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出版者:清华大学出版社

作者:朱光力

出品人:

页数:289

译者:

出版时间:2003-1-1

价格:24.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302060222

丛书系列:

图书标签:

• 塑料模具
• 模具设计
• 注塑模具
• 塑料制品
• 模具制造
• CAD/CAM
• 塑料工艺
• 模具技术
• 工业设计
• 机械设计

工业设计精要：从概念到量产的系统化流程 第一章：创新思维与产品概念的孕育 1.1 洞察用户需求与市场趋势分析 本章将深入探讨如何通过系统性的市场调研和用户研究，挖掘出潜在的产品机会点。我们将剖析多种用户访谈、问卷设计及焦点小组的组织方法，旨在精准捕捉目标用户的使用痛点、审美偏好和功能期望。重点分析当前消费电子、智能家居、医疗器械等关键行业的设计趋势，如可持续性、模块化设计以及人机交互的自然化发展方向。 1.2 概念草图与设计叙事 设计过程的起点是富有张力的概念构思。本节着重介绍快速概念草图的绘制技巧，包括形态语言的提炼、比例关系的把握以及视觉焦点的设定。我们将详细阐述“设计叙事”（Design Storytelling）的重要性，即如何通过一系列草图和视觉稿，清晰、有力地向利益相关者传达产品的核心价值、使用场景和情感联结。内容将涵盖从抽象思维到具体形态落地的转化路径。 1.3 可行性初步评估与设计约束的界定 一个优秀的设计不仅要美观，更要能被实现。本章将介绍在概念阶段就纳入工程、成本和制造限制的初步评估方法。内容包括材料特性的初步筛选标准、预估的制造成本区间设定，以及关键技术难点（如精密配合、表面处理难度）的早期识别。理解并尊重这些约束条件，是确保设计方案能成功导入下一阶段的关键。 第二章：深入的工业造型与人机工程学 2.1 造型语言的构建与形态控制 工业设计语言是品牌的视觉DNA。本章专注于形态设计的高级技巧，包括曲面生成的美学原则（如光影表现、曲率过渡的平滑性）、几何元素的逻辑组织，以及如何通过造型元素（如倒角、圆角、特征线）来定义产品的品质感和操作意图。我们将使用案例分析不同设计流派（如极简主义、功能主义）在形态处理上的差异。 2.2 人机工程学（Ergonomics）的科学应用 本节是保证产品舒适性和易用性的核心。内容涵盖人体测量学数据的应用，如抓握力、视野范围、操作力矩的科学依据。我们将详细讲解静态与动态人体模型在设计过程中的嵌入方式，以及如何通过A/B测试等方法验证设计方案在实际使用中的舒适度和效率。特别关注针对特定人群（如老年人、残障人士）的通用设计（Universal Design）原则。 2.3 表面处理、质感与触觉反馈 产品的“手感”和视觉质感对用户体验至关重要。本章详述各类常见工业材料（如工程塑料、铝合金、硅胶）的特性及其表面处理工艺（如阳极氧化、喷砂、IMD/IML）。我们将探讨如何通过材料的组合、纹理的刻画以及精密的接缝处理，来营造预期的触觉反馈和高级感。 第三章：计算机辅助设计与数字化建模实战 3.1 高级三维曲面建模技术（NURBS与细分曲面） 本章侧重于工业级三维建模软件的高级应用。内容聚焦于复杂自由曲面的精确构建、边界条件的控制、曲率连续性（G0/G1/G2/G3）的实现，以及如何优化曲面拓扑结构以适应后续的分析和制造需求。重点讲解参数化建模与直接建模工具集的有效结合策略。 3.2 产品结构设计与公差分析基础 设计并非仅止于外观。本节将引入产品结构设计的基础知识，包括内部骨架的布局、功能件的集成方式、以及如何预留必要的维修和装配空间。内容将详细介绍工程公差的设定原则，理解基本尺寸链的概念，并初步探讨公差配合对最终产品装配可靠性的影响。 3.3 可视化渲染与设计验证流程 在实体制作前，逼真的可视化是至关重要的沟通工具。本章介绍基于物理渲染（PBR）的材质设定、照明环境的构建以及高质量图像的输出技巧。同时，我们将阐述如何利用数字模型进行初步的有限元分析（FEA）预评估，以验证结构强度和热传导的合理性。 第四章：从设计到制造的桥梁——工艺理解与协同 4.1 关键制造工艺的原理与设计兼容性 本章将提供对主流制造工艺的深入理解，重点关注这些工艺对设计细节的制约。内容包括但不限于：精密铸造（压铸/砂型）、钣金成型、CNC加工的基本流程与成本敏感点。理解每种工艺的“语言”，能使设计师在前期就做出更优的结构决策。 4.2 设计优化与可制造性分析（DFM） DFM是连接设计与生产的桥梁。本节详细讲解如何根据选定的制造工艺，优化壁厚分布、消除应力集中点、简化拔模斜度、以及合理设置分型面。目标是确保设计方案在保证性能和美观的前提下，最大限度地降低制造成本和废品率。 4.3 供应链协作与设计迭代管理 工业设计是一个跨职能的协作过程。本章探讨设计师如何有效地与结构工程师、材料专家和供应商进行沟通。内容涵盖设计文档的规范化（2D工程图、BOM表、设计意图说明书的撰写），以及在原型制作（快速原型制造、小批量试产）阶段，如何系统地记录、分析和实施迭代反馈。 第五章：可持续性与设计伦理的未来视野 5.1 循环经济与绿色设计原则 面向未来，产品必须具备环境责任感。本章介绍生命周期评估（LCA）的基本概念，以及如何将可持续性融入设计决策。内容包括材料的可回收性选择、能源消耗的优化、产品寿命的延长策略，以及“摇篮到摇篮”设计理念的实践方法。 5.2 知识产权保护与设计文档归档 设计师的作品需要法律保护。本节将介绍外观设计专利、实用新型专利申请的基本流程和要求，以及设计资料的保密与归档标准。确保设计的创意和技术细节得到有效保护，是推动产品商业化的重要一环。 5.3 设计的社会影响与伦理考量 优秀的设计应服务于更广泛的社会福祉。本章讨论设计决策可能带来的社会影响，包括产品的安全性、信息隐私保护，以及文化敏感性等伦理议题。引导读者从宏观视角审视设计工作在构建未来社会中的角色和责任。

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这本书的书名是《塑料模具设计》，但我手头上的这本，读下来感觉更像是一本深入的材料科学入门手册，重点完全跑偏了。我原本期待能看到关于如何从一个产品概念过渡到实际模具结构的详细步骤，比如型腔布局的优化、冷却系统的设计考量，或者顶杆和脱料机构的精确计算方法。然而，书中花了大量的篇幅去探讨聚合物的分子结构、热力学性质在注塑过程中的表现，以及各种助剂对最终制品性能的影响。比如，关于聚丙烯和ABS在不同温度和压力下的流动性差异，作者用了好几页图表进行分析，但这些信息对于一个急需解决模具收缩率问题的一线工程师来说，帮助实在有限。我尝试在书中寻找关于CAE模拟的章节，期待能看到如何利用软件验证流道平衡和熔体温度分布，结果失望地发现，这部分内容几乎被略过，取而代之的是对各种树脂牌号的物理性能参数的罗列。对于那些想学习如何“画”出一个可生产模具的人来说，这本书更像是一本高阶的化学辞典，而不是一本实用的设计工具书。它似乎更适合正在攻读高分子材料方向的研究生，而非机械设计或模具制造领域的从业者。

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这本书给我最大的感受是，它似乎将“模具”这个概念理解得过于宽泛，甚至有些偏离了核心的结构设计范畴。在很多章节中，作者将笔墨集中在了注塑机的选型、成型参数的调整，甚至是后期的产品检验标准上，这些内容虽然与塑料制品的生产相关，但与“模具设计”这个主题的关联性非常微弱。例如，书中有一个长达七十页的章节专门讲解如何通过调整螺杆转速和背压来控制剪切热的产生，这无疑是操作层面的知识，对于设计者而言，更多的是需要知道这些参数变化对模具寿命和型腔填充均匀性的影响机制，而不是具体的操作手册。我期待看到的是如何设计一套高效的排气系统，以应对高填充区域的气体困堵问题，或者如何运用更先进的流道平衡技术来确保多腔模具的同步充模。但是，这些真正体现模具设计精髓的地方，要么是一笔带过，要么就是用一些过于简化的二维图例来搪塞。读完后，我感觉自己对注塑机操作员的工作流程了解了不少，但对如何设计一个结构合理、性能可靠的模具的理解，并没有得到实质性的提升。

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我注意到这本书在理论阐述上显得过于保守和陈旧，完全没有跟上现代模具设计技术的发展步伐。现在主流的模具设计已经高度依赖于三维建模和参数化设计，例如使用Pro/E或CATIA进行复杂曲面的处理和特征的快速修改。然而，这本书中引用的案例和图示，似乎还停留在二/三维图纸绘制的时代，对于曲面造型、曲率分析、以及如何处理复杂拔模斜面带来的结构应力，几乎没有涉及。提到有限元分析（FEA）时，也只是蜻蜓点水地提了一下其概念，并没有展示如何利用它来预测模具在注塑高压下的变形趋势，或者如何优化模具钢材的选择以应对疲劳载荷。现代模具设计极其重视“可制造性设计”（DFM），要求设计之初就考虑到加工的便利性和精度。这本书对如何针对不同加工工艺（如慢走丝线切割、五轴加工）来预先优化结构细节的讨论几乎是空白的。对于想要学习如何利用最新的数字工具来提升模具设计效率和精度的读者来说，这本书提供的视角显得既滞后又局限。

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翻开这本书，我的第一印象是排版非常古老，图示的质量也着实让人捏一把汗。许多关键的模具结构示意图，比如斜导柱的受力分析图或是复杂二板模与三板模的区别图，看起来像是上世纪八九十年代的工程手绘稿扫描件，线条模糊，标注也难以辨认。我花了很长时间才从那些模糊的图形中分辨出什么是型芯、什么是型腔，更不用说理解其中蕴含的微妙的拔模斜度设计了。更让人困惑的是，书中对于“设计规范”的引用显得非常随性。它提到了某些国际标准，但却没有给出具体的页码或引用来源，使得这些规范性建议无法被核实。例如，在讨论水口设计时，作者仅凭经验性地给出了一个流道直径范围，却没有提供如何根据塑料熔体粘度和所需注射压力来动态调整该参数的计算公式。我原本以为能学到一套系统化的、基于工程力学的模具设计方法论，结果看到的更多是作者个人在特定环境下积累的经验碎片，零散且缺乏普适性。阅读体验上，缺乏清晰的逻辑推进，每一章的过渡都显得突兀，仿佛是将几篇独立的论文硬塞在了一起，整体的连贯性极差，读起来非常吃力。

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阅读体验上，这本书的逻辑跳跃性很大，仿佛作者在不同时期、不同主题的讲义中随意抽取片段拼凑而成。特别是在讲解热流道系统与冷流道系统的对比时，前面一部分还在强调热流道在节能和减少水口料方面的优势，下一页突然就开始深入分析冷流道在某些特定材料上的充模优势，但两者之间的衔接完全没有解释清楚为什么要进行这种权衡。更令人费解的是，书中对塑料的收缩率讨论显得非常含糊。收缩率的精确预测是模具设计中至关重要的环节，它直接决定了型腔的尺寸。这本书只是给出了一个基于材料的平均收缩率范围，却完全没有提供如何根据模具的几何形状、厚度变化以及冷却速率的差异来精确修正收缩率的模型或经验公式。我更希望看到的是，如何通过修改型腔形状或在特定区域增加加强筋来“对抗”或“利用”各向异性的收缩问题。这本书更像是一份粗略的行业概览，而非一本针对“设计”这一核心技能的、可供操作和参考的专业教科书。

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