资源简介

(共28张PPT)
6.2材料的性能与规划
【第六章】【模型或原型的制作】
学习目标
Learning goals
选择和规划材料
材料的性能与应用
知识回顾
材料的性能与规划
1、材料的性能（硬度、刚度、强度、塑性）
2、材料的分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。
木材(各向异性)、金属、塑料（热塑性、热固性）、新材料
选择和规划材料
第
二
任
务
di
er
ren
wu
1.性能
材料的性能是否能实现产品的使用功能，是否满足产品的使用环境；
2.加工
材料是否有良好的加工性能，是否有相应的加工设备；
3.成本
考虑材料的价格。
材料的选择
(1)选择材料时，首先应该考虑材料的性能是否能满足产品的使用功能/使用环境/结构要求等
1.材料的性能
微波炉餐具——耐高温
空调支架——抗压
铁路导轨——强度高
材料的选择-性能
汽车碰撞以后会凹下去，为什么泰坦尼克号会直接撞裂开？
【案例分析】泰坦尼克号沉没与其钢材的选用
材料的选择-性能
为什么泰坦尼克号会直接撞裂开？
1912年4月4日，英国豪华邮轮泰坦尼克号撞上冰山，随后船裂成两半沉入大海，船上1500多人丧身，被认为是和平时期死伤人数最惨重的海难之一。 当时，泰坦尼克号被认为是“永不沉没”的巨轮，但在首航中便撞上了冰山沉入大西洋，巨大的反差令人百思不得其解。
经过数十年的探索发现在“泰坦尼克号”沉没地点的水温中，如今的造船钢材在受到撞击时可弯成V形，而残骸上的钢材则因韧性不够而很快断裂。由此发现了钢材的冷脆性，即在-40℃~0℃的温度下，钢材的力学性能由韧性变成脆性，从而导致灾难性的脆性断裂。而用现代技术炼的钢只有在-70℃~-60℃的温度下才会变脆。不过不能责怪当时的工程师，因为当时谁也不知道，为了增加钢的强度而往炼钢原料中增加大量硫化物会大大增加钢的脆性，以致酿成了“泰坦尼克号”沉没的悲剧。
材料的选择-性能
(2)材料的加工性能：加工时优先选择技术难度小，工艺简单，材料利用率高等
杨木——易加工
铁桦树——比钢铁还硬的树（中国东北）
材料的选择-加工
2.材料的成本
材料的价格和加工成本直接影响着产品的性价比。
应在满足设计要求的基础上，结合材料的成本，优选资源丰富，价格低廉，质量上好的材料。
材料的选择-成本
铁力木价格低廉，强度高，常做家具
金丝楠木价格昂贵，一棵树价值过亿
2.材料的成本
材料的选择-成本
3.材料的规划
料尽所用
优材不劣用
大材不小用
长材不短用
为了提高材料的利用率和劳动效率，保证产品质量和正品率，应对材料进行合理的规划。
材料的选择
要充分考虑材料的颜色、花纹和光泽，外用料要选择材质好、纹理美观、涂饰性能好的材料。
材料的规划
要考虑材料的加工余量和损耗等因素，保证各部件的顺利装配和作品的尺寸精度
材料的规划
木料规划时需要注意事项
1.先画线，留有锯割，刨削操作余量。
材料的规划
2.尽可能避开结疤，虫眼，弯曲，扭纹，变质和裂缝等缺陷。
材料的规划
顺纹路容易加工，并能提高木材利用率。
×
材料的规划
纹理美观的正面，缺陷的作为反面
材料的规划
4.认识“排料”
在板材或者条料上合理安排每个坯件的下料位置的过程
材料的规划
方案一
方案三
方案二
⑴
⑵
⑶
⑷
⑹
⑶
⑸
先排大料
后排小料
不能共线，留出操作的余量
材料的规划-排料
材料的选择
性能
加工性能
成本
安全和环保
使用功能
使用环境
结构要求
优先选择技术难度小、工艺简单、材料利用率高，并与加工设备及生产技术相适应的材料
优先选用资源丰富、价格低廉、质量上好的材料
充分考虑可能遇到的各种危险
课堂小结
材料的规划
1.料尽其用：优材不劣用，大材不小用，长材不短用
2.先排大料，后排小料：留出锯割、刨削操作的余量，两个构件不能共线
3.要做好标记
4.充分考虑材料的颜色、花纹和光泽
5.木材的纹理趋向
6.纹理和结疤
课堂小结
使用微波炉有二个禁忌，一是忌用普通塑料容器，加热会使塑料容器变形，普通塑料会放出有毒物质，污染食物，危害健康。二是忌使用金属器皿，因为放入炉内的铁、铝、不锈钢、搪瓷等金属器皿，微波炉在加热时会与之产生电火花并反射微波，既损伤炉体又做不熟食物。
塑料也要用耐高温的，瓷器和玻璃器皿也要用耐高温的，普通的会炸裂。
灯丝发光是不可燃物白热化的现象白热化是当物体受热到1200－1500℃时发白光的状态因为钨丝的导电性能不佳电阻较大在相等通电时间的情况下产生的热量较多足以使钨丝达到白热化的所需温度应此会发白光又因为钨丝的熔点高达2700℃以上所以不会在通电时快速融化所以白炽灯的灯丝都选用钨丝。
课外知识
1.要制作六根孔明锁玩具，需要在一块厚度合适，大小足够的木材上取下六根术条来制作，在不考虑加工误差和损耗的情况下。下列四种规划.方案合理的是( )
C
练习
2.小明用两块杉木板 进行燕尾榫连接。由于杉木材质较软，且木材在不同方向上能承受的力不一样,目前已知,木材顺纹方向的抗拉强度是其横纹方向抗拉强度的10-20倍。下列方案中最合理的是
练习
B
3.关于材料的选择，下列说法错误的是( )
A.规划材料时，应做到料尽其用，避免浪费材料
B.加工木材时，为保证产品质量，遇到有虫眼的木料，应弃之不用
C.产品设计选择材料时首先应该考虑材料的性能是否满足产品的实用功能、使用环境和结构要求
D.规划材料时，外用料要选择材质好、纹理美观、涂饰性能好的材料
B
练习
课后作业
1.同步导练P158-159
2.背诵
各向异性
热固性、热塑性
下 课！

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