产品设计中的材料选择

产品设计中的材料选择

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课程介绍

工程材料广泛用在各个行业。对于特定的产品来说，选择最合适的材料其实牵涉到很多非常重要的决定。无论你是制造一辆汽车，一个小家电，一个化学处理设备或一个玩具。都必须要考虑材料的物理性能，机械性能，抗腐蚀性能，工艺性能，同时使用寿命以及成本也是必须在考虑之中的。一般要求材料成本下降，材料性能提高，同时还要考虑外观的美观及耐久性，所以很难选择一种能满足所有性能的合适材料。同时，对于材料使用来说，很多优异的性能需要通过合适的热处理或表面处理工艺才能获得。这就要求对材料性能有个全面系统的了解。为此我们开发了该课程，帮工程师解决选材、及失效分析上的困惑，以及满足一些采购、品质、工艺等部门对材料知识的了解。

设计无极限，没有唯一或者说“正确的”解决方案，尽管有些方案会明显好于其他的方案。它们不同于具有唯一的正确的答案的数学问题。所以，设计者首先要思路开阔，考虑各种可能性。最终，我们需借助一种手段从众多好的方案中选出最合适的方案。

培训人员

技术总监、项目经理，结构工程师、机械工程师、质量工程师，工艺和制造工程师。具备基本的机械或材料的基础并在实际工作中有基本的技术材料应用经验，以及基本的产品生产过程知识。

课程内容

一、基本概念

1.材料的分类

2.材料学基本术语

3.材料与产品设计的关系

4.产品的特性

5.案例：怎样通过材料实现特定的设计

6.材料与设计性能的关系

7.材料与感官的关系

8.材料与心理的关系

二、材料的基本性能解读

1.力学性能

强度

刚性

塑性

弹性

韧性

疲劳

硬度

耐磨性能

2.热性能

热容

热膨胀

热导率

热应力

3.材料规格书解读

4.材料性能图的应用

5.设计、安全因素

三、材料的失效分析

1.断裂失效及预防

2.断裂韧性测试

3.疲劳失效及预防

4.蠕变失效及预防

5.磨损失效及预防

6.腐蚀失效及预防

7.老化失效

四、常见工程材料性能介绍

1.金属材料介绍

低碳钢、高碳钢、合金钢、工具钢、不锈钢、铸铁

铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、钛及钛合金

2.塑胶材料介绍

3.橡胶材料介绍

4.复合材料介绍

五、材料选择的基本原则

1.选择方法

2.选择策略

3.材料需求解读

4.材料筛查

5.材料排序

6.材料指标

7.选择过程

六、材料与形状设计

1.形状对性能的影响

2.材料与形状的最佳组合

3.考虑形状的材料指标

4.材料与形状关系的案例

七、材料特性组合应用图

1.弹性模量vs密度

2.强度vs密度

3.弹性模量vs强度

4.比刚度vs比强度

5.断裂韧度vs弹性模量

6.断裂韧度vs强度

7.损耗系数vs弹性模量

8.导热系数vs电阻率

9.导热系数vs热扩散系数

10.热膨胀系数vs导热系数

11.热膨胀系数vs弹性模量

12.最高工作温度

13.摩擦和磨损

14.弹性模量vs相对成本

15.强度vs相对成本

八、案例分析

1.根据力学性能选材

2.轻量化选材

3.储能材料选择

4.弹簧材料

5.弹性铰链材料

6.压力容器材料

7.隔热材料

8.振动阻尼材料

9.腐蚀环境下的选材

10.高低温环境选材

李老师

首席产品结构设计培训师；

多家国内外知名企业顾问；

华南理工大学机械设计及理论硕士。

背景经历

在欧美仪器、设备行业，从事研发、制造工作13年。多年的高级工程师，研发经理职业经历。具有丰富的机械结构与机械传动设计经验，并在海外研发工作多年，熟悉行内的最新动向及技术更新，了解大量的国外产品设计案例。在培训方面，有丰富的授课经验，可根据客户特定需求来调整授课内容的偏重。可以就现场问题做分析与咨询。多年企业内部技术课程讲师及商业讲师经验。

培训特色

擅长结合客户的产品和案例讲解，激发学员兴趣，达到真正掌握并灵活运用。培训以讲解和实际产品练习相结合的方式，注重与学员之间的互动。通过大量欧美机械设计产品优秀案例、生动的语言，将专业知识讲解得让学员想听、易懂，有收获。工作语言为英语和汉语普通话。

主讲课程

《塑料件的设计与制造》 2 - 3 天；

《GD&T形位公差与尺寸链计算》 1 - 2天；

《机械图纸的尺寸公差的合理标注》1-2天；

《产品结构设计》3天；

《金属材料》2天。

部分服务客户

广州汽车集团股份有限公司 阳光电源股份有限公司 舜丰联塑包装有限公司

配天智能技术研究院有限公司 劲胜精密组件股份有限公司 裕同集团

四维尔丸井汽车零配件 东风本田发动机有限公司 富士康集团

博世汽车转向系统有限公司 嘉利集团 三井化学(复合)塑料有限公司

天鉞電子（东莞）有限公司 维科汽车零部件有限公司 邦纳电子（苏州）有限公司

童怡远东贸易有限公司 西安博士力士乐公司 恩斯克万达电动转向系统有限公司

佛山胜业电气有限公司 赛特莱特塑胶制品有限公司 赛纳打印科技股份有限公司

珠海市魅族科技有限公司 西安盛赛尔电子有限公司 麦克维尔空调有限公司

凯德机械有限公司 中海达集团 荷贝克电源系统有限公司

广州本田 中广核研究院有限公司 海信电器

中国工程物理研究院 东芝信息机器有限公司 广东香山衡器

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