T5展现设计成果5.ppt

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1、第四章 展现设计成果,学习目标： 理解材料性能的含义；初步形成综合运用材料知识和选择材料的能力； 了解12种常用的工具和设备；学会一种材料的12种加工方法； 知道工艺的含义和常用工艺的种类； 能根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型。 重点：选择材料应用于设计的能力； 学会使用12种工具和设备。,阅读课本及复习资料， 完成学案中的填空部分,一、材料的分类,材料的品种很多，常见的材料可以分为三类。 天然材料 天然材料是指取材于大自然且保持着原本特质的材料，如木材、黏土、石材等。,莫来砂硬质黏土, 合成材料 合成材料又作人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用而成的材料，其特质与原料不同

2、，如塑料、玻璃、钢铁等。,无纺布, 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。,二、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，材料的物理性能与设计工作的关系甚为密切。我们先来了解材料的几种基本物理性能。 强度 强度是指材料承受外力而不被破坏（不可恢复的变形也属被破坏）的能力。根据受力种类的下同分为以下几种：, 抗压强度材料承受压力的能力, 抗拉强度材料承受拉力的能力, 抗弯强度材料对致弯外力的承受能力, 抗剪强度一一材料承受剪切力的能力, 弹性 弹性是指材料受外力作

3、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（图4-8）。实际上，很多材料如塑料、金属、木材等都具有一定的弹性。, 韧性 韧性是指材料抗冲击震动的性能。例如，玻璃的韧性很差，易被敲碎。 硬度 硬度是指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。例如，制作切削工具用的钢材，其硬度就比较高。 延展性 延展性是指材料接受折、锻、压等外力，被改变形状或被延伸，而材料没有运受破坏的性能。例如，铝的延展性好，可以压制成盘、碗等，而木材则不能。 其它 材料具备的物理性能还有耐久性、传热性、导电性等。各种常用材料的性能，在各行业的设计手册或材料手册等工具书中都有详细介绍，需要时可随时去查阅。

4、,材料性能,强度 弹性 韧性 硬度 延展性 其他：耐久性、传热性、导电性等。,三、几种常用材料简介, 木材 木材是由树木加工而成，是被广泛使用的传统材料。这种天然材料具有质朴的表现力，做成的物品也富有人性味（课本图4-9、图4-10）。木材的种类繁多，各种木材的性能差异很大，有的较硬、有的较软，有的软硬适中；有的韧性好，有的则较脆；有的易收缩变形，有的形状稳定性好。, 质地较软的木材, 杉木，又叫沙木。木质轻而软，木纹顺直，较疏，容易加工。在杉木板上钉钉子，木板不易开裂。杉木还具有变形很小的特点。杉木的这些性能使它成为良好的木工用材，被广泛应用于建筑和家俱制作中，例如做房屋的门窗、屋架、桌椅的

5、面板等，都很合适。但这类较软的人材其强度也就差一些，故不宜用于做经常受磨擦和强度要求较高的构件如家俱的脚。另外，杉木的木节硬而脆，选料时应尽量避开大的木节。, 质地较软的木材, 松木。有许多品种，其中有的性能很好，像杉木一样易加工，变形小。如红松、白松等，是很好的软质木材，被广泛用于建筑、家俱、乐器制造等行业。,白松实木床, 软硬适中的木材, 樟木。木质比杉木硬一些，强度也比杉木好。其木纹变化多样，比较美观。樟木的纹理结构较细密，韧性好，也容易加工，而且它有一股樟脑香气，能防虫蛀，是制作家俱的上等木材之一。用樟木做家俱的每个构件都合适，缺点是易变形。, 软硬适中的木材, 槠木，又叫株木。木质与

6、樟木相近，但韧性不及樟木，也是常见的家具用材。, 软硬适中的木材, 梓木。木纹顺直，纹理均匀，木材变形极小，是上等的中硬度木材，在要求较精致的木制品中常被采用。,本地木材,本地木材,本地木材, 人造板材, 胶合板，又叫夹板。它是将一根根大圆木旋切成薄板，然后将数块薄板叠在一起胶合，再经高温高压制成。三层叠起来胶合的叫三夹板，五层叠起来胶合的叫五夹板，以此类推。 （2 ）其他人造板。常用的有纤维板、刨花板等。这类板材是将树枝或零头碎料等木质原料经过削片、蒸煮、干燥、筛选、拌胶等一系列处理，再经高温高压而制成的。 饰面板。它是在人造板的一个表面（或两面）再进行某种涂复处理而制成的。经过处理的表面色

7、泽光亮，耐磨耐高温，且具有美丽的纹理和色彩，可产生很好的装饰效果。用饰面板做成的制品表面不需要涂漆。 人造板材面积大，无拼缝，厚薄均匀，表面光洁平整，加工和使用都很方便，美观实用，因此被广泛应用于家具制造、房屋装修、车船制造等各个行业。在现代的各种木制品中，凡需要用板材的地方，几乎都可以见到人造板。,耐火纤维板,胶合板,刨花板,饰面板, 金属材料,金属材料可分为黑色金属（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。各种金属材料的性能、用途，详见机械设计手册或其他材料手册。 金属材料的品种牌号很

8、多，可以通过添加不同成分冶炼成各种具有特殊性能的合金，还可以通过热处理的方法使一些金属的性能按照人们希望的目标改善，使得金属材料群体具有性能广泛而优良的特点。因而，它在机械制造、航空航天、水陆交通、国防、建筑、家电及其他口用品等各行业、各领域都得到广泛的应用。 各种金属材料在出厂时大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、板形、丁字形等。, 塑料,塑料是现代广泛使用的人造材料，是一种石油化工产品。有热塑性塑料和热固性塑料两大类。 热塑性塑料的物态变化是可循环的。加热时固态塑料会软化、熔解而变为液态；冷却时，又会回复到原

9、来的形态和硬度。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，如瓶类包装材料、水管等。 热固性塑料的物态变化不可循环，原料加热后变为液体，可倒人模具成型，冷却后凝固成一定的形状，而不能回复到原来的状态。此类塑料可做机械零件、座椅、工具手柄、电器壳体等。 两类塑料都可方便地制成各种形状（图4-13）。,四、设计时如何选择材料, 材料的固有特性应满足设计产品的使用功能、使用寿命等要求。 材料的工艺性应方便设计产品实现制造结构并有利于优化生产加工工艺过程。 材料的质感应与设计产品的造型特点、民族和地域特征、文化艺术品味等设计风格相协调以实现较好的外观效果。 有安全性等特殊要求的产品或零

10、部件的选材要按照有关标准选用。例如医院的某些电疗设备中与病人接触的部位，其表面应选择绝缘且抗静电的材料。 在满足设计要求的基础上，优先选择资源丰富、价格低廉、有利于环保的材料。 注意市场调研，了解消费者对选材的期望，并在合理的前提下尽量满足消费者的需求。同时注意发挥新材料的优势为设计服务。 注重人类社会可持续发展原则，设计选材时应研究产品的整个生命周期对自然环境的影响，要尽量减少对环境的污染和破坏，减少对资源的浪费，充分考虑材料的回收、再生和重复和用，以利节约资源和保护环境。,工艺与工具、设备,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

11、每道工序、每个操作步骤。,工艺的一般过程,工艺过程是将原材料（含元器件）转换成设计产品的过程。不同材料、不同产品的工艺过程有所不同。一般说来，工艺过程具有如下环节。,备料,形成坯件,零件加工,部件制作,总装配,表面涂饰,常用工艺简介, 木工工艺 木工工艺包括锯割、刨削、凿削、砍削、钻削等加工方法，钉联接、榫联接、胶联接、活动联接等联接方法，以及画线、测量、制作等方面的一些操作方法，适用于一切木制品的生产制作。,木工手工工具,凿子,木工手工工具,台钻,木工常用的基本设备,工作凳,平刨机,常用工艺简介, 钳工工艺 钳工工艺包括锯、挫、錾、刮、研、钻孔、攻丝、套丝等加工方法和铆接、粘接、螺栓联接等联

12、接方法，以及划线、测量、按照各种配合方式将零件装配成整体的方法等，主要适用于机械制造和装配、机械维修以及不便进行机床加工的各种金属加工制作 。,钳工手工工具及量具,钳工手工工具,攻丝与套丝,手用丝锥 和 攻丝绞手,板牙 和 板牙架,钳工常用的基本设备,常用工艺简介, 机械加工工艺 机械加工工艺是使用各类机床设备及相应的工具和专用夹具对各种零件所进行的加工工艺，其种类主要有：,（1）车工工艺主要应用于使用车床加工旋转体零件，如轴套类零件等。, 刨工工艺主要应用于使用刨床加工零 件的平面，如平板、机身床面等。, 镗工工艺主要应用于使用镗床加工零件的内圆孔，如箱体类零件的内圆孔等。, 铣工工艺主要应

13、用于使用铣床加工各种异形或凹槽等，如齿轮的齿面、零件的键槽等。,铣床, 磨工工艺中要应用于使用磨床对零件表面的精加工。,磨 床,常用工艺简介, 焊接工艺 焊接工艺是利用高温和焊接材料将分离的零件（或材料）融合在一起形成整体的制造方法，主要适用于各种金属框、架等结构的联接，如桥梁、房屋等的钢架，钢板焊接的机械零件，自行车的车架等等。,超声波焊接塑料,常用工艺简介, 铸造工艺 铸造工艺是将铁或其他金属熔化成液体，浇注入一定的型腔中，以获得一定形状的零件的制造方法，主要适用于制作那些外表形状比较复杂而不太规则的黑色金属和有色金属零件毛坯。有些零件的成品，也可采用精密铸造的方法获得。,常用工艺简介,

14、锻造工艺 锻造工艺是将金属材料加热到一定的温度使其软化，然后通过锤打、锻压改变其形状，使其符合预定要求的制造方法，有自由锻和模锻。主要应用于制作钢制零件毛坯，如轴套、曲轴等。,常用工艺简介, 冲压工艺 冲压工艺是利用冲床结合模具将具有较好延展性的金属冲压成型的制造方法，例如金属盘、碗、门扣、铰链等都是冲压成型的。,常用工艺简介, 热切割工艺 热切割工艺是利用一定的设备将化学能、电能、光能转化为热能产生瞬间高温熔化金属材料的一种切割加工方法，如氧割，主要应用于下料；激光加工，主要应用于精细加工。,常用工艺简介, 金属材料热处理工艺 热处理工艺是通过“加热一冷却”多操作程序改变金属材料的金相组织结

15、构，使其物理性能（如硬度、韧性等）得到改变的方法，广泛应用于机械零件、五金工具的处理。,常用工艺简介, 表面涂覆处理工艺 表面涂覆工艺有多种，如涂，喷油漆，广泛应用干木制品、金属制品，起到增强外表美观，防止金属氧化腐蚀等作用；还有涂覆一层金属，如镀铝、镀锌，起到改善外观和防腐作用。,常用工艺,1.木工工艺 2.钳工工艺 3.机械加工工艺（车工工艺，刨工工艺，镗工工艺，铣工工艺，磨工工艺） 4.焊接工艺 5.铸造工艺 6.锻造工艺 7.冲压工艺 8.热切割工艺 9.金属材料热处理工艺 10.表面涂覆处理工艺,原型与模型,一、原型与模型,原型（prototype）通常是第一个能全面反映产品功能的形

16、体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。 模型（model）是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。,二、模型的功能,模型使设计对象具体化。 模型帮助分析设计的可能性。,概念模型 结构模型 功能模型 展示模型,三、模型的分类,通常情况下，尤其是制作工程较大的的情况下都选择模型代替原型的方法。 多功能用品盒制作步骤： 一、看图备料 二、下料。1.画线，2.锯割。 三、构件制作。1.确定联接方式， 2.刨削，3.榫头画线，4.做榫头 四、组装。,小组讨论：如果高考由你来出题， 针对本章内容，你会如何出题？ 每组出一题或提出一个出题方向,我的考试，

17、我出题,（2007年高考）12不久前我国科学家以玉米淀粉为原料，利用现代生物技术生产出乳酸，再经过聚合反应得到聚乳酸，制成玉米塑料。其最大特点是可以降解，并具有优良的机械强度、抗静电作用等特性，应用前景广阔。下列对玉米塑料的理解正确的是 玉米塑料为玉米的综合利用提供了新途径 玉米塑料的推广使用有利于解决白色污染问题 玉米塑料推广应用后可以提高玉米的附加值 玉米塑料与普通塑料不同，它不是一种高分子材料 A B C D,B,（2008年高考）37.(3）夏令营活动结束后，同学们将易降解的垃级掩埋不易降解的垃圾带回放人分类垃圾箱。下列垃圾物品中，易降解的是 塑料袋餐巾纸瓜皮果壳矿泉水瓶 A. B.

18、C. D.,D,（2009年高考） 34.（2）制作晾衣架产生的木屑可以变废为宝用来制作蚊香，那么，使用下列哪一种工具产生的木屑最适宜直接制作蚊香？ A、锯子 B、斧子 C、凿子 D、刨子,A,（2010年高考） 60.防风自动关窗装置的制作 制作风力板最合适的选材是 A.普通硬纸板 B.铸铁板 C.太阳能电池板 D .硬铝板,D,王小雁,第 一 节 ：材 料,展现设计成果,需要哪些工艺？工艺的流程是怎样的?,以制作一张小桌为例,划线 锯割 锉削 连接,加工工艺,装配工艺,表面处理工艺,王小雁,王小雁,实践环节一：材料的分类,材料可以分为： 天然材料 合成材料 混合材料,王小雁,技术试验一,试

19、验目的：探究材料的抗压强度。 试验材料：相同规格的条形状金属、木块和塑料 试验方法： 试验结论：不同的材料，抗压强度 。,不一样,实践环节二：探究材料的性能,王小雁,技术试验二,试验目的：探究材料的抗拉强度。 试验材料：相同规格的铁丝、小木条、塑料线 试验方法： 试验结论：不同的材料，抗拉性能 。,不一样,实践环节二：探究材料的性能,王小雁,技术试验三,试验目的：探究材料的抗弯曲强度。 试验材料：相同规格的薄铁片、薄木片、薄塑料片 试验方法： 试验结论：不同的材料，抗弯性能 。,不一样,实践环节二：探究材料的性能,王小雁,技术试验四,试验目的：探究材料的抗剪强度。 试验材料：相同规格的薄铁片、薄木片、薄塑料片 试验方法： 试验结论：不同的材料，抗剪强度 。,不一样,实践环节二：探究材料的性能,王小雁,技术试验五,试验目的：探究材料的延展性能。 试验材料：相同规格的铝条、木条、塑料条 试验方法： 试验结论：不同的材料，延展性能 。,不一样,实践环节二：探究材料的性能,王小雁,要求：画出设计草图，并说出设计作品各部份所选用材料的理由。 总结出设计的作品在材料选用方面应考虑到哪些方面。,实践环节三：设计一技术作品,