6-1+2 模型或原型的特性與作用 材料的性能與規(guī)劃公開(kāi)課教案教學(xué)設(shè)計(jì)課件案例試卷練習(xí)VIP

模型或原型的特性與作用1.模型與原型的區(qū)別2.模型的功能3.不同設(shè)計(jì)階段模型的作用1.模型與原型的區(qū)別模型是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。原型可以是產(chǎn)品本身，也可以是在產(chǎn)品生產(chǎn)之前制作的與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致的物體。制作成本低、便于修改2.模型的功能1.使設(shè)計(jì)對(duì)象具體化

模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達(dá)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的比例、尺度、線(xiàn)型、色彩、材質(zhì)以及每一個(gè)構(gòu)成面。2.幫助分析設(shè)計(jì)的可能性。

由于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品大部分是在大規(guī)模、自動(dòng)化和巨額資金投入下生產(chǎn)出來(lái)的，因此僅憑圖紙?zhí)峁┰O(shè)計(jì)意圖很難把握設(shè)計(jì)的可靠性。如果設(shè)計(jì)一旦失敗，損失將十分巨大。所以，一件較復(fù)雜的產(chǎn)品必須通過(guò)模型制作，才能投入生產(chǎn)。3.不同設(shè)計(jì)階段模型的作用草模概念模型結(jié)構(gòu)模型功能模型展示模型產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的概念表達(dá)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系采用真實(shí)材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，選擇恰當(dāng)?shù)谋壤?，做成的與實(shí)際產(chǎn)品形態(tài)高度相似的模型練一練張曉紅構(gòu)思了一個(gè)嬰兒搖籃，現(xiàn)想進(jìn)一步分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和連接方法，他應(yīng)制作出（）A.概念模型 B.草模C.功能模型 D.結(jié)構(gòu)模型D

材料的性能與規(guī)劃1.材料的性能2.材料的分類(lèi)3.材料的選擇和規(guī)劃1.材料的性能材料是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)條件，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提。材料是物質(zhì)基礎(chǔ)，文明的重要支柱1.材料的性能硬度剛度強(qiáng)度塑性直接影響材料耐磨性和切削加工性衡量材料軟硬程度材料在受力時(shí)抵抗彈性形變的能力衡量材料彈性變形難易程度外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力衡量材料抵抗發(fā)生斷裂或殘余變形的能力材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的能力2.材料的分類(lèi)在工程領(lǐng)域，一般將材料按化學(xué)成分分為：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料。無(wú)機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料

復(fù)合材料必須由兩種或兩種以上化學(xué)、物理性質(zhì)不同的材料組分，以所設(shè)計(jì)的形式、比例、分布組合而成，各組分之間有明顯的界面存在;木材、金屬材料、塑料2.材料的分類(lèi)木材優(yōu)點(diǎn)：1.木質(zhì)輕，有天然的色澤和美麗的花紋2.易于加工和涂飾、隔熱與絕緣3.具有較好的強(qiáng)度性能及優(yōu)良的加工性能2.材料的分類(lèi)強(qiáng)度外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力衡量材料抵抗發(fā)生斷裂或殘余變形的能力抗拉力示意圖抗壓力示意圖抗彎力示意圖抗剪力示意圖2.材料的分類(lèi)2.材料的分類(lèi)木材分類(lèi)實(shí)木板材人造板材采用完整的木材（原木）制成的木板材1、具有各向異性的特點(diǎn)，在自然條件下具有吸濕膨脹，解吸收縮的特性。2、木材暴露在空氣中時(shí)，容易發(fā)生變形、開(kāi)裂、扭曲和翹曲等現(xiàn)象。有密度板、刨花板、膠合板、細(xì)木工板、三聚氰胺板等人造板材在幅面方向上的尺寸穩(wěn)定性好，較實(shí)木而言適用范圍更廣2.材料的分類(lèi)各向異性亦稱(chēng)“非均質(zhì)性”，是指物體的全部或部分性能隨方向的不同面各自表現(xiàn)出一定的疊異的特性，即在不同的方向所測(cè)得的性能數(shù)值不同2.材料的分類(lèi)實(shí)木板材人造板材內(nèi)容回顧硬度剛度強(qiáng)度塑性直接影響材料耐磨性和切削加工性材料在受力時(shí)抵抗彈性形變的能力外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的能力2.材料的分類(lèi)汽車(chē)碰撞以后會(huì)凹下去，為什么泰坦尼克號(hào)會(huì)直接撞裂開(kāi)？2.材料的分類(lèi)指由純金屬或合金構(gòu)成的材料，具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，以及優(yōu)良的力學(xué)性能和可加工性能。金屬材料的力學(xué)性能主要包括強(qiáng)度、剛度、硬度等，一般以抗拉強(qiáng)度作為判別金屬?gòu)?qiáng)度的指標(biāo)。金屬材料銅材鋁材鋼材鑄鐵2.材料的分類(lèi)什么情景下需要硬度較高的金屬材料？是不是硬度越大越好呢？

要用到具備耐磨、耐腐蝕、持久耐用等特點(diǎn)的用具的環(huán)境，如要用到劃針、樣沖、玻璃刀、鋼鋸、鉆頭等的使用環(huán)境。

不是。硬度大是指金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力強(qiáng)，而材料堅(jiān)固一般指金屬材料在外力作用下抵抗性變形和斷裂的能力強(qiáng)，即材料的強(qiáng)度高，二者有區(qū)別。2.材料的分類(lèi)泰坦尼克號(hào)殘骸再現(xiàn)后，科學(xué)考察隊(duì)采集了金屬樣本進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致“泰坦尼克號(hào)”沉沒(méi)的重要細(xì)節(jié)：把殘骸的金屬碎片與如今的造船鋼材作一對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在“泰坦尼克號(hào)”沉沒(méi)地點(diǎn)的水溫中，如今的造船鋼材在受到撞擊時(shí)可彎成V形，而殘骸上的鋼材則因韌性不夠而很快斷裂。由此發(fā)現(xiàn)了鋼材的冷脆性，即在-40℃~0℃的溫度下，鋼材的力學(xué)性能由韌性變成脆性，從而導(dǎo)致災(zāi)難性的脆性斷裂。而用現(xiàn)代技術(shù)煉的鋼只有在-70℃~-60℃的溫度下才會(huì)變脆。不過(guò)不能責(zé)怪當(dāng)時(shí)的工程師，因?yàn)楫?dāng)時(shí)誰(shuí)也不知道，為了增加鋼的強(qiáng)度而往煉鋼原料中增加大量硫化物會(huì)大大增加鋼的脆性，以致釀成了“泰坦尼克號(hào)”沉沒(méi)的悲劇。思考一下空調(diào)內(nèi)、外機(jī)之間需要用管道連通，管道與內(nèi)外機(jī)進(jìn)行焊接，使氟利昂可以在兩者間流動(dòng)（氟利昂具有腐蝕性）為什么各大廠商會(huì)選擇使用銅管？鋼、鋁不行嗎？1.使用功能2.使用環(huán)境3.結(jié)構(gòu)要求導(dǎo)熱性耐腐蝕性彎曲性能、焊接性能、機(jī)械強(qiáng)度2.材料的分類(lèi)塑料原料來(lái)源廣性能優(yōu)良加工方便價(jià)格低廉熱塑性塑料熱固性塑料在一定的溫度范圍內(nèi)，能反復(fù)加熱軟化至熔融流動(dòng)，冷卻后能硬化成一定形狀的塑料受熱后可多次成型，廢料可回收再利用初次成型后形狀固化下來(lái)，不能再次熱熔或軟化的塑料。在隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等惡劣環(huán)境中使用的塑料，大部分是熱固性塑料硬而且脆，只能做機(jī)殼之類(lèi)，不能彎曲電線(xiàn)外面的叫PVC材料，別名，聚氯乙烯，一種熱塑性非常好的塑料2.材料的分類(lèi)亞克力板用途：廣告燈箱、家用裝飾等熱塑性塑料思考：亞克力板屬于熱塑性塑料還是熱固性塑料呢？2.材料的分類(lèi)新材料超導(dǎo)材料碳纖維石墨烯柔性玻璃形狀記憶合金3.材料的選擇和規(guī)劃玻璃材質(zhì)金屬材質(zhì)木材質(zhì)塑料材質(zhì)石材質(zhì)陶瓷材質(zhì)紙材質(zhì)水晶材質(zhì)亞克力材質(zhì)樹(shù)脂材質(zhì)生活中常見(jiàn)的臺(tái)燈材質(zhì)這么多種材料，我們進(jìn)行選擇的依據(jù)是什么？3.材料的選擇和規(guī)劃材料的選擇性能使用功能使用環(huán)境結(jié)構(gòu)要求3.材料的選擇和規(guī)劃想一想：材料的選擇還應(yīng)考慮什么？刀片崩裂原因1.材料太硬2.刀片本身有裂痕3.撞刀3.材料的選擇和規(guī)劃材料的選擇性能加工性能成本安全使用功能使用環(huán)境結(jié)構(gòu)要求優(yōu)先選擇技術(shù)難度小、工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高，并與加工設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)相適應(yīng)的材料優(yōu)先選用資源豐富、價(jià)格低廉、質(zhì)量上好的材料充分考慮可能遇到的各種危險(xiǎn)3.材料的選擇和規(guī)劃材料的規(guī)劃材料選好加工排料下料圖根據(jù)產(chǎn)品圖紙確定的材料形狀圖比如產(chǎn)品是一根軸,圖紙上有直徑、長(zhǎng)度和材質(zhì),那么下料圖上也應(yīng)該有材質(zhì)(就是什么牌號(hào)的鋼材),毛坯直徑(要考慮加工余量,比產(chǎn)品圖紙上直徑大)和材料長(zhǎng)度(加上加工余量,比產(chǎn)品圖紙上長(zhǎng)度大)3.材料的選擇和規(guī)劃刻削之道，鼻莫如大，目莫如小，鼻大可小，小不可大也。目小可大，大不可小也。舉事亦然，為其后可復(fù)者也，則事寡敗矣。

——《韓非子·說(shuō)林下》現(xiàn)在需要做出如下橢圓托盤(pán)，請(qǐng)問(wèn)用多大的鋼板合適？（） A.220*120 B.400*200 C.200*100 D.100*502001003.材料的選擇和規(guī)劃1.料盡其用,優(yōu)材不劣用,大材不小