高分子材料成形工艺.ppt

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1、第八章 高分子材料成形工艺第一节 高分子材料成形原理 一、高分子材料的结构一、高分子材料的结构 高分子的链状结构主要有线型、支链型和体型等三种高分子的链状结构主要有线型、支链型和体型等三种类型，如类型，如图图8-18-1所示。所示。第八章第八章 高分子材料成形工艺高分子材料成形工艺 1 1线线型型分分子子链链 各各链链节节以以共共价价键键连连接接成成细细长长线线型型长长链链分分子子，像像一一根根长长线线，但但通通常常不不是是直直线线，而而是是卷卷曲状或线团状。曲状或线团状。2 2支支链链型型分分子子链链 在在主主链链上上以以共共价价键键连连接接着着相相当当数数量量的的长长短短不不一一的的支支链

2、链，其其形形状状有有树树枝枝形形、梳梳形形、线团支链形。线团支链形。3 3体体型型(网网型型或或交交联联型型)分分子子链链 它它是是在在线线型型或或支支链链型型分分子子链链之之间间，沿沿横横向向通通过过链链节节以以共共价价键键连连接接起起来，产生交联而呈三维网状结构。来，产生交联而呈三维网状结构。第一节第一节 高分子材料成形原理高分子材料成形原理二、高分子链内旋转构象及其柔顺性二、高分子链内旋转构象及其柔顺性 由由于于大大多多数数高高分分子子的的主主链链都都存存在在着着许许多多单单键键，单单键键是是由由电电子子组组成成，其其电电子子云云轴轴性性对对称称分分布布，因因此此高高分分子子在在运运动动

3、时时C-CC-C单单键键可可以以绕绕轴轴旋旋转转，称称为为内内旋旋转转。图图8-28-2为为碳碳链链高高分分子子链链的的内内旋旋转转示示意意图。图。第一节第一节 高分子材料成形原理高分子材料成形原理三三、高高 聚聚 物物 的的 聚聚 集集 态态（Assemble Assemble StateState）和物理状态）和物理状态1.1.高聚物的聚集态高聚物的聚集态 高高聚聚物物中中大大分分子子的的排排列列和和堆堆砌砌方方式式称称为为高高聚聚物物的的聚聚集集态态。高高聚聚物物大大分分子子链链的的聚聚集集状状态态主主要要有有三三种种结结构构，如如图图8-38-3所示。所示。表表8-18-1为聚乙烯的结

4、晶度与力学性能间关系。为聚乙烯的结晶度与力学性能间关系。2.2.高聚物的物理状态高聚物的物理状态 高高聚聚物物在在不不同同温温度度下下呈呈现现出出不不同同的的物物理理状状态态，因因而而具具有有不不同同的的性性能能。线线型型非非晶晶态态高高聚聚物物在在不不同同温温度度下下，呈呈现现出出三三种种物物理理状状态态：玻玻璃璃态态（Glass Glass StateState）、高高弹弹 态态（High High Elasticity Elasticity StateState）和和 粘粘 流流 态态（Viscous Viscous Flow Flow StateState），其其变变形形温温度度曲曲线

5、线如如图图8-48-4所示。所示。第一节第一节 高分子材料成形原理高分子材料成形原理四、聚合物的成形性能四、聚合物的成形性能 1.1.聚聚合合物物的的流流动动性性（FluidityFluidity）即即聚聚合合物物熔熔体体受受力力变形和流动的性能。变形和流动的性能。2.2.聚聚合合物物的的收收缩缩性性（ContractilityContractility）即即聚聚合合物物在在凝固和冷却过程中，体积和尺寸缩小的现象。凝固和冷却过程中，体积和尺寸缩小的现象。3.3.熔熔体体弹弹性性 在在聚聚合合物物熔熔体体粘粘性性流流动动过过程程中中伴伴随随有有可可逆的弹性变形，称为熔体弹性。逆的弹性变形，称为熔

6、体弹性。五、高聚物的类型五、高聚物的类型 1.1.按按合合成成反反应应分分有有加加聚聚聚聚合合物物和和缩缩聚聚聚聚合合物物，所所以以高分子化合物常称为聚合物或高聚物。高分子化合物常称为聚合物或高聚物。2.2.按按高高聚聚物物的的热热性性能能及及成成型型工工艺艺特特点点分分为为热热固固性性和和热塑性两大类。热塑性两大类。3.3.按按用用途途分分有有塑塑料料、橡橡胶胶、合合成成纤纤维维、胶胶粘粘剂剂、涂涂料等。料等。第一节第一节 高分子材料成形原理高分子材料成形原理第二节 塑料成形工艺一、塑料的组成一、塑料的组成 1.1.树树脂脂 塑塑料料中中的的树树脂脂主主要要是是合合成成树树脂脂，是是塑塑料料

7、的的主主要要成成分分，起起胶胶粘粘剂剂作作用用，其其特特性性不不仅仅决决定定塑塑料的类型料的类型(热固性或热塑性热固性或热塑性)，还决定塑料的性能。，还决定塑料的性能。2.2.填填充充剂剂 又又称称填填料料，其其作作用用是是调调整整塑塑料料的的物物理理化化学学性性能能，提提高高材材料料强强度度，扩扩大大使使用用范范围围以以及及减减少合成树脂的用量，降低塑料成本。少合成树脂的用量，降低塑料成本。3.3.增增塑塑剂剂 增增塑塑剂剂是是增增加加树树脂脂塑塑性性和和柔柔韧韧性性的的添添加加剂剂，也也可可以以降降低低塑塑料料的的软软化化温温度度，使使其其便便于于加加工成型。工成型。第二节第二节 塑料成形

8、工艺塑料成形工艺二、塑料的性能二、塑料的性能1.1.物理性能物理性能 (1)(1)密度小密度小 (2)(2)热学性能热学性能 (3)(3)耐热性耐热性 (4)(4)绝缘性绝缘性 2.2.化学性能化学性能 塑料的化学性能主要是指塑料的耐蚀性。塑料的化学性能主要是指塑料的耐蚀性。3.3.力学性能力学性能 (1)(1)强度、刚度和韧性强度、刚度和韧性 图图8-58-5为为聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯(有有机机玻玻璃璃)在在不不同同温温度下的应力度下的应力-应变曲线。应变曲线。(2)(2)蠕变与应力松弛蠕变与应力松弛 (3)(3)减摩性减摩性 第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺4 4塑料的成形

9、工艺性能塑料的成形工艺性能 (1)(1)收收缩缩性性 塑塑件件自自模模具具中中取取出出冷冷却却到到室室温温后后，发发生生尺尺寸寸收收缩缩的的特特性性称称收收缩缩性性。成成形形后后塑塑件件的的收收缩缩称称为为成成形形收收缩，其大小可用收缩率来表示，即有：缩，其大小可用收缩率来表示，即有：式中式中 S Sj j-计算收缩率；计算收缩率；L Ls s-塑件在室温时的单向尺寸；塑件在室温时的单向尺寸；L Lm m-模具在室温时的单向尺寸；模具在室温时的单向尺寸；(2)(2)流流动动性性 塑塑料料在在一一定定的的温温度度和和压压力力下下填填充充模模具具型型腔腔的能力称为流动性。的能力称为流动性。(3)(

10、3)热热敏敏性性 热热敏敏性性是是指指某某些些热热稳稳定定性性差差的的塑塑料料，在在料料温温高高和和受受热热时时间间长长的的情情况况下下就就会会产产生生降降解解、分分解解、变变色色的特性，具有这种特性的塑料叫做热敏性塑料。的特性，具有这种特性的塑料叫做热敏性塑料。(4)(4)吸水性吸水性 塑料吸收水分的性质称为吸水性。塑料吸收水分的性质称为吸水性。(5)(5)硬硬化化特特性性 硬硬化化特特性性是是热热固固性性塑塑料料特特有有的的性性能能，专专指热固性塑料的交联反应。指热固性塑料的交联反应。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺三、塑料的分类三、塑料的分类1.1.按塑料中的分子结构及热性能分类按

11、塑料中的分子结构及热性能分类2.2.(1)(1)热热塑塑性性塑塑料料 也也称称热热熔熔性性塑塑料料，常常用用的的有有聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚苯苯乙乙烯烯、ABSABS、有有机机玻玻璃璃、尼尼龙等塑料。龙等塑料。(2)(2)热热固固性性塑塑料料 常常用用的的热热固固性性塑塑料料有有酚酚醛醛塑塑料料、氨氨基基塑塑料料、环环氧氧树树脂脂塑塑料料、呋呋喃喃树树脂脂、有有机硅塑料、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、硅酮塑料等。机硅塑料、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、硅酮塑料等。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺2.2.根据塑料性能及用途、分类根据塑料性能及用途、分类 (1)(1)通通用用塑塑料料 通通用用塑塑料料是是一一

12、种种非非结结构构材材料料，是是指指那些产量大、用途广、价格低、性能一般的常用塑料。那些产量大、用途广、价格低、性能一般的常用塑料。(2)(2)工工程程塑塑料料 指指在在工工程程技技术术中中用用作作结结构构材材料料的的塑塑料料，这这类类塑塑料料一一般般具具有有较较高高的的机机械械强强度度，还还具具有有很很好好的的耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及尺寸稳定性等。耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及尺寸稳定性等。(3)(3)增增强强塑塑料料 在在塑塑料料中中加加入入玻玻璃璃纤纤维维等等填填料料作作为为增增强强材材料料，以以进进一一步步改改善善塑塑料料的的力力学学性性能能和和电电性性能能，这这种新型的复合材料通常称

13、为增强塑料。种新型的复合材料通常称为增强塑料。(4)(4)特特殊殊塑塑料料 随随着着高高分分子子材材料料的的发发展展，许许多多塑塑料料通通过过各各种种措措施施加加以以改改性性和和增增强强，得得到到具具有有某某些些特特殊殊性性能能的的特特种种塑塑料料，这这类类塑塑料料有有高高的的耐耐热热性性、高高的的电电绝绝缘缘性性及及高高耐耐腐腐蚀蚀性性，如如氟氟塑塑料料、聚聚酰酰亚亚胺胺塑塑料料、有有机机硅硅树树脂脂、环环氧氧树树脂脂等等，还还包包括括为为某某些些专专门门用用途途而而改改性性制制得得的的导导磁磁塑料、导热塑料、导电塑料、医用塑料等塑料、导热塑料、导电塑料、医用塑料等。第二节第二节 塑料成形工

14、艺塑料成形工艺四、塑料成形工艺四、塑料成形工艺1.1.塑料成形方法塑料成形方法 2.2.(1)(1)注注射射成成形形（Inject Inject FormingForming）又又称称注注塑塑成成形形，其其原原理理是是将将颗颗粒粒状状态态或或粉粉状状塑塑料料从从注注射射机机的的料料斗斗送送进进加加热热的的料料筒筒中中，经经过过加加热热熔熔融融塑塑化化成成为为粘粘流流态态熔熔体体，在在注注射射机机柱柱塞塞或或螺螺杆杆的的高高压压推推动动下下，以以很很大大的的流流速速通通过过喷喷嘴嘴注注入入模模具具型型腔腔，经经一一定定时时间间的的保保压压冷冷却却定定型型后后可可保保持持模模具具型型腔腔所所赋赋予

15、予的的形形状状，然然后后开开模模分分型型获获得得成成形形塑塑件件。这这样样就就完完成成了了一一次次注注射射工工作作循循环环，如如图图8-68-6所所示示。注注射射成成形形是是在在专专门门的的注注射射机机上上进进行行，图图8-78-7所示为螺杆式注射机结构示意图。所示为螺杆式注射机结构示意图。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺 (2)(2)压压塑塑成成形形（Compress Compress FormingForming）又又称称压压缩缩成成形形、模模压压成成形形、压压制制成成形形等等，基基本本原原理理是是将将粉粉状状、粒粒状状或或片片状状塑塑料料放放在在金金属属模模具具中中加加热热软软化化

16、熔熔融融，在在压压力力下下充充满满模模具具成成型型，塑塑料料中中的的高高分分子子产产生生交交联联反反应应而而固固化化转转变变成成为为具具有有一一定定形形状状和和尺尺寸寸的的塑塑料料制制件。其成形过程如件。其成形过程如图图8-88-8所示。所示。(3)(3)挤挤出出成成形形（Extruded Extruded FormingForming）又又称称挤挤塑塑成成形形，它它是是使使加加热热或或未未经经加加热热的的塑塑料料借借助助螺螺杆杆的的旋旋转转推推进进力力通通过过模模孔孔连连续续地地挤挤出出，经经冷冷却却凝凝固固而而成成为为具具有有恒恒定定截截面面的的连连续续成成形形制制品品的的方方法法。图图8

17、-98-9为为管材挤出成形原理示意图。管材挤出成形原理示意图。(4)(4)压压延延成成形形(Mangle(Mangle Forming)Forming)使使加加热热塑塑化化的的物物料料通通过过一一系系列列相相向向旋旋转转的的辊辊筒筒之之间间，受受挤挤压压和和延展作用成为平面状连续材料的成形方法。延展作用成为平面状连续材料的成形方法。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺2 2塑料加工塑料加工 塑塑料料加加工工是是塑塑料料成成形形后后的的再再加加工工，亦亦称称二二次次加加工工，是是将将成成形形后后的的塑塑件件通通过过适适当当的的工工艺艺方方法法制制成成制制品。品。(1)(1)机机械械加加工工 即

18、即采采用用钻钻、磨磨、铣铣、车车削削等等机机械加工方法的二次加工操作。械加工方法的二次加工操作。(2)(2)连连接接加加工工 即即采采用用热热熔熔粘粘接接(焊焊接接)、粘粘接接、机机械械连连接接等等方方法法，使使塑塑料料型型材材或或零零件件固固定定在在一一起起的的二二次次加加工工操操作作可可以以将将小小而而简简单单的的构构件件组组合合成成大大而而复复杂的构件。杂的构件。(3)(3)表表面面处处理理 即即对对塑塑料料制制品品表表层层进进行行修修整整和和装装饰饰，以以改改变变塑塑料料零零件件的的表表面面性性质质，提提高高其其抗抗老老化化、耐腐蚀能力的二次加工方法，也可起着色装饰作用。耐腐蚀能力的二

19、次加工方法，也可起着色装饰作用。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺五、典型模具结构五、典型模具结构1 1注射模具注射模具 塑料注射成形所用模具称为注射模。塑料注射成形所用模具称为注射模。图图8-108-10为一典型的单分型面注射模。为一典型的单分型面注射模。2 2压压塑塑模模 压压塑塑模模又又称称压压制制模模，适适用用于于热热固固性性塑塑料和流动性较差的热塑性塑料制件的成形。料和流动性较差的热塑性塑料制件的成形。典型的压塑模结构如典型的压塑模结构如图图8-118-11所示。所示。3 3挤出模挤出模 图图8-128-12所示为管材挤出成形机头示意图。所示为管材挤出成形机头示意图。4 4压注模

20、压注模 图图8-138-13所示为固定式压注模结构示意图。所示为固定式压注模结构示意图。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺六、塑料件的结构工艺性六、塑料件的结构工艺性 在零件结构设计时应注意以下问题：在零件结构设计时应注意以下问题：1.1.形形状状 塑塑件件的的内内外外表表面面形形状状应应在在满满足足使使用用要要求求的的情情况况下下尽尽可可能能易易于于成成形形，避避免免侧侧孔孔与与侧侧凹凹，防防止止使使用用侧侧抽抽芯芯或或瓣瓣合合模模而而使使模模具具结结构构复复杂杂，制制造造成成本本提提高高，增增加加塑塑件件的的修修整量。整量。如如图图8-148-14所所示示为为防防止止采采用用侧侧抽抽芯

21、芯或或瓣瓣合合分分型型模模具具的的设设计。计。2.2.壁壁厚厚 塑塑件件的的壁壁厚厚应应适适当当和和均均匀匀。图图8 81515所所示示为为壁壁厚设计的示意图。厚设计的示意图。表表8 82 2为常用工程塑料壁厚参考值。为常用工程塑料壁厚参考值。3.3.脱脱模模斜斜度度 为为了了便便于于脱脱模模和和抽抽芯芯，防防止止塑塑件件表表面面在在脱脱模模时时划划伤伤，塑塑件件与与脱脱模模方方向向平平行行的的内内、外外表表面面应应具具有有合合理理的脱模斜度，如的脱模斜度，如图图8-168-16所示。所示。4.4.加加强强筋筋 加加强强筋筋的的主主要要作作用用是是加加强强塑塑件件的的强强度度和和刚刚度度，避避

22、免免塑塑件件变变形形翘翘曲曲，如如图图8-178-17所所示示。筋筋的的方方向向尽尽可可能能与与料料流方向一致，布局应合理，以减小变形和开裂（流方向一致，布局应合理，以减小变形和开裂（图图8-188-18）。）。第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺 5.5.薄薄壁壁件件的的底底部部与与边边缘缘 薄薄壳壳状状的的宽宽底底容容器器的的底底部部刚刚度度较较差差，应应设设计计成成球球面面或或拱拱形形面面，以以增增加加刚刚性性和和减减少少翘翘曲曲变变形形，如如图图8-198-19所所示示。对对于于薄薄壁壁容容器器的的边边缘缘，可可按按图图8-208-20所示设计来增加刚性和减少变形。所示设计来增加刚性

23、和减少变形。6.6.圆圆角角 在在塑塑件件的的内内外外表表面面转转弯弯处处应应采采用用圆圆角角过过渡渡，以以减减少少应应力力集集中中，或或在在受受力力或或冲冲击击振振动动时时发发生生破破裂裂。如如图图8-21b8-21b所所示示。圆圆角角半半径径的的大大小小主主要要取取决决于于塑塑件件的的壁壁厚厚，如如图图8-228-22所示。所示。7.7.孔孔 塑塑件件上上常常见见的的孔孔有有通通孔孔、不不通通孔孔、异异形形孔孔。表表8-38-3为热固性塑件两孔之间及孔与边缘之间的关系。为热固性塑件两孔之间及孔与边缘之间的关系。8.8.螺螺纹纹 为为了了增增加加塑塑件件螺螺纹纹的的强强度度，防防止止螺螺孔孔

24、最最外外圈圈螺螺纹纹崩崩裂裂或或变变形形，同同时时也也方方便便螺螺纹纹的的拧拧入入，螺螺纹纹的的始始端端和和末末端端均均不不应应突突然然开开始始和和结结束束，在在螺螺孔孔始始端端应应留留有有的的凹凹台，如台，如图图8-238-23所示。所示。七、常用零件的塑料选材七、常用零件的塑料选材第二节第二节 塑料成形工艺塑料成形工艺第三节 橡胶成形工艺 一、橡胶的组成一、橡胶的组成 橡橡胶胶制制品品主主要要组组分分是是由由生生胶胶(Raw(Raw Rubber)Rubber)、再再生生胶胶(Regenerated(Regenerated Rubber)Rubber)、各各种种配配合合剂剂和和增增强强材材

25、料料等等组成组成。二、橡胶的成形性能二、橡胶的成形性能 1 1流流动动性性 橡橡胶胶在在一一定定的的温温度度、压压力力作作用用下下，能能够充满型腔各个部分的性能称为橡胶的流动性。够充满型腔各个部分的性能称为橡胶的流动性。2 2流流变变性性(Rheology)(Rheology)胶胶料料的的粘粘度度随随剪剪切切速速率率的的降低而降低的特性称为流变性。降低而降低的特性称为流变性。3 3硫硫化化性性能能(Vulcanize(Vulcanize Ability)Ability)为为改改善善橡橡胶胶的性能必须进行硫化。的性能必须进行硫化。4 4热热物物理理性性能能 热热物物理理性性能能的的影影响响因因素

26、素是是热热导导率率、热扩散率和体积热容热扩散率和体积热容。第三节第三节 橡胶成形工艺橡胶成形工艺三、橡胶加工的工艺过程三、橡胶加工的工艺过程 橡橡胶胶制制品品生生产产的的基基本本过过程程包包括括：生生胶胶的的塑塑炼炼、胶胶料料的的混炼、橡胶成形和制品的硫化，如混炼、橡胶成形和制品的硫化，如图图8-248-24所示。所示。1 1塑塑炼炼 天天然然橡橡胶胶和和多多数数合合成成橡橡胶胶塑塑性性太太低低，与与橡橡胶胶配配合合剂剂不不易易混混合合均均匀匀，也也难难以以加加工工成成型型，所所以以生生胶胶需需要要塑炼。塑炼。常常用用的的塑塑炼炼设设备备主主要要有有开开放放式式炼炼胶胶机机和和密密闭闭式式炼炼

27、胶胶机机。图图8-258-25所示为开炼机。所示为开炼机。密炼机的构造如密炼机的构造如图图8-268-26所示。所示。2 2混混炼炼 将将塑塑炼炼胶胶和和各各种种配配合合剂剂，用用机机械械方方法法使使之之完完全全均均匀匀分分散散的的过过程程称称为为混混炼炼。常常用用的的混混炼炼设设备备是是开开炼炼机机和密炼机，密炼机混炼的工艺过程如和密炼机，密炼机混炼的工艺过程如图图8-278-27所示。所示。3 3成成形形 是是将将混混炼炼胶胶制制成成所所需需形形状状、尺尺寸寸和和性性能能的的橡胶制品的过程。橡胶制品的过程。4 4硫硫化化 即即通通过过改改变变橡橡胶胶的的化化学学结结构构(例例如如交交联联)

28、而而赋赋予予橡橡胶胶弹弹性性，或或改改善善、提提高高并并使使橡橡胶胶弹弹性性扩扩展展到到更更宽宽温温度范围的工艺过程。度范围的工艺过程。第三节第三节 橡胶成形工艺橡胶成形工艺四、橡胶成形方法四、橡胶成形方法 1 1压压延延成成形形 指指经经过过混混炼炼的的胶胶料料通通过过专专用用的的压压延延设设备备上上两两对对转转辊辊筒筒，利利用用两两辊辊筒筒之之间间的的挤挤压压力力，使使胶胶料料产产生生塑塑性性延延展展变变形形，制制成成具具有有一一定定断断面面尺尺寸寸规规格格、厚厚度度和和几几何何形形状状的的片片状状或或薄薄膜膜状状聚聚合合物物或或使使纺织材料、金属材料表面实现挂胶的工艺过程。纺织材料、金属

29、材料表面实现挂胶的工艺过程。图图8-288-28所示为胶布压延工艺过程。所示为胶布压延工艺过程。2 2模模压压成成形形 模模压压成成形形是是橡橡胶胶制制品品生生产产中中应应用用最最早早且且最最多多的的生生产产方方法法，是是将将预预先先压压延延好好的的橡橡胶胶半半成成品品按按一一定定规规格格下下料料后后置置于于压压制制模模具具中中，合合模模后后在在液液压压机机上上按按规规定定的的工工艺艺条条件件压压制制，在在加加热热加加压压的的条条件件下下，使使胶胶料料呈呈现现塑塑性性流流动动充充满满型型腔腔，再再经经一一定定的的持持续续加加热热时时间间后后完完成成硫硫化化，再再经经脱脱模模和和修修边边后后得得

30、到到制品的成型方法。制品的成型方法。用用模模压压法法生生产产橡橡胶胶制制品品的的工工艺艺程程序序如如图图8-298-29所所示。示。第三节第三节 橡胶成形工艺橡胶成形工艺 3 3挤挤出出成成形形 使使胶胶料料在在挤挤出出机机中中塑塑化化和和熔熔融融，并并在在一一定定的的温温度度和和压压力力下下连连续续均均匀匀地地通通过过机机头头模模孔孔挤挤出出成成为为具具有有一一定定的的断断面面形形状状和和尺尺寸寸的的连连续续材材料。料。挤挤出出成成形形的的主主要要设设备备是是橡橡胶胶挤挤出出机机，其其基基本本结构同塑料挤出机，结构同塑料挤出机，图图8-308-30所示所示 。4 4注注射射成成形形 是是一一

31、种种将将胶胶料料直直接接从从机机筒筒注注入入闭合模具硫化的生产工艺。闭合模具硫化的生产工艺。注注射射成成形形的的主主要要设设备备是是橡橡胶胶注注射射机机，其其基基本本结结构构同同塑塑料料注注射射机机。图图8-318-31所所示示为为国国产产六六模模胶胶鞋鞋注射机的基本结构。注射机的基本结构。第三节第三节 橡胶成形工艺橡胶成形工艺五、常用橡胶材料五、常用橡胶材料 常用橡胶的种类、用途和性能。常用橡胶的种类、用途和性能。1.1.天天然然橡橡胶胶(Caoutchouc)(Caoutchouc)天天然然橡橡胶胶是是从从三三叶叶橡橡胶胶树树等等植植物物中中采采集集的的胶胶乳乳经经过过凝凝固固、干干燥燥、

32、加加压压制制成成片片状状生胶，再经硫化处理成为可以使用的橡胶制品。生胶，再经硫化处理成为可以使用的橡胶制品。2.2.合合成成橡橡胶胶(Synthetic(Synthetic Rubber)Rubber)是是以以石石油油、煤煤为为原原料料制制备备单单体体，通通过过加加聚聚反反应应或或缩缩聚聚反反应应合合成成的的具具有有高高弹性的高分子化合物弹性的高分子化合物。第三节第三节 橡胶成形工艺橡胶成形工艺第四节 薄膜成型技术简介一、薄膜一、薄膜(film)(film)的成形工艺的成形工艺 1.1.挤出法挤出法 挤挤出出法法又又分分为为平平缝缝（平平膜膜）模模头头挤挤出出和和环环形形（管管膜膜）模头挤出。

33、模头挤出。(1)(1)平平膜膜生生产产：利利用用平平缝缝机机头头挤挤出出法法不不仅仅可可以以直直接接制造商品膜，而且还可以制造供以后取向用的坯料膜。制造商品膜，而且还可以制造供以后取向用的坯料膜。(2)(2)管管膜膜生生产产：在在生生产产宽宽度度50-24000mm50-24000mm、厚厚度度的的各各类类热热塑塑性性塑塑料料薄薄膜膜时时，采采用用挤挤出出聚聚合合物物膜膜管管再再吹吹胀胀的的方方法，其优点是既简单，又经济。法，其优点是既简单，又经济。第四节第四节 薄膜成型技术简介薄膜成型技术简介 2.2.压延法压延法 压压延延成成型型是是将将已已经经塑塑化化的的接接近近粘粘流流温温度度的的热热

34、塑塑性性塑塑料料通通过过一一系系列列相相向向旋旋转转着着的的水水平平辊辊筒筒间间隙隙，使使物物料料承承受受挤挤压压和和延延展展作作用用，最最终终成成为为具具有有一一定定厚厚度度、宽宽度度与表面光洁的薄片状制品。与表面光洁的薄片状制品。3.3.流涎成形流涎成形 流流涎涎成成形形首首先先将将热热塑塑性性塑塑料料与与溶溶剂剂等等配配成成一一定定粘粘度度的的胶胶液液，然然后后以以一一定定速速度度流流布布在在连连续续回回转转的的基基材材（一一般般为为无无接接缝缝的的不不锈锈钢钢带带）上上，通通过过加加热热排排除除溶溶剂剂后成膜，该成型方法也称流涎成膜。后成膜，该成型方法也称流涎成膜。第四节第四节 薄膜成

35、型技术简介薄膜成型技术简介二、拉幅薄膜（二、拉幅薄膜（Tented FilmTented Film）的成型）的成型 拉拉幅幅薄薄膜膜则则是是将将挤挤出出得得到到的的厚厚度度约约为为1-31-3毫毫米米的的厚厚片片或或管管坯坯，重重新新加加热热到到T Tg g-T-Tm m(或或T Tf f)温温度度范范围围进行大幅度拉伸而形成的薄膜。进行大幅度拉伸而形成的薄膜。第四节第四节 薄膜成型技术简介薄膜成型技术简介第五节 高分子材料快速成形方法 图图8-328-32为快速成形系统的工作流程示意图。为快速成形系统的工作流程示意图。一、常用高分子快速成形技术一、常用高分子快速成形技术 1.1.立体光固化成

36、型系统立体光固化成型系统(SLA)(SLA)立立 体体 光光 固固 化化 成成 形形（Stereo Stereo Lithography Lithography Apparatus-SLAApparatus-SLA），又又称称立立体体印印刷刷、光光造造型型。，是是发发展展最早、研究最多的快速成形技术。最早、研究最多的快速成形技术。SLASLA工作原理如工作原理如图图8-338-33所示所示。第第五节五节 高分子材料快速成形方法高分子材料快速成形方法 2.2.分层实体制造分层实体制造（LOMLOM）分分 层层 实实 体体 制制 造造(LOM-Laminated(LOM-Laminated Obj

37、ect Object Manufacturing)Manufacturing)的原理可参见第七章第六节图的原理可参见第七章第六节图7-277-27。3.3.选选择择性性激激光光烧烧结结（SLSSelective SLSSelective Laser Laser SinteringSintering）4.4.熔熔融融沉沉积积成成形形制制造造（FDMFused FDMFused Deposition Deposition ModollingModolling）图图8-348-34为为FDMFDM的工作原理图。的工作原理图。几种典型快速成型工艺如几种典型快速成型工艺如表表8-48-4所示。所示。第第

38、五节五节 高分子材料快速成形方法高分子材料快速成形方法二、快速成形技术的应用二、快速成形技术的应用 1.1.快速模具制造快速模具制造 （1 1）间接制模）间接制模 间间接接制制模模是是用用 RPRP技技术术制制造造零零件件原原型型，然然后后将将原原型型作作为为样样件件用用于于传传统统的的模模具具制制造造，是是一一种种与与传传统统的制模工艺相结合的制模方法。的制模工艺相结合的制模方法。（2 2）直接制模）直接制模 直直接接制制模模是是利利用用 RPRP技技术术将将模模具具直直接接制制造造成成形形，它它不不需需制制作作原原型型样样件件，是是一一种种与与传传统统的的制制模模工工艺艺完完全不同的方法。

39、全不同的方法。2.2.加速新产品开发加速新产品开发 3.3.在医学中用于器官模型制作在医学中用于器官模型制作 4.4.与反求工程相结合形成快速设计制造闭环系统与反求工程相结合形成快速设计制造闭环系统第第五节五节 高分子材料快速成形方法高分子材料快速成形方法本章学习指南本章学习指南 与与金金属属材材料料和和无无机机非非金金属属材材料料相相比比，高高分分子子材材料料成成形形工工艺艺简简单单，材材料料损损耗耗少少，能能耗耗低低，生生产产效效率率高高，主主要要内内容容包包括括：塑塑料料、橡橡胶胶、薄薄膜膜、快快速速成成形形等等工工艺艺方方法法。很很显显然然高高分分子子材材料料成成形形工工艺艺是是在在借

40、借鉴鉴了了液液态态成成形形、塑塑性性成成形形和和粉粉体体成成形形的的工工艺艺基基础础上上，结结合合高高分分子子材材料料的的特特点点，发发展展起起来来的，相互之间有很多的共同之处。的，相互之间有很多的共同之处。1 1重点内容：塑料成形工艺及橡胶成形工艺的原理及方法。重点内容：塑料成形工艺及橡胶成形工艺的原理及方法。2 2难难点点内内容容：高高分分子子材材料料的的结结构构及及性性质质，塑塑料料模模具具的的结结构构及塑料件的结构工艺性，橡胶的成形方法。及塑料件的结构工艺性，橡胶的成形方法。本本章章的的重重点点是是高高分分子子材材料料的的成成形形原原理理与与塑塑料料零零件件的的结结构工艺性。构工艺性。

41、高高分分子子材材料料的的成成形形工工艺艺，涉涉及及内内容容十十分分广广泛泛，除除本本章章内内容容外外，还还涉涉及及到到切切削削加加工工、焊焊接接、胶胶接接等等方方法法。学学习习本本章章时时应应特特别别注注意意与与其其他他章章节节相相联联系系，包包括括塑塑性性成成形形、连连接接（粘粘接接）成成形形、粉粉末末冶冶金金成成形形、复复合合材材料料成成形形等等，特特别别是是涉及模具的结构及分析制件的结构工艺性时。涉及模具的结构及分析制件的结构工艺性时。本章学习指南本章学习指南第八章第八章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图

42、表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表表8-3 热固性塑件孔间距、孔边距与孔径的关系第二章第二章 图表图表第二章第二章 图表图表