成型工艺3
材料成型工艺
材料成型工艺材料成型工艺是制备各种产品的关键步骤之一。
通过合理选择和应用不同的成型工艺，可以使原材料得以变形和固化，最终得到各种形状的制品。
本文将对材料成型工艺进行探讨，包括其定义、分类、应用以及未来发展方向。
一、定义材料成型工艺是将原材料进行物理或化学变化以实现形状、尺寸和性能的转变的过程。
它涉及到多种工艺手段，如挤压、注塑、压铸、锻造等。
不同的材料和产品需要采用不同的成型工艺来满足其特定的需求。
二、分类根据材料的性质和成型方式的不同，材料成型工艺可以分为热成型和冷成型两大类。
1. 热成型热成型是指在制备过程中需要加热原材料使其达到易变形状态的成型工艺。
其中，锻造是最常见的热成型工艺，它通过在高温下对金属进行力量变形，从而改变其形状和内部组织结构。
此外，还有热挤压、热压缩等热成型工艺被广泛应用于金属、陶瓷等材料的制备过程中。
2. 冷成型冷成型是指在常温下通过机械力量对原材料进行成型的工艺。
注塑、挤压、压铸等冷成型工艺被广泛应用于塑料、橡胶等非金属材料和一些金属材料的制备过程中。
这些工艺可以将原材料加工成各种形状的制品，例如注塑成型可以制备出各种塑料制品，挤压成型可以制备出各种型材等。
三、应用材料成型工艺广泛应用于工业生产中的各个领域，包括汽车制造、电子产品、建筑材料、医疗器械等。
不同的产品对材料的成型要求不同，因此需要选择合适的工艺来满足需求。
1. 汽车制造汽车是材料成型工艺的重要应用领域之一。
汽车的车身、发动机、内饰等都需要通过成型工艺来实现制造。
例如，汽车车身常采用冷成型工艺，如压铸、冲压、注塑等；而发动机零部件则常使用热成型工艺，如锻造、炭化等。
2. 电子产品电子产品的制造离不开材料成型工艺。
电子元件常采用微成型工艺制备，如电路板的印制、集成电路的封装等。
这些工艺要求高精度、高质量的成型，以满足电子产品的需求。
3. 建筑材料建筑材料的成型工艺对于房屋的稳定性和美观度起着重要作用。
例如，水泥制品常采用模压成型工艺，如砖块、管道等；金属材料则可通过锻压、挤压等工艺制备成各种型材。
3- 手糊成型工艺
胶液粘度 凝胶时间
配制时需注意： 防止胶液中混入气泡； 配胶量不能过多，每次配量要保证 在树脂凝胶前用完。
④增强材料准备: • • • •
玻璃纤维及其织物 碳纤维 芳纶纤维 其它增强材料 增强材料的种类和规格按设计要求选择。
3.1.2 糊制
1. 表面层
胶衣树脂
3.1.2 糊制
2. 结构层的糊制
固化方法 加热固化方法很多，中小型制品可 在固化炉内加热固化，大型制品可采用 模内加热或红外线加热。
3.1.4 脱模和修整
脱模要保证制品不受损伤。 脱模方法：①顶出脱模 ②压力脱模 ③大型制品 ④复杂制品
脱模
①顶出脱模： 在模具上预埋顶出装置，脱模时转动螺 杆，将制品顶出。
脱模
②压力脱模： 模具上留有压缩空气或水入口，脱 模时将压缩空气或水压入模具和制品之间，同 时用木锤和橡胶锤敲打，使制品和模具分离。
3.1.5 手糊制品厚度与层数计算
（1）手糊制品厚度的预测
t=m×k t－制品厚度 m－材料质量 k－厚度常数
（2）层数计算
医用核磁共振机外壳
化纤公司大型污水池（FRP衬里）
某有色冶炼厂电解铜车间电解槽
2. 设备简单，投资少。 3. 工艺简单。 4. 易于满足产品设计要求。 5. 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。
手糊工艺的缺点
生产效率低，劳动强度大。 产品质量不易控制。 产品性能较低。
3.1.1 手糊成型的准备
①场地 ②模具准备 ③树脂胶液配制 ④增强材料准备
①场地:
手糊成型工作场地的大小，要根据产 品大小和产量决定。 场地要求清洁、干燥、通风良好， 空气温度应保持在15～35℃之间，后加 工整修段，要设有抽风除尘装置。
成型工艺分为哪几类
成型工艺分为哪几类成型工艺是制造工程中的重要环节，用于将材料加工成所需的形状和尺寸。
根据不同的工艺特点和操作方法，常见的成型工艺可以分为以下几类：1.塑料成型工艺塑料成型工艺是将熔融态的塑料通过一定的方法和工具形成所需的产品形状的工艺过程。
常见的塑料成型工艺包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型等。
注塑成型是将熔化的塑料注入模具中，冷却后得到固态产品；挤出成型是将塑料熔化后通过挤出机挤出成型；吹塑成型是通过将熔化的塑料吹进模具中形成空心产品；压缩成型是将熔化的塑料放入模具，通过加压和冷却形成产品。
2.金属成型工艺金属成型工艺是将金属材料通过力的作用，使其发生塑性变形以得到所需形状和尺寸的工艺过程。
常见的金属成型工艺包括锻造、轧制、拉伸、冲压等。
锻造是将金属加热至一定温度后施加力使其变形成型；轧制是通过辊轧对金属进行塑性变形；拉伸是将金属材料拉伸至所需长度和形状；冲压是利用冲压模具对金属材料进行冲击和变形。
3.真空成型工艺真空成型工艺是利用真空态下的热塑性材料，将其加热软化后通过负压将其吸附成型于模具上的工艺过程。
常见的真空成型工艺包括真空吸塑成型、真空热成型等。
真空吸塑成型是将塑料片材加热至软化状态，然后用真空将其吸附在模具上形成所需形状；真空热成型是将热塑性材料加热至它的软化点，然后用真空将其吸附在模具上形成产品。
4.橡胶成型工艺橡胶成型工艺是将橡胶材料加工成所需形状和尺寸的工艺过程。
常见的橡胶成型工艺包括压模成型、浇注成型、挤出成型等。
压模成型是将橡胶材料放置于模具中，通过压力和加热使其发生塑性变形；浇注成型是将橡胶液体倒入模具中，通过固化形成所需的产品；挤出成型是将橡胶熔化后通过挤出机挤出成型。
5.粉末冶金工艺粉末冶金工艺是利用金属或非金属粉末为原料，通过成型、烧结和后处理等工艺，制备出具有一定形状和性能的产品。
常见的粉末冶金工艺包括压制成型、烧结、热处理等。
压制成型是将粉末填充至模具中，通过压力使其形成一定形状；烧结是将成型后的粉末在高温下加热使其颗粒间发生结合；热处理是对烧结后的产品进行热处理，改变其结构和性能。
金属成型工艺的类别
金属成型工艺的类别
1. 塑性成型工艺，塑性成型工艺是指通过对金属材料施加压力，使其发生塑性变形，从而获得所需形状的工艺过程。
常见的塑性成
型工艺包括锻造、压铸、拉伸、挤压等。
2. 切削成型工艺，切削成型工艺是指通过切削金属材料的方法，将其加工成所需形状的工艺过程。
常见的切削成型工艺包括车削、
铣削、钻削、镗削等。
3. 焊接工艺，焊接工艺是指通过加热或施加压力，使金属材料
相互结合的工艺过程。
常见的焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊、
激光焊等。
4. 粉末冶金工艺，粉末冶金工艺是指利用金属粉末或金属粉末
与非金属粉末混合后，通过压制和烧结等工艺形成零件的工艺过程。
5. 热处理工艺，热处理工艺是指通过加热、保温和冷却等方式，改变金属材料的组织结构和性能的工艺过程。
常见的热处理工艺包
括退火、正火、淬火、回火等。
以上是金属成型工艺的主要类别，不同的工艺类别在实际应用中往往会结合使用，以满足不同金属制品的加工需求。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
材料成型工艺基础第三版课程设计
材料成型工艺基础第三版课程设计
设计目的
本课程设计旨在让学生掌握材料成型工艺的基本原理和方法，能够
熟练地运用材料成型工艺技术进行实际生产操作。
设计内容
本课程设计包括三个部分：
1. 理论学习
学生将学习材料成型工艺的基本原理和方法，包括各种成型工艺的
工艺流程、优缺点、设备和工具、原材料、加工要求等方面的知识。
具体内容包括：
•压力成型工艺：压铸、锻造、轧制、拉伸、挤压等。
•热成型工艺：热轧、热挤压、热锻造、真空熔铸等。
•冷成型工艺：冷轧、冷镦、拉拔、冲压等。
•其他成型工艺：注塑、挤出、层压、压裂、射出、喷涂等。
2. 实践操作
学生将通过实践操作，掌握各种成型工艺的具体实现方法和技能，
加深对成型工艺的认识和理解。
具体实践内容包括：
1。
产品设计常见成型方法与表面工艺
铆接成型产品
9.折弯成型
折弯：金属板料在折弯机上模或下模的压力下，首先经过弹性变形，然后进入塑性变形，在塑性弯曲的开始阶段，板料是自由弯曲的·随着上模或下 模对板料的施压，板料与下模V型槽内表面逐渐靠紧，同时曲率半径和弯曲力臂也逐渐变小，继续加压直到行程终止，使上下模与板材三点靠紧全接 触，此时完成一个V型弯曲。
2001
• 2001年的PowerBook G4又是一个设 计上的里程碑，从这一代开始，苹
果终于彻底摒弃了黑色塑料材质，
开始了金属笔记本时代，也和 PowerBook的过去说了再见。G4也 是最后一代PowerBook。
2008
• 2008年更新的MacBook Pro采用了 全新的设计语言，更为圆润的一体 成型的铝镁合金机身并且标配了按 压式的触控板，取消了触控板上的 按钮设计，一体化和简约金属主义 从此成为标志。
1980
• 1980的苹果III是一款商用机，主 要用来和当时 IBM 一类的公司进 行竞争。
1984
• 第一代苹果Macintosh个人计算 机， 1984年发布，一体化的机身可 以说终于有了设计感，并且这样的
设计在之后的几代产品中获得了延 续，奠定了苹果产品的设计基因。
1989
• 1989年诞生的Macintosh Portable是 一款实验性质的产品，也是苹果生 产的第一台通过电池供电的“轻便 型”电脑。它曾经随亚特兰大号航 天飞机上过太空，也是第一台人类 带到地球之外的轻便型电脑。该款 电脑的键盘和球型鼠标可以拆卸并 交换位置，对左撇子非常友好。苹 果的人性化设计在那个时候就已经 体现出来了。
冲压成型产品
7.焊接成型
焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性，使金属与金属发生相互连接的一种工艺，是金属加工的一种辅助手段。常用的焊接方法 有熔焊、压焊和钎焊。
塑料注射成型的工艺流程
塑料注射成型的工艺流程塑料注射成型是一种常见的制造工艺，被广泛应用于各种行业，如汽车、电子、家居等。
下面将详细介绍塑料注射成型的工艺流程。
首先，塑料注射成型的工艺流程可以分为以下几个步骤：原料配料、熔融、注射、冷却、开模、脱模、修饰和检验。
1. 原料配料：根据产品要求和配方，将塑料料粒、添加剂等配料称量并混合均匀，确保配料的准确性和一致性。
2. 熔融：将配料加入注射机的料斗中，通过加热和施加压力，使塑料料粒逐渐熔化，并形成均匀的熔融状态。
3. 注射：熔融的塑料经由螺杆和注射缸进入模具中，填充到模具的腔室中。
注射压力和注射速度的控制非常关键，可根据实际需求进行调整。
4. 冷却：注射结束后，注射机将停止供料，并注射模具中的产品进行冷却，使塑料凝固和固化。
一般采用水冷却，通过模具的冷却通路或者冷却板来进行冷却。
5. 开模：在冷却完成后，模具分离，通常通过液压系统的作用，将模具的两半分开。
这时模具中形成的塑料制品被取出。
6. 脱模：脱模是将注射成型的塑料制品从模具中取出的过程。
可以通过手动或自动的方式进行。
如果产品形状较复杂且容易变形，一般采用自动脱模。
7. 修饰：脱模后的产品可能存在一些不完善的地方，比如毛刺或边角不齐等。
需要进行修饰处理，通常采用清理、修剪、打磨等方法，使产品达到预期的外观要求。
8. 检验：最后，对注射成型的产品进行检验，检查其尺寸精度、外观质量等指标是否合格。
如果不合格，需要进行返工或修复。
总结起来，塑料注射成型的工艺流程包括原料配料、熔融、注射、冷却、开模、脱模、修饰和检验等步骤。
每个步骤都需要严格控制和操作，以确保最终产品的质量和性能。
塑料注射成型工艺具有生产效率高、产品质量稳定等优点，因此广泛应用于各个制造领域。
材料成型工艺基础
材料成型工艺基础
材料成型工艺是指将原材料通过一系列工艺加工操作，变成形状和尺寸符合要求、性能稳定的零件或产品的过程。
常见的材料成型工艺有：
1. 热压成型：将材料加热至一定温度，然后放入模具中进行压制成型。
常见的热压成型工艺有热挤压、热拉伸、热压铸等。
2. 冷压成型：将材料放入模具中进行压制成型，常见的冷压成型工艺有冷挤压、冷拉伸等。
3. 注塑成型：将熔化的塑料注入模具中，通过加压和冷却固化成型。
常见的注塑成型工艺有射出成型、吹塑成型、挤出成型等。
4. 粉末冶金成型：将粉末材料放入模具中，在高压下压制成型，通过烧结或烤模固化成型。
常见的粉末冶金成型工艺有烧结成型、热等静压成型、烤模成型等。
5. 造型成型：将液态、半固态或塑性的材料通过造型工具或手工造型进行成型。
常见的造型成型工艺有砂型铸造、蜡型铸造、压铸等。
以上是常见的材料成型工艺，每种工艺都有各自的特点和适用范围，应根据材料的性质、需求和经济性等因素选择适合的工艺。
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※安定成型的参数设定
1、事前确认及预备设定
⑴确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。
⑵检查开闭模及顶出的动作和距离设定。
⑶射出压力（P1）设定在最大值的60%。
⑷保持压力（PH）设定在最大值的30%。
⑸射出速度（V1）设定在最大值的40%。
⑹螺杆转速（VS）设定在约60RPM。
⑺背压（PB）设定在约10kg/cm2。
⑻松退约设定在3mm。
⑼保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。
例如φ100mm的螺杆，则设定30mm。
⑽计量行程比计算值稍短设定。
⑾射出总时间稍短，冷却时间稍长设定。
2、手动运转参数修正
⑴闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。
⑵以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。
⑶螺杆旋退进料。
⑷待冷却后开模取出成型品。
⑸重复⑴~⑷的步骤，螺杆最终停止在螺杆直径的10%~20%的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。
3、半自动运转参数的修正
⑴计量行程的修正[计量终点] 将射出压力提高到99%，并把保压暂调为0，将计量终点
S0向前调到发生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。
⑵出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度[本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定]。
⑶保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。
⑷保压时间[或射出时间]的修正逐步延长保持时间，直至成型品重量明显稳定为明适选择。
⑸冷却时间的修正逐步调降冷却时间，并确认下列情况可以满足：1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。
2、模温能平衡稳定。
肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法：
①理论冷却时间=S（1+2S）…….模温60度以下。
②理论冷却时间=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的最大肉厚]。
⑹塑化参数的修正
①确认背压是否需要调整；
②调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间；
③确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。
④确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模，成品有无气痕等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。
⑺段保压与多段射速的活用
①一般而言，在不影响外观的情况下，注射应以高速为原则，但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行；
②保压应采用逐步下降，以避免成型品内应力残留太高，使成型品容易变形。
１、充填不足（short shot）
溶融之塑料经射入模穴中，尚未灌满时即已冷却硬化，此种欠料之现象称之为充填不足。
■由机床引起的原因及对策
■由模具引起的原因及对策
■由原料引起的原因及对策
1.材料本身流动性差确认或材料变更
2.润滑处理不当修正使用部位及量的多少
3.离喷过多降低使用量
２、毛边（flash）
塑胶料流出动静模之接合面，形成芒刺壮之现象，称之为毛边。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.射出压力大降低压力
2.开模压力不足重新调整增加
3.射出供料量太多降低射出供料量
4.原料温度高，流动性过佳降低原料加热温度
5.保压时是过长压低保压时间
6.射出速度太快降低射出速度
7.机台动静模板平行度欠佳利用长度规测量平长度、调整
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.公母模接合不良确认平行度及合模线、调整
2.合模面附着异物清除异物
3.模具之投影面积太大重新计算机台能力或换机
4.模具老旧破损修补破损部位
5.热浇道温度设定过高调整适当的温度
■由原料引起的原因及对策
原因对策
1.材料本身的粘度低，流动性良降低成型温度、模具温度或变更材质
３、缩水（sink mark）:
此种现象在成型品表常会发现到，其发生之主要原因系原料在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩，而造成成品表面的凹陷状况。
特别是肉厚特别大的部位，其表面更加明显。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.射速太慢提高射出速度
2.射压偏低提高射出压力
3.保压时间不足增加保压时间
4.原料供应量不足增加原料供应量
5.原料温度偏高降低原料加热温度
6.射出喷嘴太长或孔径太小更换短喷嘴或增大喷嘴孔径
7.射出喷嘴与模具汤口未吻合重新校正中心度及圆弧度
8.射出喷嘴部温度低提高喷嘴温度
9.开模太早、冷却不足增加冷却时间
10.热流道温度低提高热流道之温度
11.射出时原料产生逆流螺杆逆止环更换
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.模具温度太高增加冷却水路或降低水路
2.模具温度不一局部过高确认水路循环系统或增减
3.汤口或流道细小重新计算及修改汤口或流道
4.模穴有特别厚肉的部位增加厚肉部位之流道
5.肉厚设计不均一或不适当依肉厚比例修正
■由原料引起的原因及对策
原因对策
1.原料流动性太好
修正成型条件配合或变更村质或规格级数
2.原料收缩率太高
４、流道痕（flow mark）
熔融的原料射入模穴后，以进料点为中心，呈现年轮状纹路的现象。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.原料温度低,流动性不够提高原料加热温度
2.射出速度慢提高射出速度
3.射出喷口太长、孔径太小适当修正孔径、更换合适品
4.保压压力低提高保压压力
5.保压时间不足增加保压时间
6.原料供应略不足略增加计量值
7.刚成型时冷料流入可以松退来防止冷却出现
8.射出喷口部温度低检修喷口部电热圈及能力
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.模温偏低确认后再适提高
2.模具冷却不当确认整个水路系统再修正
3.冷料储陷设计太小增大冷料储陷部位
4.脱气不良增加逃气槽设计或追加pin
5.热浇道温度偏低适当提高温度
■由原料引起的原因及对策
原因对策
原料本身之流动性差修正成型条件来配合变更规格级数或材质
５、银线（silver streak）：
成品表面出现随着原料流动方向的银白色线条之状况。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.射出能力不足确认射出容量/可塑化能力
2.原料加热温度太高产生热分解降低原料加热温度
3.射出速度太快产生热分解降低射出速度
4.射压太高产生热分解降低射出压力
5.背压不足卷入空气提高背压
6.原料加热时间太长产生热分解降低原料加热温度或时间
7.原料加热温度低熔不均提高原料加热温度
8.螺杆转速太快产生热分解降低螺杆回转r.p.m值
9.螺杆不洁残留他料所致徹清除螺杆内异物异质
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.模具温度低可先行预热模具
2.排气不良不顺追加顶出梢或逃气槽
3.汤口位置不适当重新确认与修正
4.汤口、流道、浇口设计太小重新确认与变大尺寸
5.冷料储陷设计太小重新确认与变大尺寸
6.肉厚设计不良重新确认与修正
7.模面残留水份或过多之润滑剂徹底去除水份\适当润滑剂
■由原料引起的原因及对策
原因对策
1.原料含水份及挥发物质多以干燥设备预热干燥
2.材料受空气湿度影响混合一起先预热干燥提高机台背压
６、表面雾状痕（cloudym appearance）、光泽不良（lusterless）：成品光泽面的部分，出现类似云雾状的白色现象。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.原料熔融程度不均匀、部分过热增加原料加热时间使之均匀
2.射出喷嘴太冷检修喷嘴部电热片及提高温度
3.射出喷嘴孔径太小适当修改孔径或更换合适品
4.射出速度太快或太慢适当调整射出速度
5.原料过热分解降低原料加热温度或时间
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.模温过高或过低或不均检查水路、水温及水量并修正之
2.汤口、流道、浇口过小重新确认与修改
3.冷料储陷设计过小重新确认与修改
4.模面附着水份或油质清洁及擦拭模面及顶出梢
5.排气不良追加顶出梢或逃气槽
6.离型剂使用过多减少离型剂之量
■由原料引起的原因及对策
原因对策
1.原料本身含水份或挥发物预备干燥
2.润滑剂中含挥发物所影响适当地减少润滑剂使用量
3.不同材料混合造成更新材料
７、融接线（weld line）：
塑料射入模具中，流经流道，面后再会合而成的细线。
■由机床引起的原因及对策
原因对策
1.原料温度偏低\流动性不足提高原料加热温度
2.射出喷嘴温度太低检修喷嘴部电热片及提高温度
3.射出压力低提高射出压力
4.射出速度慢提高射出速度
■由模具引起的原因及对策
原因对策
1.原料流动距离太长提高模具温度或增加流道数
2.模具温度太低提高模具温度
3.汤口位置及数量不当重新计算与修正
4.汤口、流道、浇口太小重新计算与修正
5.冷却时间太长缩短冷却时间
6.排气不良追加顶出梢或逃气槽
7.离型剂使用太多以少量多次来改善
■由原料引起的原因及对策
原因对策
1.原料本身含水份或挥发物预备干燥时间加长
2.原料流动性不良提高原料温度
3.原料硬化速度快提高模具温度
4.润滑剂不良或用量过多适当修正。