产品工学基础

　　本书是教育部新世纪高职高专教育人才培养模式和教学内容体系改革与建设项目成果，是组织有关教育部高职高专教育专业教学改革试点院校编写的。主要内容包括：概论，产品力学，产品的热电声分析，材料与产品，工艺与产品，结构与产品，环境、能源与产品等。本书内容全面、系统，吸收了国内外最新研究成果，力求反映最新研究动态，突出案例教学的特点，增强了教材的生动性，以提高学生的学习兴趣。本书可作为高等职业院校、高等专科院校、成人高等院校、本科院校高职教育艺术专业学生学习用书，也可供五年制高职学校、中等职业学校学生及其他有关人员使用。

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第一章 概论 ……………………………………………………………………… 1
1.1 设计是科学、技术、艺术、经济的融合 ………………………… 1
1.2 工业设计的定义和范围 …………………………………………………… 2
1.3 工业设计的基本内涵 ………………………………………………………… 3
1.3.1 工业设计的物质技术是现代化科学技术 ………………………… 3
1.3.2 工业设计的每一项实践无不渗透了美的创造 …………
……… 3
1.4 工业设计的科技特征
…………………………………………………… 4
1.4.1 设计与技术进步 ……………………………………………………… 4
1.4.2 设计是科学技术商品化的载体 ……………………………………… 6
1.5 设计与生产和消费的关系 ………………………………………………… 7
1.5.1 设计与生产 …………………………………………………………… 7
1.5.2 设计与消费 …………………………………………………………… 8
1.6 练习指导 ………………………………………………………………… 9
1.7 阅读推荐 ………………………………………………………………… 9
第二章　力学?产品 ………………………………………………………………… 10
2.1 力学基本知识 …………………………………………………………… 10
2.1.1 质点力学常识 ……………………………………………………… 10
2.1.2 材料力学常识 ……………………………………………………… 15
2.2 产品设计中的力学分析 ………………………………………………… 19
2.2.1 受力的分析 ……………………………………………………… 19
2.2.2 平衡分析 …………………………………………………………… 20
2.2.3 流体阻力分析 ……………………………………………………… 22
2.2.4 杆类构件的强度与刚度分析 ……………………………………… 25
2.3 典型案例 ………………………………………………………………… 26
2.3.1 低顶长头老爷车 ………………………………………………… 26
2.3.2 克莱斯勒的“气流” …………………………………………… 26
2.3.3 “蒙格菲尔”热气球 …………………………………………… 27
2.3.4 实现飞的梦想 ……………………………………………………… 28
2.4 练习指导 ………………………………………………………………… 29
2.5 阅读推荐 ………………………………………………………………… 29
第三章　热?电?声?产品 ……………………………………………………… 30
3.1 热、电、声基本知识 ………………………………………………… 30
3.1.1 热力学基本知识 ………………………………………………… 30
3.1.2 电器基本知识 ……………………………………………………… 33
3.1.3 声学基础 …………………………………………………………… 40
3.2 产品设计中的热电声分析 …………………………………………… 43
3.2.1 散热问题 …………………………………………………………… 43
3.2.2 电路问题 …………………………………………………………… 43
3.2.3 声音与噪声问题 ………………………………………………… 43
3.3 典型案例 ………………………………………………………………… 44
3.3.1 电热电器 …………………………………………………………… 44
3.3.2 电冰箱和空调器 ………………………………………………… 45
3.3.3 电动电器 …………………………………………………………… 47
3.3.4 照明灯具 …………………………………………………………… 49
3.4 练习指导 ………………………………………………………………… 50
3.5 阅读推荐 ………………………………………………………………… 50
第四章 材料?产品 …………………………………………………………………… 52
4.1设计中常见材料 …………………………………………………………… 52
4.1.1金属材料 …………………………………………………………… 52
4.1.2无机非金属材料 …………………………………………………… 59
4.1.3有机高分子材料 …………………………………………………… 61
4.1.4复合材料 …………………………………………………………… 66
4.2材料工业的发展对产品设计的影响………………………………………… 67
4.2.1金属系列……………………………………………………………… 67
4.2.2塑料系列……………………………………………………………… 69
4.2.3传统材料……………………………………………………………… 70
4.3典型案例……………………………………………………………………… 71
4.4思考练习……………………………………………………………………… 73
4.5阅读推荐……………………………………………………………………… 73
第五章 工艺?产品 ………………………………………………………………… 74
5.1 产品成型加工工艺 ………………………………………………………… 74
5.1.1 铸造成型工艺 ……………………………………………………… 74
5.1.2 切削加工工艺 ……………………………………………………… 76
5.1.3 金属板料冲压成型工艺 …………………………………………… 83
5.1.4 塑料的加工成型工艺 …………………………………………… 90
5.1.5 特种加工工艺 ……………………………………………………… 95
5.2 产品表面处理与涂装工艺 ………………………………………………… 99
5.2.1 金属、塑料的表面镀层法 ………………………………………… 99
5.2.2 涂料与涂装工艺 …………………………………………………… 100
5.3 典型案例 …………………………………………………………………… 106
5.3.1 压铸成型的产品 …………………………………………………… 106
5.3.2 板金冲压成型产品 ………………………………………………… 108
5.3.3 注塑成型的产品 …………………………………………………… 110
5.3.4 注塑、冲压综合产品 ……………………………………………… 111
5.4 思考练习 ………………………………………………………………… 112
5.5 阅读推荐 ………………………………………………………………… 113
第六章 结构?产品 ………………………………………………………………… 114
6.1 产品机械、结构设计基本原理和原则 ………………………………… 114
6.1.1 产品机械系统与结构设计 ……………………………………… 114
6.1.2 产品结构的组成 ………………………………………………… 115
6.1.3 产品对对机械系统的基本要求 ………………………………… 115
6.1.4 产品机械、结构设计的原则 ……………………………………… 116
6.2 常见产品结构设计的工艺性 …………………………………………… 117
6.2.1 板金结构设计 ……………………………………………………… 117
6.2.2 塑料制品的结构设计 …………………………………………… 121
6.3 典型案例 ………………………………………………………………… 128
6.3.1 常见家用电器结构 ………………………………………………… 128
6.3.2 电子设备整机结构 ………………………………………………… 133
6.3.3 单冲压产品结构 …………………………………………………… 141
6.3.4 综合产品结构 ……………………………………………………… 142
6.4 思考练习 ………………………………………………………………… 145
6.5 阅读推荐 ………………………………………………………………… 146
第七章 环境?能源?产品 ……………………………………………………… 147
7.1 环境科学基础 …………………………………………………………… 147
7.1.1 环境概念 …………………………………………………………… 147
7.1.2 环境的功能特性 ………………………………………………… 148
7.1.3 环境污染概述 ……………………………………………………… 149
7.1.4 当代世界环境问题和状况 ……………………………………… 153
7.2 能源科学基础 …………………………………………………………… 155
7.2.1 能源的分类 ……………………………………………………… 155
7.2.2 能源利用的基本原理 …………………………………………… 156
7.2.3 未来新能源及其利用技术 ……………………………………… 157
7.3 环境?能源与产品设计 ………………………………………………… 165
7.3.1 绿色设计的兴起 ………………………………………………… 165
7.3.2 绿色设计基本概念 ………………………………………………… 167
7.3.3 绿色设计研究的主要内容 ……………………………………… 169
7.3.4 绿色设计方法概述 ………………………………………………… 170
7.4 典型案例 ………………………………………………………………… 173
7.4.1 绿色设计在汽车工业中的应用 ………………………………… 173
7.4.2 绿色设计在电冰箱工业中的应用 ………………………………… 175
7.6 思考练习 ………………………………………………………………… 176
7.7 阅读推荐 ………………………………………………………………… 176