造型材料与工艺_工艺造型
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1.简述天然物质形态与人造物质形态的关系?
天然物质的形态是不依赖于人类而自行存在和发展的,即使人类消失后,仍然按照其有形态和规律催在而发展。
人造物质形态是物质世界本来没有的,纯属认为变革某些天然物质形态而创造出来的。人造物质形态就是在天然物质的形态存在后,人类按照自己所需,通过对天然物质的改造,创新而形成的。它们之间共同存在,天然促进人造的生成。2.分析设计中的物化意识与人造物之间的关系? 物化意识的直接目的是物化人造物,是以满足人类和社会的需求。人造物就是在物化意识所勾画的思想蓝图指引下,采用可能的原材料,选择一定的方法制造出来。设计必须通过第二次物化,才能实现最终目标。
3.简述设计与材料在人类发展中的作用与地位?
人类要向前发展,必然就要通过设计来创造一定的物品,要将这样的设计产品生产出来,就离不开材料。所以,材料是基础,设计是推动人类发展的动力。二者有力的结合,将推动人类发展史大步向前
4.什么是设计材料应具有的特性?
感觉悟性
环境耐候性
加工成型性
表面工艺性
可变复合型
环保性等 5.金属材料的固有性能和工艺性能主要指哪些性能?哪些是在工业设计选材中须高度重视视的?
答:固有性能包括机械性能、物理性能和化学性能。
工艺性能有铸造性能、锻造性能、切削加工性能和热处理性能。
在工业设计选材中要高度重视的是机械性能即材料的弹性、刚度、强度、硬度等。6.钢材的主要品种有哪些?
答:钢材有四大类包括型材、板材、管材和钢丝,这四大类具体又分为十五大品种。型材中包括:重轨、轻轨、普通型钢、线材、优质型钢、和其他钢材六大品种。板材中包括厚钢板、薄钢板、钢带和矽钢片四大品种。管材中有无分缝钢管和焊缝钢管。钢丝中只有金属制品这一品种。
7.铝及铝合金的型材主要哪些?
答:有板材、管材、棒材、型材、线材和箔材。
8.你能举出三个在装饰工程中使用铜及铜合金的例子吗? 答:能 比如门把手、窗户槽、水龙头等。
9.镁及镁合金与铝及铝合金在性能方面有哪些相同和不同之处?
镁的密度小,比强度大,有优良的抗震新能,比铝合金能承受更大的冲击荷载,并具有优秀的切削加工性能和抛光性能。10.简述塑料的优缺点?
优点:1 性能适用范围广,产品成本低;2 质轻,耐振动与冲击,比强度高;3 电,热绝缘性好;4 透明性好,富有光泽,能着鲜艳色彩;5 耐腐蚀;6 成型加工方便,能大批量生产。缺点:1 不耐高温,低温易发脆;2 容易“老化”;3 产品设计复杂。11.什么是陶器?什么是瓷器?什么是袥器?三者之间有何相同点和差异?
用陶土烧制的器皿叫陶器,用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷是陶器,瓷器,袥器的总和。不同点:
1、烧制温度不同2坚硬程度不同3使用原料不同4透明度不同
相同点:均为陶瓷的一部分!
12.特种陶瓷有那些常见的品种?
按性能有:高强度陶瓷,高温陶瓷,耐磨陶瓷,耐酸陶瓷,压电陶瓷,电介质陶瓷,光学陶瓷,半导体陶瓷,磁性陶瓷和生物陶瓷。按化学组成有:氧化物陶瓷,氮化物陶瓷,碳化物陶瓷,复合瓷,金属陶瓷和纤维增强陶瓷。
13.玻璃和陶瓷相比有哪些特殊性能?二者的性质有何异同?
答:玻璃具有气密性,透明性,光学特性,化学耐久性,电及热特性,强度,硬度,加工性以及装饰性等特性
性质相同点:力学性质上,都是脆性材料,且抗压强度大。抵抗碱的侵蚀能力较弱。
不同点:在光学性质上,玻璃是一种高度透明的物质,而陶瓷在外观色泽上多采用纯正的白色。玻璃硬度高。陶瓷的热稳定性好,而玻璃的热稳定性与玻璃的热膨胀系数有关。14.简述树干的宏观构造?
答:树干是木材的主要部分,树干是由树皮,木质部和髓心三部分组成。树皮是树干的外层组织;木质部是树干最主要部分。从横断面看木质部接近树干中心的部分,称为心材,靠近外围的部分,称为边材。树木在生长周期内都要向内分生出一层木材,称为生长层,生长层体现在横断面上形成许多深浅相同的同心圆环,称为生长轮或年轮,在同一年轮里,春天生长的木材色泽质软,称春材或早材,夏秋生长的木材色深质硬,称秋材或晚材;树干的中心部分称为髓心,从髓心向外的辐射线称为髓线。15.涂料在产品设计中的意义?
答:使产品得到预期的保护效果和装饰效果,以及某些特殊的效果。16.什么是涂料?其主要成膜物质是什么? 答:涂料是一种涂敷在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。主要成膜物质是油料和树脂。
17.在工业产品的涂装过程中,哪些涂料用的较为普遍?他们有什么特殊性能? 答:(1)硝基漆:漆膜坚硬,抗张强度高,光亮度高,易于修补和保养(2)过氯乙烯漆:优良的耐腐蚀材料,耐盐雾、耐湿热和防雾性好(3)醇酸漆:漆膜丰满度、保光性和耐久性良好,漆膜具有较好的附着力,柔韧性和机械强度,耐溶性和耐热性较好,施工方便,价格便宜(4)氨基漆:较好的耐候性和耐化学药品性(5)丙烯酸漆:漆膜色泽浅,不泛黄,耐光性和耐气候性优良。(6)环氧漆:较高的附着力,附着力最强,化学性能稳定,优良的绝缘性(7)聚氨酯漆:可用于室内物品的涂饰,优良的地板漆(8)不饱和聚酯漆:高级的木器用漆(9)美术漆:涂膜显示出不同的花纹赋予被涂物以不同的肌理或材质感。18.试举例常用胶粘剂,说明他们特性和主要用途? 答:(1)酚醛树脂胶黏剂:优良的耐热性、耐老化性和耐水性,粘结强度也较高,但脆性较大,颜色较深
用于:木材加工和铸造加工、绝缘材料、结构胶黏剂、密封胶(2)环氧树脂胶黏剂:无臭,、、无味,耐碱和大部分溶液,耐热性、绝缘性以及硬度等均好,固化收缩率小
万能胶(3)聚氨酯胶黏剂:胶膜坚韧,耐冲击,屈挠性好,剥离强度高,具有很好的耐低温、耐油和耐磨性
用于:密封胶黏剂、热熔胶、磁带胶黏剂(4)橡胶型胶黏剂:较大的瞬时黏性 用途广泛(5)热熔胶黏剂:黏结过程快、效率高、无污染、无毒、易储运 用于:黏结金属,陶瓷
包装及无纺织物、服装加工(6)压敏胶黏剂:只要施加压力就能湿润被黏表面
用于加工成胶粘带、标签。19.胶黏剂有哪几部分组成?各有什么作用? 答:(1)基料:构成胶黏剂的主要成分(2)固化剂:使线性结构的树脂转变为网状或体型结构,从而使胶黏剂固化(3)增塑剂和增韧剂:改善胶黏剂的塑性和韧性,降低脆性,改善胶黏剂的流动性和抗震性(4)稀释剂:降低胶黏剂的黏度,便于施工(5)填料:增加胶粘剂的机械强度,改善耐老化性能,降低成本(6)偶联剂:使胶黏剂和被胶接物表面之间形成一层牢固的界面层(7)其他助剂:改善胶粘剂的性能 20.失蜡铸造主要有几个工序?它和压力铸造有哪些不同? 答:(1)压制:制造蜡模的特殊铸型(2)蜡模和蜡模组:常用的制模材料(3)涂料和型壳硬化(4)熔模铸造的结构工艺性:由于技术的限制改造不规整的部分
熔模铸造效率低、成本低、铸造小型工件;压力铸造效率高、铸造方法先进、易于实现自动化、精度高
21.冲压加工有哪些优缺点?常使用的冲压材料主要有哪些?
答:优点 生产效率高、产品质量好、重量轻及成本低。缺点 对冲压材料、冲压模具、冲压设备要求严格
冲压材料:普通碳素结构钢板、优质碳素结构钢板、酸洗薄钢板、深冲压用冷轧薄钢板及专用钢板
22.选择冲压设备和生产批量有何关系? 答:(1)单件生产的车身大型覆盖件往往以手工钣金工艺为主,即使用少量的胎具及机械化工具,配备少量的拉延成型模具(2)在小批量生产中,车身覆盖件的制造常将其主要成型加工工序放在液压机或机械式双动压力机上,用简易冲压模拉延出来(3)在批量和大批量生产中,覆盖件的冲压基本上全部模具化,各工序的零件是在一台或数台压力机上分别用冲模压制出来的,并常由数台压力机组成流水线进行生产(4)大批量生产中则广泛使用了大量自动、半自动冲压生产线进行高效能的生产 23.何为冲压件的结构工艺性,举三个例子说明?
答:零件的结构工艺性是指在一定条件下,对于设计的零件结构、尺寸和精度要求等,能优质、高产、低成本并安全地制造出来的性质
例子:结构外形、弯曲冲压件的结构工艺性、翻边形状
24.焊接的本质是什么?请举三种不同类型的焊接方法。
答:实现把氧化膜破碎并驱散开,在接头内达到金属间的接触,并形成原子-原子间接合所必须的平整度
举例:锻焊、冷压焊、爆炸焊、摩擦焊 25.热塑性塑料的工艺特性包括哪些? 答:(1)成型过程中的流动性(2)成型过程中的松弛现象和内应力(3)成型过程中的膨胀效应(4)成型过程中的收缩(5)成型过程中的热敏现象及水分分解 26.列举螺杆式塑料注射机的主要部件,并说明作用?
答:料斗、注射油缸、液压泵、螺杆、加热料筒、加热器;
颗粒状物料通过螺杆的回转,由料斗被推进入热的机筒内,并在其中被加热、塑化,同时逐渐积存在螺杆前端。螺杆因积料产生的压力而逐渐后退。当螺杆前端的物料积存到所需量时,油缸将螺杆推向前方,使已塑化好的熔融物料注射到模具内
27.塑料压注成型有哪些特点?他与注射成型和压制成型有何不同?
答:塑料压铸成型的特点:(1)压铸成型前模具已经闭合,塑料在加料腔内加热和熔融,由于摩擦作用塑料能很快均匀的热透和硬化(2)压铸成型时的溢料较压制成型时少,而且飞边厚度薄,容易去除.(3)由于压铸成型时成型物料在加料腔内已经受热熔融,周期较短,生产效率高(4)可以成型深腔薄壁塑件或带有深孔的塑件,也可成型形状复杂以及带精细或易碎嵌件塑件
不同:压注模比压制模结构复杂,成型压力也比压制成型时高,而且成型后加塑腔内留有余料,与注射成型相比浇注系统的凝料赘物和取向问题,增加原材料的消耗
28.塑料挤出成型的原理是什么?它主要应用于什么类型制品的成型中?
答:原理:对于装入材料的颗粒状物料,被旋转的螺杆推入料筒,由于加热器的外热作用和螺杆对料物的搅拌,剪切,挤压,摩擦等产生的热作用使物料沿螺杆轴线前进的方向不断升温而呈流动状态,并不断推向机头。应用于连续的制品,如薄膜,管板,片,棒,单丝,扁带,网,复合材料,中空容器,电线被覆盖及异型材料等。
29.塑料注射模的基本结构包括哪些部分?各有什么作用?
答:1:成型零部件→用于填充塑料熔融液,决定制品的形状与尺寸。2浇注系统→引导熔融塑料平稳而顺利地流入并充满型腔的通道,并在塑料填充及凝固过程中。3:当塑料在模具内凝固成型后,利用模具的开启动作,塑料顺利而迅速的脱出4:导向机构:用于确定动模与定模合模时的相对位置5抽芯机构:用于带动活动型芯的整个机构6冷去与加热装置:使模具温度能按照成型工艺的要求而保持在允许温度范围内。7排气结构:为了在注射过程中产生的气体。
30.木材成型加工的基本操作包括哪些方面?
答:包括:锯割,刨削,尺寸度量和划线,凿削,砍削,钻削,拼接,以及装配和成型后的表面修饰。
31.木制品加工框架式结构常用的结合方式有哪些?
答:榫接合,胶结合,螺钉结合,园钉结合,金属或硬质塑料连接件结合,以及混合结合等。32.木制品的表面装饰包括哪些内容?其目的是什么?
答:包括表面处理、木材着色、涂饰涂料
目的:提高制品的表面质量和防腐能力,增强制品外观
33.陶瓷制品的主要成型方法有哪些? 答:可塑成型法、注浆法成型、压制成型
34.为什么要在玻璃制品的原料中加入辅助材料?起作用是什么?
答:为了赋予玻璃制品某些特殊性能和加速熔制过程所加的原料 目的促进玻璃溶液中气泡的排除,玻璃原料中有色和有害杂质的排除,加速熔炼的过程 35.玻璃制品的主要成型方法有哪些?
答:人工成型法、机械成型法—压制、拉制、吹制、压延、烧铸
自由成型、人工拉制 36.快速成型技术的原理是什么?他与机械制造业所用的传统的成型方法有何不同?
答:在计算机的控制下与管理下,采用材料精确堆积的方法,依据产品CAD模型直接制造出三维实体的技术
不同:将复杂的三维加工分解成简单的二维加工组合,不需传统的加工机床与模具、高度集中性、快速性、自由成型制造 37.快速成型技术有哪些特点?
答:高度柔性,技术高度集成,快速性,自由成型制造,材料的广泛性。
38.简述立体光刻工艺的基本过程?
答:开始时,工作台上的上表面处于液面下一个截面层厚度,该层液态光敏树脂被激光束扫描而发生聚合固化,并形成第一层界面轮廓后,工作台变下降一个高度,液槽中的液态光敏树脂流过已固化的截面层,刮刀按设定的层高作往复运动,刮去多余的树脂,然后,紫外光在对新浦上的一层液态光敏树脂进行扫描固化,形成第二层所需要的固态轮廓。新固话的一层能牢固的粘结在前一层上,如此重复直至整个原型加工完成。39.简述分层实体制造工艺的基本过程?
答:材料存储及送进机构将存于其中的片状原材料,在工作台面上铺展开一层,热粘压机构将其热压,使之与上面已成型的工件粘接。根据加工层面信息,由计算机控制装有聚光镜的X-Y扫描头沿设定轨迹运动,在刚粘结的新层上,有激光束切出零件一个层面的轮廓线,并在截面轮廓与外框之间多余的部分,切割出上下对齐的工件下降一层片与片材卷粉粒。供料机够驱动料卷转动,使新层移到已加工层面上,再重复由热压至切割的加工过程直到所有层数完成。产品成型后,还要去除多余部分,在适当打磨修整即成 40.激光选区烧结工艺有什么特点? 答:是将粉粒直径为50-125um的各类粉末状材料,采用CO2激光器作为热源进行选择烧结而成型的。
41.熔融沉积制造工艺是怎样完成产品成型的?其工艺有什么特点?
答:成型过程:丝状成型材料加热熔融后,在恒定压力下被挤出,喷嘴在扫描系统操作下进行二维扫描。当材料挤出和扫描运动同步进行时,由喷嘴挤出的料丝退集成一定尺寸和形状的材料路径,形成工件层片,堆积完一层进行下层直到完成;特点:该工艺首先通过加热或其他方式变为熔体,通过喷头转换作用,使微滴状熔融材料成为基本堆积单元,而逐步堆积成型。
42.简述三维打印工艺的基本过程?
答:三维打印采用粉末材料成型,通过喷头用胶黏剂将零件截面印刷在材料粉末上面。多通道喷头在计算机的控制下,可以按界面轮廓的信息,在铺好的一层层粉末上,有选择性的喷射胶黏剂,从而使与层面轮廓相应部分的粉末粘结,形成截面轮廓,如此循环,最终形成三维工件。一般,粘结得到的工件还需置于加热炉中做进一步的固化或烧结,提高粉末材料的粘结强度。
43.快速成型技术对工业设计师有什么特殊意义?为什么说它是产品设计与开发的重要手段?
答:对工业设计师,缩短了产品开发与设计周期,RP发展之初是以帮助产品设计形象化为第一目的;RP技术在产品开发与设计实际过程中对产品的设计验证,性能测试,可制造性和可装配性检验,使用者意见的征询等环节,都是极为得利的技术手段。
44.快速成型技术在医学上有什么应用?对现代医学的发展有什么重要作用?
答:应用是:主要在于医疗诊断和外科手术策划方面,并通过对人体局部扫描建立三维建模制造完整的器官模型;作用:提高诊断和手术的水平,缩短时间,节约费用。