本书是一本基于工程技术的材料科学与工业成型生产工艺理论与应用方向的设计类教材。本书重新编排了工业设计与产品设计课程内容，着重培养学生基于材料成型工程技术的设计思维，以提升其选择与应用材料解决设计问题的能力、融合设计学交叉学科的创新能力。
本书共10章，第1章和第2章主要阐述材料科学基础、材料的设计学应用及材料发展方面的内容；第3章至第8章主要阐述材料的成型生产原理和应用，针对金属材料、塑料材料和工业成型材料的设计甚至创新做了较深入的讲解；第9章和第10章展望了材料科学和应用的未来，回顾了增材制造和设计师之间关系的发展历程。全书各章均穿插原创性、前沿性设计案例，可供教学实践和设计应用实践参考。
本书既可以作为高等院校工业设计专业和产品设计专业的教材，也可以作为相关行业爱好者的自学辅导书。

第1章 基石和砖瓦——材料科学和工程材料
1.1 金属材料
1.1.1 金属材料的分类
1.1.2 金属材料的微观结构和金属的力学性能
1.1.3 合金
1.1.4 金相组织和热处理
1.1.5 金属材料知识小结
1.2 塑料
1.2.1 塑料的微观结构和性能
1.2.2 塑料的分类和应用
1.2.3 塑料的特点
1.2.4 塑料知识小结
1.3 特种材料
1.3.1 超高强度聚乙烯
1.3.2 聚四氟乙烯
1.3.3 XENOY树脂
1.3.4 发泡铝
1.3.5 生物塑料
1.3.6 花纹钢
1.3.7 代木
1.3.8 超疏水材料
1.4 材料的应用原则
1.5 练习与实践
第2章 玻璃钢不是钢——复合材料及其应用基础
2.1 复合材料
2.1.1 复合材料的原理
2.2.2 复合材料的分类
2.2.3 纤维增强塑料
2.2 复合材料成型工艺与应用
2.2.1 复合材料的成型方法
2.2.2 复合材料成型工艺的特点
2.2.3 复合材料的主要应用领域
2.2.4 复合材料的应用与技术要点
2.3 碳纤维复合材料
2.4 练习与实践
第3章 随型随性——铸造和模具成型原理
3.1 铸造
3.2 铸造理论
3.2.1 铸造材料
3.2.2 铸造的分类
3.2.3 铸造的原理
3.2.4 砂型铸造
3.2.5 消失模铸造
3.2.6 壳型铸造
3.2.7 压力铸造
3.2.8 铸造知识小结
3.3 练习与实践
第4章 造型和造物——成型加工工艺基础
4.1 成型
4.2 切削成型
4.2.1 切削
4.2.2 切削加工的分类
4.2.3 切削加工的质量和效率
4.2.4 非金属的切削加工
4.2.5 切削加工小史
4.2.6 切削加工知识小结
4.3 切割成型
4.3.1 刃切
4.3.2 锯切
4.3.3 火焰切割
4.3.4 等离子切割
4.3.5 电火花线切割
4.3.6 激光切割
4.3.7 高压水射流切割
4.3.8 切割加工知识小结
4.4 净尺寸成型
4.4.1 液体成型
4.4.2 塑性成型
4.4.3 净尺寸成型知识小结
4.5 连接成型
4.5.1 特征组合
4.5.2 焊接成型
4.5.3 粘结成型
4.5.4 紧固件连接
4.5.5 榫卯连接
4.5.6 过盈连接
4.5.7 弹性连接
4.5.8 连接成型知识小结
4.6 添加成型
4.6.1 掐丝珐琅
4.6.2 增材成型
4.6.3 电铸
4.6.4 堆焊
4.7 工艺
4.8 练习与实践
第5章 百变塑性——塑料产品成型基础
5.1 吹塑
5.1.1 挤出吹塑
5.1.2 注射吹塑
5.1.3 吹塑薄膜
5.1.4 吹塑的工艺要素
5.2 热成型
5.2.1 吸塑
5.2.2 对模成型
5.2.3 双片热成型
5.2.4 热成型的工艺要素
5.2.5 热成型制品的设计要点
5.3 挤压
5.3.1 挤塑的优点
5.3.2 挤塑的分类
5.4 压延
5.5 层压
5.6 模压
5.7 浇铸
5.7.1 静态浇铸
5.7.2 滴塑
5.7.3 搪塑
5.7.4 浸塑
5.7.5 滚塑
5.8 发泡
5.9 注塑
5.9.1 注塑原理
5.9.2 注塑工艺的分类
5.9.3 注塑的工艺控制
5.9.4 注塑模具的结构
5.10 塑料成型工艺知识小结
5.11 练习与实践
第6章 凝固创想——注塑产品结构、工艺与设计
6.1 注塑产品结构、工艺与设计
6.1.1 拔模角度
6.1.2 分型面、分型线与制品设计
6.1.3 分模线
6.1.4 薄壁构造
6.1.5 壁厚均匀化设计
6.1.6 圆润（圆角）过渡构造
6.1.7 侧向分型、滑块与抽芯结构
6.1.8 薄壁补强结构
6.1.9 产品支撑面
6.1.10 注塑浇口
6.1.11 注塑熔接痕
6.1.12 注塑产品的立体感
6.1.13 无装配性要求、无曲面质量要求与无力学要求的注塑产品
6.1.14 注塑产品设计过程线路图
6.1.15 注塑产品结构、工艺与设计知识小结
6.2 注塑成型的各种缺陷及解决方法
6.2.1 皲裂
6.2.2 充填不足
6.2.3 皱褶及麻面
6.2.4 缩坑
6.2.5 溢边
6.2.6 熔接痕
6.2.7 烧伤
6.2.8 银线
6.2.9 喷流纹
6.2.10 翘曲、变形
6.2.11 气泡
6.2.12 白化
6.3 简易模具
6.4 练习与实践
第7章 大巧若拙——塑料工程结构设计
7.1 塑料连接结构设计
7.1.1 自攻螺钉连接
7.1.2 螺栓连接
7.1.3 预埋螺钉、螺母连接
7.1.4 塑料自身螺纹连接
7.1.5 金属卡簧连接
7.1.6 塑料弹性扣合连接
7.1.7 塑料防滑钉、塑料膨胀钉连接
7.1.8 过盈连接
7.1.9 粘结
7.1.10 焊接
7.1.11 塑料连接结构设计知识小结
7.2 塑料密封结构设计
7.3 塑料铰链结构设计
7.4 塑料弹性结构设计
7.5 练习与实践
第8章 平面构建立体——薄壁结构和冲