产品工艺分析
工业产品造型设计风格的形成，有诸多因素，它既与材料、结构有关，又与加工工艺密切相关，美观的造型设计，必须通过各种工艺手段将其制成物质产品，如果没有先进、合理、可行的工艺手段，再先进的结构和美观的造型，也只是纸上谈兵，而实现不了。此外，即使是同一种款式的造型设计，采用相同的材料，由于工艺方法与水平的差异，也会产生相差十分悬殊的质量效果。因此，在产品设计分析中，工艺分析是十分重要的内容。制造工艺对产品的造型效果和质量影响很大，主要从以下几个方面反映出来。
一、工艺方法
相同的材料和结构方式，采用不同的工艺方法，所获得的外观效果差异较大。采用先进的工艺方法就能获得好的造型效果。反之，即使很好的设计，如果粗制滥造或工艺落后，最终的产品也会一塌糊涂。例如，同样的零件需要铸造成型，采用翻砂铸造所得零件表面粗糙，尺寸精度很低；如改用腊模型的精密铸造，其表面质量就可提高很多。所以，较小的精密零件都采用精密铸。对于金属切削机床，过去是由天轴皮带传动．机床造型庞大，布局零乱，敞露，操作极不安全，而且由于转速低，工件表面精度不高。采用齿轮传动方式后，机床造型就变得紧凑，并且是封闭的，操作安全多了。随着工艺方法的不断更新，新近出现的数控机床、电脑控制的全自动机床，比过去的老机床经济、实用、美观．加工出的零件质最高，速度快，工人劳动强度低。
在科学不断进步，工艺不断更新的今天，许多过去由手工操作的工作现在都由机器代替了，从而产品的质量有了大幅度提高。如图2 一2（左） 所示的工业容器的椭圆封头，现在已有统一标准．由专门厂家按特定工艺生产．比用手工弯板的单件生产质量有了很大提高、现在统一生产的椭圆封头外形圆滑，尺寸精确，生产效率高。用它组装的锅炉、储罐、反应塔等容器质量也相应提高了。
再如，钢板的成型加工，采用手工方法卷板成型，其外观很难达到平滑整齐，且效率低，劳动强度大。而采用机器弯板，如图2 一2（右） 所示的冷冲工艺，成型准确，产品质量优良，外形美观，棱线分明、平直，生产效率高。但制作模具的费用高，只适合于大批量生产加工。
又如，木工榫眼，过去传统工艺是用凿子打眼．如果木工技术水平差，凿的眼可能不平直，与榫眼端面不垂直，木料顶端还可能出现残损。如图2 一3（左） 所示，由四块木料组成的木框，是木器制作时常见的结构，如门、窗等。图中上、下两水平木料上加工榫，左、右两直立木料上、下两端凿榫眼。如果凿出的榫眼形状和位
图2－2钢板成型工艺
置有较大的误差时，则四块木料可能装配不到一起，或装配后四块木料不在一个平面内，这
将给产品的质量带来较大的影响（现在木工普遍采用木工机床，可分别进行锯、刨、打眼等工作。用机械加工打眼，在确定一个基准面后，定好距离，加工出的榫眼将与基准面保持平行，装配时就会很顺利，且能保证产品的平直性。用机械加工比手工操作速度快，质量好。所以产品的造型质量与工艺方法有密切的联系。
不同材料和不同工艺方法所获得的外观造型效果也不相同。例如图2 一3－2（右）今所示的几种简单的门结构。2 一3（右 a ）为采用铸造方法造型的门，厚度大，笨重，表面平整性和边缘直线性都差，而且生产周期长．2 一3（右 b ）为用角钢作骨架上面点焊薄钢板，制作简单，周期短，但变形大，平面性差，门框边缘结合不平梁，欠美观。2 一3（右c )为采用卷板方式，内加加强肋条。制作简便，周期短，外观平直，棱角分明，造型效果比较好。
二．工艺水平
材料、结构和工艺方法均相同，但由于工艺水平不同，所获得的外观效果和内在质最也不会相同．即使同一机器，由不同人操作所生产的产品质量也不尽相同。要买一辆自行车，大家一定挑选电镀件光亮、平整、镀层均匀，喷漆件漆膜均匀，没有流痕，没有露锈斑，制动可靠，焊接牢固，整车骑行轻快，转动灵活的车。如果车把粗糙、带毛刺、电镀件起皮、漆膜脱落等，这样的商品是不会有人满意的，肯定没有销路。
图2－3门结构
对于一些机床，要改变过去傻大黑粗的造型，提高机床外观质量，使人感到有挺拔、清新的艺术效果。例如，机床上的铸件常采用“方形小圆角”的风格造型．以显出棱角分明，形体表面平整光洁。但由于铸造工艺水平低，铸件很难满足要求。为了提高外观精度，许多精密机床的外表面不得不进行粗加工，以弥补铸件精度低的缺陷。并可省去刮油漆腻子的工序，可直接涂底漆进行表面涂装，效果很好。因此，提高工艺水平是保证产品造型效果的基本手段．
三．新工艺的应用
新工艺替代传统旧工艺是提高产品造型效果的有力措施，如自行车车架的生产过程，过去旧工艺是手工焊接，焊好后用酸洗方法除锈．再碳化，最后喷漆。这些工艺，工人劳动强度大，作业环境恶劣，对工人身体健康极为不利。新的生产工艺改为机械手自动焊接，将车架所用各段钢材截好后固定在工位上，启动电钮，机械手便按照程序将各焊点的焊缝按顺序焊好。用这种方法焊接的车架焊缝牢固、平滑．由于焊接时人与工作现场隔离，所以不会受到电弧、电火花的伤害，也不会吸入焊药的粉尘。
现在，新的除锈方法是用喷丸法，这种方法是将工件放入用钢板围成的密闭空间里，用直径为零点几毫米的小钢球高速喷向工件．依靠这些小钢球的击打，将工件表面的锈迹除掉。用这种方法处理过的工件，表面平滑，强度增加，不像酸洗后工件表面有蚀痕。经过喷丸处理的工件表面有许多被钢球击打的小凹坑，在显微镜下才看得出，可增加涂料与工件接触面积，使漆膜有更大的吸附力。所以不用再进行磷化处理，直接喷漆就能获得坚固、明亮的漆膜。
四．装饰工艺
工业设计的造型美，主要是形、色、质三大因素．例如电子产品的造型，虽然形的变化不是很大，但色的变化在表面装饰处理后，可以产生出各种视觉现象。因此，表面装饰工艺的应用，不仅丰富了产品造型的艺术效果，而且提高了产品质量。 1.装饰与创新
“创新”是设计的一个重要环节。“新”是时代发展的特征．处在第三次文明浪潮冲击下的世界，几乎每秒钟都有大量新事物出现。从科学技术的角度来讲，新技术、新工艺、新材料不断涌现，及时掌握这些新动向，关注所分析的产品中是否应用，赋予产品新的开发形态和功能。在更新技术、更新工具和材料的同时，也要注意是否更新了装饰工艺，由于新的光学仪器的开发，人们可以在微观中发现材料的断面、物质的内核以及动物体表中具有无穷理想的肌理，从而大大丰富和发展了工业产品造型与装饰的新领域、新途径。另外，新材料的开发也为装饰工艺带来不可估量的作用，如PVC 木纹纸，以及具有各种理想肌理效果的烫印箔、漆、板等新材料的开发，对造型形态、表面色彩、肌理的变化产生了极大的影响，同时，把装饰工艺又向前推进了一步，我们在整个产品分析过程中应予以充分的注意。 2.装饰与成本
20世纪60 年代我国的产品和造型曾盛行过分的装饰，金属材料镀铬的光亮饰件大量地应用于家用电子产品的面板、旋钮、中框、围框上。这种情况虽然满足了当时社会上一部分人的审美爱好，但其工艺复杂，花费较多的人力，对经济效益和批量生产不利。从设计美学观点来看．过分的装饰，过分的光亮易产生眩光，并不符合设计原则及视觉适应性。新型装饰材料的开发，为装饰工艺开辟了广阔的前景。以塑代木，塑料电镀，以及各种新的烫印手段，不但价格低廉，而且加工方便，从而使整体造型获得了实用、经济、美观三者的统一。
装饰工艺在产品形态面貌上是通过工艺美和材质美表现出来的。工艺美的主要特征是利用加工痕迹与形体的有机结合产生美感。如塑料的二次加工，钢铁的涂覆工艺，只要其工艺特征，颜色、光泽、肌理的效果与产品的几何形状、功能、工作环境相适宜，就会给人以美的感觉。材质美是利用材料的外向特征、质感、手感进行巧妙的组配，使其各自的美感得以充分表现．材料自身的不同个性要在造型设计选材时充分考虑。钢材朴实、沉重，铝材华丽轻快，塑料温顺柔和，木材轻巧自然，有机玻璃清彻透亮，在造型上要使各自的美感得以表现，并能深化和相互烘托。 3.装饰工艺与产品批量的关系
以品种求发展，以质量求生存，这是目前各企业在竞争中所奉行的口号．但是，在保证以上两条的基础上，以数量求效益是发展生产的关键。产品批量生产有多方面的条件，其中装饰工艺及装饰材料的合理应用是重要的一个方面。如金属件装饰，大量的时间要花在手工和机械抛光上，对发展生产不利，如果以ASB 型塑料经电镀代替金属件电镀，生产力就可从笨重的手工和机械抛光中解放出来。因此，装饰工艺和装饰材料的合理应用．对产品的批量生产是极为重要的，因此，选材时必须选用保证能实现批量生产，适合先进加工手段的装饰工艺和材料。 4.藏缺露优
藏缺露优工艺手段足利用变化与统一的美学法则来加强和深化造型的一种手法，突出重点或利用工艺、结构、材料、线型的特点使造型更加完美。藏缺是装饰工艺中采用不同的工艺手段达到掩饰材料缺陷的目的。如木材的变形、毛刺、开裂等缺陷可以采用塑料贴面或贴膜的装饰手段加以弥补，注塑件采用开模的皮纹、橘纹、皱纹处理就能较好地避免气泡、凹陷等缺陷。也可利用工艺方法以减少和掩盖工艺过程残留的缺陷。如注塑电视机后盖时的进料口，大多用铭牌等盖住；在朔料二次加工工艺中，如喷涂和烫印铂片等也能起到预想的作用效果。在结构设计中．也应尽量采用藏缺处理的手段和方法。
五、机械加工及其工艺性
金属切削加工是用刀具从金属材料上切去多余的金属层，从而获得符合要求的几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的机械零件的加工方法。
金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分．
钳工是利用各种手工工具对金属进行切削加工的。基本的加工方法有划线、錾切、锯割、锉削、钻孔、攻丝、套扣和研刮等．
钳工操作大部分是用手工完成，因此，生产率低，劳动强度大。为了减轻工人的体力劳动提高生产率，钳工中某些工作已逐渐被机械加工所代替。但由于钳工工具简单、加工灵活方便．可以完成目前用机械加工所不能完成的一些工作．如精度量具、样板、夹具和模具等制造中的一些钳工活；一些零部件通常需通过钳工装配成机器；损坏的机器需要钳工修配，恢复其性能。因此，钳工在工业美化、装饰产品的作用，使产品高雅含蓄，表面有更丰富的色彩、光泽变化，更有节奏感和时代特征，从而有利于提高产品的商品价值和竞争力。
金属材料表面处理和装饰技术所涉及的技术问题和工艺问题等十分广泛，并与多种学科相关，需要了解这些表面处理与装饰技术的特点，观察产品、分析时能正确地鉴别，评价。
