1、 本文由昀海貢獻 ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 塑料成型工藝 學 授課教師： 授課教師：于洋 授課對象： 授課對象：高分子材料專業(yè) 0201、0202、0203、0204班 0201、0202、0203、0204班 課程的主要內(nèi)容： 課程的主要內(nèi)容： 塑料成型工藝和相關(guān)理論。 塑料成型工藝和相關(guān)理論。 要求： 要求： 1、了解和掌握塑料成型工藝過程的原理、生產(chǎn)控 、了解和掌握塑料成型工藝過程的原理、 制因素、物理化學變化及其對制品性能的影響。 制因素、物理化學變化及其對制品性能的影響。 2、進一步了解和掌握各種成型工藝所適應(yīng)的塑料 、 品

2、種及其優(yōu)缺點。 品種及其優(yōu)缺點。 第一章 緒論 1.1 塑料成型加工及其重要性 一、塑料的發(fā)展史 人類社會的進步是與材料的使用密切相關(guān)的。 人類社會的進步是與材料的使用密切相關(guān)的。從石 器時代、銅器時代和鐵器時代發(fā)展到今天，材料有四大類： 器時代、銅器時代和鐵器時代發(fā)展到今天，材料有四大類： 木材、水泥、鋼鐵、塑料。20世紀，塑料成為一類迅速發(fā)展 木材、水泥、鋼鐵、塑料。20世紀， 世紀 起來的新材料。 起來的新材料。 早在19世紀以前，人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、 早在19世紀以前，人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、琥 19世紀以前 蟲膠等天然樹脂。 珀、蟲膠等天然樹脂。 1868年將天然纖維素硝化，

3、 1868年將天然纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制成了 年將天然纖維素硝化 世界上第一個塑料品種，稱為賽璐珞， 世界上第一個塑料品種，稱為賽璐珞，從此開始了人類使用 塑料的歷史。 塑料的歷史。 1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。 1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。 年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料 1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料) 1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕 年又一種人工合成塑料 生了。這兩種塑料當時為推動電氣工業(yè)和儀器制造工業(yè)的發(fā)展 生了。 起了積極作用。 起了積極作用。 20世紀20、30年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂

4、、聚氯乙烯、丙 20世紀20、30年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、 世紀20 年代 烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。 烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。 從40年代至今，隨著科學技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石油資源的 40年代至今，隨著科學技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展， 年代至今 廣泛開發(fā)利用，塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。 廣泛開發(fā)利用，塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙 聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、 烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚碳 酸酯、聚酰亞胺等等。 酸酯、聚酰亞胺等等。 現(xiàn)在，全世界每年的塑料產(chǎn)量超過了1億噸。 現(xiàn)在，全世界每年的塑料產(chǎn)量超過了1億噸。美國每年塑

5、 料產(chǎn)量超過鋼、鋁和銅產(chǎn)量的總和。 料產(chǎn)量超過鋼、鋁和銅產(chǎn)量的總和。 二、塑料工業(yè) 塑料工業(yè)：塑料生產(chǎn)：樹脂、 塑料工業(yè)：塑料生產(chǎn)：樹脂、半成品 塑料制品生產(chǎn)：塑料成型加工 塑料制品生產(chǎn)： 三、塑料工業(yè)生產(chǎn)過程 塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)是由成型、機械加工、 塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)是由成型、機械加工、修飾和裝配四個連續(xù)的生產(chǎn) 過程所組成的。 過程所組成的。 四、成型 將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液或分散體）制成所需形狀的制 將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液或分散體） 品或坯制的過程，是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過程。 品或坯制的過程，是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過程。 1.2 塑料成型工業(yè)的過去和未

6、來 一、塑料成型工藝發(fā)展概況 1、移植時期 19世紀70年代開始 塑料澆鑄、壓縮模塑、壓延成型、 世紀70年代開始， 19世紀70年代開始，塑料澆鑄、壓縮模塑、壓延成型、片材熱成型 等。 2、改造時期 20世紀20年代 品種、生產(chǎn)技術(shù)、方法的改進和擴展， 世紀20年代， 20世紀20年代，品種、生產(chǎn)技術(shù)、方法的改進和擴展，改造已有成 型加工技術(shù)和傳統(tǒng)材料成型技術(shù)為主。 型加工技術(shù)和傳統(tǒng)材料成型技術(shù)為主。 3、創(chuàng)新時期 20世紀50年代中期 大批高性能的塑料問世， 世紀50年代中期， 20世紀50年代中期，大批高性能的塑料問世，尖端技術(shù)的發(fā)展 對塑料制品的性能、 對塑料制品的性能、性能重現(xiàn)性和尺

7、寸精度等提出了更高的要 求。 4、近期發(fā)展趨勢 由單一型技術(shù)向組合型技術(shù)發(fā)展， 由單一型技術(shù)向組合型技術(shù)發(fā)展，由向特殊條件下的成型技術(shù)發(fā) 展常規(guī)條件下的成型技術(shù)， 展常規(guī)條件下的成型技術(shù)，由基本上不改變塑料原有性能的保質(zhì) 成型加工技術(shù)向賦予塑料新性能的變質(zhì)型成型加工技術(shù)發(fā)展。 成型加工技術(shù)向賦予塑料新性能的變質(zhì)型成型加工技術(shù)發(fā)展。 二、塑料和塑料制品生產(chǎn)的發(fā)展 1、世界塑料生產(chǎn)的年增長率： 、世界塑料生產(chǎn)的年增長率： 70年代以前：1215% 年代以前： 年代以前 70年代以后：45% 年代以后： 年代以后 80年代：有一定增長，發(fā)展中國家較快 年代：有一定增長， 年代 2、我國塑料年增長率：

8、 、我國塑料年增長率： 1983年：1100kt 年 1993年：5200kt 年 從世界各國的第12位升至第 從世界各國的第 位升至第5 位 位升至第 不完全是原有制品數(shù)量的單純增加，主要是應(yīng)范圍的日益 不完全是原有制品數(shù)量的單純增加， 增大。 增大。 3、我國的塑料成型加工工業(yè) 在新中國成立之前幾乎是個空白。 在新中國成立之前幾乎是個空白。 50年代我國塑料制品的產(chǎn)量，平均每年以71 50年代我國塑料制品的產(chǎn)量，平均每年以71的高速度遞 年代我國塑料制品的產(chǎn)量 71 但年產(chǎn)量低，制品的類別單一，應(yīng)用范圍也比較窄。 增，但年產(chǎn)量低，制品的類別單一，應(yīng)用范圍也比較窄。 50年代末大批量聚氯乙烯

9、樹脂投產(chǎn)，進入60年代后， 50年代末大批量聚氯乙烯樹脂投產(chǎn)，進入60年代后，轉(zhuǎn)變 年代末大批量聚氯乙烯樹脂投產(chǎn) 60年代后 為以生產(chǎn)熱塑性聚氯乙烯塑料制品為主。平均每年以18.6 為以生產(chǎn)熱塑性聚氯乙烯塑料制品為主。平均每年以18.6 的速度遞增。 的速度遞增。 70年代從國外引進了數(shù)套大型樹脂生產(chǎn)裝置， 70年代從國外引進了數(shù)套大型樹脂生產(chǎn)裝置，樹脂產(chǎn)量比 年代從國外引進了數(shù)套大型樹脂生產(chǎn)裝置 60年代增長 年代增長4 年平均增長率為14 14 ，到1979年 60年代增長43倍，年平均增長率為144，到1979年 我國塑料制品的年產(chǎn)量已達百萬噸，產(chǎn)品的品種、 我國塑料制品的年產(chǎn)量已達百萬

10、噸，產(chǎn)品的品種、結(jié)構(gòu)也 發(fā)生了較大變化。 發(fā)生了較大變化。 80年代，仍以年平均14的高速度遞增，速度快、產(chǎn)量大、 80年代，仍以年平均14的高速度遞增，速度快、產(chǎn)量大、 年代 14 品種多和應(yīng)用廣。 品種多和應(yīng)用廣。 三、塑料成型加工技術(shù)分類 1、按所屬成型加工階段劃分 （1）一次成型技術(shù) 一次成型技術(shù)， 一次成型技術(shù)，是指能將塑料原材料轉(zhuǎn)變成有一定形狀和 尺寸制品或半制品的各種工藝操作方法。 尺寸制品或半制品的各種工藝操作方法。 目前生產(chǎn)上廣泛采用的擠塑、注塑、壓延、壓制、澆鑄和 目前生產(chǎn)上廣泛采用的擠塑、注塑、壓延、壓制、 涂覆等。 涂覆等。 （2）二次成型技術(shù) 二次成型技術(shù)，是指既能改

11、變一次成型所得塑料半制品( 二次成型技術(shù)，是指既能改變一次成型所得塑料半制品(如 型材和坯件等)的形狀和尺寸，又不會使其整體性受到破壞 型材和坯件等)的形狀和尺寸， 的各種工藝操作方法。 的各種工藝操作方法。 目前生產(chǎn)上采用的只有雙軸拉伸成型、中空吹塑成型和熱 目前生產(chǎn)上采用的只有雙軸拉伸成型、 成型等少數(shù)幾種二次成型技術(shù)。 成型等少數(shù)幾種二次成型技術(shù)。 （3）二次加工技術(shù) 這是一類在保持一次成型或二次成型產(chǎn)物硬固狀態(tài)不 變的條件下，為改變其形狀、 變的條件下，為改變其形狀、尺寸和表觀性質(zhì)所進行的各 種工藝操作方法。也稱作“后加工技術(shù)” 種工藝操作方法。也稱作“后加工技術(shù)”。 大致可分為機械加

12、工、連接加工和修飾加工三類方法。 大致可分為機械加工、連接加工和修飾加工三類方法。 2、按聚合物在成型加工過程中的變化劃分 （1）以物理變化為主的成型加工技術(shù) 塑料的主要組分聚合物在這一類技術(shù)的成型加工過程中， 塑料的主要組分聚合物在這一類技術(shù)的成型加工過程中， 主要發(fā)生相態(tài)與物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變、 主要發(fā)生相態(tài)與物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變、流動與變形和機械分離之 類物理變化。 類物理變化。 （2）以化學變化為主的成型加工技術(shù) 屬于這一類的技術(shù)， 屬于這一類的技術(shù)，在其成型加工過程中聚合物或其 單體有明顯的交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)， 單體有明顯的交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)，而且這些化學反應(yīng)進 行的程度對制品的性能有決定性影響。

13、行的程度對制品的性能有決定性影響。 （3）物理和化學變化兼有的成型加工技術(shù) 3、成型加工的操作方式劃分 （1）連續(xù)式成型加工技術(shù) 這類技術(shù)的共同持點是，其成型加工過程一旦開始， 這類技術(shù)的共同持點是，其成型加工過程一旦開始， 就可以不間斷地一直進行下去。塑料產(chǎn)品長度可不受限制， 就可以不間斷地一直進行下去。塑料產(chǎn)品長度可不受限制， 單絲、 膜之類的型材。 管、棒、單絲、板、片、膜之類的型材。 如各種型材的擠塑、薄膜和片材的壓延、薄膜的流延澆鑄、 如各種型材的擠塑、薄膜和片材的壓延、薄膜的流延澆鑄、 壓延和涂覆人造革成型和薄膜的凹版輪轉(zhuǎn)印刷與真空蒸鍍 金屬等。 金屬等。 （2）間歇式成型加工技術(shù)

14、 這類技術(shù)的共同持點是： 這類技術(shù)的共同持點是：成型加工過程的操作不能連 續(xù)進行，各個制品成型加工操作時間并不固定； 續(xù)進行，各個制品成型加工操作時間并不固定；有時具體 的操作步驟也不完全相同。 的操作步驟也不完全相同。 用移動式模具的壓縮棋塑和傳遞摸塑、冷壓燒結(jié)成型、 用移動式模具的壓縮棋塑和傳遞摸塑、冷壓燒結(jié)成型、層 壓成型、靜態(tài)澆鑄、 壓成型、靜態(tài)澆鑄、滾型以及大多數(shù)二次加工技術(shù)均屬此 類。 （3）周期式成型加工技術(shù) 這一類技術(shù)在成型加工過程中， 這一類技術(shù)在成型加工過程中，每個制品均以相同的 步驟、每個步驟均以相同的時間， 步驟、每個步驟均以相同的時間，以周期循環(huán)的方式完成 工藝操作，

15、 工藝操作，主要依靠成型設(shè)備預(yù)先設(shè)定的程序完成各個制 品的成型加工操作。 品的成型加工操作。 如全自動式控制的注塑和注坯吹塑， 如全自動式控制的注塑和注坯吹塑，以及自動生產(chǎn)線上的 片材熱成型和蘸浸成型等。 片材熱成型和蘸浸成型等。 四、塑料制品應(yīng)用的發(fā)展 1、農(nóng)牧、漁業(yè) 、農(nóng)牧、 2、包裝 、 3、交通運輸 、 4、電氣工業(yè) 、 5、化學工業(yè) 、 6、儀表工業(yè) 、 7、建筑工業(yè) 、 9、國防與尖端工業(yè) 、 11、體育用品和日用百貨 、 8、航空工業(yè) 、 10、家具 、 五、塑料制品生產(chǎn)今后發(fā)展的方向 簡化生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期； 簡化生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期； 加深對塑料在成型過程中所發(fā)生的物理

16、化學變化的認識； 加深對塑料在成型過程中所發(fā)生的物理化學變化的認識； 改進生產(chǎn)技術(shù)、方法和設(shè)備； 改進生產(chǎn)技術(shù)、方法和設(shè)備； 實現(xiàn)全面機械化和自動化； 實現(xiàn)全面機械化和自動化； 設(shè)計更大更新的設(shè)備以適應(yīng)對大型、微型、 設(shè)計更大更新的設(shè)備以適應(yīng)對大型、微型、精密或新型塑 料制品生產(chǎn)的需求。 料制品生產(chǎn)的需求。 1.3 塑料制品的生產(chǎn)工序和組織 一、塑料制品的生產(chǎn)工序 圖1-2 從原料到塑料制品的生產(chǎn)流程示意圖 二、新制品生產(chǎn)過程 1、熟悉該種制品在物理、機械、熱、電及化學性能 、熟悉該種制品在物理、機械、 等方面所應(yīng)具備的指標； 等方面所應(yīng)具備的指標； 2、根據(jù)要求，選定合適的塑料，從而決定成型

17、方法； 、根據(jù)要求，選定合適的塑料，從而決定成型方法； 3、成本估算 ； 4、試制并確定生產(chǎn)工藝規(guī)程、不斷完善。 、試制并確定生產(chǎn)工藝規(guī)程、不斷完善。 三 、成型工廠對生產(chǎn)設(shè)備的布置 1、過程集中制 、 生產(chǎn)設(shè)備集中； 生產(chǎn)設(shè)備集中； 宜于品種多、產(chǎn)量小、變化快的制品； 宜于品種多、產(chǎn)量小、變化快的制品； 銜接生產(chǎn)工序時所需的運輸設(shè)備多、費時、費工、 銜接生產(chǎn)工序時所需的運輸設(shè)備多、費時、費工、不易連 續(xù)化。 續(xù)化。 2、產(chǎn)品集中制 、 一種產(chǎn)品生產(chǎn)過程配套； 一種產(chǎn)品生產(chǎn)過程配套； 宜于單一、量大、永久性強的制品、連續(xù)性強； 宜于單一、量大、永久性強的制品、連續(xù)性強； 物料運輸方便，易實現(xiàn)機械化和自動化，成本降低。 物料運輸方便，易實現(xiàn)機械化和自動化，成本降低。 思考題：