个人总结：产品结构设计中各类材料的选用参考及具体事例
产品造型设计材料与工艺木材
产品造型设计材料与工艺木材1. 引言在产品设计中，材料选择和工艺木材的使用对于产品的造型设计具有决定性的影响。
合理的材料选择和工艺木材的应用可以有效地提升产品的视觉效果、质感和实用性。
本文将介绍常见的产品造型设计材料以及适用于造型设计的工艺木材，并分析它们的特点和应用场景。
2. 产品造型设计材料2.1 金属材料金属材料是产品造型设计中常用的材料之一，具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能。
常见的金属材料包括不锈钢、铝合金、铜等。
不锈钢具有高强度、耐腐蚀和耐磨损等特点，适用于制作高质感、现代感的产品造型。
铝合金具有较低的密度，重量轻且易于加工，适用于制作外形复杂、轻盈的产品。
铜具有良好的导电性和导热性，适合用于制作电子产品的外壳。
2.2 塑料材料塑料材料是产品造型设计中广泛使用的材料之一，具有良好的可塑性和韧性。
常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
聚乙烯具有优良的韧性，适用于制作柔软、易于折叠的产品，如塑料袋、塑料瓶等。
聚丙烯具有较低的密度、优良的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制作耐用、实用的产品，如家具、容器等。
聚氯乙烯具有良好的透明性和耐候性，适用于制作透明、耐用的产品，如窗框、水管等。
2.3 木材材料木材材料是传统的产品造型设计材料，具有天然的纹理和温暖的触感。
常见的木材材料包括实木、人造板和刨花板等。
实木具有天然的纹理和色彩，适合用于制作高档、自然的产品，如家具、地板等。
人造板由木质纤维和胶合剂制成，具有平整的表面，适用于制作外观要求较高的产品，如家具、装饰板等。
刨花板由木屑和胶合剂制成，具有较好的吸音性能，适用于制作音箱、隔音板等产品。
3. 工艺木材3.1 胶合板胶合板是一种由薄木板通过胶水粘合而成的板材，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性。
胶合板根据胶水的不同可以分为尿素醛胶合板、酚醛胶合板和三聚氰胺胶合板等。
胶合板广泛应用于家具、建筑和车辆制造等领域，具有良好的加工性能和稳定性。
自己总结材料结构设计经验
自己总结材料结构设计经验结构设计经验FOR YAN Li(20150120)一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项1、小于等于C25混凝土时，保护层厚度+5mm【规范】2、扭转位移比小于1.2，不用点双向地震3、抗震缝相关规范：《抗规》6.1.44、有效质量系数<90%，说明结构存在局部振动较多，较为松散，常为有较多不与楼板相连的构件的情况。
5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。
6、双连梁：利用窗台增设连梁。
例如原200X600连梁超筋，改为双200X450连梁，建模时按400X450输入正常连梁，计算结果均分到两根连梁上。
7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时，退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”，否则刚导入的轴网、节点又被清除了。
9、现阶段6mm一级钢（270Mpa）供应不足，故不宜采用。
10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”！11、强制刚性假定高层结构计算位移保留弹性板面外刚度偶然偏心双向地震【高规4.3.2】偶然偏心（只看位移比）高层结构计算配筋双向地震·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。
另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。
强制刚性假定多层结构计算位移保留弹性板面外刚度多层结构计算配筋：双向地震·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。
另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。
12、调模型技巧：·对于柱、墙较密的区域，柱、墙截面做小，反之做大。
·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。
·地梁层尽量低矮以作为崁固端。
·扭转出现在第二周期：两个主轴方向刚度相差较大。
·扭转出现在第一周期：结构周边刚度弱于中间刚度。
机械设计材料总结
机械设计材料总结
本文旨在总结机械设计中常用的材料，并介绍它们的特性和应用范围。
1. 金属材料
1.1 钢材
钢材是机械设计中最常用的金属材料之一。
它具有高强度、良好的可塑性和可焊性。
钢材可细分为碳素钢、合金钢和不锈钢等多个种类，每种都有不同的特性和适用场景。
1.2 铝材
铝材是重要的结构材料，尤其适用于轻质设计。
它具有良好的强度与刚性比，优秀的耐腐蚀性和导电性能。
铝材广泛应用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
1.3 铜材
铜材是一种导电性能极佳的材料，具有良好的导热性和耐腐蚀性。
它广泛应用于电子元器件、电气设备和制造业等领域。
2. 非金属材料
2.1 塑料
塑料是一种轻质、可塑性强的非金属材料。
它具有优异的绝缘性能和耐腐蚀性，广泛应用于包装、建筑、电子和汽车等领域。
2.2 复合材料
复合材料由两种或多种材料组合而成，具有特定的物理和化学性质。
复合材料常用于航空航天、汽车和体育器材等领域，以提高材料的强度和刚度。
2.3 玻璃
玻璃是一种透明、易加工的非金属材料。
它具有良好的光学性能和耐腐蚀性，广泛应用于建筑、家居用品和工业设备等领域。
结论
机械设计中使用的材料种类繁多，根据设计需求和要求选择合适的材料非常重要。
本文介绍了常见的金属和非金属材料，并简要说明了它们的特性和应用范围。
根据具体情况选择适合的材料，可以提高机械设计的性能和可靠性。
机械零部件的选材分析与案例分享
机械零部件的选材分析与案例分享1、选用材料应考虑的一般原则①使用性原则：保证零件完成规定功能的必要条件。
分析零件的工作条件，确定使用性能。
零件受力情况：拉、压、弯、扭环境状况：工作温度，介质特殊要求：热、电、磁进行失效分析，确定使用性能：磨损、断裂、变形从零件的使用性能要求，提出对零件的性能要求。
②材料的工艺性能应满足加工要求（也称工艺性能原则）③材料还应具有较好的经济性（也称经济性原则，不是越便宜越好）2、选材的一般步骤和应注意的问题①选材的一般步骤分析零件的工作条件及失效形式，提出关键的性能要求同时兼顾其他性能；与成熟产品相同类型的零件，采用经验类比法；确定零件应具有的主要性能指标值；初步选定材料牌号，并决定热处理和其它强化方法；关键部件批量生产要通过实验验证。
②选材应注意的问题实际性能和实验数据，考虑尺寸效应；加工工艺和热处理工艺，最大限度的发挥材料潜能；注意材料成分偏差引起相变点变化。
3、齿轮类零件的选材①齿轮的工作条件、失效形式及性能要求齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调节速度。
工作时的受力情况1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。
2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。
3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。
主要失效形式1）疲劳断裂。
主要发生在齿根。
它是齿轮最严重的失效形式。
2）齿面磨损。
3）齿面接触疲劳破坏。
4）过载断裂。
齿轮用材性能要求1）高的弯曲疲劳强度2）高的接触疲劳强度、硬度和耐磨性3）齿轮心部要有足够的强度和韧性4）较好的工艺性能②机床齿轮性能要求：机床齿轮转速中等，载荷不大工作平稳，无强烈冲击，对齿轮心部强度和韧性要求不高。
选材：中等碳量的碳素钢或合金钢：４５钢、４０Cr热处理：正火－调质－高频淬火及回火加工工艺路线：下料－锻造－正火－粗加工－调质－精加工－高频淬火及回火－精磨③汽车拖拉机齿轮性能要求：工作条件比机床恶劣，受力较大，超载和受冲击频繁，对耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧度等方面比机床高。
五大材料案例分析调研(金属、塑料、木材、陶瓷、复合材料)
【4】
凳
子
现在我们经常用到的塑料凳子的
材料多为PP（聚丙烯塑料） PP的质量轻，很适合做便利的塑 料凳，且耐弯曲疲劳性优良，化 学稳定性和电绝缘性好，使塑料 凳较耐用。 PP易染色，使凳子的颜色丰富多 彩，耐湿性佳，耐化性都比较强。 缺点： 复杂的形状很难做出，易 晒阳光老化，易氧化
五大材料的实例分析
金 属
【1】 锅
现在市场上锅有铁锅，铝锅和不锈钢锅。 铝锅很轻 但是铝的熔点低，炒菜时温度
过高会有铝毒素渗出 ，危害很大 ，不 宜搭配金属的菜铲。 不锈钢锅含有铁锅不具有的微量元素， 但是不锈钢锅导热较慢，相比铁锅易糊 锅。 铁锅受热均匀，导热性好，能够使热量 均匀的分布在食物表面。在用铁锅炒菜 的时候 会有铁分子溶解到食物内 为人 们供应铁质，补充了食物本身及人体的 铁含量的不足 。 缺点：铁锅重量重，清洁不方便，铁锅 长期使用会生锈，要及时擦干、烘干。
的，长时间在火上加人把手会 和锅体有一样的温度，很烫手 不方便端放，所以通常都会在 汤锅的把手上加一块PF（酚醛 塑料）。Pf强度高，刚性大不 易因磕碰损坏且耐磨，绝缘性， 耐热性较好，不易导热，非常 适合作为汤锅把手的制作材料。
【7】热水管
家用热水管的材料除了金属，
使用的塑料材料多为ppo（聚 苯醚塑料），ppo具有较高的 耐热性，热变形温度可达 190°耐水性和耐水蒸汽性优 异，很适合作为热水管道使用， 且不像金属那样导热快烫手。 拉伸强度和抗蠕变性强度高， 不易变形。Ppo常用语制作耐 高温的电器绝缘材料。 缺点：耐紫外线辐射强度差， 不易装在室外易直接接触阳光 直射处。
【9】水龙头
经抛光处理的不锈钢水龙头，不锈钢的 材质适合浴室厨房等较为潮湿的环境， 抛光的处理使其表面光洁闪亮，手感很 光滑，易于清理，不易积水。金属的光 泽也尤为亮眼。
XXX产品的材质与结构设计
XXX产品的材质与结构设计随着科技的不断进步和人们对于产品质量要求的提高，材质与结构设计作为产品设计中的重要环节，发挥着至关重要的作用。
本文将对XXX产品的材质与结构设计进行深入探讨，旨在帮助读者更好地理解该产品。
一、材质选择在XXX产品的设计中，材质选择是一个关键性的决策。
优质的材料可以提高产品的使用寿命、性能表现和可靠性，因此，在选择材质时应权衡各种因素。
1.1. 强度与耐久性XXX产品需要具备较高的强度和耐久性，以确保在长期使用过程中不会出现损坏或变形等问题。
因此，选用高强度的金属材料（如不锈钢）或高强度合金材料（如钛合金）是一个不错的选择。
1.2. 轻量化与便携性由于现代生活的快节奏和对便携性的需求，XXX产品的设计还要考虑材质的轻量化。
例如，选择轻质但高强度的聚合物材料（如碳纤维增强塑料）可以有效降低产品的重量，提升携带和使用的便捷性。
1.3. 环境友好性在当前注重可持续发展和环境保护的背景下，选择环境友好型材料对XXX产品的设计至关重要。
例如，可以选择可再生的材料、可回收利用的金属和无毒的塑料等，这样有助于减少资源消耗和环境污染。
二、结构设计除了材质选择外，XXX产品的结构设计也至关重要。
合理的结构设计不仅可以提升产品的性能表现，还能增加产品的稳定性和安全性。
2.1. 强度与稳定性XXX产品的结构设计需要保证足够的强度和稳定性，以避免在使用过程中产生变形或损坏。
合理的结构设计应包括适当的支撑结构、坚固的连接方式和合理的梁柱设计等，以增加整体结构的稳定性。
2.2. 人机工程学合理的人机工程学设计有助于提升产品的易用性和用户体验。
例如，在XXX产品的设计中考虑到人体工学原理，合理安排按钮和控制面板的位置，使用户能够舒适、轻松地操作产品。
2.3. 维修与易损部件XXX产品的结构设计还应考虑到维修和易损部件的设计。
设计易损部件时，可以采用易更换、易维修的结构设计，以降低维修成本和使用的不便。
产品设计材料选择
产品设计材料选择 Revised by Liu Jing on January 12, 2021在产品结构设计中，正确地选择产品材料是对于保证产品的结构合理、安全使用和降低制造成本是至关重要的。
材料的选择必须要充分考虑到许多因素，以压力容器为例尽管工艺系统设计人员负责推荐选用于工艺条件的、即具有良好耐腐蚀性能的材料或对介质无污染的材料。
但作为专业的设计人员，除应了解材料的性能外，还必须知道：材料应具有足够的强度和良好的焊接性能和其它加工性能，应选择适合于工艺和机械两方面要求的最经济的材料．这些材料应该是在整个产品工作寿命期限里，考虑到维修、更新等因素在内的成本最低的材料。
选择材料时，需考虑的主要因素包括：1.1不同材料的特性1.ABS用途:玩具、机壳、日常用品特性:坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现。
(Fig.1.1.1)设计上的应用:多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。
PP用途:玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子特性:有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。
设计上的应用:多数应用于一些因要接受droptest而拆件的地方。
3.PVC用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具特性:柔软、坚韧而有弹性。
设计上的应用:多数用于玩具figure，或一些需要避震或吸震的地方。
4.POM用途:机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳特性:耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig.1.1.6)。
设计上的应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。
5.Nylon用途:齿轮、滑轮特性:坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。
设计上的应用:因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。
6.Kraton用途:摩打垫特性:柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。
设计上的应用:多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。
产品结构及材质说明6.22
产品结构及材质说明一、中央台、仪器台（钢木结构）1、钢架:采用60*40*1.5mm武钢产钢板加工后，经气体保护焊接成为实验台的承重体，经磷化处理后喷塑，防止锈蚀，钢制调节脚，调整实验台的水平，每个脚的调节范围不小于30mm。
2、台面:采用美国富美家12.7mm厚黑色实芯理化板，耐强酸强碱，耐腐蚀，韧性好，经久耐用，不变形。
3、柜体：采用湖北宝源18mm厚优质三聚氰胺密度板，德国产全自动封边机封边、进口封边胶、优质PVC封边条封边，柜内设计一活动层板，可调节高度或取掉，便于放置不同体积的器材物品，优质PVC封边。
二、试剂架（全钢喷塑）支架采用优质冷轧板加工后，经气体保护焊接而成，表面喷涂环氧树脂，层板采用≥10mm厚优质磨砂玻璃，两边采用不锈钢栏架。
配正泰六孔多功能插座。
三、通风试剂柜（铝木结构）1、主框架采用实验室专用铝合金型材（27*38mm,38*38mm，壁厚1.2mm）框架结构，表面经环氧树脂喷涂高温固化处理,耐酸碱、承重能力强、外型美观。
2、侧板、顶板采用湖北宝源12mm厚厚优质双饰面三聚氰胺密度板。
背板采用湖北宝源9mm厚优质双饰面三聚氰胺密度板。
3、上柜门为木边框玻璃对开门，采用湖北宝源15mm厚优质双饰面三聚氰胺密度板。
柜内设阶梯层板。
下柜门采用湖北宝源15mm厚优质双饰面三聚氰胺密度板对开门，内设活动层板，下带钢制加强筋。
4、板材截面采用德国产全自动封边机、进口封边胶、优质PVC封边条封边，确保粘力强，密封性好，外形美观、经久耐用。
四、危险物品专柜（全钢结构）1、柜体：采用1mm厚冷扎钢板经模具冲压折弯焊接加工而成，暴露焊接部分打磨，无论垂直方向及水平方向其交叉角平面均光滑过渡，焊点无毛刺及假焊，且经打磨干磨平整并作防锈处理。
2、门板：采用厚1mm冷扎钢板构造。
柜门为对开门，上柜内带梯形层板，下柜内带活动层板，层板下带钢制加强筋。
3、所有钢材经除油、磷化除锈处理，表面静电环氧树脂粉沫喷涂。
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设计者绘出零件图后，要对零部件列出使用条件和重要选材因素、然后合理地选材。
括以下三个步骤：
(1)跟据应用目的，列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能)，并尽可能定量化。
例如：
①在额定的连续载荷下允许的最大变形量；
②使用和运输过程中所受的应力种类和大小；是否长期受力，是动态或是静态应力；
③最高工作温度；
④在工作温度下允许的尺寸变化；
⑤零部件允许的尺寸公差；
⑥零部件的使用性能要求；
⑦部件是否要求着色、粘接、电镀等；
⑧要求贮存期多长，是否在户外使用；
⑨有无耐燃性要求，等等。
(2)根据部件的功能要求，考虑使用性能数值(工程性能)和设计数据，提出目标材料(部件材料)的性能数值，并通过这些性能要求来选定材料，即使这些性能估计是粗略的，也会大大方便候选材料的筛选，为最终材料的选定提供有益的依据。
选择恰当材料性能是很关键而又复杂的，因为零部件的某一功能常常包含几种性能，例如在尺寸稳定性的要求中除尺寸精度外，还要考虑线胀系数、模塑收缩率、吸水性、蠕变性等等。
零件的强度和刚度，除了从材料性能上考虑以外，还要从制品结构设计上(如厚度和加强筋等)加以考虑。
材料的成型工艺性、耐久性、经济性等也都是选材时应考虑的因素。
有时候，某些使用要求不一定能明确对材料性能的定量要求，如电镀性往往要通过实际试验或已有的经验来筛选。
又如塑料炮弹弹带，要求材料经受高速冲击、压缩、扭拧、剪切等复杂的外力作用和高速高温高压气流的影响，很难直接提出材料的定量性能要求，因此，除了通过力学计算外，还可通过模拟试验和探索试验来推算受力情况，提出粗略的性能要求。
(3)最后通过部件工程性能要求与材料性能的比较来确定候选材料。
选择塑料时应注意下面几个问题：
①必须对选用塑料的性能有较全面的了解，然后根据使用条件去考虑配方、工艺和制品设计等。
②塑料一般导热性低，选用和设计时要充分注意。
③塑料的线胀系数一般比金属大，有的易吸水，因此尺寸变化较大，选用和设计时要考虑恰当的配合间隙和公差范围。
④有的塑料有应力开裂倾向，设计时要尽量减少应力，制品设计要避免应力集中，或作适当的后处理并要严格控制加工工艺。
⑤有的塑料有蠕变和后收缩或变形的倾向，选用和设计时应充分注意。
⑥各种塑料有-一定的使用强度范围和允许接触的介质以及能承受的压力和速度极限，选用和设计时应该考虑
1.掌握材料的感性知识便于材料的识别；
2.了解材料的详细牌号是选准材料的基本条件；
3.材料元素成分的特性了解是分析材料特性的一个途径；
4.通过了解国际、国内和行业标准是掌握材料特性的捷径之一；
5.通过一流材料制造商的规格书也是掌握材料特性的捷径之一；
6.比较各厂家的规格书可以了解同一种材料，不同厂商制造的差异；
7.材料的测试是材料故障处理和分析的必须手段；
8.了解相关的材料电性能可以更全面的选择材料；
9.不一定要用最好的材料，但一定要知道什么是最好的材料；
10.材料的性能价格比是材料选择的重要权衡因素。
产品结构设计中塑胶材料的选用参考
我们在产品结构设计的过程中，对产品的材料进行选型的时候，往往不知道选择什么，下述表格给出一些参考，都是以前公司总结的，具有较高的实用价值。
希望对产品结构设计的初学者有用。
我个人理解就是选择材料要对应产品的定位和产品的性能和安全要求。
1.产品的使用环境。
如果长期暴晒，就要选用抗紫外线的塑胶，因为普通ABS是不抗紫外线的。
如果是接触食品的或者人食用的，就要采用食品级的材料等等。
2.产品的性能特征。
这个性能，就包含耐热、抗冲击能力、抗压、耐磨、阻燃等等。
比如长期在高温下使用的塑料就要选择热变形温度高一些的材料。
3.安全性能.有的产品需要国家3c认证需求、国家CQC认证需求。
这些材料都是需要选择慎重的。
常见的PBT是阻燃材料，还有阻燃级的ABS和PC。
4.外观，外观的材料很常见，一般都是ABS或者ABS+PC，再就是PP、PC。
只是价格不一样，比如PP丝印就容易脱落，价格虽然便宜，但容易缩水，尺寸收缩较大，尺寸和质量都较难管控。
ABS是最常用的，性价比较高。
PC最贵，其次是ABS+PC。
这些就要根据产品的定位来看了，如果不考虑耐温的画。
5.最后就是要考虑可以更换材料。
因为涉及到降低成本。
这个是要考虑的，考虑这个就要考虑收缩率差不多的材料。
下面是一个产品小家电豆浆机的所有配件的选择参考，其实相通性较高，都差不多，要理解深刻一些。
说穿了就是两个字-类比。