本書以講述工業產品外覆蓋件的主要制造技術為主,其他制造技術為輔。內容包括注塑成型、沖壓成型、切削加工、快速原型制造、逆向工程、鑄造和鍛造、焊接、特種加工和表面技術等。
楊曉輝、孫自強、李強編著的《產品制造技術基礎》共11章,第1章為概述,介紹產品制造的一般過程;第2章為注塑成型技術,介紹塑料、注塑成型工藝和設備、注塑件的缺陷,并圍繞著塑件設計講解注塑成型模具、塑件形狀和結構設計;第3章為沖壓成型,介紹沖壓加工理論、沖壓成型工藝和設備,重點講述沖裁、彎曲和拉深工藝及其結構設計;第4章為機械加工,介紹車削、銑削、鉆鏜和磨削加工;第5章為數控加工,介紹數控機床及其適應范圍等;第6章為快速原型制造技術,介紹快速原型制造原理和主要工藝;第7章為逆向工程;第8章為鑄造和鍛造;第9章為特種加工,介紹與模具加工有關的特種加工技術;第10章為焊接與膠接;第11章為表面工程。
本教材面向工業設計專業,匯集了外覆蓋件的主要制造技術。從專業的人才培養目標出發,將注塑成型、沖壓成型、快速原型制造、逆向工程、鑄造和其他制造技術等匯集成一冊,結構緊湊、實用性強。為了更清楚地表達各種結構,書中采用了大量的圖表,圖文并茂,簡潔清晰。適合作為高等學校工業設計專業的教學用書,也可供近機類專業的學生及工程技術人員參考。
產品設計是工業設計的核心,是企業運用設計的關鍵環節,它可將原料的形態改變為更有價值的形態。工業設計師通過對人的生理、心理、生活習慣等一切關于人的自然屬性和社會屬性的認知,進行產品的功能、性能、形式、價格及使用環境的定位,結合材料、技術、結構、工藝、形態、色彩、表面處理、裝飾和成本等因素,從社會的、經濟的、技術的角度進行創意設計。工業設計專業培養學生以立體工業產品造型為主,以視覺傳達設計為輔,具備工業設計的基本理論、知識與應用能力。這些知識和能力不僅體現在形態美上,更重要的是創意實現的過程,最終要通過生產加工完成產品制造。所以要求工業設計師必須熟悉產品制造技術方面的知識。學習產品加工制造知識,了解工藝過程和制造成本,掌握工藝結構,可縮短產品設計周期,使設計更合理,滿足使用者的要求。同時,新的工藝方法也會使產品更具有時代感。
工業設計是以工學、美學、經濟學為基礎對產品進行的設計,主要涉及的工學知識是產品外覆蓋件的加工制造方法及其工藝結構,包括外覆蓋件的制造成本。現在產品外覆蓋件的加工制造方法主要有注塑成型、沖壓成型、鑄造和焊接等,快速原型制造和逆向工程則是今后發展的方向。然而,將注塑成型、沖壓成型、快速原型制造、逆向工程、鑄造和焊接等制造技術編輯成一冊的教材幾乎找不到。
本教材面向工業設計專業,以講述工業產品外覆蓋件的主要制造技術為主,其他制造技術為輔。內容包括注塑成型、沖壓成型、切削加工、快速原型制造、逆向工程、鑄造和鍛造、焊接、特種加工和表面技術等。希望通過這些內容的學習,能夠培養學生工業產品外覆蓋件的形態概括能力、結構分析能力、多類型覆蓋件的組合應用和創新能力,同時培養學生綜合運用結構設計方法去分析問題、解決客戶對形態需求的能力,并建立起開發工業產品形態的概念。
本教材的特色如下:
(1)從專業的人才培養目標出發,將注塑成型、沖壓成型、快速原型制造、逆向工程、鑄造和其他制造技術等匯集成一冊,結構緊湊、實用性強。
(2)根據專業特點,在內容選擇和編排上側重于產品外覆蓋件結構設計的相關知識,而為拓展知識面而編排的其他工學知識則簡單介紹。教材重點明確,體現了應用型教育的特點。
(3)講述了與工業設計相關新工藝和新技術,如快速原型制造、逆向工程及表面拉絲處理等。
(4)為更清楚地表達各種結構,書中采用了大量的圖表,圖文并茂,簡潔清晰。
(5)對學生不易掌握的塑件分型面,則通過典型例題進行講解,起到舉一反三的作用。
(6)每章的后面都配有練習題,便于學生鞏固所學知識。
全書共11章,楊曉輝編寫第1~3章、第8~11章,李強編寫第4和第5章,孫自強編寫第6和第7章。全書由楊曉輝統一校訂,書中大量的圖片由孫自強整理,韓立參加了部分章節的編寫工作。
由于編者水平有限,書中涉及的知識面廣,難免存在不當和錯誤之處,懇請廣大讀者批評指正。
編 者
產品制造技術基礎
第1章 產品制造技術概述1
1.1 產品制造的一般過程1
1.2 不同生產類型的特點4
1.3 工藝過程和工序5
思考與練習6
第2章 注塑成型技術7
2.1 塑料概述7
2.2 注塑成型設備及工藝12
2.3 注塑模具概述17
2.4 注塑模具的成型零部件21
2.5 注塑模具的澆注系統27
2.6 注塑模具的脫模抽芯機構30
2.7 注塑制品的設計原則及其尺寸精度32
2.8 注塑制品常見的缺陷及其產生原因34
2.9 注塑制品的結構設計37
2.10 其他塑料成型加工方法52
思考與練習55
第3章 沖壓成型58
3.1 沖壓加工概述58
3.2 沖壓加工理論及材料60
3.3 沖壓工藝概述62
3.4 沖裁加工65
3.5 彎曲加工73
3.6 拉深加工80
3.7 沖壓設備84
3.8 特種成型方法88
思考與練習90
第4章 機械加工91
4.1 機械加工基礎知識91
4.2 車削加工100
4.3 銑削加工108
4.4 鉆削和鏜削加工114
4.5 磨削加工124
思考與練習131
第5章 數控加工132
5.1 數控加工概述132
5.2 數控機床的基本組成135
5.3 數控加工工藝141
5.4 典型數控機床152
思考與練習159
第6章 快速原型制造技術160
6.1 快速原型制造技術概述160
6.2 光敏液相固化法163
6.3 疊層實體制造164
6.4 選擇性激光燒結法165
6.5 三維印刷166
6.6 熔絲沉積成型法167
思考與練習168
第7章 逆向工程169
7.1 逆向工程概述169
7.2 數據獲取技術172
7.3 數據預處理技術179
7.4 曲面重構技術182
思考與練習183
第8章 鑄造和鍛造184
8.1 鑄造184
8.2 鍛造194
思考與練習199
第9章 特種加工200
9.1 特種加工及其應用200
9.2 電火花加工201
9.3 電解加工205
9.4 超聲波加工206
9.5 激光加工208
9.6 電子束加工210
9.7 化學加工211
9.8 電鑄成型212
思考與練習213
第10章 焊接與膠接214
10.1 概述214
10.2 焊接215
10.3 膠接221
思考與練習223
第11章 表面工程224
11.1 概述224
11.2 表面預處理225
11.3 表面涂層技術225
11.4 表面拉絲處理226
思考與練習228
參考文獻229