
6）將文中別字、錯字以及表述錯誤之處進行了更正。
7）對各種設計材料和成形工藝中非常專業和深奧的部分進行了簡化和通俗化處理，以便於設計類專業學生的理解和學習。
8）在第4章增加了“金屬材料在工業設計中的應用”。
本書在使用過程中受到了兄弟院校的普遍歡迎， 同時他們也提出了很多寶貴意見，修訂前也徵求了工業設計專業學生的一些意見和建議，在此表示衷心的感謝！
本書在2008年列入普通高等教育“十一五”國家級規劃教材之後，於2011年被評為江蘇省高校精品教材，2014年列入“十二五”江蘇省高等學校重點教材（編號：20141056）。
感謝機械工業出版社、河海大學、南通大學、江蘇大學、廣東工業大學在本書編寫過程中給予的大力支持。
由於編者水平有限，雖竭盡全力但書中仍難免有錯誤與欠妥之處，敬請讀者批評指正。
編者本書是根據教育部高等學校工業設計專業教學指導分委員會2006年全國工業設計專業教育研討會的精神，為適應我國當前高等教育專業改革和按學科培養學生的需要進行編寫的，是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。
本書是根據設計學科培養目標，以研究常用工程材料及成形方法為主的綜合性技術基礎課教材。本書對教學內容進行了精選、拓寬與優化，以常用工程材料性能、用途以及結構設計與成形方法工藝性為主線，講述工程材料的性能、用途以及各種成形方法，內容包括工程材料的性能，材料表面處理，金屬液態成形，金屬塑性成形，材料連接成形，塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料、複合材料成形以及快速成形技術和反求工程技術等，並介紹了當今材料成形的新工藝、新技術和新進展。
設計是由創意轉變為現實的開始。工業設計活動最終要用某種材料、以某種手段創造出某種質感和用途的產品，所以工業設計不僅要合理構思，提出實現特定功能的、切實可行的方案，並尋找符合廣大消費者審美情趣、能為廣大消費者所接受的形態與質感，而且要用確切的表達方式將設計思想轉化為可供生產的圖樣或軟件，最終能夠進行成形生產，完成產品製造。因此，工業設計師必須熟悉與設計對象密切相關的材料、成形、結構等基礎知識。
為加強對學生能力素質的培養，以適應工業設計發展的需要，針對寬口徑專業培養目標，吸收相關院校教改和課程建設的成果，以及其他同類教材的優點，本書在以下幾個方面做了探索：
1）取材範圍廣，比較全面地闡述了常用工程材料及其各種成形方法。
2）注重應用。全書以常用設計造型材料、零件結構工藝性與成形工藝適應性為主線，突出了結構工藝性、成形方法的實施、優缺點比較、適應的零件結構形狀特點和適用條件等內容。
3）強化了產品結構設計的要求、常用成形方法的選擇思路及實例分析，以及在選擇成形方法時應具有的質量、成本、環保等工程意識。
4）內容力求做到深入淺出，文字準確簡潔，較少涉及微觀和深奧理論與原理的內容。
5）各章後面附有復習思考題，可供學生在學習中思考。
學習本書內容之前，應修完“工程製圖”“工程訓練”等先行課程。
建議本書理論教學時數為48學時，具體教學內容各學校可根據教學需要進行取捨或指定學生自學，各章的教學學時數建議如下：章節1234567891011總計學時14610642642348本書可作為普通高等院校工業設計、藝術設計類專業的教科書，也可供相關工程技術人員參考。
本書由趙占西擔任主編，黃明宇、何燦群、於東玖擔任副主編。第1、2、3、4章由趙占西、於東玖編寫，第5、6、7章由何燦群、黃黎清編寫，第8、9、10章由黃明宇、陸建華編寫，第11章由全體編寫人員共同編寫。全書由趙占西統稿。
本書由東南大學江建民教授、張遠明教授擔任主審，多位專家對書稿提出了許多寶貴意見，謹此表示衷心感謝。
感謝機械工業出版社、河海大學、江蘇大學、南通大學在本書編寫過程中給予的支持。
由於編者水平有限，書中定有許多錯誤與欠妥之處，敬請讀者批評指正。
編者

第2版前言
第1版前言
第1章概述1
1.1產品設計與材料及加工技術2
1.1.1產品設計與材料2
1.1.2產品設計與加工技術3
1.2產品設計選材及成形原則3
複習思考題5
第2章工程材料的性能6
2.1工程材料的力學性能7
2.1.1強度7
2.1.2塑性8
2.1.3硬度8
2.1.4韌性9
2.1.5疲勞強度10
2.1.6蠕變10
2.2工程材料的分類及用途10
2.2.1金屬材料11
2.2.2有機高分子材料34
2.2.3無機非金屬材料34
2.2.4複合材料35
複習思考題36
第3章表面工程與熱處理技術37
3.1表面工程概述38
3.2熱處理38
3.2.1熱處理概述38
3.2.2退火和正火39
3.2.3淬火和回火40
3.2.4表面淬火和化學熱處理41
3.3表面工程技術方法與工藝42
3.3.1電鍍42
3.3.2化學鍍46
3.3.3熱浸鍍47
3.3.4熱噴塗49
3.3.5高能束技術50
3.3.6化學轉化膜技術51
3.3.7塗料與塗裝52
複習思考題54
第4章金屬材料成形56
4.1金屬材料成形概述57
4.2液態成形工藝基礎57
4.2.1砂型鑄造57
4.2.2特種鑄造63
4.3塑性成形工藝68
4.3.1金屬塑性成形基礎69
4.3.2常用塑性加工方法69
4.3.3塑性成形模具76
4.3.4塑性成形件結構工藝性78
4.4連接成形80
4.4.1常用焊接方法與工藝81
4.4.2常用金屬材料的焊接86
4.4.3焊接結構工藝性88
4.4.4膠接技術92
4.5金屬材料在工業設計中的應用94
複習思考題97
第5章有機高分子材料及其成形99
5.1有機高分子材料概述100
5.2 塑料及其成形工藝101
5.2.1塑料概述101
5.2.2塑料的主要成形方法103
5.2.3塑料製品的加工107
5.2.4塑料製品的結構工藝性109
5.2.5塑料在工業設計中的應用111
5.3橡膠及其成形工藝116
5.3.1橡膠概述116
5.3.2橡膠的成形117
5.3.3橡膠的加工118
5.3.4橡膠製品的結構工藝性120
5.3.5橡膠在工業設計中的應用120
5.4木材及其成形工藝124
5.4.1木材概述124
5.4.2木材成形工藝127
5.4.3木材在工業設計中的應用131
複習思考題135
第6章無機非金屬材料及其成形136
6.1無機非金屬材料成形概述137
6.2陶瓷及其成形工藝137
6.2.1陶瓷概述138
6.2.2陶瓷成形概述139
6.2.3陶瓷在工業設計中的應用145
6.3玻璃及其成形工藝149
6.3.1玻璃概述149
6.3.2玻璃成形工藝152
6.3.3玻璃在工業設計中的應用157
複習思考題160
第7章複合材料及其成形161
7.1複合材料概述162
7.1.1複合材料的分類162
7.1.2複合材料的優點162
7.2常用複合材料成形工藝163
7.2.1樹脂基複合材料成形163
7.2.2金屬基複合材料成形166
7.2.3陶瓷基複合材料成形168
7.3複合材料在工業設計中的應用168
7.3.1工業設計中常用的複合材料168
7.3.2複合材料應用實例169
複習思考題173
第8章切削加工與特種加工174
8.1產品設計與製造過程概述175
8.1.1產品設計與機械製造175
8.1.2生產過程與生產綱領176
8.2表面切削加工178
8.2.1切削加工質量要求179
8.2.2表面切削加工方法182
8.2.3產品結構工藝性191
8.3數控加工技術193
8.3.1數控加工原理與設備組成193
8.3.2數控加工設備分類194
8.3.3常見數控加工設備簡介196
8.3.4數控加工的特點與應用199
8.4特種加工技術201
8.4.1特種加工技術概述201
8.4.2電火花加工203
8.4.3電火花線切割加工205
8.4.4激光加工206
8.4.5光化學腐蝕加工209
8.4.6其他特種加工方法211
複習思考題216
第9章逆向工程與快速成形技術217
9.1逆向工程218
9.2快速成形技術226
複習思考題232
第10章新材料、新技術與新工藝233
10.1新材料234
10.2新技術238
10.3新工藝239
複習思考題241
第11章產品造型材料與工藝實例242
11.12008北京奧運會火炬243
11.2法拉利458 Italia跑車245
11.3赫爾曼米勒公司的Mirra椅設計249
參考文獻252