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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流沈阳工业大学工业设计专业毕业设计大纲.精品文档.毕业设计指导书沈阳工业大学机械工程学院工业设计专业2008年目录1.毕业设计的目的32. 工业设计的原则43. 毕业设计计划及进度表的编制63.1项目提出63.2市场调查-消费需求调查73.3方案设计73.4产品结构原理与形态设计73.5产品系统设计及市场消费习惯调查83.6产品形态设计与人机工程学设计93.7产品结构总体设计103.8模型制作与工程图设计103.9技术性试验与设计。113.10样机制作113.11产品装饰设计113.12平面设计114. 设计方法114.1 用创造性思维方法，寻
2、找设计方案114.3 仿生法。154.4 确定最优设计方案165. 产品工作图样的基本要求175.1总则175.2 工作图的绘制185.3 技术要求的书写206. 毕业设计论文的基本要求206.1学位论文的编写格式206.2章、节、条目的编写方法247. 毕业设计提交形式268. 工业设计专业毕业设计评分标准278.1总则278.2毕业设计检查小组评分标准及细则错误！未定义书签。8.3 答辩委员会成员评分表（表4）及评分标准（表5）35附录A: 市场需求分析写作要求37附录B：开题报告写作模板39附录C：英文翻译写作要求44附录D：功能与形态设计草图模板45附录E：毕业设计论文评分表481.毕
3、业设计的目的培养学生综合运用、巩固和扩大已学知识，提高理论联系实际进行设计的能力；通过学生自行收集、阅读、整理、分析和运用各种信息，培养和提高独立分析问题、解决问题的能力；使学生初步掌握工业设计的全过程、设计方法和步骤，提高产品设计的开发能力、造型能力、模型制作的能力、产品结构设计能力及市场调查能力；使学生学会设计中如何考虑人的因素，使人-机-环境更好地统一，充分体现以人为本，并赋以产品以人性化的特征，提高学生系统设计的能力；使学生懂得产品就是商品，产品设计必须与经济联系起来；通过设计说明书、科技翻译及毕业设计答辩提纲的撰写等，掌握科技写作的方法，提高科技写作的能力；通过毕业设计，提高工业设计
4、的基本技能，进一步熟悉、运用和全面贯彻国家技术标准，提高贯彻国家技术标准的自觉性；培养产品销售策划与展示的初步能力。为达到上述目的，要求学生在设计中必须根据设计指导书的要求，在指导教师的指导下，认真、独立地完成规定的设计任务。设计师的任务与职责在于：应用工程技术科学和其他有关科学知识，通过应用和发展研究，解决产品形态所涉及的各类具体问题。现代科学技术飞速发展，使现代工程和工业生产实现了自动化、智能化、信息化、动态化等许多新的特点。因此，设计师必须不断提高自己的内在素质，培养全面的设计能力与社会工作能力，建立合理的知识结构，以满足现代社会提出的要求，掌握工作的主动权，为国家多做贡献。理想设计师的
5、标准是：才能 要求专业才能和个人品质平衡结合。特别重要的是要具有同周围人和睦相处的特点。为了取得成就，应克服人际关系方面存在着理想与现实之间的不协调。热情 理想的设计师既不喜欢以幻想的方式，也不喜欢作为收入来源来看待自己的工作。对于设计师来说，工作是毕生的事业。他热情地接受任务，以致于经常自愿地加班工作。首创精神 理想的设计师能独立地深入工作。能独立地寻求需研究和解决的任务，首先提出新建议，这种首创精神具有时代感。可靠和可信赖 理想的设计师不回避墨守成规的工作和实践中产生的问题，并能创造性地、准确无误地圆满解决。经验证明，如果设计师努力从事大约一年的实际工作，他将获得许多潜在的好处。在这段时间
6、内，他将不断积累从事实际工作的经验并逐步显示自己的才能。变通性 理想的设计师可以找到各种各样的、有时能创造性地解决问题的办法。在解决问题中他们起革新者的作用。但是，创造性才能不只限于新构想和新的思维方式，无论它们多么宝贵，它还必须以实现这些构想的创造性方法为前提。有创造性的设计师并不停留在把新方法或新材料用于既定设备上，而且还会提出用于其他方面的建议。易于合作共事 理想的设计师应能简单明了地说明新奇的想法、技术方面非常专门的建议和最复杂工作的结果。他应及时向行政部门报告自己研制工作进展情况，善于把自己的想法有说服力地告诉领导并取得同事的支持，以便实现它们。他思想活跃，工作方法灵活多变。他利用业
7、余时间学习，提高技术素养和能力。当事情进展缓慢时，他不会陷入神经过敏，当工作紧张和要求在短时间内做出最大贡献时，他会毫不吝惜自己。了解市场营销与法律等有关知识。 应有较强的听、说、读、写能力，还要精通外语，以便及时吸收国外先进的设计思想，与国外设计师建立良好地沟通渠道。 2. 工业设计的原则（1）整体原则。要站在推动社会发展、改善和提高人们的环境与生活质量的高度来认识自身的价值。要有“人一物一环境”的整体观念，要从整体出发进行设计。（2）人为中心原则。工业设计是围绕以消费者为中心，通过产品设计决定人们的使用方式，通过视受传达和室内设计引导人们的美的享受。设计的不仅是一件产品，而且更是一种爱的行
8、为、爱的转化。这种爱的行为和转化正是通过产品来实现的。（3）广义功能原则。功能不完善的产品不是优良产品，没有功能的产品是不能存在的。产品的价值在于具备特定功能。这里所说的功能是广义的，包括精神功能在内。产品功能物质功能精神功能技术功能：性能、结构、精度、可靠性、维修保养性等使用功能：安全性、可操作性、宜人性、经济性、实用性等对环境的功能：“人一物一环境”的统一、协调美学功能：指产品的形态、材质、色彩、机理等给人感知的审美愉悦象征功能：通过产品获得心理、精神、社会的象征对社会的功能：产品对社会的伦理、人文、习俗、信仰时代性等（4）选材原则。选材必须以功能需要和价值工程为前提，与产品档次相适应。多
9、种材料构成同一种产品时，还要考虑材料老化（寿命）不均的问题，以防止浪费。（5）形式原则。形式反映功能，功能决定形式。严格控制“附加装饰”。批量生产中过度装饰会加大工艺制作难度和复杂程度，导致成本提高。好的形象能提升产品的功能和产品的价值。（6）文化原则。设计必须融入文化和传统，形成自己的风格。要综合出总体和总趋势，体现出“设计”的意境，使产品能与现代社会相和谐而成为一种文化现象。（7）特色原则。在保证安全和可能的情况下，可以提高产品的“透明度”，有意暴露产品某些或全部结构和特点，公开内部鲜为人知的结构或联结方式，从而形成特色。所以，设计要标新立异。（8）三化原则。工业设计要符合系列化、标准化、
10、通用化的要求。产品设计要符合批量生产和批量运输与销售的要求，符合维修的回收的要求。（9）美学的原则。工业设计必须应用技术美学，讲究外观造型的艺术。采用各种表面处理新技术，提高外观质量。（10）环境原则。工业设计必须致力于环境保护和资源保护（节能、节电、节料），还要考虑废品的回收和销毁，不要造成环境污染。（11）满足人机工程学要求任何机器都需要人来操纵控制，因而机器必须适应人的特性，充分发挥人与机器的效能。1) 充分发挥机器的优点。机器具有操纵速度快，能量大，精确度高，高倍放大和高阶运算，同时完成多种操纵，没有疲劳感受和工作效率高，传递信息能力高，记忆和保持能力强，心脏能在恶劣条件下工作的优点。
11、2) 充分发挥人的优点。机器操纵指令和程序的安排、机器系统的监管、维修、故障处理以及处理突然事件的工作应由人来承担。3) 符合人的生理特点。操纵方便、舒适和安全，仪表显示清晰，照明适度，色彩和谐，造型美观。(12) 满足劳动保护要求机械设备应有必要的安全保护装置，以保证人身及设备安全，如负荷保护装置、触电保护装置、逻辑动作的联锁装置、冲床双手启动按钮等。适当采用自动化操纵装置，力求改善操纵条件和减轻劳动强度。传动系统及执行机构应尽可能设计成闭式的，外露部分应加装安全罩。噪声严重影响工人健康，尽可能降低机器噪声。对机器在工作时产生的废气、废液和灰尘屑要有效地排除，以免造成环境污染。(13) 满足
12、基本法规的要求在设计中涉及很多法规和标准，设计人员必须严格贯彻执行。标准化在机械设计中，如原材料、零部件、制图及公差、设计计算方法、计量单位、测量方法、试验方法、验收方法等，凡有标准的，均应按标准进行设计。政策与法令各个国家为了保护本国的利益，促进生产的发展，在不同的时期均会制订出许多方针、政策和法令，其中有许多政策法令是与设计直接有关的，如原材料和能源方面的政策，技术与设备的引进政策、商品检验法、专利法、食品卫生法、环境保护法、技术协议和合同法等，设计人员必须认真贯彻执行。对于出口产品的设计，还应符合有关国家机关的标准与法规。3. 毕业设计计划及进度表的编制3.1项目提出分析社会、经济、技术
13、因素。观察与研究人们在工作、生产、学习、生活和娱乐中遇到的各种问题以及未能得满足的需求与愿望，提出明确的解决目标。3.1.1社会因素社会因素集中于文化和社会生活中相互作用的各种因素，如：家庭结构和工作模式(单职工、双职工、全职、兼职、临时工作等)；政治环境；电脑和互联网的应用与普及；与体育、运动、娱乐有关的活动和方式；各种图书、杂志、影视、音乐等。热门影视作品中演员形象、服饰以及他们参加的各种活动、影视中的布景、特技都可能带来许多新的流行趋势，产生一系列新的美学影响。3.1.2经济因素经济因素是指人们确信自己能够拥有或希望拥有的、可以用购买改善自己生活方式的产品、享受服务的能力。如：高收人群体
14、为消遣用的多功能运动车、高档服饰、高档娱乐场所就应运而生。中国的独生子女是每个家庭关注的焦点，父母会倾其所能地购买有关产品，从而营造出有利于孩子生活、发展的家庭氛围。3.1.3技术因素技术因素主要是指直接或间接运用各领域的新技术和科研成果，以及这些成果所包含的潜在能力和价值。计算机和网络技术、嵌入式技术、基因工程、纳米技术的出现与发展，使得人们可以制造出功能性更强的新产品。这预示着高科技新产品的设计时代的到来。找出100个生活需求，根据对上述因素的分析，选出其中一个，提出设计项目，进行市场消费需求调查。3.2市场调查-消费需求调查（1）考察潜在的竞争对象：有无其它途径、方式或产品能使上述得到相
15、对满足。（2）国内外相关产品的发展情况：A.价格；B.性能；C.款式；D.销售情况；E.生产厂家状况；F.市场竞争状况。（3）确认该项目与人们的生活习惯有无本质性区别或冲突，并与现有产品比较，看是否有优越性；初步论证该产品设计的可行性和设计的意义与价值。3.3方案设计通过功能定义、功能整理、功能评价得出具有实现功能的不同方式的方案的初步构想，画出方案实现方式的，画出功能系统结构图。如图1所示。变化学能为电能供给电力容纳电池通过电流连接导体形成回路保持接触加热灯丝发光提供光能形成触点连接触点支持灯丝图1 用直接推法形成的电筒功能系统当设计有了初步的目标后，进一步利用工业设计的基本方法、产品的功能
16、分析与功能组合，获得大量新颖产品形式，再通过人文、社会、地理、仿生等的理解进一步确定方案。在这了解过程中需要进行市场设想，来将大量的设计方案进行取舍。画出功能实现方案设计草图10张。并选择其中一个画出进行结构原理分析。3.4产品结构原理与形态设计通过上述分析获得的产品实现方案进行功能实现设计，需完成下列内容：（1）功能实现的原理设计； （2）结构的基本布置与形态设计，要求画出10张不同的功能形态组合图；（3）确定所选结构的基本尺寸。3.5产品系统设计及市场消费习惯调查3.5.1目标消费者的具体使用环境与习惯使用方式分析运用观察法、深度访谈等方法，针对具体产品的使用过程和环境，了解用户的背景资料
17、与其个人的行为方式、生活方式、思维方式之间的联系，寻求典型的行为、动作、态度、观念与产品之间的观念，进而理解产品语意的操作内容、社会语言内容；通过“视觉日记”中发现一些特点、亮点和差异点，作为产品语意分析的有效补充。3.5.2目标消费者文化层次、喜好款式与色彩的分析从用户研究中看到产品与产品、产品与人、人与人之间的关系，从用户体验和交互行为中捕捉形象。并将生活情景划分为若干个使用情景，分析使用情景出现的频次和重要程度，据此深入理解目标市场中的代表性人群，尤其是其生活方式、生活体验和使用方式从而确定产品的外观、感觉、功能和使用目的，了解他们如何认识周围的世界、最新关注的焦点、所抛弃的东西，从而获
18、取产品语意的可能来源。通过时间、空间、关系、程度等原则理解、比较、评估这些语意的发生点，并加以整合，从而创造出最终设计成果的一个模糊的意义。通过消费者习惯调查进行生活形态分析，写出视觉日记和生活场景分析，确定消费者喜好与厌恶的设计；购买能力；地理；性别与年龄；文化层次等找到合适的市场空隙。初步论证该产品设计的意义与价值。确定产品的设计趋势，要有十个概念草图。3.5.3产品定义n 产品用来做什么？产品的基本功能是什么？产品的性能质量如何？n 谁会购买？谁是产品的目标市场？n 产品的基本尺寸？大致的尺寸和三维块状模型能够提供一些物理上的参考，帮助理解与目标市场中竞争产品或其它替代产品的关系。n 产
19、品的造型特色是什么？产品要具备什么样的线条、材质、色彩和外饰？n 主要的竞争对手是谁？n 产品语义学和感觉特征是什么？n 产品的环境和背景是什么？产品在什么场合中使用，存放于何处？要与什么的产品相匹配？使用频率如何？u 形成产品的预测文档l 产品功能l 需要、要求和愿望l 形态l 材料l 色彩l 使用l 购买模式l 品质感觉3.6产品形态设计与人机工程学设计3.6.1产品形态设计运用“意象联想法”展开思维的发散，通过研究确定语意主题后，运用“主题展开法”，将主题做关联性分析，通过静态的情景分析和动态的情节联想，找出更为细致、更为简单的子主题；不断重复这个步骤，将子主题转化为意义单一的语素；然后
20、将语素的单一意义转化为形、色、光、质；通过对语素的排列组合，将子主题转化为形体或表情，进而将主题转化为一个整体的象征物或者角色。在产品细节或整体形象的语意表现上，则可以运用隐喻法、象征法、用典法等多种方法。根据消费者的喜好与市场流行趋势、仿生学等理论进行产品形态设计，要求10个草图，再通过市场调查确定其中一个方案进行详细设计，要求1张彩色打印三维建模的效果图，色彩与材质设计各1张彩色打印。3.6.2产品人机工程学设计要求对有人机界面部分进行详细的分析与设计，要求绘制局部细节工作图，并说明消费者是如何操作的。要求若干个彩色打印三维建模的工作细节与操作细节效果图。运用所学的人机工程学知识，设计出符
21、合人体生理功能和心理功能要求的产品，并充分利用符号学设计方法，设计出明确符合功能的形态。对形态设计的评价方法主要采取如表1方法。表1 形态设计的评价方法属性含义及内容情感新奇感产品使人兴奋、激发人探索独立感产品能提供一种无约束的自由快感安全感有安全、结实的感觉记忆性一个新产品的出现，未必要创造一种全新的造型语言，而是从一些旧有形象上寻找一些大众共有的记忆，通过产品语言的连续性与熟悉性产生共鸣使用的仪式性简洁的造型可以满足人们日常生活中简单、高效的要求，而某些仪式性的场合则需要赋予产品以或庄重或温馨或冷峻或理性的造型解说，从而完成情境设计及物体与使用者间的心理互动力量感提高可支配的快感和优越感人
22、机工程易用性通过控制、显示、外形、材质及色彩的明确语意及各项控制键的关系，呈现清晰、易理解的操作，以引导正确操作行为 安全性使用过程中安全、不能出危险舒适性使用起来得心应手，无不正常的生理和心理疲劳产品特性个性在市场上能明显地区别于其他同类产品，又具有本公司产品的共有特点适时性产品内部不可见的机构运作，要透过外部形态予以宣示，虽然很多新科技是无法目睹的，但设计师则须对产品内部技术运作的层面加以诠释，不只是技术上如何运作，而是使我们用心中的眼睛来设想其运作适地性考虑使用过程中的环境和场合的因素核心技术可用性先进技术（新兴高技术或加工质量很高的传统技术）为产品赋予足够的功能可靠性能使产品持续正常工
23、作，并保持良好性能影响力社会对目标群体的生活方式产生影响环境产品的形态、大小、材质、色彩等应该与产品所处的自然和社会环境相协调3.7产品结构总体设计3.7.1工程草案设计（1）了解生产厂家的设备、技术条件、原材料供应、企业标准等状况；（2）对原企业产品成本分价分析；（3）对同类产品作价值工程分析；（4）技术可行性方案：A最佳性能方案B最低价格方案C易于生产的技术方案不同成本与销售价格方案；（5）不同形式、款式的方案。3.7.2工程草案综合（1）根据对草案的评价综合出新的方案；（2）给出方案预想图；（3）写出说明报告；（4）方案评估：A.成本与经济性；B.方案的式样与色彩；C.目标性能与指标；D
24、.消费者习惯；E.生产工艺的可能性；F.产品的安全可靠性；G.标准；H.零部件与原材料供应；I.储运；J.货架效应。请各方代表就这10个方面提出改进意见，并进行归纳与整理。要求产品结构原理设计：功能实现的原理设计；结构的基本布置；结构的基本尺寸；壳体外形图、总体装配图或总图、部件图、零件图各1张。3.8模型制作与工程图设计（1）依据方案评估意见修正方案；（2）模型制作；（3）样机结构草图。3.9技术性试验与设计。3.10样机制作（1）设计的工艺性检查；（2）征求销售商意见；（3）基本性能指标测定。3.11产品装饰设计（1）色彩（提供色标）；（2）图形（提供分色稿）；（3）字体（提供黑稿）。3.
25、12平面设计（1）包装设计；（2）说明书设计；（3）销售展示设计；4. 设计方法工业设计分为两种类型：一种为市场型；另一种为专业型。市场型设计是指那些较易推销的或者是适销对路的产品设计：专业型设计指的是将人的因素放在首位，创造或用新的概念重新考虑一个设计，即所谓开发性设计，一个产品设计的优劣标准，往往在很大程度上以创造性的大小来衡量。4.1 用创造性思维方法，寻找设计方案4.1.1头脑风暴法这是美国创造学家A.F.奥斯本于1901年提出的最早的创造技法，又称为脑轰法、智力激励法、激智法、奥斯本智暴法等，是一种激发群体智慧的方法。一般是通过一种特殊的小型会议，使与会人员围绕某一课题相互启发、激励
26、，取长补短，引起创造性设想的连锁反应，以产生众多的创造性成果。与会人员一般不超过10人，会议时间大致在1h之内。会议目标要明确，事先有所准备。会议的原则应是：（1） 鼓励自由思考，设想新异；（2） 不允许批评其他与会者所提出的设想；（3） 与会者一律平等，不提倡少数服从多数；（4） 有的放矢，不泛空谈；（5） 力求将各种设想补充、组合、改进。从数量中求质量；（6） 及时记录、归纳总结各种设想，不作过早定论；（7） 推迟评价，把见解整理分类，编出一览表，再召开会议，挑出最有希望的见解并审查其可行性。4.1.2 5W1H法5W1H法是设问法的一种。这种方法是通过设问寻求解决总是的方案。5W1H法的
27、基本框架是从不同的角度提出六个问题：是什么样的（What）?何人何物(Who)?何时（When）?何地（Where）?为什么（Why）?和如何（How）?用此方法时可提问题：“什么样的？”弄清设计对象应具有的功能；“何人何物弄清操作者及工作对象；“何时？”“何地？”弄清时间及空间条件；“为何？”弄清提出设计对象的客观需求；“如何？”弄清设计对象的工作原理及其他工作条件。这种方法的实质是从六个方面抓住事物的制约条件，即事物存在的主要特征，并从主要特征分析入手，找出所解决问题的主要矛盾。4.1.3 希望点列举法根据人们的希望提出各种新的设想，如集中消费者对商品所期望的优点，来制定设计方案。例如某企
28、业在产品规划中，经过调查和市场分析发现，居住在高层建筑中的居民，上下楼不方便且楼周围晾晒衣物的场所很有限，便决定开发晾晒器这种产品，专供高层建筑中居民晾晒衣物使用。然后根据用户对这一产品的要求与希望，列出晾晒器要求表，帮助制定产品设计方案。用户要求或希望：希望1：外形美观、色泽调和、大小可调、应用广泛。希望2：能实现一物多用，除用于晾晒衣物外，稍加改装，还可在阳台上当阳伞；自动旋转，能调整日晒角度。4.1.4 奥斯本设问法（又称检核表法）。奥斯本法是设问法中最常用的一种提问式的方法。它包括了大量创造性思路，综合了各种技法特点，而被称为“创造发明技法”之一。该技法是从九个方面提出问题的。转化：现
29、有产品（或稍加改变后）能否有其他新用途？例如自行车，过去办考虑作为一般交通工具使用，现在发展出旅游车、山地车、竞技车等多种新用途车型，扩大了市场。借用：能否借用其他经验？能否模仿其他事物？例如世界玩具大王路易.马克斯，经研究南洋土著民族将木圈套在腰间玩的游戏，回国后用塑料仿制成“呼拉圈”玩具，在造型设计中，模仿电动机时要有改进地加入自己的创造，不要机械模仿。改变：能否将现有产品形状、颜色、气味、形式等加以改变？在造型设计中，改变产品外观形式能刺激购买欲。例如改变改变传统汽球的开头和颜色而设计成米老鼠头像的汽球，能深受孩子们的喜爱。放大：能否将产品的某些方面改大、扩大和延长？例如一家卖小镜子等装
30、饰品的商店，由于考虑将镜子做大些，而制出了挂在墙上的穿衣镜，从而也使该商店一跃成为大公司，在造型工作中，可考虑扩大产品的体积、重量、品种销售等内容。缩小：能否将产品改小、变薄或省略？例如瑞士人将挂钟和座钟做小，生产了怀表、手表、垄断了世界市场。又如最初发明的收音机、电视机、电子计算机、收录机等体积都很大，但随着电子技术的发展，逐渐趋向小型化。将产品缩小、变轻，结构上力求简单、紧凑，做成小型、超小型产品，是目前的设计趋势。代替：能否用其他物品代替？例如用石英晶体振荡器控制的电磁摆来代替机械游丝摆，而制成石英电子表。又如现在用塑料代替金属，制成塑料齿轮、塑料电风扇叶片等，从而节约金属材料的使用，并
31、降低成本。重组：能否通过变换重新组合？例如日本松下制造彩色电视机所采用的多项技术，是靠综合世界各国已有的电视技术而开发出的。随着科学技术的发展，光、机、电、磁、液、气等的综合应用也随之出现，产生了多种多样的以综合应用为特征的“综合技术功能”。例如精密定位工作台，采用激光测距，用计算机控制运动规律，组成封闭球控制系统，构成典型的机电一体化技术系统。逆向：能否在思考方法进行逆向思维？例如英国科学家戴维提出既然化学作用可以产生电能，那么反过来 电能是否会产生化学作用？由此他用电解法发现了钾和钠等多种元素。英国物理学家法拉第从相反方向考虑用磁产生电，发现了电磁感应现象，并制成世界上第一台发电机。4.1
32、.5 特性列举法。此方法是通过对产品的功能、开头大小、颜色、材料及工艺等特性的分析和列举，找出改进产品性能的有效办法，所以，它也被称为分析创造技法。国内市场上畅销的气动保温瓶即是用特性列举法发明的。产品的特性一般包括名词、形容词特性及动词特性三部分。用可替代的属性加以置换、提炼，就可诱发出革新的创造性文案。以改进水壶为例。名词特性可列出整体（水壶）、部分（壶盖、壶身、壶柄、壶口、壶底）、材料（铝、铁皮）、制造方法（焊接法、冲压法）等；按其形容词特性，可列出事物的体积（大型的、中型的、小型的）、颜色（红的、黄的、蓝的）、重量（轻的、重的）、形状（高的、低的）；按其动词特性，可列出产品的功能（烧水
33、功能、倒水功能、保温功能）。列举之后，再分别分析每个特性，提出各种设想，找出改进办法。4.1.6 缺点列举法。找出现时产品的缺点并加以列举，探求改进方案，进行创新的造型设计。缺点列举法的主要作用在于克服感知的不敏锐障碍，把思维从麻木状态下解放出来，克服人的惰性，使感知处于饥饿状态，即不满足于现状，不断找出缺点加以改进，从而设计出造型新颖美观的产品来。企业改进产品时，使用缺点列举法可与征求助记词意见结合起来。例如美国某大型机械公司在制作洗碗机时，由于只考虑该公司的轧钢设备适合于轧制圆形的筒体，所以采用圆形钢材制作洗碗机，但是产品试制出来后并不受欢迎。公司征求家庭主妇的意见，她们认为圆形的机器缺点
34、是放在墙边有个空隙，东西易掉到机器后面。同时从外观上看，其好像是一方洞中的圆柱子，与其他物品不协调。针对这些缺点，设计了方形洗碗机，结果十分畅销。又如在日本，曾对高速公路进行宜人学调查，发现过长的直线公路反而事故较多。究其原因，是因驾驶员疏忽大意所致。故缩短公路直线距离，增加转弯数量，以提高司机注意力，从而减少了交通事故。4.2 通过对产品的进行功能分析、对形态进行组合变换在明确了产品的设计目的和设计任务之后，设计人员通过自己的理论知识分析、实践经验的运用、想象、构思、分析与决策，使设想具体化。方案设计基本上决定了产品的结构、使用功能及经济性，是产品设计的最关键阶段。原则上讲，对任何一项设计都
35、可能有不同的方案，但并不是所有的文字都可行的，必须根据产品的功能要求，以适用、经济、美观为准则，从中优选出最佳方案。4.2.1 功能及功能分解一个产品的功能，是指这个产品所具有的总体的功用或用途。产品的总功能是指在确定产品的目的及其限制条件下，分别确定输入量和输出量的性质和状态之间的逻辑作用关系。一般一个复杂产品的总功能可由许多部件和元件功能所组成。例如，挖掘机总功能是取运物。分功能为运物、取物。运物分功能为动力源、移位传动、移位；取物分功能为取物传动、取物。将分解为不同的部件功能，这对新产品设计将带来许多便利，如设计目录或市场上已有可以实现某部件功能的组件（如电动机、泵、减速器、离合器、调速
36、器及各类液压阀等），则不需再进行这些部件的设计一研制，而只需合理选用。4.2.2形态分析法形态分析法的出发点是认为许多发明创造并不是发明一种完全新的东西，而只不过是已有产品的新型组合。具体方法是将需要解决的总是列举出几个可能状态，最后从每个因素中各取出任一可能状态任意组合，借以发现是否有可能产生新的设计方案。设计产品时，利用形态分析法，将系统的各个功能作为目标标记，分功能的各种解法技术效应作为目标特征，以此建立形态学矩阵，通过组合找出系统的总体解决方案。例：挖掘机的组合方案取物分析：取运物取物 运物A、动力源D、取物传动E、取物列出挖掘机方案形态学矩阵，见表2所示。表2挖掘机方案形态学矩阵分功
37、能解 法123456A动力源电动机汽油机柴油机蒸汽透平液动机气动马达B移位传动齿轮传动蜗轮传动带传动链传动液力偶合器C移位轨道及车轮轮 胎履 带气 垫D取物传动拉 杆绳传动气缸传动液压缸传动E取物挖 斗抓 斗钳式斗挖掘机设计方案可能组合数 例如：履带式挖掘机 液压轮胎式挖掘机产品的形态分析与组合，除了上述进行的功能分析与组合外，还可对产品的造型的基本要素“形”、“色”“质”按一定的形式要求进行组合，使之产生变化万千的产品形态，以供各种需要是选用。4.3 仿生法。仿生是模拟生物的机能、结构及形态开发出新技术原理的构思方法。这种造型设计方法在创造技法中也叫等值变换法，在现代造型设计中已越来越得到重
38、视。仿生法可用来模拟生物的机能和结构而设计出新产品，例如机器人的机体、信息处理部分、执行部分、传感部分、动力部分相当于人骨骼、头脑、手足、五官、内脏；根据青蛙对运动物体的特殊观察力，人们研制了“蛙眼电子器”以监视机场的飞机起落；企鹅式行地汽车是仿照企鹅的行动等。如图2所示，为了研制这款车，奔驰的设计人员和专家在自然界寻找一种动物：无论是身体细节还是整体，它都要符合空气动力学、安全、舒适、环保的要求。“盒子鱼”身体像盒子一样，呈立方体的外观，这种热带鱼却具有非常出色的流线特征，因此特别符合空气动力学的要求。设计人员根据它的外形制作了一个泥土模型，并在风洞内进行了测验，发现它的风阻系数只有0.06
39、！图2奔驰“盒子鱼” 仿生设计图3“盒子鱼”骨架仿生由于在大自然中长期进化，盒子鱼具有了高强度和低重量这两个重要特征。它的表皮由大量的六角形骨质鳞片构成，这种鳞片既能增强身体的强度，又能减轻体重，还能防止外来撞击产生的侵害。借助特殊的测量方法，测试了盒子鱼的骨架结构。模仿盒子鱼的骨架结构，车门板的强度可以比传统设计增加40%，如图3所示，如果整个车身按照盒子鱼的结构制造，车身总重可以减少1/3，而车身强度和安全性则保持不变！该仿生车功能全面、路面表现优越，长度为4.24米，可以允许4个人乘坐，并能装载行李。风阻值仅有0.19，是同类产品里最符合空气动力学的车型。此外，它还能节省20%的燃油，减
40、少80%的氮气排放。4.4 确定最优设计方案在初步拟定出几种方案后，应召集有关设计、施工和使用部门的技术专家进行方案会审。根据适用、经济、美观的评价原则，从产品的许多可行设计方案中确定最优设计方案。评价按技术评价和经济评价两种进行。技术评价：有些性能指标（如重量、体积、动力消耗等）可以用数量来衡量，而某些指标（如外观、起动与操纵性能等）则不能量化。能用数量表示的，由于使用单位不同，也不能简单相加，通常采用四点制“加权”值来处理，最重要评审单元g=4，重要单元 g=3，较重要单元g=2，一般单元g=1。评价通常以采用五点记分制办法较为合适，即对每一评价单元按性质优劣给定不同的分数：特优为4分，优
41、为3分，良为2分，及格为1分，劣为0分。把单项记分值合成总分值时，通常采用相对算术法计算。以Xb表示技术价值，则有：式中表示记分值P1至Pn的总和； 表示n项评价判据； 为“理想方案”的记分值。显而易见，当=1时，表示技术值最高。经济评价：经济评价是指与设计和制造等有关的费用（包括设计费用、材料费用、制造费用等）。当采用相对算术法计算时，设经济价值为 ，则有：式中 理想制造费用； 实际制造费用； 允许的制造费用。当时， =1，表示经济价值最高。理想制造费用建议取为允许制造费用的70%，可根据市场供销情况确定。经验表明，只有值和值至少达到0.7的那些方案才能人作为好的设计方案。5. 产品工作图样
42、的基本要求本节内容适用于产品工作图样（以下简称图样），其它图样可参照执行。5.1总则（1）图样必须按照机械制图国家标准及有关标准或规定绘制，达到正确、完整、统一、清晰。（2）图样上标的名词、术语、代号、图形文字、符号和选用的结构要素以及填写的计量单位等，均应符合有关标准或规定。（3）设计产品及零、部件时，应按照其使用权要求，最大限度地采用标准件、通用件及外购件，达到性能可靠，制造经济，维修方便。（4）图样上的视图与技术要求合起来，应能表明产品及零、部件的结构、完整轮廓和制造、检验时所必需的技术依据。（5）图样在已能清楚表达产品及零、部件的结构、轮廓、尺寸和各部分相互关系的前提下，视图的数量应量
43、少。（6）每个产品或零、部件，应尽量绘制在单张图纸上。如果必须分布在数张图纸上时，主要视图、明细栏、技术要求，一般置于第一张上。（7）图样上填写的产品及零、部件名称，应符合有关标准或统一规定。如无规定时，尽量简短、确切。（8）图样上一般不应列入有限制工艺人员选择工艺要求的说明，但为保证产品及零、部件的质量，必要时，允许标注采用一定加工方法的工艺说明，如“同加工”“配研”等。（9）每张图样应完整地填写标题栏。在签署栏内必须经“技术责任制”有关人员签署。5.2 工作图的绘制5.2.1 零件图（1）每个专用零件一般均应绘制工作图样，特殊情况下允许不绘制，例如：型材垂直切断和板材经裁切后不再加工者；形
44、状和最后尺寸均需根据安装位置确定者。（2）零件图一般根据装配时所需要的尺寸和粗糙度绘制。零件在装配过程中加工的尺寸，应标注在装配图上。如必须在零件图上标注时，应在有关尺寸近旁注明“装配作”等字样或在技术要求中说明。装配尺寸链的补偿量一般标注在有关零件图中。（3）两个相互对称的零件，一般应分别绘制工作图样。如必须绘制在一张图上时，应标明不同代号。必要时，可再加文字说明。（4）必须整体加工成对或者说成组使用的分切零件，允许绘制一张零件图，标注一个代号。视图上切割部分的空隙用双点划线连接。（5）单个使用而采取整体加工比较合理的零件，在视图中一般可用双点划线表示零件处的整体部分。（6）零件有正反面（如
45、皮革、织物）或加工方向（如硅钢片、电刷）要求时，应在视图上标注或在技术要求中说明书。（7）图样上的尺寸应从结构基准面开始标注，并考虑检验此尺寸的可能性。（8）图样上的主要尺寸，一般应标注极限偏差。未标注极限偏差的尺寸，其极限偏差均应符合有关标准的规定。（9）图样上对局部要素有特殊要求（如不准倒钝、保留中心孔）及标记时，应在视图上或尺寸近旁标注说明书。5.2.2 装配图及总图（1）产品、部件装配图一般包括下列内容：1）产品或部件结构件及装配位置的图形；2）主要装配尺寸及配合代号；3）装配量需要加工的尺寸、偏差、粗糙度；4）产品或部件的外形尺寸、连接尺寸及技术要求等；5）组成产品或部件的明细栏（无
46、明细表时）。（2）总图一般包括下列内容：1）产品轮廓或成套设备组成部分的安装位置图形；2）产品或成套设备的基本特性、主要参数及型号、规格等；3）产品的外形尺寸（无外形图时）、安装尺寸（无安装图时）及技术要求或成套；4）设备正确安装位置的尺寸及要求；5）机构运动部分的极限位置；6）操作机构的手柄、旋钮、指示装置等；7）组成成套设备的明细栏（无明细表时）。（3）当零件采用改变形状或粘合等方法组合连接时，应在视图中的变形及结合部位用引出线标注说明书（如翻边、扩管、铆平、凿毛等）或在技术要求中说明。（4）材料与零件通过模具组成一体的结合件（如双金属浇铸、嵌件），其附属在零件上的成形材料，可填写在图样的明细栏或材料栏内，不绘制零件图。（5）标注出型号代号、名称、规格，即可购置的外购件不绘制图样。需改制的外购件或制成品，一般应绘制图样，视图中除改制部位应表明结构形状尺寸、粗糙度及必要的说明外，其余部分图形可以简化。（6）图样上各种引出说明，一般应与标题栏平行。引出线不得相互交叉，不应与剖面线重合，不能有一处以上的转折。5.2.3 表格图（1）形状相同或开头基本相同的产品及零、部件和