高分子材料成形工艺--塑性成形
塑性成形技术的研究现状和发展趋势
塑性成形技术的研究现状与发展趋势摘要：本文叙述了塑性成形技术的研究现状，介绍了现代塑性成形技术的发展趋势，提出了当代塑性成形技术的研究方向。
关键词：塑性成形模具技术研究现状发展趋势1引言塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。
据国际生产技术协会预测，21世纪，机械制造工业零件粗加工的75%和精加工的50%都采用塑性成形的方式实现。
工业部门的广泛需求为塑性成形新工艺新设备的发展提供了强大的原动力和空前的机遇。
金属及非金属材料的塑性成形过程都是在模具型腔中来完成的。
因此，模具工业已成为国民经济的重要基础工业。
新世纪，科学技术面临着巨大的变革。
通过与计算机的紧密结合，数控加工、激光成型、人工智能、材料科学和集成制造等一系列与塑性成形相关联的技术发展速度之快，学科领域交叉之广泛是过去任何时代无法比拟的，塑性成形新工艺和新设备不断地涌现，掌握塑性成形技术的现状和发展趋势，有助于及时研究、推广和应用高新技术，推动塑性成形技术的持续发展。
实施塑性成形技术的最终形式就是模具产品，而模具工业发展的关键是模具技术进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。
模具作为一种高附加值产品和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
2塑性成形的现状精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。
近10年来，精密成形技术都取得了突飞猛进的发展。
精冲技术、冷挤压技术、无飞边热模锻技术、温锻技术、超塑性成形技术、成形轧制、液态模锻、多向模锻技术发展很快。
例如电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达2μm，寿命达到1亿次以上。
集成电路引线框架的20~30工位的级进模，工位数最多已达160个。
自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密自动叠片多功能模具。
新型轿车的大尺寸覆盖件成形、大功率汽车的六拐曲轴成形。
塑性加工原理
3D model of extrusions
Axis symmetrical finite element model of extrusion
拉拔：
将金属坯料拉过拉拔模模孔，而使金属拔长、其断面与模孔相 同的加工方法。主要用于生产各种细线材、薄壁管和一些特殊 截面形状的型材。
自由锻造：
将加热后的金属坯料置于上下砧铁间受冲击力或压力而变形的 加工方法。 模型锻造（模锻）： 将加热后的金属坯料置于具有一定形状的锻模模膛内受冲击力 或压力而变形的加工方法。
根据金属流动方向与挤压凸模运动方向的关系,挤压可分为四种 方式:
(1)正挤压---金属流动方向与凸模运动方向相同. (2)反挤压---金属流动方向与凸模运动方向相反. (3)复合挤压---坯料一部分金属流动方向与凸模运动方向相同, 另一部分 则相反. (4)径向挤压---金属流动方向与凸模运动方向成90℃.
(3)温挤压---介于冷挤压和热挤压之间的挤压方法.温挤压时将金属 加热到适当温度(100~800℃)进行挤压.温挤压比冷挤压的变形抗 力小,较容易变形.
挤压成形的工艺特点:
(1)挤压时金属坯料处于三向压应力状态下变形,因此可提高金属坯 料的塑性,有利于扩大金属材料的塑性加工范围.
(2)可挤压出各种形状复杂,深孔,薄壁和异型截面的零件,且零件尺寸 精度高,表面质量好,尤其是冷挤压成形.
1、金属塑性成型特点 • 组织、性能好 • 材料利用率高 • 尺寸精度高 • 生产效率高
2、金属塑性成型的分类
1）块料成型 （1）一次加工
•轧制 •挤压 •拉拔 （2）二次加工 •自由锻 •模锻
2）板料成型
•冲裁 •弯曲 •拉延
3、课程目的和任务
1）阐明金属塑性变形的物理基础：从微观上研究塑性变形机理 及变形条件对金属塑性的影响，以便使工件在塑性成型时获得 最佳塑性状态、最高的变形效率和力学性能。
2019年自考《材料加工和成型工艺》试题及答案
2019年自考《材料加工和成型工艺》试题及答案选择题1.为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生，可以采用的工程措施有( )。
A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度;C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。
2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。
为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于( )，而同时凝固适合于( )。
A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。
3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。
消除铸件中残余应力的方法是( );消除铸件中机械应力的方法是( )。
A.采用同时凝固原则;B.提高型、芯砂的退让性;C.及时落砂;D.时效处理。
4.合金的铸造性能主要是指合金的( )和( )。
A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.应力大小;F.裂纹倾向。
6.如图2-2所示应力框铸件。
浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为( )。
若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断，此时断口间隙将( )。
断口间隙变化的原因是各杆的应力( )，导致φ30杆( )，φ10杆( )。
图2-2A.增大;B.减小;C.消失;D.伸长;E.缩短;F.不变;G.φ30杆受压，φ10杆受拉; H.φ30杆受拉，φ10杆受压。
7.常温下落砂之前，在下图所示的套筒铸件中( )。
常温下落砂以后，在该铸件中( )。
A.不存在铸造应力;B.只存在拉应力;C.存在残余热应力;D.只存在压应力;E.存在机械应力;F.C和E。
8.铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有( )。
A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C.适当提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C。
9.HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的( )不同。
A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。
10.灰口铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、铸钢(ZG)三者铸造性能的优劣顺序( );塑性的高低顺序为( )。
高分子材料分类介绍
塑料的组成
1、合成树脂 高分子化合物：如酚醛树脂、聚乙烯等，是 塑料的主要组成，也起粘接剂作用。
2、添加剂 (1) 填料或增强材料 起增强作用。 (2) 固化剂 使树脂具有体型结构，成为较 坚硬和稳定的塑料制品。 (3) 增塑剂 提高树脂可塑性和柔性。 (4) 稳定剂 防止塑料过早老化。
●性能特点 弹性变形量可达100％～1000％，而且回 弹性好，回弹速度快。 橡胶还有一定的耐磨性，很好的绝缘性和不 透气、不透水性。
●用途 弹性材料 传动材料
密封材料 减震防震材料
橡胶制品
橡胶的分类和橡胶制品的组成
1、橡胶的分类
按照原料的来源，橡胶可分为天然橡胶和 合成橡胶两大类。
合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、 氯丁橡胶、丁腈橡胶、 硅橡胶、 氟橡胶。
摩托车挡泥板
聚酰胺(PA)
又称尼龙或锦纶, 二元胺与二元酸缩合而成， 或由氨基酸脱水成内酰胺再聚合而得，有尼龙 610、66、6等多个品种。
●良好的韧性，强度较高； ●具有优异的耐磨性和自润滑性能； ●耐蚀性好，如耐水、油、一般溶剂、许多化 学药剂，抗霉、抗菌，无毒； ●成形性能好。
聚酰胺的应用： 制造耐磨耐蚀零件，如轴承、齿轮、螺 钉、螺母等。
干法纺丝
从喷丝头毛细 孔中挤出纺丝溶 液细流在热空气 作用下溶剂快速 挥发。溶液细流 浓缩并固化，在 卷绕张力作用下 变细成为初生纤 维。
3、后加工
纺丝成形后的初生纤维结构不完善，物理、 机械性能较差，如强度低、尺寸稳定性差， 不能直接用于纺织加工，必须经过一系列的 后加工。
后加工主要的工序是： 拉伸 热定型
1. 丁苯橡胶
是以丁二烯和苯乙烯为单体共聚而成。 具有较好的耐磨性、耐热性、耐老化性，价 格便宜。 应用 主要用于制造轮胎、胶带、胶管及生 活用品。
塑料模具的设计与成型工艺
塑料模具的设计与成型工艺摘要:塑料成形是一种以人工合成金属树脂材料为基本合成原材料,加入其他一定量化学添加剂,在一定的工作压力、温度下,制成一定形状,并在室温下长久保持形状不变的材料。
塑料是20世纪末期发展壮大起来的一类工业新型材料,包装材料工业、日常用品制造工业,机械工业,医疗器械等工业领域。
医疗器械等领域。
塑料模具产品设计的基本技术要求之一是企业能不断生产研制出能在尺寸,精度,外观及热物理及流体力学性能等各方面条件均能充分满足实际使用性能要求的优质材料塑件。
在进行模具生产使用时,应该要力求模具生产过程效率高,自动化管理程度高,操作方便,寿命长;在应用模具结构制造工艺方面,要求模具结构设计合理,制造容易,成本低。
引言:20世纪70年代以来,石油危机持续爆发虽然使得目前我国大型塑料制品加工制造产业的主要产品原料价格上涨,其宏观经济发展趋势仍然受到很多较大一定程度的宏观经济因素抑制和被经济抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
其发展受到很大程度的抑制抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
用特殊模具工艺生产制造出来的的新型塑件产品具有高工艺复杂程度,高质量一致性,高操作精度、高生产率以及低材料消耗率等几大特点。
一、塑料模具简介塑料产品是用各种零件作为材料后再进行加工再成型而得以获得的一种产品。
而腔体模具就是一种利用其本身特定的腔体密闭性和腔体部件去加工成型,从而可以做成一种具有一定整体形状和大小尺寸的大型塑料金属制件的一种工具。
1、用新型机械塑料模具自动加工塑料生产工艺制造加工出来的的新型柔性塑件塑料制品。
它具有高度易操作和低精度、高性能和低一致性、高生产率和低使用材料资源消耗率等几个新的显著特点。
《高分子材料成形工艺学》各章复习思考题汇总
绪论1．简述塑料、化学纤维和橡胶的分类和主要品种。
2．简述塑料、化学纤维和橡胶所涉及的主要特异性品质指标名称。
3．简要说明化学纤维的线密度和相对强度概念。
4．简述超细纤维的特点和复合纺丝制造方法。
5．简要说明高分子材料成形基本过程和成形过程中的变化。
6．成形制品时选择材料及其成形工艺应遵循哪些基本原则？并简要说明。
第一篇高分子成形基础理论第一章高分子材料的成形品质1. 高分子的可挤出性受哪些因素的影响？通常如何评价高分子的可挤出性？2. 挤出细流类型有哪些类型？什么类型是正常纺丝的细流类型？如何实现？3. 可纺性与哪些因素相关？如何相关？4. 可纺性理论包括哪两种断裂机理？请简要说明。
5. 什么是模塑性？试画图并说明高分子的最佳模塑区域。
6. 评价模塑性通常采用什么方法？请简要说明方法原理。
7. 聚合物的拉伸曲线有哪三种基本类型？哪两种拉伸曲线具有可延性？如何获得该两种拉伸曲线？8. 什么是可延性？高分子为什么具有可延性？如何评价可延性？9. 可延性的影响因素有哪些？如何影响？10. 试分析高分子成形过程中应如何对待高分子的粘弹性。
11. 试说明高分子成形过程中应如何利用高分子的松弛特性？12. 高分子应变硬化的物理基础是什么？高分子成形中哪些工艺利用了应变硬化？13. 合成纤维的成形中经常采用多级拉伸，试问有什么意义？多级拉伸应如何实施？14. 高分子的热膨胀系数随温度的变化表现出什么样的规律？15. 简要说明高分子比热容随温度的变化关系？16. 为什么非晶聚合物的导热系数随温度的变化规律在玻璃态和高弹态不同？第二章高分子成形流变学基础1. 区别三组概念：①剪切流动和拉伸流动；②稳态流动与非稳态流动；③等温流动与非等温流动。
2. 非牛顿流体有几种类型？分别表现出怎样的流动行为？3. 高分子流体在宽剪切速率范围内为什么往往会出现第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区三个区域的流变特征？4. 什么是宾汉流体？有什么样的流动特征？为什么表现出那样的流动特征？5. 什么是幂律方程？幂律方程的K 和n 有什么特征？6. 时间依赖性流体有哪两种？它们为什么会出现时间依赖性？7. 测得一种热塑性聚合物熔体在注射成形条件下的流体稠度K=64，n=0.65，该熔体通过直径4mm 、长75mm 圆形等截面喷孔时的体积流率为5×10-5m 3·s -1，试计算管壁处的剪应力、剪切速率和整个圆管中的流速分布函数。
材料成型工艺基础部分(中英文词汇对照)
材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料：metal material (MR)高分子材料：high-molecular material 陶瓷材料：ceramic material复合材料：composition material成形工艺：formation technology1 铸造铸造工艺：casting technique铸件：foundry goods （casting）机器零件：machine part毛坯：blank力学性能：mechanical property砂型铸造：sand casting process型砂：foundry sand1.1 铸件成形理论基础合金：alloy铸造性能：casting property工艺性能：processing property 收缩性：constringency偏析性：aliquation氧化性：oxidizability吸气性：inspiratory铸件结构：casting structure使用性能：service performance浇不足：misrun冷隔：cold shut夹渣：cinder inclusion 粘砂：sand fusion缺陷：flaw, defect, falling流动性：flowing power 铸型：cast (foundry mold) 蓄热系数：thermal storage capacity浇注：pouring凝固：freezing收缩性：constringency逐层凝固：layer-by-layer freezing糊状凝固：mushy freezing结晶：crystal缩孔：shrinkage void缩松：shrinkage porosity顺序凝固：progressive solidification冷铁：iron chill补缩：feeding等温线法：constant temperature line method内接圆法：inscribed circle method铸造应力：casting stress变形：deforming裂纹：crack机械应力：mechanical stress热应力：heat stress相变应力：transformation stress气孔：blow hole 铸铁：ingot铸钢：cast steel非铁合金：nonferrous alloy灰铸铁：gray cast-iorn孕育处理：inoculation 球墨铸铁：spheroidal球化处理：sheroidisation可锻铸铁：ductile cast iron石墨：graphite蠕墨铸铁：vermicular cast iron热处理：heat processing熔炼：fusion metallurgy铜合金：copper alloy氢脆：hydrogen brittleness1.2 铸造方法（casting method）手工造型：hand moulding机器造型：machine moulding金属型：metal mold casting金属模：permanent mould压力铸造：press casting熔模铸造：investment moulding蜡膜：cere离心铸造：centrifugal casting低压铸造：casting under low pressure差压铸造：counter-pressure casting陶瓷型铸造：shaw process 1.3 铸造工艺设计浇注位置：pouring position分型面：mould joint活块：loose piece起模：patter drawing型芯：core型芯撑：chaplet工艺参数：processing parameter下芯：core setting合型：mould assembly冒口：casting head 尺寸公差：dimensional tolerance尺寸公差带：tolerance zone机械加工余量：machining allowance铸孔：core hole非标准：nonstandard label 收缩率：rate of contraction线收缩：linear contraction体收缩：volume contraction起模斜度：pattern draft铸造圆角：curvingof castings芯头：core register芯头间隙：clearance芯座：core print seat 分型线：joint line分模线：die parting line1.4 铸造结构工艺性加强筋：rib reinforcement撒砂：stuccoing内腔：entocoele2 金属塑性加工塑性加工：plastic working塑性：plastic property锻造：forge work冲压：punching轧制：rolling拉拔：drawing挤压：extruding细化晶粒：grain refinement热锻：hit-forging温锻：warm forging 2.1 金属塑性加工理论基础塑性变形：plastic yield加工硬化：work-hardening韧性：ductility回复温度：return temperature再结晶：recrystallize再结晶退火：full annealing冷变形：cold deformation热变性：heat denaturation锻造比：forging ratio镦粗：upset拔长：pull out纤维组织：fibrous tissue 锻造性能：forging property可锻性：forgeability变形抗力：resistance of deformation化学成分：chemical constitution热脆性：hot brittleness 冷脆性：cold-shortness变形速度：deformation velocity应力状态：stress condition变形温度：deformation temperature过热：overheating过烧：burning脱碳：carbon elimination始锻温度：initiation forging temperature终锻温度：final forging temperature2.2 金属塑性加工方法自由锻：flat-die hammer冲孔：jetting弯曲：bend弯曲半径：bending radius切割：cut扭转：twist rotation错移：offsetting锻接：percussion基本工序：basic process辅助工序：auxiliary process精整工序：finishing process模锻：contour forging锻模：forging die 胎膜锻：fetal membrane forging剪床：shearing machine冲床：backing-out punch冲裁：blanking弹性变形：elastic distortion塑性变形：plastic yield剪切变形：shearing deformation最小弯曲半径：minimum bending radius曲率：angularity弯裂：rupture 回弹：rebound辊轧：roll forming辊锻：roll forging斜轧：oblique rolling 横轧：transverse rolling辗压：tamping drum挤压：extruding拉拔：draft2.3 塑性加工工艺设计工艺规程：process specification锻件图：forging drawing敷料：dressing锻件余量：forging allowance锻件公差：forging tolerance 工夹具：clamping apparatus加热设备：firing equipment加热规范：heating schedule冷却规范：cooling schedule后续处理：after treatment分模面：die parting face冲孔连皮：punching the wad模锻斜度：draft angle圆角半径：radius of corner圆饼类锻件：circumcresent cake-like forging长轴类锻件：long axis-like forging2.4 锻件结构工艺性锥体：cone斜面：cant空间曲线：curve in space粗糙度：degree of roughness2.5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接：welding铆接：riverting熔焊：fusion welding压焊：press welding 钎焊：braze welding3.1 焊接理论基础冶金：metallurgy电弧焊：arc welding气焊：acetylene welding电渣焊：electro-slag welding高能束焊：high energy welding电子焊：electronic welding激光焊：laser welding等离子焊：plasma welding 电弧：electric arc阳极区：anode region阴极区：negative polarity弧柱区：arc stream正接法：electrode negative method反接法：opposition method脱氧剂：deoxidizing agent焊缝：welded seam 焊缝区：weld zone熔合区：fusion area热影响区：heat-affected zone 脆性断裂：brittle fracture过热区：overheated zone正火区：normalized zone相变区：phase change zone焊接应力：welding stress收缩变形：contraction distortion角变形：angular deformation弯曲变形：bend deformation扭曲变形：warping deformation波浪变形：wave transformation反变形法：reversible deformation method刚性固定法：rigid fixing method预热：warming-up缓冷：slow cool焊后热处理：postweld heat treatment 矫形处理：shape-righting3.2 焊接方法埋弧焊：hidden arc welding气体保护焊：gas shielded arc welding氩弧焊：argon welding熔化极氩弧焊：consumable electrode argon welding钨极氩弧焊：argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊：CO2 gas shielded arc welding碳弧焊：carbon arc welding碳弧气刨：carbon arc air gouging电渣焊：electro-slag welding 高能焊：high grade energy welding等离子弧切割：plasma arc cutting (PAC)堆焊：bead weld电阻焊：resistance welding电焊：electric welding缝焊：seam welding压焊：press welding多点凸焊：multiple projection welding对焊：welding neck摩擦焊：friction welding扩散焊：diffusion welding硬钎料：brazing alloy软钎料：soft solder3.3 常用金属材料的焊接焊接性：weldability焊接方法：welding method焊接材料：welding material焊条：electrode焊剂：flux material碳素钢：carbon steel低碳钢：low carbon steel中碳钢：medium carbon steel高碳钢：high carbon steel低合金钢：lean alloy steel不锈钢：non-corrosive steel有色金属：nonferrous metal3.4 焊接工艺设计型材：sectional bar药皮：coating焊丝：soldering wire连续焊缝：continuous weld断续焊缝：intermittent weld应力集中：stress concentration焊接接头：soldered joint坡口：groove对接：abutting joint搭接：lap joint角接：corner joint 4 粉末冶金（power metallurgy）粉末冶金成品：finished power metallurgical product铁氧体：ferrite硬质合金：sintered-carbide高熔点金属：high-melting metal陶瓷：ceramic4.1 粉末冶金工艺理论基础压坯：pressed compact扩散：diffusion烧结：agglomeration固溶：solid solubility化合：combination4.2 粉末冶金的工艺流程制备：preparation预处理：anticipation还原法：reduction method电解法：electrolytic method雾化法：atomization松装密度：loose density 流动性：flowing power压缩性：compressibility筛分：screen separation 混合：compounding制粒：pelletization过烧：superburning欠烧：underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接：SHS welding热等静压：HIP准热等静压：PHIP5.1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造：high-pressure casting电磁泵：magnetic-pump压射成型：injection molding柱塞：plunger piston冲头：drift pin凝固法：freezing method挤压法：extrusion method转向节：knuckle pivot制动器：arresting gear5.2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固：freezing半熔融：semi-vitreous触变铸造：thixotropy casting触变锻造：thixotropy forging注射成型：injection molding5.3 其他金属成型新技术快速凝固：flash set非晶态：amorphous溢流法：press over system喷射沉积：ejecting deposit爆炸复合法：explosion cladding method扩散焊接：diffusion welding挤压：extruding轧制：roll down6 非金属材料成型技术6.1 高分子材料成型技术高分子材料：non-metal material耐腐蚀：resistant material绝缘：insulation老化：ageing耐热性：heat-durability粘弹性：viscoelasticity塑料：plastic material橡胶：rubber合成纤维：synthetic fibre涂料：covering material粘结剂：agglomerant 粘度：viscosity热塑性塑料：thermoplastic plastics热固性塑料：thermosetting plastic通用塑料：general-purpose plastics 工程塑料：engineering plastic薄膜：thin film增强塑料：reinforced plastics浇注塑料：pouring plastics注射塑料：injiection plastics挤出塑料：extrusion plastics吹塑塑料：blowing plastics模压塑料：die pressing plastics聚合物：ploymer semiconductor吸湿性：hygroscopic cargo定向作用：directional action生胶：green glue stock填料：carrier丁苯橡胶：SBR顺丁橡胶：BR 氯丁橡胶：CR丁腈橡胶：NBR硅橡胶：Q聚氨酯橡胶：U压延：calender硫化：sulfuration胶粘剂：adhesive胶接：glue joint刹车片：brake block零件修复：parts renewal蜂窝夹层：honeycomb core material6.2 工业陶瓷制品的成型技术干燥：drying坯料：blank润滑剂：anti-friction结合剂：binder热压铸：hot injiection moulding6.3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结：hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料：composite material树脂：resin7.1 金属复合材料的成型技术硼纤维：boron fiber钛合金：titanium alloy碳纤维：carbon filter等离子喷涂：plasma spraying浸渍法：immersion method锭坯：ingot blank7.2 聚合物基复合材料的成型技术晶须：whisker缠绕成形：enwind forming湿法缠绕：wet method enwind 7.3 陶瓷复合材料成型技术料浆：slurry溶胶-凝胶法：sol-gel method化学气相沉积：chemical vapor deposition (CVD)原位：in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金：powder metallurgy工程塑料：engineering plastics工程陶瓷：engineering ceramics。
常用的十大塑料成型工艺(优缺点介绍)
常⽤的⼗⼤塑料成型⼯艺（优缺点介绍）注射成型注射成型：⼜称注塑成型，其原理是将粒状或粉状的原料加⼊到注射机的料⽃⾥，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进⼊模具型腔，在模具型腔内硬化定型。
影响注塑成型质量的要素：注⼊压⼒，注塑时间，注塑温度⼯艺特点：优 点：1、成型周期短、⽣产效率⾼、易实现⾃动化2、能成型形状复杂、尺⼨精确、带有⾦属或⾮⾦属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围⼴缺 点：1、注塑设备价格较⾼2、注塑模具结构复杂3、⽣产成本⾼、⽣产周期长、不适合于单件⼩批量的塑件⽣产应⽤：在⼯业产品中，注射成型的制品有：厨房⽤品（垃圾筒、碗、⽔桶、壶、餐具以及各种容器），电器设备的外壳（吹风机、吸尘器、⾷品搅拌器等），玩具与游戏，汽车⼯业的各种产品，其它许多产品的零件等。
嵌件注塑嵌件注塑：嵌件成型（insertmolding）指在模具内装⼊预先准备的异材质嵌件后注⼊树脂，熔融的材料与嵌件接合固化，制成⼀体化产品的成型⼯法。
⼯艺特点：1、多个嵌件的事前成型组合，使得产品单元组合的后⼯程更合理化。
2、树脂的易成型性、弯曲性与⾦属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实的制成复杂精巧的⾦属塑料⼀体化产品。
3、特别是利⽤了树脂的绝缘性和⾦属的导电性的组合，制成的成型品能满⾜电器产品的基本功能。
4、对于刚性成型品、橡胶密封垫板上的弯曲弹性成型品，通过基体上注塑成型制成⼀体化产品后，可省去排列密封圈的复杂作业，使得后⼯序的⾃动化组合更容易。
双⾊注塑双⾊注塑：是指将两种不同⾊泽的塑料注⼊同⼀模具的成型⽅法。
它能使塑料出现两种不同的颜⾊，并能使塑件呈现有规则的图案或⽆规则的云纹状花⾊，以提⾼塑件的使⽤性和美观性。
⼯艺特点：1、核⼼料可以使⽤低黏度的材料来降低射出压⼒。
2、从环保的考虑，核⼼料可以使⽤回收的⼆次料。
3、根据不同的使⽤特性，如厚件成品⽪层料使⽤软质料，核⼼料使⽤硬质料或者核⼼料可以使⽤发泡塑料来降低重量。
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五、对模成形
❖ 对模成形:采用彼此配对的模具进行成形 ➢ 特点：制品复制性和尺寸准确性好,结构可以较复杂，
表面甚至可以刻花或刻字，厚度分布很大程度上依 赖于制品样式
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六、双片热成形
❖ 双片热成形:两片热片材放在两片模具的模框中间夹 紧,然后插入吹针吹入压缩空气，同时两个闭合模壁 处抽真空，使片材贴合于两模内腔而成形制品
➢ 冷坯成形：将压延、挤出或注射坯件加热后放入吹 塑模内吹塑成形
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8.2.1 工艺方法
一、挤出－吹塑工艺
1．挤出－吹塑工艺过程 ❖ 挤出吹塑:挤出制坯进行吹塑成为中空制品的工艺 ❖ 类型：单层直接挤坯－吹塑、多层共挤坯－吹塑、
➢ 速率过大，常因流动不足而制品偏凹或偏凸部位呈现厚 薄过度不匀
➢ 速率过小，因片材过度降温使变形能力下降而出现拉伸 裂纹
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❖ 牵伸速率确定应考虑片材成形时的温度
➢ 温度较高时,片材变形能力大，故牵伸速率可高一些
❖ 热压力随塑料品种、片材厚度和成形温度不同而有 所不同
➢ 聚合物分子刚性大、相对分子质量高、存在极性基团 及片材厚度大、成形温度低等，成形压力应较高
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8.1 热成形
8.1.1 工艺方法 8.1.2 工艺条件
❖ 热成形:塑料片材（通常1~2mm）裁剪、加热至高弹 态 ,然后加压使其紧贴模具型面，冷却定形和修整后 得制品
➢ 施加压力方法：片材两面形成气压差或者借助于机 械力或液压力
❖ 热成形制品：种类多，应用广（从日用与医用器皿 到电子电器仪表外壳、玩具、包装用具、车船构件、 化工设备、雷达罩和飞机舱罩等）
➢ 伸长率在某温度处出现极大值，强度随温度提高而逐 渐减小（适当强度下伸长率大，制品壁厚可以更薄， 可成形的深度较大）
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➢ 片温过低,制品轮廓清晰度和因次稳定性不佳 ➢ 片温度过高则聚合物热降解，制品变黄、性能下降和
失去光泽等。
片材实际加热温度一般比成形温度稍高 片材加热时间一般占热成形周期50%~80%
形（从片材顶部加压缩空气） ❖ 特点：制品结构比较鲜明，贴合面为精细部位，表
面光滑无瑕疵，光洁度较高，透明性不改变，但厚 薄差异 ❖ 应用：常用来制造飞机部件、仪器和天窗等
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(a) (b) (c)
(d) (e)
(f)
图8.1 典型的热成形工艺原理示意图
(a)真空成形 (b)覆盖成形 (c)柱塞助压真空成形
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三、柱塞助压成形
❖ 柱塞助压成形:柱塞助压真空成形和柱塞助压气压成形 ➢ 工艺过程：片材加热后用柱塞将热片材压入气体封闭的模
具型腔,然后从阴模底部抽吸（柱塞助压真空成形）或从柱 塞内孔通压缩空气（柱塞助压气压成形） ➢ 特点：制品厚度分布较均匀，其它特点与差压成形相似 ❖ 气胀柱塞助压成形：在柱塞下降之前从模底送进压缩空气， 使热片材预吹塑成适度上凸的泡状物，然后柱塞压下 ➢ 特点：是采用阴模成形得到厚度均匀制品的最好方法，特 别适合于大型的深度拉伸制品的制造
(d)真空回吸成形 (e)对模成形 (f) 双片热成形
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二、覆盖成形
❖ 覆盖成形:只采用阳模,靠液压力将阳模顶入热片材或 采用机械力将片材扣覆阳模上，完全密封后再抽真 空
➢ 特点：与差压成形相似，结构较鲜明，表面质量较 高，但是厚薄差异
➢ 应用：制造壁较厚和深度较大的制品，如家用电器 部件，如门、内衬件等
第八章 塑性成形
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8.1 热成形 8.2 中空吹塑成形 8.3 双向拉伸薄膜成形
❖ 塑 性 成 形 （ 二 次 成 形 ） :粘流态成形的型材为坯件, ~ T(或g T m)间再T 成f 形
❖ 热固性聚合物不能进行塑性成形，塑性成形仅适合 于热塑性聚合物
❖ 塑性成形：热成形、中空吹塑成形、拉幅薄膜的成 形和纤维的拉伸等
量脱模剂
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8.2 中空吹塑成形
8.2.1 工艺方法 8.2.2 工艺条件
中 空吹 塑 :借气体压力把模腔中热型坯吹胀成为中空 制品的方法
➢ 制品：各种液体的包装容器,如各种瓶、壶、桶等 ❖ （按型坯制造方法）中空吹塑工艺：挤出－吹塑法
和注射－吹塑法两种
➢ 热坯成形（常用）：挤出或注射型坯直接在热状态 送入吹塑模吹胀成形
加热条件应保证整个片材各处均匀升温:片材各处厚
度尽可能相等;现的问题是制品厚薄不均匀,原因分析: ❖ ①片材各部分所受的牵伸不同（差压成形最严重） ❖ ②牵伸和拖曳片材的速度快慢（抽鼓气速率、模框或辅
助柱塞等移动速率）
➢ 速率应尽量快（如抽鼓气孔改为长窄狭缝），有利成形 或缩短周期
➢ 特点：生产的中空制品的壁厚较均匀，还可生产双 色和厚度不同的制品
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8.1.2 工艺条件
❖ 热 成 形 工 艺 过 程 :片材准备、夹持、成形、冷却、脱模和 制品后处理等
❖ 加热、成形和冷却脱模是影响制品质量的重要环节
一、加热
❖ 加热要求：片材加热到合适温度,片材各处温度均匀
片材温度适中：热片材同时有很大伸长率和适当拉伸强度
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三、冷却脱模
❖ 冷却方式:内冷和外冷两种 ➢ 内冷是金属模内通水冷却,外冷有风冷法和空气－水
雾法等，可单独和组合使用 ❖ 冷却降温速率：塑料导热性越好，壁厚越薄，冷却降
温速率可越快 ➢ 降温速率过大，则冷却温度梯度过大而制品内应力大，
高拉伸区会因降温过快而出现裂纹 ❖ 热成形制品很少粘附模具：偶有粘模可在模具面涂适
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❖ 热成形优点:成形压力低,设备及工艺较简单，投资小， 生产效率高，能够制造面积较大的制品
➢ 缺点：需采用塑料片材作为坯件，后加工工序多，成 本较高
❖ 对于能够注射成形者多采用注射成形，而不采用热 成形
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8.1.1 工艺方法
一、差压成形
❖ 差压成形:最简单,采用措施使片材两面具有不同气压 ❖ 两种类型：真空成形（模具底部抽真空），加压成
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四、回吸成形
❖ 回吸成形:真空回吸成形和气胀真空回吸成形等 ➢ 特点：制品壁厚均匀、结可以较复杂 真空回吸成形：热片材吸进预定深度后将阳模伸进
凹 进 的 片 材 ,再从阳模顶部的气门抽真空将片材回吸 与阳模面贴合 气胀真空回吸成形：从箱底引入压缩空气使片材凸 成泡状物，再用阳模将泡状物压入箱内，然后从阳 模抽真空将片材回吸与阳模面贴合