高分子材料成形工艺--塑性成形

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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

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。

轻松看懂24种塑料加工工艺

轻松看懂24种塑料加⼯⼯艺注塑⼀种⼯业产品⽣产造型的⽅法。

产品通常使⽤橡胶注塑和塑料注塑。

注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。

注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利⽤塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注塑成型是通过注塑机和模具来实现的。

挤出物料通过挤出机料筒和螺杆间的作⽤，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头⽽制成各种截⾯制品或半制品的⼀种加⼯⽅法。

吹塑也称中空吹塑，是⼀种发展迅速的塑料加⼯⽅法。

热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态），置于对开模中，闭模后⽴即在型坯内通⼊压缩空⽓，使塑料型坯吹胀⽽紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。

吸塑⼀种塑料加⼯⼯艺，主要原理是将平展的塑料硬⽚材加热变软后，采⽤真空吸附于模具表⾯，冷却后成型，并应⽤于各⾏各业的⼀种技术⼯艺。

模压成型⼜称压制成型或压缩成型，是先将粉状、粒状或纤维状的塑料放⼊成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压⽽使其成型并固化的作业。

模压成型可兼⽤于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。

压延成型将熔融塑化的热塑性塑料通过两个以上的平⾏异向旋转辊筒间隙，使熔体受到辊筒挤压延展、拉伸⽽成为具有⼀定规格尺⼨和符合质量要求的连续⽚状制品，最后经⾃然冷却成型的⽅法。

压延成型⼯艺常⽤于塑料薄膜或⽚材的⽣产。

发泡成型是在发泡材料（PVC，PE和PS等）中加⼊适当的发泡剂，使塑料产⽣微孔结构的过程。

⼏乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，发泡成型已成为塑料加⼯中⼀个重要领域。

微发泡技术流程图（来源：ofweek）微发泡技术流程图缠绕成型⼯艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照⼀定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。

层压成型是指在加热、加压下把多层相同或不同材料结合整体的成型加⼯⽅法。

常⽤于塑料加⼯，也⽤于橡胶加⼯。

涂覆成型是利⽤塑性溶胶或有机溶胶涂覆与布或纸等基材的表⾯，制成仿⽪⾰制品、漆布或塑料壁纸等，或将粉状塑料涂覆与⾦属表⾯的⼯艺。

材料加工和成形工艺

材料加工和成型工艺绪论1.材料、能源、信息现代技术和现代文明的三大支柱。

2.材料:指那些能够用于制造结构、器件或其它有用产品的物质。

3.工程材料分类，据组成与结构特点分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料；据性能特征分为：结构材料、功能材料；据用途分为：建筑材料、能源材料、机械工程材料、电子工程材料。

4.结构材料:是以力学性能为主的工程材料的统称，主要用于制造工程建筑中的构件、机械装备中的支撑件、连接件、运动件、传动件、紧固件、弹性件及工具、模具等。

5.功能材料:是指以物理性能为主的工程材料，即指在电、磁、声、光、热等方面有特殊性能或在其作用下表现出特殊功能材料。

6.材料加工:指材料的成型加工及强化、改性和表面技术的应用等。

7.材料的加工和改性是挖掘材料性能的潜力和充分发挥材料效能的主要手段。

8.表面技术:指通过施加覆盖层或改变表面形貌、化学组分、相组成、微观结构、缺陷状态，达到提高材料抵御环境作用的能力或赋予材料表面某种功能特性的材料工艺技术。

第一章材料的力学行为和性能1.材料的性能包括使用性能和工艺性能。

2.使用性能分为物理性能、化学性能、力学性能。

3.物理性能:包括材料的密度、熔点、热膨胀性、导电性、导热性及磁性等；化学性能:指材料在不同条件下表现出来的各种性能，如化学稳定性、抗氧化性、耐蚀性等；力学性能:材料在力的作用下表现出来的各种性能，主要是弹性、塑性、韧性和强度。

4.工艺性能:指材料对某种加工工艺的适应性，包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理工艺性和切削加工性等。

5.工程构件、机械零件在使用过程中的主要功能是传递各种力和能。

6.力学行为:材料在载荷作用下的表现。

7.弹性变形:当物体所受外力不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态，这种变形称为弹性变形。

8.塑性变形（残余变形）:当外力增加到一定书之后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来，这是材料进入塑性变形阶段，所保留的变形称塑性变形或残余变形。

材料受迫成形工艺技术

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粉末锻造成形工艺过程
粉末制取
模压成形
型坯烧结
后续处理
锻造
锻前加热
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粉末锻造件优点：
• 能源消耗低，材料利用率高为普通锻造能耗49%，材料利用率达90%，普通锻造仅40-60%；
• 锻件精度高，力学性能好组织无偏析，无各向异性；
• 疲劳寿命高比普通锻造提高20%，高速钢工具寿命可提高两倍以上。
d)铸件
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特种铸造技术类型：压力铸造、低压铸造、熔模铸造真空铸造、挤压铸造等。压力铸造：金属模，以压力浇注取代重力浇注，铸件精确、表面光洁、内部致密。
金属模压铸机压铸过程
a)合型
b)压铸 c)开型
1-压射冲头 2-压室 3-液体金属 4-定型 5-动型 6-型腔 7-浇道 8-余斜
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清洁（绿色）铸造技术 •洁净的能源以感应电炉代替冲天炉，减轻对空气的污染 •无砂和少砂铸造如压力铸造、金属型铸造、挤压铸造等 •清洁无毒材料使用无毒无味变质剂、精炼剂、粘结剂等 •高溃散性型砂工艺树脂砂、酯硬化水玻璃砂工艺 •废弃物再生和综合利用铸造旧砂再生回收、熔炼炉渣处理和综合利用
德国 MACMAsoft 软件，英国 Procast 软件，清华大学 Flsoft 软件等。
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二. 精确高效金属塑性成形工艺
1.精密模锻利用模锻设备锻造出锻件形状复杂、精度高的模锻工艺，其尺寸精度可达到IT12~15,表面粗糙度可为Ｒａ３.２~ 1.6um
锥齿轮的精密模锻工艺 a)下料 b)普通模锻 c)精密模锻
整体压缩法的模具动作
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3. 模具滑合成形法适用于中空制品和不同材料复合体
模具滑合成形法的模具动作过程

材料成形工艺第一章材料成形工艺的发展概况、作用、特点及发展趋势

四、材料成形工艺的分类
根据材料种类和成形方法的不同，材料成形工艺大致的分类如图１-１所示。此外，若按制件的机械加工余量及公差大小，还可分为一般铸锻成形和精密成形。
材料成形固态金属塑性成形体积金属成形自由锻胎模锻模锻开式模锻闭式模锻特种模锻板料金属成形弯曲冲裁拉深特种成形液态金属铸造成形重力作用下铸造金属型铸造砂型铸造熔模铸造消失模铸造外力作用下铸造离心力铸造压力铸造挤压铸造反重力铸造金属材料连接成形压焊电阻焊摩擦焊熔焊电弧焊 (熔焊的主要方法)钎焊钎焊高分子材料成形塑料成型挤出成型注射成型中空成型压缩成型橡胶成形压铸成形压制成形注压成形压出成形分类的作用主要是为了制订成形方案和模具、模型与工装设计。显然，类型相同和相近的工艺其成形工艺方案、模具或模型与工装设计方法相同或相近。
目前，精化毛坯应用广泛，例如精密铸件、精密锻件、板料精密冲裁件等。精密成形较为普遍的方法是，将零件上难于进行切削加工的、形状复杂的部分采用精密成形工艺，使其完全达到最终形状与尺寸精度，而其余容易采用切削加工的部分，仍采用切削加工方法使其达到最终要求。近年来，有的齿轮加工就采用这一方法，即齿形采用精铸或精锻，而小花键孔和一些窄的台阶面均采用切削加工，效果良好。
二、材料成形工艺的作用和地位
材料成形工艺在汽车、拖拉机与农用机械、工程机械、动力机械、起重机械、石油化工机械、桥梁、冶金、机床、航空航天、兵器、仪器仪表、轻工和家用电器等制造业中，起着极为重要的作用。它是实现这些行业中的铸件、锻件、钣金件、焊接件、塑料件和橡胶件等生产的主要方式和方法。材料成形工艺是整个制造技术的一个重要领域，金属材料约有 70%以上需经过铸、锻、焊成形加工才能获得所需制件，非金属材料也主要依靠成形方法才能加工成半成品或最终产品。

一分钟掌握十大塑料成型工艺

一分钟掌握十大塑料成型工艺一、注塑成型（一）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。

（二）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。

（三）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。

工程材料与成形技术基础

工程材料与成形技术基础一、工程材料的定义和分类1.1 工程材料的定义工程材料是指在各种工程项目中使用的各种物质，包括金属、非金属、有机材料等。

1.2 工程材料的分类工程材料可以根据其组成、用途、特性等不同方面进行分类。

常见的工程材料分类包括： 1. 金属材料 2. 粘土材料 3. 混凝土材料 4. 高分子材料 5. 玻璃材料 6. 陶瓷材料 7. 复合材料二、工程材料的性能与选用2.1 力学性能工程材料的力学性能包括强度、刚度、韧性、硬度等指标，这些指标对于工程结构的安全性和可靠性至关重要。

2.2 耐久性工程材料的耐久性是指其在不同环境下长期使用的能力，包括耐热性、耐寒性、耐腐蚀性等。

2.3 加工性能工程材料的加工性能包括可塑性、可焊性、可锻性等指标，这些指标影响着工程材料的成形过程和成形性能。

三、工程材料的成形技术3.1 塑性成形技术塑性成形技术是指通过对工程材料的塑性变形来实现其形状的改变，常见的塑性成形技术包括挤压、拉伸、冲压、滚压等。

3.2 焊接技术焊接技术是将两个或多个工程材料通过加热或加压的方式连接在一起，常见的焊接技术包括电弧焊、气体焊、激光焊等。

3.3 铸造技术铸造技术是将熔化的工程材料倒入铸型中，通过凝固形成所需的形状，常见的铸造技术包括砂型铸造、压力铸造、熔模铸造等。

3.4 热处理技术热处理技术是通过对工程材料的加热或冷却处理来改变其组织和性能，常见的热处理技术包括淬火、回火、退火等。

四、工程材料与成形技术的应用4.1 汽车制造工程材料与成形技术在汽车制造中起着重要作用，如汽车车身的制造和焊接、发动机零件的铸造等。

4.2 建筑工程工程材料与成形技术在建筑工程中广泛应用，如混凝土构件的浇筑、钢结构的焊接、玻璃幕墙的制作等。

4.3 电子产品制造工程材料与成形技术在电子产品制造中也有重要应用，如电路板的制造和焊接、塑料外壳的注塑成形等。

4.4 航空航天工程材料与成形技术在航空航天领域扮演着重要角色，如航空发动机的制造、航天器的结构成形等。

“塑料成型工艺与模具设计”课程思政的研究与实施

要从事聚合物纳米复合材料的制备及成型研究；江鸿（1978—），女，四川德阳人，博士，上海理工大学材料科学与工
程学院硕士生导师，主要从事材料精密成型及多尺度模拟研究；熊巍（1982—），男，上海人，上海理工大学机械工程
学院2016级博士研究生，上海理工大学材料科学与工程学院实验师，研究方向为机械智能加工与制造。
. All制R品i成gh型t加s工R、es成e型rv设e备d.和模具的设计与制造及
新材料研发的高级工程技术人才。“塑料成型工艺与模具设计”的具体课程目标如下。
课程目标中，首先需要学生理解塑料材料在成型过程中的结构演变及对制品性能的影响，能根据塑料材料的结构特性分析成型过程，能够理解塑料材料成型过程中温度、压力、时间等工艺参数对成型质量和成型过程的影响规律。在此基础上，学生需要理解成型模具的结构类型、工作方式及成型设备的选择，掌握塑料模具各个部件的工作原理和结构设计要点，能够结合工程实际，提出塑料成型工艺方案，设计模具结构，并能够对结果进行分析。此外，需要学生在塑料成型工艺方案和模具结构设计等多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，能够从塑料材料及社会可持续发展的影响。
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2021 年 2 月第7期
教育教学论坛 EDUCATION TEACHING FORUM
Feb. 2021 No.7
环节和考核方式，并通过反馈持续改进，研究课程思政在“塑料成型工艺与模具设计”专业课程中的具体实施路径，形成一套具有工程教育特点的专业课程的思政内容，对于材料成型及控制工程等工科专业的课程建设和专业发展有着积极的借鉴意义。
一、课程思政的目标上海理工大学材料成型及控制工程专业的培养目标为“本专业培养在材料成型及控制工程领域扎实掌握金属塑性成形、高分子及复合材料成型的基础理论，精通典型材料成型工艺、模具 CAD/CAE/CAM、成型设备及控制技术，培养具有一定工程能力、创新精神和国际视野的材料成型及控制工程卓越人才，能够在材料加工及先进制造领域从事科学研究、设计开发、生产制造和管理的专门人才”。针对“塑料成型工艺与模具设计”作为专业核心课程的特点，制定出课程目标。“塑料成型工艺与模具设计”课程是研究塑料材料的外部形状、内部组织结构与性能，以及成型过程控制和模具设计的应用技术学科，培养的是从事材料

工程材料及成形工艺基础期末试题三及答案

工程材料及成形工艺基础期末试题三及答案一、填空题（每空1分，共20分）1. 影响合金充型能力的主要因素有（）、（）、（）等。

2. 金属塑性成形的方法有（）、（）、（）、（）和（）等五种。

3. 焊接热源主要有（）、（）、（）、（）、（）、（）和（）等。

4. 塑料的成形工艺性能主要包括（）、（）、热敏性和吸水性四种类型。

5. 工程材料选择的依据包括保证（）的原则、（）的原则和（）的原则三个方面。

二、选择题（每空2分，共10分）1. 当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（）可省去型芯。

a.压力铸造；b.熔模铸造；c.离心铸造2. 区别冷变形和热变形的依据是（）。

a.变形时是否有加热；b.变形温度的高低；c.变形后是否有加工硬化组织。

3. 随温度下降从奥氏体中析出的渗碳体称为（），从铁素体中析出的渗碳体称为（）。

a.一次渗碳体；b.二次渗碳体；c.三次渗碳体。

4. 常温下金属的晶粒越细，则力学性能是（）。

a.强度越高，塑性越好；b.强度越高，塑性越差；c.强度越低，塑性越差。

5. 金属型铸造适用于（）生产。

a.大批、大量；b.小批量；c.成批、大量、也可单件。

三、名词解释（每题3分，共30分）1. 金属液态成形2. 金属塑性成形3. 焊接成形4. 有机高分子材料制品的成形5. 快速成形技术6. 材料的工艺性能7.焊接性8.铸造9.加工硬化四、判断题（每题1.5分，共9分）1.接近共晶成分的合金，流动性最好。

（）2.由于可锻铸铁的塑性比灰铸铁好，所以是可以锻造的铸铁。

（）3.砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造相比，大批生产时压力铸造的生产率最高。

（）4.承受重载荷的重要零件，例如轴、齿轮、连杆等大多采用锻件毛坯。

（）5.灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。

（）6.在室温下进行金属变形加工，称为冷加工。

（）五、问答题（共31分）1．钨的熔点为3380 ℃，铅的熔点为327 ℃，试计算钨及铅的再结晶温度。