第十章非金属材料及其成型
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第十章非金属材料及其成型
部分塑料的性能
密度 g·cm—3
拉伸强度 Mpa
性能指标
伸长率 冲击韧度 体积电阻 线胀系数
%
kJ·m-2
率
10-5℃
低压PE 0.94~0.96 10~16
15~100 10~30
PP
0.90~0.91 30~39
≥200
2.2~2.5
硬质PVC 1.35~1.45 35~56
挤出成形适用于热塑性塑料，而且采用干法塑化和螺杆式挤出 机。成形特点是：成形过程是连续的，生产率高，制品内部组织 均衡致密。尺寸稳定性高，模具结构简单，制造维修方便，成本 低。此外，挤出成形工艺还可用于塑料的着色、造粒和共混改性 等。
挤出成型剖面图
第十章非金属材料及其成型
压制成形及其特点
压制成形又称压缩成型或模压成形，是塑料加工中最传统的 工艺方法。压制成形通常用于热固性塑料的成形。因为热塑性塑 料在压制时模具需要交替地加热与冷却，生产周期长，故热塑性 塑料的成形常以注射成形更为经济，只有在成形较大平面的热塑 性塑料制品时才采用压制成形方法。压制成形的主要特点是：设 备和模具结构简单，投资少，可以生产大型制品，尤其是有较大 平面的平板类制品，也可以利用多槽模大量生产中、小型制品。 制品的强度高。但压制成形的生产周期长，效率低，劳动强度大， 难以实现自动化。
第十章 非金属材料及其成型
10。1 工程塑料及成型 10。2 橡胶及成型 10。3 胶粘剂及粘接成型工艺 10。4 工业陶瓷及成型 10。5 复合材料及其成型
第十章非金属材料及其成型
10·1 工程塑料及成型
10·1·1 塑料的组成及特点 组成：合成树脂、添加剂（填料、增强材料、增塑剂、固化剂、
润滑剂、稳定剂、着色剂、阻然剂）20～50% 特点：密度小、耐腐蚀、电绝缘性、耐磨和减磨性好、成型性好
压制成形主要设备
压制成形主要设备是压机和模具 . 压机多数为液压机，吨位 自几十吨至几百吨不等。压制成形用的模具按其结构特征可分为 三类；溢式、不溢式和半溢式模具，其中以半溢式模具用得最多。 下图为溢式塑模示意图.
溢式塑模闭模后多余 的塑料将从溢料缝溢出并 与型腔内部的塑料仍有连 接，脱模后就附在制品上 成为毛边。该种模具适于 压制扁平或近于碟型的制 品。加料量不作精确要求， 只要稍有盈余便可。
缺点是：强度硬度低、耐热性差、易老化、易蠕变 10·1·2 常用工程塑料
1、热塑性塑料 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰氨 （PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、ABS塑料、 聚四氟乙烯（F-4） 2、热固性塑料 酚醛塑料（PF）、氨基塑料（UF）、环氧塑料（EP）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
压制成形过程
压制成形过程示意图
热固性塑料压制成形 是将粉状、粒状或纤维状的 热固性塑料放入成型温度下 的模具型腔中，然后闭模加 压，在温度和压力作用下， 热固性塑料转为熔融的粘流 态，并在这种状态下流满型 腔而取得型腔所赋予的形状， 随后发生交联反应，分子结 构由原来线型分子结构转变 为网状分子结构，塑料也由 粘流态转化为玻璃态，即硬 化定型成塑料制品，最后脱 第十章非金属材料及其模成型取出制品。
吹塑成形的设备是注射机、挤出机、模具及模具中 的冷却系统。
第十章非金属材料及其成型
吹塑成形过程（静态）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
吹塑成形过程（动态）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
浇铸成形
塑料的浇铸成形是借鉴液态金属浇铸成型的方法而形 成的。其成型过程是将已准备好的浇铸原料（通常是单体 经初步聚合或缩聚的浆状物或聚合物与单体的溶液等）注 入一定的模具中并使其固化（完成聚合或缩聚反应），从 而获得与模具型腔相吻合的塑料制品。浇铸时原料是在重 力作用下充满型腔的，故称为静态浇铸成型。若改变原料 的受力形式，又可发展成其它的浇铸成型方法，如嵌铸成 型、离心浇铸成型、搪塑和滚塑成型等。
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
不溢式塑模示意图
第十章非金属材料பைடு நூலகம்其成型
半溢式塑模示意图
无支承面半溢出式塑模示意图
第十章非金属材料及其成型
吹塑成形特点及设备
吹塑成形包括注射吹塑成形和挤出吹塑成形两种。 它是借助压缩空气，使处于高弹态或粘流态的中空塑料 型坯发生吹胀变形，然后经冷却定型获得塑料制品的方 法。塑料型坯是用注射成形或用挤出成形生产的。
模具
顶出
第十章 非金属材料及其成形
注射模结构
第十章非金属材料及其成型
挤出成形
挤出成形又称挤塑成形。主要用于生产棒材、板材、线材、薄 膜等连续的塑料型材.。
挤出成形过程总体可分两个阶段：第一阶段是使固态塑料塑 化（即使塑料转变成粘流态）并在加压情况下使其通过特殊形状 的口模而成为截面与口模形状相似的连续体；第二阶段是用适当 的处理方法使挤出具有粘流态的连续体转变为玻璃态的连续体， 即得到所需型材或制品。
一）。 及少用于热固性塑料的成型。 特点：生产率高、周期短、对热塑性塑料的适应性强、 生产中易于实现自动化、能一次成型形状复杂、 精度高、带有嵌件的塑料制品。 注射成型设备：柱塞式注射机或螺旋式注射机★
第十章非金属材料及其成型
注射机和塑模的剖面图
工作过程：原料
料斗 料筒 喷嘴 (见动画）
第十章非金属材料及其成型
10·1·3 工程塑料的成型技术
1、成型工艺 （1）注射成型 （2）挤出成型★ （3）压制成型★ （4）吹塑成型★ （5）浇铸成型★ （6）压延成型★ 2、塑料成型后的机械加工和修饰★ 3、塑料制品的结构工艺性★
第十章非金属材料及其成型
注射成型
注射成型又称注塑模塑或注射法。 应用：热塑性塑料（是热塑性塑料的重要的成型方法之
200~400 ——
第十章非金属材料及其成型
有机玻璃 1.17~1.19 55~77
2.5~6.0 12~14
≥1016 ≥1016 ≥1016 1018 1016 1014 1014 1016 1017~1018 ≥1015
11~13 10~12 5~18.5 6~8 10 7.9~807 8~10 6~7 10 7.0
2~40
22~108
PS
1.04~1.09 35~84 7.0~7.5 0.5~1.0
ABS
1.05
35
5~70
53
尼龙6
1.13~1.15 54~78
150~250 301
均POM 1.43
70
15
7.6
PC
1.18~1.20 66~70 50~100 64~75
F-4
2.10~2.20 16~32
部分塑料的性能
密度 g·cm—3
拉伸强度 Mpa
性能指标
伸长率 冲击韧度 体积电阻 线胀系数
%
kJ·m-2
率
10-5℃
低压PE 0.94~0.96 10~16
15~100 10~30
PP
0.90~0.91 30~39
≥200
2.2~2.5
硬质PVC 1.35~1.45 35~56
挤出成形适用于热塑性塑料，而且采用干法塑化和螺杆式挤出 机。成形特点是：成形过程是连续的，生产率高，制品内部组织 均衡致密。尺寸稳定性高，模具结构简单，制造维修方便，成本 低。此外，挤出成形工艺还可用于塑料的着色、造粒和共混改性 等。
挤出成型剖面图
第十章非金属材料及其成型
压制成形及其特点
压制成形又称压缩成型或模压成形，是塑料加工中最传统的 工艺方法。压制成形通常用于热固性塑料的成形。因为热塑性塑 料在压制时模具需要交替地加热与冷却，生产周期长，故热塑性 塑料的成形常以注射成形更为经济，只有在成形较大平面的热塑 性塑料制品时才采用压制成形方法。压制成形的主要特点是：设 备和模具结构简单，投资少，可以生产大型制品，尤其是有较大 平面的平板类制品，也可以利用多槽模大量生产中、小型制品。 制品的强度高。但压制成形的生产周期长，效率低，劳动强度大， 难以实现自动化。
第十章 非金属材料及其成型
10。1 工程塑料及成型 10。2 橡胶及成型 10。3 胶粘剂及粘接成型工艺 10。4 工业陶瓷及成型 10。5 复合材料及其成型
第十章非金属材料及其成型
10·1 工程塑料及成型
10·1·1 塑料的组成及特点 组成：合成树脂、添加剂（填料、增强材料、增塑剂、固化剂、
润滑剂、稳定剂、着色剂、阻然剂）20～50% 特点：密度小、耐腐蚀、电绝缘性、耐磨和减磨性好、成型性好
压制成形主要设备
压制成形主要设备是压机和模具 . 压机多数为液压机，吨位 自几十吨至几百吨不等。压制成形用的模具按其结构特征可分为 三类；溢式、不溢式和半溢式模具，其中以半溢式模具用得最多。 下图为溢式塑模示意图.
溢式塑模闭模后多余 的塑料将从溢料缝溢出并 与型腔内部的塑料仍有连 接，脱模后就附在制品上 成为毛边。该种模具适于 压制扁平或近于碟型的制 品。加料量不作精确要求， 只要稍有盈余便可。
缺点是：强度硬度低、耐热性差、易老化、易蠕变 10·1·2 常用工程塑料
1、热塑性塑料 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰氨 （PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、ABS塑料、 聚四氟乙烯（F-4） 2、热固性塑料 酚醛塑料（PF）、氨基塑料（UF）、环氧塑料（EP）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
压制成形过程
压制成形过程示意图
热固性塑料压制成形 是将粉状、粒状或纤维状的 热固性塑料放入成型温度下 的模具型腔中，然后闭模加 压，在温度和压力作用下， 热固性塑料转为熔融的粘流 态，并在这种状态下流满型 腔而取得型腔所赋予的形状， 随后发生交联反应，分子结 构由原来线型分子结构转变 为网状分子结构，塑料也由 粘流态转化为玻璃态，即硬 化定型成塑料制品，最后脱 第十章非金属材料及其模成型取出制品。
吹塑成形的设备是注射机、挤出机、模具及模具中 的冷却系统。
第十章非金属材料及其成型
吹塑成形过程（静态）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
吹塑成形过程（动态）
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
浇铸成形
塑料的浇铸成形是借鉴液态金属浇铸成型的方法而形 成的。其成型过程是将已准备好的浇铸原料（通常是单体 经初步聚合或缩聚的浆状物或聚合物与单体的溶液等）注 入一定的模具中并使其固化（完成聚合或缩聚反应），从 而获得与模具型腔相吻合的塑料制品。浇铸时原料是在重 力作用下充满型腔的，故称为静态浇铸成型。若改变原料 的受力形式，又可发展成其它的浇铸成型方法，如嵌铸成 型、离心浇铸成型、搪塑和滚塑成型等。
第十章非金属材料及其成型
第十章 非金属材料及其成形
不溢式塑模示意图
第十章非金属材料பைடு நூலகம்其成型
半溢式塑模示意图
无支承面半溢出式塑模示意图
第十章非金属材料及其成型
吹塑成形特点及设备
吹塑成形包括注射吹塑成形和挤出吹塑成形两种。 它是借助压缩空气，使处于高弹态或粘流态的中空塑料 型坯发生吹胀变形，然后经冷却定型获得塑料制品的方 法。塑料型坯是用注射成形或用挤出成形生产的。
模具
顶出
第十章 非金属材料及其成形
注射模结构
第十章非金属材料及其成型
挤出成形
挤出成形又称挤塑成形。主要用于生产棒材、板材、线材、薄 膜等连续的塑料型材.。
挤出成形过程总体可分两个阶段：第一阶段是使固态塑料塑 化（即使塑料转变成粘流态）并在加压情况下使其通过特殊形状 的口模而成为截面与口模形状相似的连续体；第二阶段是用适当 的处理方法使挤出具有粘流态的连续体转变为玻璃态的连续体， 即得到所需型材或制品。
一）。 及少用于热固性塑料的成型。 特点：生产率高、周期短、对热塑性塑料的适应性强、 生产中易于实现自动化、能一次成型形状复杂、 精度高、带有嵌件的塑料制品。 注射成型设备：柱塞式注射机或螺旋式注射机★
第十章非金属材料及其成型
注射机和塑模的剖面图
工作过程：原料
料斗 料筒 喷嘴 (见动画）
第十章非金属材料及其成型
10·1·3 工程塑料的成型技术
1、成型工艺 （1）注射成型 （2）挤出成型★ （3）压制成型★ （4）吹塑成型★ （5）浇铸成型★ （6）压延成型★ 2、塑料成型后的机械加工和修饰★ 3、塑料制品的结构工艺性★
第十章非金属材料及其成型
注射成型
注射成型又称注塑模塑或注射法。 应用：热塑性塑料（是热塑性塑料的重要的成型方法之
200~400 ——
第十章非金属材料及其成型
有机玻璃 1.17~1.19 55~77
2.5~6.0 12~14
≥1016 ≥1016 ≥1016 1018 1016 1014 1014 1016 1017~1018 ≥1015
11~13 10~12 5~18.5 6~8 10 7.9~807 8~10 6~7 10 7.0
2~40
22~108
PS
1.04~1.09 35~84 7.0~7.5 0.5~1.0
ABS
1.05
35
5~70
53
尼龙6
1.13~1.15 54~78
150~250 301
均POM 1.43
70
15
7.6
PC
1.18~1.20 66~70 50~100 64~75
F-4
2.10~2.20 16~32