非金属材料的成形

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1、非金属材料的成形课程名字材料成形概论老师王春欢学院数学与统计学院专业信息与计算科学姓名邓力伕学号11201010105一、非金属材料的定义非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，通常主要包括有机高分子材料、无机非金属材料和复合材料三大类。随着高新科学技术的发展，使用材料的领域越来越广，所提出的要求也越来越高。对于要求密度小、耐腐蚀、电绝缘、减振消声和耐高温等性能的工程构件，传统的金属材料已难以胜任。而非金属材料这些性能却冇着各自优势。另外，单一金属或非金属材料无法实现的性能,可通过复合材料得以实现。二、非金属材料的分类目前，非金属材料通常以其组成的主要成分分为无机

2、非金属材料、有机高分子材料及复合材料三大类。典型无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷。典型有机高分子材料：塑料、橡胶、化纤。典型复合材料：无机非金属材料基复合材料、冇机高分子材料基复合材料、金屈基复合材料。三、非金属材料的成形1•塑料的成形（1）注射成形注射成形也称注塑成形，是利用注射机将熔化的塑料快速注入模具屮，并固化得到各种塑料制品的方法。几乎所有的热塑性塑料（氟塑料除外）均可采用此法，也可用于某些热固性塑料的成形。注射成形占塑料件生产的30%左右，它具有能一次成形形状复杂件、尺寸精确、生产率高等优点；但设备和模具费用较高,主要用于大批量塑料件的生产。注射成形机常用的有

3、柱塞式和螺杆式两种。粉粒状原料从料斗加入料筒，柱塞推进时，原料被推入加热区，继而经过分流梭，通过喷嘴将熔融塑料注入模腔屮，冷却后开模即得塑料制品。注塑料制件从模腔屮取出后通常需进行适当的后处理，以消除塑料制件在成形时产生的应力、稳定尺寸和性能。此外，还有切除毛边和浇口、抛光、表面涂饰等。（2）挤出成形挤出成形是利用螺杆旋转加压（或柱塞加压）方式，连续地将塑化好的塑料挤进模具，通过一定形状的口模时，得到与口模形状相适应的塑料型材的工艺方法。挤出成形占塑料制品的30%左右，主要用于截而一定、长度大的齐种塑料型林如塑料管、板、棒、片、带、材和截面复杂的异形材。它的特点是能连续

4、成形、生产率高、模具结构简单、成本低、组织紧密等。除氟塑料外，几乎所冇的热塑性塑料都能挤出成形，部分热固性塑料也可挤出成形。粒状塑料从料斗送入螺旋推进室，然后由旋转的螺杆送到加热区熔融，并受到压缩；在螺旋力的作用下，迫使其通过具有一定形状的挤出模具，得到与口模截面形状相一致的型材；落到输送机皮带后用喷射空气或水使它冷却变硬得到固化的塑料制件。（3）压制成形压制成形又称压缩成形、压塑成形、模压成形等，是将固态的粒料或预制的片料加入模具中，通过加热和加压方法，使其软化熔融，并在压力的作用下充满模腔，固化后得到塑料制件的方法。压制成形主要用于热固性塑料，如酚醛、环氧、有机硅等

5、；也能用于压制热集性集料聚四氟乙烯制詁和聚氯乙烯（PVC）唱片。与注射成形相比，压制成形设备、模具简单，能生产大型制品；但生产周期长、效率低，较难实现口动化，难以生产厚壁制品及形状复杂的制品。（4）吹塑成形吹塑成形（屈于塑料的二次加工）是借助压缩空气使空心塑料型坯吹胀变形,并经冷却定型后获得塑料制件的加工方法。其方法主要冇屮空吹塑成形和薄膜吹塑成形。将具有一定温度的挤出或注射的管状型坯置于对开吹塑模中，合上模具,通过吹管吹入压缩空气，将型坯吹胀后使之紧贴模壁，经保压、冷却定型后开模取出中空制件。（5）浇铸成形塑料的浇铸成形类似于金属的铸造成形。即将处于流动状态的高分子材

6、料或单体材料注入特定的模貝•中，在一定条件卜•使Z反应、固化，并成形得到与模貝形腔相一致的塑料制件的加工方法。这种成形方法设备简单，不需或稍许加压，对模具强度要求低，生产投资少，可适用于各种尺寸的热塑性和热固性塑料制件。但塑料制件精度低，生产率低，成形周期氏。（6）气体辅助注塑成形气体辅助注塑成形（简称气辅成形）是塑料加工领域的一种新方法。气辅成形工艺大致可分为3种方式：A）屮空成形，即将犁料熔体射入模具型腔，充填到型腔体积的60%-70%吋，停止注射，开始注入气体，直至保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类的厚壁塑料制品。B）短射，即将塑料熔体充填到型腔体

7、积的90%-98%时，开始进气。该方法主耍用于较大平面的厚壁或偏壁制品。C）满射，即将塑料熔体充填至完全充满型腔时才注入气体，由气体填充因熔体体积收缩而产生的空间，并将气体保压和熔体保压配合使用，使制品翘曲变形大大降低，用于较大平面的薄壁制品成型，其工艺控制较复杂。前两种方法也称为缺料气辅注射法，后者称为满料气辅注射法。气辅工艺包扌舌如下四个阶段:第一阶段，塑料注射。熔体进入型腔，遇到温度较低的模壁，形成一个较薄的凝固层；第二阶段：气体入射。惰性气体进入熔融的塑料，推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔；第三阶段：气体入射。气体继续推动塑