第四章 非金属材料的成形.ppt

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1、第四章非金属材料的成形本章学习的根本目的是了解高分子材料、陶瓷材料、复合材料的主要成形方法及粉末冶金成形的工艺过程。了解有关成形设备等。第一节高分子材料的成形一、工程塑料的成形塑料——以合成树脂或天然树脂为原料，在一定温度和压力条件下可塑制成形的高分子材料。多数塑料以合成树脂为基本成分，一般含有添加剂（如填料、稳定剂、增塑剂、色料或催化剂等）。分类：热塑性塑料——受热呈熔融状态，可反复成形加工热固性塑料——成形后成为不熔不溶的材料通用塑料——聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯（应用广、价便宜）工程塑料——具有较高物理机械性能，应用于工程技术领域，

2、常用有ABS、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等。常用塑料1、ABS共聚物——（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯）耐化学腐蚀、表面硬度坚韧良好加工性能、染色性能优良的综合性能缺点——热变形温度较低、低温耐冲击性不够好，使用范围（温度）-40°~100℃应用范围广泛，如齿轮、轴承、泵叶轮、电话机、电视机、收录机、洗衣机、电冰箱、电子计算机外壳等。2、聚酰胺（俗称尼龙PA）主要品种：尼龙6尼龙66尼龙610尼龙1010MC尼龙特点——较高的机械强度，抗冲击韧性、自润滑、耐磨、耐疲劳、耐油性等不足——吸水率大，影响产品尺寸稳定性，长期连续使用温度→80℃左右。3、聚碳酸

3、脂（PC）透明、呈微黄色，突出的机械强度和良好的尺寸稳定性、耐蠕变性、耐热性、电绝缘性。——内应力大易开裂、高温易水解，使用温度范围：-100~130℃使用注射成形法加工，也可挤塑成型管、片、棒、型材等。4、聚甲醛（POM）表面光滑、有光泽的硬而质密的材料一种非常重要的工程塑料（均聚甲醛、共聚甲醛）使用温度范围-40°~100℃广泛应用于汽车工业、机械制造业、精密仪器、电子工业等。5、聚四氟乙烯（PTFE）“塑料王”-200℃下仍能保持韧性，260℃下能长期连续使用，主要用于耐化学腐蚀、耐磨密封件和电绝缘方面。6、聚苯醚（PPO）最小的吸水性和很

4、高的软化温度，长期连续使用温度-40°~150℃，但易发生应力开裂7、聚乙烯（PE）8、聚丙烯（PP）9、聚苯乙烯（PS）通用塑料、价格便宜，使用广泛9、环氧树脂（EP）热固性树脂10、聚氨脂（PUR）泡沫塑料应用最多11、酚醛树脂（PF）最早被人工合成的塑料材料塑件的生产顺序常用的注塑成形、挤塑成形、压制成形、中空成形、真空成形、缠绕成形等。一、注射成形又称注塑成形是将热塑性塑料或某些热固性塑料加工成零件的重要加工方法。主要设备——塑料注射成形机、塑料注射成形模具塑料注射成形基本动作a）合模注射b）注射保压及塑件冷却c）螺杆预塑与顶出塑件组成：

5、注射装置——使塑料在螺杆和料筒之间均匀受热、熔融、塑化成塑料熔体合模装置——完成塑料注射模具的开、闭，锁紧模具液压传动装置——电气控制系统——注射装置——螺杆、料筒、料斗、喷嘴、计量装置、螺杆传动装置、注射油缸、注射座移动油缸等。合模装置——模板、拉杆、合模机构、油缸、制品顶出装置、安全门工作过程：①闭模和锁模②注射——塑料熔体注入模具型腔（图a）③保压——（图b）④冷却和预塑化⑤脱模——（图c）更换模具，可在注射机上生产不同的注射件侧向抽芯的塑料注射模具（下图）[注]：影响成形和制品性能的重要影响因素注射温度模具温度注射压力保压时间注射成形可制

6、造各种形状复杂的注塑件（几克到几千克）生产率高，较高的精度，是工程塑料加工主要成形方法（二）压塑成形也称压制成形或模压成形设备——液压机、压塑成形模具主要用于热固性塑料的成形（如酚醛树脂、密胺树脂）成形原理——塑料原料直接加入高温的压塑模具型腔和加料室中，然后将模具闭合，原料在热和压力作用下→熔融流动，充满型腔→树脂与固化剂发生化学交联反应，在型腔中固化、定型成制品→固化定型后打开模具→取出制品。压制成形示意图1.压塑成形工艺过程2.压塑及模具3.模具的种类：溢流式、不溢式、半溢式压塑模具与注射模具相似，但无浇注系统，只有一加料室。注射成形——高

7、温、高压的塑料熔体进入型腔压制成形——凸、凹模对原料施加压力，迫使塑料在型腔流动，强度要求高。[注]压制成形主要控制因素——成形压力、模压温度、加料量部分热固性塑料成形压力及温度适合——成形流动性较差的、布基、纤维填充的热固性塑料。但生产周期长，效率低，不适合形状复杂、精度高的制品。（三）挤出成形用来生产管材、棒材、板材、型材、薄膜一条挤出生产线包括——挤出机、挤出模具、冷却定型装置、牵引装置、切割或卷取装置、控制系统1.挤出成形工艺过程2.挤出成形设备挤出机：挤压系统——螺杆、料筒、料斗传动系统加热、冷却系统螺杆是挤出机关键部件——塑料挤

8、出模具是挤出成形的关键工装，机头是挤出模具的主要部分[注]：挤出成形的基本工艺参数挤出机料筒温度、挤出模具温度、冷却定型温度、挤出机螺