工业材料及成型工艺-第二章(塑料与加工工艺)

第一章答案1．高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点（1）高分子呈现链式结构（2）高分子链具有柔性（3）高聚物的多分散性根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。

2．根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。

答：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。

（1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。

高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。

高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。

如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。

复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。

（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。

这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。

交联对此类材料的力学性能有重要影。

高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。

3．在线型非晶态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为哪三种力学状态的区域？温度点0b、0g、0f、0d表征什么意义？答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。

0b称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。

0g称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。

0f称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。

0d称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。

4．绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体，试写出非牛顿流体的指数流动规律，并表述其意义。

塑料加工工艺塑料是当今社会中十分重要的原料，其用途广泛，但要想正确使用它，就必须了解它的加工工艺。

本文将详细介绍塑料加工工艺。

塑料加工是指利用机械或其他技术对塑料原料进行转化或加工，以获得具有指定性能、形状和外观的目标零件或成品。

塑料加工工艺是指经过物理、化学处理后将塑料材料转化为产品的一系列工艺，包括注塑工艺、毛细管加工工艺、压延工艺、挤出工艺、成型工艺、转移条纹和抛光工艺等。

塑料注塑加工工艺是将塑料熔料以一定的压力或真空加入模具内，冷却、固化而成品的工艺。

它是当今电子、机械、家电等行业普遍采用的塑料加工工艺之一。

它具有生产周期短、产品精度高、成本低等特点，可以获得复杂形状、外观美观的产品，因此，注塑加工工艺在塑料加工中的应用广泛。

毛细管加工是指将塑料粒子经熔料成形制备毛细管，再经加工加工成具有指定性能、形状和外观的零件或成品的工艺。

由于毛细管加工工艺的特殊性，它解决了其他塑料加工工艺无法实现的塑料制品复杂结构的问题，如：制作具有螺旋节省材料和空间的特殊零件、把多个管路结合等。

压延工艺是指用轧辊或其他方式将原料塑料挤压平，或将挤压平的塑料材料经加热、变形后加工成指定形状、性能和外观的零件或成品。

压延工艺支持大批量、多种类的生产，具有生产周期短、效率高、成本低等优点，因此，在塑料加工中有着广泛的应用。

挤出工艺是指利用挤出机将塑料熔料挤出成指定形状、性能和外观的零件或成品的工艺。

它可以完成多种结构、多种规格的塑料产品，具有加工复杂性高、成型精度高等特点，因此，在塑料加工中有着重要的应用。

成型工艺是指将塑料原料经过机械、物理、化学等处理而成为指定形状、性能和外观的零件或成品的工艺。

塑料成型工艺支持大规模生产，具有批量生产能力强、生产效率高、能够完成复杂的形状等优点，因此，它在塑料加工行业中有着极其重要的地位。

转移条纹是指在塑料材料表面生成纹理，以增强产品外观和手感的工艺。

转移条纹用于生产等级高、外观要求苛刻的零件，如机器人、手机外壳等。

塑料成型工艺及模具设计?1学习与复习考虑题绪论1．塑料的概念塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为要紧成分，参加或不参加填料和添加剂等辅助成分，经加工而形成塑性的材料，或固化交联形成刚性的材料。

2．现代工业生产中的四大工业材料是什么。

钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3．现代工业生产中的三大高分子材料是什么？橡胶、塑料、化学纤维塑料成型根底聚合物的分子结构与热力学性能1．树脂与塑料有什么区不塑料的要紧成分是树脂〔高分子聚合物〕。

2．高分子的化学结构组成。

高分子聚合物：由成千上万的原子，要紧以共价键相连接起来的大分子组成的化合物。

3．聚合物分子链结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。

线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性：具有弹性和塑性，在适当的溶剂中能够溶解，当温度升高时那么软化至熔化状态而流淌，且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在，因而能够反复成型。

2.体型聚合物的物理特性：脆性大、弹性较高和塑性特别低，成型前是可溶和可熔的，而一经硬化(化学交联反响)，就成为不溶不熔的固体，即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也可不能软化。

4．聚合物的聚拢态结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。

1无定形聚合物的结构：其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。

但在电子显微镜下瞧瞧，发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的，而是大距离范围内无序，小距离范围内有序，即“远程无序，近程有序〞。

2体型聚合物：由于分子链间存在大量交联，分子链难以作有序排列，因此尽大局部是无定形聚合物。

5．无定性聚合物的三种物理状态，以及四个对应的温度，对我们在使用和成型塑料制品时有何指导意义。

三种物理状态1.玻璃态：温度较低(低于θg温度)时，曲曲折折曲曲折折折折线全然上是水平的，变形程度小而且是可逆流的，但弹性模量较高，聚合物处于一种刚性状态，表现为玻璃态。

物体受力变形符合虎克定律，应变与应力成正比。

常见的材料成型及加工工艺流程材料成型及加工工艺流程是制造业中非常重要的一部分，它涉及到了原材料的加工、成型和组装等过程。

在不同的制造行业中，常常会遇到各种不同的材料成型及加工工艺流程。

本文将针对常见的材料成型及加工工艺流程进行介绍与分析，以便读者有更清晰的了解。

一、金属材料成型及加工工艺流程金属材料是制造业中最为常见的一种原材料，它可以用于各种不同的制造过程中。

在金属材料成型及加工工艺流程中，常见的工艺流程包括：锻造、铸造、切削、焊接、热处理等。

1.锻造锻造是将金属坯料置于模具内，通过施加压力使其产生流变形，从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。

常见的锻造设备包括：锻压机、锤击机、压力机等。

锻造工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品，如：车轮、曲轴、车轴等。

2.铸造铸造是将金属熔化后，倒入模具中，经冷却后得到所需形状和尺寸的加工工艺。

常见的铸造工艺包括：砂型铸造、金属型铸造、压铸等。

铸造工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品，如：汽车零部件、机械零部件等。

3.切削切削是利用刀具对金属进行切削加工，从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。

常见的切削设备包括：车床、铣床、磨床等。

切削工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品，如：螺栓、螺母、螺旋桨等。

4.焊接焊接是将金属件通过加热或加压等方法，使其熔化后再连接在一起，从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。

常见的焊接方法包括：气焊、电弧焊、激光焊等。

焊接工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品，如：焊接结构、焊接零件等。

5.热处理热处理是将金属件加热至一定温度，使其组织结构发生改变后再冷却，从而得到所需性能的加工工艺。

常见的热处理方法包括：退火、正火、淬火、回火等。

热处理工艺可以用于提高金属制品的强度、硬度、韧性等性能，如：弹簧、轴承、齿轮等。

二、塑料材料成型及加工工艺流程塑料材料在制造业中也是一种非常常见的原材料，它可以用于各种不同的制造过程中。

常用工程塑料的物理性能和加工工艺- PE(聚乙烯)1．PE的性能PE是塑料中产量最大的一种塑料，特点是质软、无毒、价廉、加工方便，耐化学性好，不易腐蚀，印刷困难。

PE是一种典型的结晶型高聚物。

它的种类多，常用的有LDPE（低密度聚乙烯）和HDPE （高密度聚乙烯），为半透明性塑料，强度低，比重为0.94g/cm3(比水小)；很低密度LLDPE树脂（密度低于0．910g/cc，LLDPE和LDPE 的密度都在0．91—0．925之间）。

LDPE较软，（俗称软胶）HDPE俗称硬性软胶，它比LDPE硬，是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间透光性差，结晶度大，很容易发生环境应力开裂现象。

可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象，当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比LDPE还要好一些。

HDPE的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。

比LDPE有更强的抗渗透性。

PE-HD的抗冲击强度较低。

特性主要由密度和分子量分布所控制。

适用于注塑模的HDPE分子量分布很窄。

对于密度为0.91~ 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926~ 0.94g/cm3，称之为第二类型HDPE；对于密度为0.94~ 0.965g/cm3，称之为第三类型HDPE。

该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。

分子量越高，LDPE的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。

HDPE很容易发生环境应力开裂现象。

可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。

HDPE当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比LDPE还要好一些。

LDPE是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。

LLDPE（线性低密度聚乙烯）更高的抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。

它的优异的抗环境应力开裂性，抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。

塑料成型工艺塑料成型工艺是一种将熔化的塑料材料注入模具中，经过冷却固化后形成所需产品的制造技术。

它是现代工业生产中必不可少的一种工艺，广泛应用于日用品、电子产品、汽车零部件等领域。

一、塑料成型工艺的分类塑料成型工艺按其加工方式可分为注塑成型、吹塑成型、挤出成型、压延成型和热成型等五种。

其中，注塑成型是最为常见和广泛应用的一种工艺，它所制造的产品种类繁多，包括塑料杯、塑料盒、塑料餐具、塑料玩具等。

二、注塑成型工艺的流程注塑成型工艺的流程包括原料预处理、注塑机注塑、冷却固化、脱模、后处理等环节。

具体步骤如下：1.原料预处理：将塑料颗粒或粉末放入烘干机中进行烘干，以去除其中的水分和杂质，保证注塑成型时的质量。

2.注塑机注塑：将预处理好的塑料颗粒或粉末加入注塑机的料斗中，经过加热、熔融后，通过注塑机的射出口注入模具中，并在模具中冷却固化。

3.冷却固化：注塑机射出的熔化塑料在模具中冷却固化，并形成所需的产品形状。

4.脱模：冷却固化后的塑料产品从模具中取出，并进行清理和修整。

5.后处理：根据不同产品的要求，进行后续的加工处理，如喷漆、印刷、装配等。

三、注塑成型工艺的优缺点注塑成型工艺具有以下优点：1.制造成本低：注塑成型工艺的生产效率高，能够快速制造大量的产品，减少了生产成本。

2.产品质量稳定：注塑成型工艺能够制造出质量稳定、尺寸精确的产品，保证了产品的一致性和可靠性。

3.产品种类多样：注塑成型工艺适用于各种不同的塑料材料，可以制造出不同种类、不同形状的产品。

4.环保节能：注塑成型工艺生产过程中不会产生废水、废气等污染物，符合环保要求。

但是，注塑成型工艺也存在一些缺点：1.模具成本高：注塑成型工艺需要使用模具，模具的制造成本高，对生产成本有一定影响。

2.工艺复杂：注塑成型工艺需要进行多个步骤的加工，需要专业的技术和经验，对工艺要求较高。

3.塑料材料限制：注塑成型工艺只适用于某些特定的塑料材料，对材料的选择有一定限制。

塑料板材的加工工艺塑料板材是一种广泛应用于各种工业领域和生活中的材料。

它具有质轻、耐腐蚀、耐高温、耐压、绝缘等特点，因此被广泛应用于建筑、汽车、电子、化工等领域。

然而，要将塑料板材制作成各种复杂的产品需要一定的加工工艺，下面就来详细介绍一下塑料板材的加工工艺。

一、塑料板材的种类首先，我们需要了解塑料板材的种类。

常见的塑料板材有聚乙烯板、聚丙烯板、PVC板、亚克力板、树脂板等。

每种板材的性质不同，加工工艺也会有所不同。

因此，我们需要根据具体的材料选择合适的加工工艺。

二、塑料板材的加工方式塑料板材的加工方式主要有切割、冲压、折弯、热成型、吸塑等。

其中，切割是最基本的加工方式，可以用切割机、手动工具等来完成。

冲压则需要冲压机来完成，可以制作各种形状的零件。

折弯可利用手动折弯机、液压折弯机等设备来完成，是制作角度不同的零件的常用方法。

热成型则需将塑料板材加热到一定温度，通过吸头吸取，再下模成型。

吸塑也需要将塑料板材加热至一定温度，再通过吸头吸取到模具中，成型后即可得到所需产品。

三、塑料板材的切割工艺切割是塑料板材加工中最常用的工艺。

常见的切割方式有机械切割、激光切割、喷水切割等。

其中，机械切割适用于较厚的塑料板材，可以通过切割机等设备来完成。

激光切割则适用于较薄的板材，可以通过激光切割机来完成。

喷水切割则需要利用高压水流来切割塑料板材。

四、塑料板材的成型工艺除了切割，在进行制作完整的产品时，我们还需要进行成型。

常见的成型工艺有热压成型和吸塑成型。

热压成型则需将塑料板材放在热成型机中进行热压成型，最终得到所需产品。

吸塑成型则需将塑料板材加热至一定温度后，通过吸头吸取，再成型后得到所需产品。

五、塑料板材加工注意事项在进行塑料板材加工时，需要注意以下几点：1.选择合适的加工工艺和设备。

2.针对不同的塑料板材进行不同的加工方式和处理。

3.保持设备和材料的清洁，尽可能减少切割、成型时的残留物。

4.按照要求进行热压、吸塑，注意不要过度加热和过度压力。