塑料成型加工工艺七篇

2024-05-25

塑料成型加工工艺篇1

1 几种常见塑料质概述

1.1 磁性塑料

磁性塑料是一种高分子材料, 主要是由合成树脂以及磁粉构成。磁性塑料按磁粉分类可以分为铁氧体系和稀土类两种, 磁性塑料的性能受磁粉材料、磁粉填充率、树脂以及成型工艺等因素的影响。磁性塑料具有强度高、密度小、保磁能力强的特点, 并且加工成型的精度较高。磁性塑料的成品脆性小, 装配较为容易。

1.2 不饱和聚酯膜塑料

这种塑料是由树脂、填料、引发剂以及增稠剂等构成的树脂糊, 它也属于热固性模塑料。不饱和聚酯膜塑料多为白色, 呈现出半透明状, 同时也能根据要求添加颜色。这种塑料中含有10~30%的玻璃纤维、50~70的填料, 树脂的含量为20~80%。不饱和聚酯膜塑料的机械强度比较高, 尺寸稳定性也比较好, 并且表面比较光洁, 能够制作复杂的模压制品。

1.3 热固性注射塑料

这种塑料制品基材为特定热塑性、热固性的酚醛树脂构成, 然后添加玻璃纤维等填料, 同时再添加其他的一些助剂, 然后利用特殊的加工而成, 它是一种粉粒状的酚醛塑料。它具有较好的防霉耐温性, 并且绝缘以及物理性能都不错, 成型的周期也比较短。

此外, 还有以环氧树脂为主体的塑料制品了, 这种塑料是以环氧树脂作为基材, 然后以三乙烯四胺作为固化剂, 然后添加填料等。

2 塑料的挤出成型加工工艺原理及工艺参数分析

塑料的加工技术主要有以下几种:压塑、挤塑、注塑、吹塑以及压延等加工工艺。本文重点对挤塑进行分析研究。

2.1 挤出成型工艺原理

挤出成型工艺是塑料聚合物通过口模成型, 然后固化定型三个阶段形成。首先要进入挤出机机筒内, 然后在旋转螺杆作用下, 通过熔融、均化, 并且增压, 最后熔融物在挤出机的口模挤出后形成型坯, 经过冷却定型后, 形成最终的塑料制品。

2.2 挤出成型工艺参数

①机筒温度;机筒温度通常设定为两端高、中间低, 加料段温度偶尔会高于均化段;②机头温度;机头温度必须控制在合理范围内, 温度过高会造成挤出物稳定性差, 生产不稳定, 温度过低会造成加工困难, 严重会导致设备出现损坏;③口模温度;口模温度的设定需要考虑塑料的配方, 制品的截面尺寸等因素;④螺杆转速及挤出速率;螺杆的转速及挤出速率需要控制在合理的范围中, 这个工艺参数对塑料制品的物理性能影响非常重要;⑤牵引速度;牵引速度要比挤出速度稍快点, 大约1~10左右, 这样能够保证塑料制品的稳定。

3 塑料成型工艺

3.1 管材的挤出成型

管材分硬管与软管两种, 两种管材的加工工艺基本相同。加工时, 物料通过料筒进行均化, 然后经料筒挤出, 形成塑性的管状物, 经定型装置冷却将表层凝固, 然后通过冷却水槽进行冷却定型, 然后由牵引装置匀速拉出, 最后切割。软管的加工则不需要定型装置, 经自然冷却或喷淋冷却, 利用输送带或自重牵引, 收卷至一定长度切割。

管材挤出成型加工时需要注意以下两点:①大管径的管材挤出冷却要在管材周围均匀布置喷头, 避免水槽上下层水温不同造成的管材收缩不均;②牵引速度要匀速进行, 避免出现管壁厚度不均的现象。

3.2 板材的挤出成型

板材加工工艺流程为:物料首先由挤出机进行塑化均匀, 然后通过狭缝机头挤出形成板坯, 然后立即通过三辊压光机进行降温定型, 利用导辊对压光机加工出来的板状物进行冷却定型, 然后切边, 最后由二辊牵引机进行最终的裁切。

板材加工重点工序介绍:①狭缝机头;熔体必须要在狭缝机头以匀速进行分布, 使物料能够以相同速度流出料口, 保证板材的厚度均匀且表面平整。当前应用较为广泛的机头为衣架式机头。②压光机;板坯挤出后要立即进入三辊压光机进行降温定型。在进入压光机中, 机头必须尽量靠近压光机, 保证压光过程的顺利进行。同时, 控制压光机辊筒的温度, 保证板坯上下坯面的降温速度相一致, 使得板坯的收缩速率尽可能的接近, 降低板材的内应力。③导辊;导辊在板材加工中最主要的作用就是冷却, 导辊冷却输送长度则是由加工板坯厚度及塑料比热容来确定, 板坯越薄、比热容越小, 导辊冷却输送长度越短, 反之, 导辊冷却输送长度越长。④切边;切边是板材挤塑成型的特有工序, 一般采用圆盘切刀进行切边, 切刀一般安装在牵引辊的前面。⑤牵引;牵引装置能帮助板材进入切断装置, 避免压光机出材料积压, 并且能对板材进行压平。板材在牵引时的速度要稍微小于压光机板材输送的速度, 这对板材的冷却收缩有较大的帮助。

3.3 薄膜挤出成型

当前薄膜的挤出成型工艺大多都是选择上吹法薄膜挤出工艺。它的加工过程为:利用挤出机将物料塑化均匀, 然后通过环形缝隙挤出筒坯, 然后由进气管的压缩空气对其进行横向的吹胀, 通过机头上方牵引辊对筒坯进行纵向拉伸, 然后由冷却风环进行空气冷却;筒膜充分冷却后通过人字板进行压叠, 经过牵引辊匀速的引入卷取辊, 最后切断成为膜卷。

薄膜加工中需要注意以下几点:①挤出机的挤出量要同薄膜加工的厚度及折径相配套。高产率挤出机生产小折径筒膜, 需采用高牵引速度的牵引机, 对冷却装置的性能要求高。②薄膜吹塑的挤出机头必须要保证熔体在机头中能保证稳定的压力, 挤出筒坯的厚度及温度要保证一致。③纵向与横向的拉伸吹胀要尽可能保持相同速度进行, 我们可以对口模温度及冷却系统进行调节, 来提高口模温度及降低冷却速度, 延长挤出物的冷却时间, 这样对大分子取向度能够得到有效的降低。

3.4 线缆挤出成型

线缆的挤出成型是将热塑性塑料挤出包裹在芯线上来作为绝缘层。芯线为金属线时, 产品则为电线;当芯线为互相绝缘的导线, 则挤出产品为电缆。

线缆的挤出加工首先要将金属导线送入到直角式口模的导线器中, 然后由挤出机送入的熔融物环绕导线形成管状物, 通过成型形成紧密的贴合, 包覆的导线冷却后通过绝缘检验, 最后经牵引轮卷绕成圈。

线缆的包覆厚度是由挤出机的挤出速率以及芯线牵引速度决定。冷却水槽则是多段构成, 通过多段的水温保证包层能够逐渐完成降温。线缆的包覆基础也能够对塑料管及金属管进行包覆挤出, 在这些管材的外部形成塑料厂, 比如家居用钢管通过这种挤出技术, 形成一种跟涂漆类似的效果, 起到装饰及保护的作用。

4 总结

塑料制品在人们的生活工作当中应用非常广泛, 并且需求也比较广。我们也需要进一步的对塑料制品的成型加工进行研究, 提高塑料制品的质量。同时, 值得注意的是, 随着国家对绿色环保的不断重视, 也对塑料制品进行了规范与约束, 要求塑料制品对环境不会产生危害, 这也对我们的生产厂家提出了更高的要求, 加强对塑料加工研究的投入, 进一步推动行业的进步。

参考文献

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[4]李高达.浅谈塑料成型加工工艺[J].太原科技, 2008 (01) .

塑料成型加工工艺篇2

关键词：任务驱动,塑料模具设计,教学改革

0 引言

《塑料成型工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的核心课程之一，理论性、实践性都很强，要求学生有较强的综合应用能力。据相关调查，目前，绝大部分大专院校对该课程的教学方法，仍然是理论教学与实践操作分开进行，导致学生学习时似懂非懂，真正在设计模具时往往觉得无从下手，学生掌握效果很不理想。针对这种现象，我院在新的人才培养方案中，对学生这方面的能力提出了新的要求，这就迫使对课程作相应的教学改革，以满足学生学习和就业的需要。

1 目前教学现状分析

1.1 理论学习与实践操作脱节

目前该课程的教学过程仍然以教师讲授为主，而与模具设计相关的内容，在《机械制图》《公差与配合》《塑料成型工艺与模具设计》等几门课程中都有体现。学生虽然掌握了各门课程，但不能有机地将这些课程整合在一起，在设计模具时，学生查表能力不强，不能将学过的知识灵活地运用到具体的课程设计中，如画装配图时不能准确清晰地反映出模具的内部结构和位置关系，往往完成的图与最后的要求差距较大，同时与生产实践相差太大。

1.2 实训方法缺乏灵活性

在学生实训操作训练中，往往受客观条件的限制，实训时间不恰当，比如该课程的认知实习应安排在授课之前并由相关的专业老师带队，到企业进行相关的认知实习，而事实上过去往往相反，本课程结束后才让学生走马观花式的到工厂参观。同时，受企业的限制，不能仔细深层次地了解生产过程和相关工艺。现在很多模具的实训或许只是简单地拆装一下模具，对模具之间的配合关系理解不透，导致学生设计的模具与实际生产脱节太大。

1.3 教学内容以本为本，缺乏实用性

在教学的过程中，虽然采用了多媒体的教学方法，能将模具的运动结构表达出来，但模具属于精密仪器，各方面的尺寸关系、配合关系及各个零件间的互相运动关系要求较高，如果单靠几个动画图，对学生不能起到真正的认识，且模具装配图较多，若讲解时依靠看课本上的图或挂图，由于原图信息太多，搬上教材的图往往会删去一些信息，这样直接影响了学生的学习及教学效果。因而将不全的信息应用到实际生产中必定是错误百出。

2 相关教学改革的措施

2.1 优化教学内容，突出教学重点

当前，塑料制件已成为制造业主要工业产品之一，因此，塑料注射模也得到广泛应用且已占据主导地位。然而传统的《塑料成型工艺及模具设计》课程教学内容：主要讲授塑料成型基础、塑料成型工艺与塑料成型制件的工艺性、注射成型模具结构及注射机、注射模具设计、压缩模设计、压注模设计、挤出模设计、气动成型工艺与模具设计。在总学时一定的条件下，就造成内容很多，每部分所用学时偏少，重点不突出的现象，从而导致学生学不精、学不透、实用性不强、学习效果较差。针对这一现象，我们围绕塑料注射模这个重点编排教学内容，将此变为若干个任务，并围绕此任务讲授塑料成型基础知识、注射成型模具设计、注射模结构及注射机、注射成型原理以及成型工艺特性、注射模的安装调试与维修以及UG在注射模设计中的应用。对于其他内容仅作简要介绍，这样就将大部分学时用于注射模这部分。经过实践证明，这门课在理论教学内容上得到了整体优化，突出了教学重点与教学内容的实用性，进而使学生学得精，学得透，为学生走上工作岗位奠定了坚实的理论基础。

2.2 强化模块化教学，提高教学质量

为了使理论与实践结合紧密，该课程采用集中综合教学法，即集中数周教学时间，将《塑料模具设计》与冷冲压、模具制造等多个模块相配合，围绕3～5副模具任务，从传授基础知识至模具设计完成止，模拟专业工厂要求，对学生进行集中教学。由于教学目标明确、任务设计针对性强，学生的实际应用能力明显得到了提高。

2.3 运用案例设计方法，构建学生思维空间

运用塑料模具设计专业知识进行相关设计是教学的基本任务。通过提出包含许多知识点的课程设计任务，将任务分阶段地进行布置，可以引发学生思考，诱发学生的创造潜能。在讲授的过程中围绕任务对学生学习困惑的地方，进行逐步解惑。通过对学生进行分组，模拟工厂要求，下达设计任务，可以使学生在学中练、练中学。为巩固所学的知识点，课程结束前，通过设计综合性强、有一定难度和深度的案例，培养学生综合运用所学知识解决问题的能力。

2.4 将CAE运用到实践教学中

在讲解比较复杂的模具设计时，可充分利用计算机软件给学生作三维演示。学生在学习《塑料模具设计》前一般已经接触了UG、PRO/E等设计软件。此类软件设计的模具具有三维图层显示效果，也可动画旋转演示，非常适合模具设计课程的课堂与实验教学。图层的分解功能简化了模具结构，三维旋转功能提升了直观效果。同时，此类软件具有计算功能、模拟分析功能，通过计算分析功能检验设计的合理性，利用模拟分析功能检验模具设计的可行性。

利用此类软件，教师可深入浅出分析模具结构与特性，讲解各部分作用与要点，学生能够清晰地理解深奥的结构问题。通过软件设计，进一步培养学生综合分析、设计和创新能力，而且效果理想。将设计结果进行软件模拟分析，不但能增强学生计算机设计操作能力，更能增强学生学习的兴趣，培养学生的创造性思维。为后续的学生毕业设计打下了很好的基础。

3 改革考核方式

最终成绩评定由两部分组成： (1) 将以前的理论考试改为与该工作过程相同的模具设计，以模具设计图纸作为其考试成绩的最终评定依据。其中：编制塑料成型工艺卡10分，塑料模具零件图纸20分，注射模具装配图纸20分，共50分; (2) 平时成绩占50分。课堂表现10分，课堂作业10分，自主学习情况15分，团队协作15分，共50分。 (3) 缺课一次扣2分，二次扣5分，三次扣10分，三次以上者无平时成绩。迟到或早退每累加到2次等同于一次缺课。

4 结语

采用任务驱动教学法课程教学模式，使学生带着问题去学习，学会了怎样学习，增强了学生的主体意识，提高了学生的学习积极性，学习效果事半功倍。其次，学生在完成任务的过程中，通过自由讨论、互相学习，加强了团队的合作意识。更重要的是在完成任务的过程中，改变了学生的学习模式，提高了学生的自学能力和创新能力。

参考文献

[1]曹延欣, 闫占辉, 王利涛, 等.《模具设计》课程的教改实践[J].理工高教研究, 2008 (27) .

[2]姜大源.职业学校专业设置的理论、策略与方法[M].北京:高教出版社, 2002.

[3]于锁清.高职模具设计与制造专业课程改革探索[J].邢台职业技术学院学报, 2009 (26) .

《塑料成型工艺学》教改初探篇3

关键词：教改；教学手段；互动；教学方法

一、引言

随着我国高等教育课程改革的深入，专业课程的教学改革也是大势所趋。我校高分子材料工程专业是国家重点学科，《塑料成型工艺学》是该专业最重要的必修课之一。《塑料成型工艺学》是一门综合性强、知识性强、实践性强的专业基础课程，其内容几乎涵盖了塑料成型加工工业中所有的成型方法。教师在授课过程中扮演的角色，对学生能否理解塑料成型工艺方法、掌握专业知识，起着至关重要的作用。本文结合我院高分子材料科学与工程专业的实际教学情况以及笔者在教学过程的切身体会，谈谈教师在《塑料成型工艺学》教改中的尝试。

二、改进现有的教学手段

随着科学技术的发展，众多多媒体技术已应用到教学过程中。目前，郑州大学几乎所有的教室都安装了多媒体教学设备，这的确对提高教学效果、减轻老师的板书负担发挥了很大的作用。然而，很多教师的多媒体课件只是把课本内容简单地复制并粘贴到PPT中，这和传统的教学模式没什么本质的区别。高分子成型加工是一个综合性、实践性很强的专业技术，这些年来新技术、新产品层出不穷。因此，为提高教学效果，在教学中应做到如下几点：①按照教学大纲和教材内容要求，重新编排课件。充分利用网络优势以及本校图书馆的电子资源，坚持做到每年都要对电子课件中的内容进行修改、完善或补充，和塑料成型加工工业技术发展相同步。如，利用Google、Baidu等搜索引擎的“图片搜索”或“视频搜索”模块，把与课程内容相关的图片、动画适当地链接到课件中，或播放一些专业动画仿真或工厂实际生产过程的录像。比如，我上课的时候，在讲到注塑、挤出、压缩或吹塑等工艺方法时，我就会播放北京东方动画仿真的仿真软件，或播放生产实习的时候在工厂拍摄到的具体生产工艺过程录像，这样让学生对实际的生产过程有个真切的理解和认识，更让他们感受到理论来源于生产实际。甚至也可以将自己科研实验中的相关内容作为辅助材料添加到课件中，比如我在讲授“塑料成型理论基础”一节中的“聚合物的结晶”部分的时候，就把我实验过程中聚丙烯结晶过程的偏光图片和录像按照时间先后顺序播放出来，或把不同结晶形貌的图片列出，以让学生对结晶过程和结晶形貌有更好的理解，同时这能够提高学生对科研的兴趣。②强化案例教学。塑料制品已经在我们的生产、生活、工业等诸多领域发挥着重要的作用，并成为不可或缺的产品。那么在讲到具体的成型工艺方法的时候，如注射成型、挤出成型或吹塑的时候，就把生活中用这些成型方法来成型加工的制品（塑料玩具、手机外壳、排水管道、木塑地板、纯净水瓶、塑料门窗异型材等）带到教学课堂进行讲解。并引导同学们就这些制品的成型工艺方法、使用的原料配方等方面进行讨论、启发思考，让学生在看得见、摸得着等真实制品实例中理解课本理论知识，大大提高学习效率和学习效果。③强化现场教学。《塑料成型工艺学》课程的实践性非常强，现场教学是学生课后实际操作训练的重要补充。在讲授具体成型方法的时候尽量带学生到实验室参观操作学习，如在讲到注塑成型工艺的时候，如果没有现场教学的话，学生可能感觉到比较抽象和枯燥，可以带学生到实验室面对真实的注塑机讲述注塑成型机的结构构造及功能、工作原理以及具体的工艺参数设置等。注射成型工艺过程中使用了注射成型模具，由于本科生已经学过《塑料注射成型模具设计》以及《塑料注射成型模具加工》等专业课程，那么可以让本科生结合模具设计和加工，去思考注射成型工艺与模具型腔结构以及浇注系统的关系等问题。但有一点要注意，由于学生还不会操作，老师最好亲自操作，开机演示挤出工艺的实际流程，让学生对教材理论有一个更直观的印象。现有教学手段的改进，必将去除教师机械地、照本宣科地传授教材内容，缺乏理论联系实际，学生被动地学习等传统教学中出现的一些弊端。

三、改进教学过程中的互动和语言表达方式

尽管丰富多彩、生动活泼的多媒体课件可以让同学们对专业知识更容易理解和把握，但是课堂互动以及老师的语言表达方式在传授知识过程中发挥的作用也不可小觑。互动式和启发式教学方法是现代最为推崇的教学方法。教学过程是一个非常复杂、特殊的认知过程，更是一个多级信息交流互动的过程。老师在课堂上一个人滔滔不绝地演“独角戏”是永远不会让学生系统地学习并掌握专业知识的。因此，必须发挥学生的主观能动性，让学生也参与到课堂教学中来。如，在讲完“注射成型”这一章节后，可以给学生留出1～2个课时开一个专题讨论会，让他们给出生活中的实例来说明哪些塑料制品是采用注射成型来加工的，这些产品有何结构特点。而且还可以结合同学们所学的《塑料成型模具》，让同学们了解制备生活中这些塑料产品所使用模具的特点如何。这样让同学们在掌握专业知识的同时，也让他们意识到我们的生活原来和塑料成型加工密切相关。此外，为了活跃课堂气氛，激发同学们的求知欲望，让他们在短时间内把握专业问题的实质，课堂语言的改进也非常重要。在此方面，笔者常用对比、比喻、成语等语言形式进行教学。如把注射成型过程中流动分子链取向比喻成河中顺流而下的竹排；在讲述聚合物成型加工基础部分的结晶的时候，关于晶体尺寸和成核的关系时候，可以把晶体比喻成白菜，而晶核就是种下的菜籽，种下的菜籽密集，每个菜籽发芽后的生长空间有限必然影响白菜的大小；以生活中常见的面粉为例，同样的面粉经过不同的加工方法做成的汉堡包、面包、馒头、面条具有不同的口感以及价格，以说明成型加工工艺是影响制品最终结构和性能的关键因素。

总之，《塑料成型工艺学》教学改革是塑料加工技术日益发展与现代教学改革的必然要求。笔者经过多年的教学实践和探索，充分认识到：教学是一个系统工程，如何在有限的课堂时间内让学生真正掌握专业知识是我们每一个专业基础课任课老师的责任和义务。只要我们专业基础课任课老师注意不断改进教学手段和教学方法，鼓励学生主观能动性的发挥，就能大大提高教学效果。在今后的教学实践中，如何以学生为中心，实现教学方法上的互动、生动，教学手段的多样化，还需进一步探索并总结经验。

参考文献：

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塑料制品加工成型的工艺研究篇4

摘要：塑料是以相对分子质量高的合成树脂为主要成分，并加入其他添加剂，在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。一般相对分子质量都大于一万，有的可达百万。在加热、加压条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的固体。可以使用模具成型得到我们所需要的形状和尺寸的塑料制件。其他的添加剂主要有填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂等其他配合剂。塑料作为设计材料使用，具有许多优良的特性。在我们的生活和生产中扮演着很重要的作用。它不仅可部分代替传统材料，而且还能生产出具有独特性能的各种制品塑料与其他材料相比较，有以下几方面的性能特点：重量轻、优良的化学稳定性、优异的电绝缘性能、机械强度分布广和较高的比强度、热的不良导体具有消声、减震作用。塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。

关键词：塑料、塑料制品、塑料机械工业、塑料制品成型新工艺

一、塑料的概念

塑料是具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。

1.1塑料的主要性能特点基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。

两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，所以没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。1.2塑料的分类

热塑性塑料：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料；即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化(液态←→固态)，是所谓的物理变化。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。热加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其树脂分子由线型结构交联成网状结构。

二、塑料制品的成型方法注射成型、挤出成型、压制成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、铸塑成型、搪塑成型、醺涂成型、流延成型、传递模塑成型、反应注塑成型、手糊成型、缠绕成型、喷射成型、真空成型等 2.1塑料制品的生产

塑料制品的生产从塑料原料的生产到塑料制品的生产，包含了三个生产过程，第一生产过程是从原料经过聚合反应生成合成树脂；第二生产过程是加入助剂混合得到塑料，即为生产塑料制品的原材料；第三生产过程是根据塑料性能，利用各种成型加工手段，使其成为具有一定形状和使用价值的塑料制品。生产中一般第一过程和第二过程属于塑料生产部门，通常由树脂厂来完成。第三过程属于塑料制品生产部门。但对于大型塑料制品生产厂家，为了满足塑料制品的多样性要求，生产中也有将第二过程归入塑料制品的生产范围。即以合成树脂作为原材料，添加助剂后，再成型加工。2.2塑料制品在生活和生产中的重要性

塑料成型工业自1872年开始到现在已度过仿制、扩展和变革的时期。塑料成型是把塑料原材料加热到一定温度注入到具有一定形状和尺寸的模具中，待其冷却后，获得塑料制品的过程。塑料成型工艺与模具是一门在生产实践中逐步发展起来，又直接为生产服务的应用型技术科学，是一种先进的加工方法。它研究的主要对象是塑料和塑料制成塑料制品所采用的模具。模具是铸造、锻压、冲压、塑料、玻璃、粉末冶金、陶瓷等行业的重要工艺装备，在现代工业生产中广泛的采用各种模具进行产品生产，模具的设计和制造水平在很大程度上反映和代表了一个国家机械工业的综合制造能力和水平。塑料模是模具的一种，是指用于成型塑料制件的模具，它是一种行腔模具的类型。

三、注射成型工艺的优缺点

3.1 优点 ①成型周期短；

②能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件； ③的塑料对成型各种塑料的适应性很强； ④生产效率高易于实现全自动化生产； 3.2缺点

①生产大面积结构制件时，高的熔体粘度需要高的注塑压力，高的注塑压力要求大的锁模力，从而增加了机器和模具的费用；

②生产厚壁制件时，难以避免表面缩痕和内部缩孔，塑料件尺寸精度差；

③加工纤维增强复合材料时，缺乏对纤维取向的控制能力，基体中纤维分布随机，增强作用不能充分发挥；

④注射成型设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及较小的塑件的生产；

四、塑料制品成型新工艺方法

塑料成型加工是将塑料原料转变成具有使用价值的制品的过程。传统的成型工艺有挤出、注射、吹塑、压延、涂覆、层压、传递成型等。至今这些技术已经发展和运用的相当成熟，且应用得非常普遍。随着塑料制品应用日益广泛，人们对塑料制品精度、形状、功能等提出了更高的要求。传统的成型工艺已难以适应这些要求，这就迫使人们在不断改进传统的成型工艺的基础上，采用新思想、新技术开发新的成型工艺已满足不同应用领域的需求。目前成型工艺的发展趋势主要是节能、节约原材料、提高成型效率、改进制品性能、提高其附加值。塑料制品目前的新工艺方法主要有：低压注射、熔芯注射、动态保压注射、微孔塑料挤出及润滑挤出等塑料成型工艺。

五、挤出成型新工艺的发展及前景

5.1新型挤出混炼技术与设备的开发

目前，国际上用于高分子材料共混改性的新型混炼设备主要有三大类：同向平行双螺杆挤出机、往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机。其中小型同向平行双螺杆挤出机国内已能生产，但万吨级大型混炼挤压造粒机组全部要依靠进口。同时，往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机是制备高填充、高附加值高聚物合金的必要装置，目前国内对他们的研制刚刚处于样机阶段，规格不多，品种不全，具有广阔的发展前景。

大口径管材挤出的异向平行双螺杆挤出机组、钢塑复合管挤出机组和大型双臂波纹管挤出成型机组及特种塑料管材专用挤出机组的开发研究。复合挤出成型技术和设备的开发研究。最近，多层共挤的超宽土工模、包装用的拉伸拉幅平模、建筑用的复合瓦楞板、芯层发泡纸板材和管材的市场需求量很大，与此相关的成型技术和装备的开发研究必须引起足够的重视。5.2压缩成型新工艺的发展及前景

（1）由单一性技术向组合性技术发展，如注射-拉伸-吹塑成型技术和挤出-模压-热成型技术等；

（2）由常规条件下的成型技术向特殊条件下的成型技术发展，如超高压和高真空条件下的塑料成型加工技术；

（3）由基本上不改变原有性能的保质成型加工向赋予塑料型新性能的变质性成型加工技术发展，如发泡成型、借助电子束与化学交联机使热塑性塑料在成型过程中进行交联反应的交联挤出等；（4）为提高加工精度、缩短制造周期，在模具加工技术方面更广泛地应用仿形加工、数控加工等；

（5）广泛应用模具新材料。模具材料的选用直接影响到模具的加工成本、使用寿命以及塑料制品的成型质量等，因此，国内外已开发出许多具有良好使用性能、加工性能，热处理变形小的新型塑料模具钢，如预硬钢、新型淬火回火钢、马氏体时效钢、析出硬化钢和耐腐蚀钢，经过试用，均取得了较好的技术和经济效果。

（6）CAE技术将在注塑领域发挥越来越重要的作用，其本身也随着注塑技术的发展要求而更加完善、实用、方便。

在塑料成型生产过程中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注射模具可以成型上百次，一副优良的压缩模具可以成型25万次，这与上述因素有很大关系。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业生产中模具地位，从塑料模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势。

六、新工艺方法的加工适应性和可行性

在自然界对于一般的低分子化合物而言，在常温下其聚集状态可呈三态，即气态、液态和固态。然而，对于非结晶线性高聚物而言，由于其分子量巨大且分子结构的连续性，所以他们的聚集状态是在不同的件下，以独特的三种形态存在的。

七、参考文献

[1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2007.8

[2] 中国机械工业教育协会塑料模设计及制造.北京:机械工业出版社 2001.8 [3] 徐平原.塑料套管桩在申嘉湖杭高速公路软基中的应用[J].路基工程.2009(05)

[4] 刘静.生活塑料废弃物危害及其管理政策的评估[J].环境与健康杂志.2006(04)

塑料成型加工工艺篇5

1. 课程性质与作用。

《塑料成型工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门专业核心课程。本课程应在学生具有了机械制图与CAD、机械制造基础、机械设计基础、Pro/E、模具材料、公差配合与测量技术等理论知识及相关技能之后开设。并为后续的模具拆装、模具课程设计、毕业设计等综合训练奠定基础。通过本课程的学习, 学生应能陈述模具结构及其工作原理, 会操作注射机, 并能根据塑件图正确选择注射机, 能正确计算模具成型零件工作尺寸, 会选择模具零件材料, 能遵守模具设计工作流程, 会使用CAD、Pro/E等绘图软件设计中等复杂程度的注射模。通过团队协调合作, 能较好地控制项目任务的执行进程, 并在完成任务过程中逐步提高自学能力和创新能力。

2. 课程设计与改革思路。

根据教育部[2006]16号文件:“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式, 把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点, 带动专业调整与建设, 引导课程设置、教学内容和教学方法改革”的精神, 在进行了广泛的行业企业调研之后, 了解了模具设计岗位的典型工作任务及职业能力要求, 从而制订了基于工作过程的“塑料成型工艺与模具设计”学习领域课程。课程的设计以项目为载体实现工与学的结合, 让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识, 并发展职业能力。课程改革思路是以三级模具设计师的能力和知识要求来构建课程体系, 将整个课程划分为三个学习情境, 每一个学习情境均以完成注射模装配图的工作任务为主线, 将基本知识点贯穿始终, 使学生学会使用CAD等绘图软件设计模具。凸显学生主体作用, 将分析问题、解决问题的能力及团队协作精神等职业素养的培养融入到教学全过程。

3. 内容的选取与组织。

针对高职学生形象思维能力强, 逻辑思维能力弱;动手能力强, 思辨能力弱以及自信心不足, 但专业课程培养目标又需突出职业能力的特点, 在内容的选取和组织上, 选用了以下设计思路。按照认知规律和职业能力培养规律, 选取了三个学习情境, 第一个学习情境为简单注射模设计, 这是职业能力培养的重点与关键, 以3个日常生活用品的注射模设计为工作任务, 使学生掌握注射模设计的基本方法和技能。第二个学习情境是中等复杂程度注射模设计, 这是职业能力培养的难点, 目的是提升学生的综合能力。第三个学习情境为新技术注射模设计。重点学习热固性塑料注射模、热流道注射模和精密注射模的设计, 这三类模具是注射模的发展方向, 掌握这几种模具的设计, 可为学生职业生涯的持续发展打下基础。

二、教学实施

1. 教学组织。

教学组织采用项目组的形式进行。学生5～6人组成一个学习小组, 由小组长担任项目负责人, 分配和协调小组的学习活动。教师以项目经理的身份指导和协助学生完成学习任务。借鉴PDCA企业管理理念, 整个教学过程采取P (准备) P (计划) D (决策) D (实施) C (检查) S (总结) 教学法。以第二个学习情境中的“按钮注射模设计”为例, 首先, 教师向学生下达设计任务, 学生接受设计任务后, 了解该做什么;然后教师组织学生分组讨论设计方案, 让学生明确应该怎么做;接着学生对本组设计方案进行比较和讨论, 在教师引导下选取最优方案, 确定做什么;下一步进入实施阶段, 每个学生按照本组最后选定的设计方案用CAD等绘图软件完成模具装配图。然后以小组为单位接受教师和其他组别同学的检查与评价, 最后各组学生根据检查评价结果, 对本次设计的不足之处加以改进和完善。为应对不同班级、不同学生学习基础的差异, 课程采取课内教学与课外辅导相结合的方式。课内教学课时数为72课时左右, 课外辅导课时数为30～60课时。课内教学按学期教学计划进行, 全班参与, 师生共同完成教学计划中应该完成的学习任务。课外辅导则由教师和学生视教学的需要临时安排, 学生自愿参与, 用来帮助有需要的学生完成课内遗留的问题。

2. 教学方法。

整个课程采用项目引领和任务驱动的教学方法, 根据教学内容与教学环节的不同, 辅助不同的教学方法。如:在模具认知的教学中, 采用现场教学, 让学生直观地了解注射模和注塑机, 并很好地理解两者的关系。在注射模设计教学环节, 准备阶段采用讲授法, 教师用简单明了的语言让学生明白应该做什么。计划阶段采用启发式, 教师引导学生完成学习任务。在决策阶段运用讨论式, 通过方案的比较、辩论, 使学生明白为什么这样做。实施阶段由学生以设计员的身份完成设计的全过程, 掌握设计的方法与技能。成果检查时采用头脑风暴法, 师生各抒己见, 取长补短。

3. 教学手段。

在课程的教学中, 充分利用设计软件、真实现场、多媒体、网络资源等教学手段保障课程教学目标的实现, 真正做到“教、学、做”合一。

4. 教学资源。

教学中用到的教学资源有注塑机、模具模型、真实模具、多媒体、设计软件以及教材、授课计划、设计任务书等学材, 教材选用最新版的高职教材。这些资源的结合有效地满足了教学需求。

5. 课程评价。

按照基于工作过程导向的建设思路, 建立了课程评价标准, 采取形成性评价与终结性评价相结合的方式。在形成性评价过程中, 采取学生互评 (权重系数0.4) 与教师评价 (权重系数0.6) 相结合。在终结性评价过程中, 由教师给定每个学生的成绩。本课程对学生的考核评价标准为:形成性考核与过程考核:态度25%、任务完成情况50%、职业素养25%;课程整体考核:形成性考核成绩与终结性考核成绩相结合, 其中形成性考核成绩占60%, 终结性考核成绩占40%。本考核标准将学生的专业能力、社会能力、职业素养三个方面的考核分解到完成工作的过程中, 使学生的学习由传统的考前突击学习转变为认真对待每一次课, 激发了学生的学习潜能, 提高了学生的综合素养。

6. 教学效果。

教学实践表明, 本课程通过上述改革, 极大地激发了学生的学习兴趣和学习潜能, 提升了学生的独立学习能力以及自我管理能力。在2010年举办的湖南省春季职业技能竞赛中, 模具设计与制造专业学生获得高职组“零部件3D测量与制造”团体二等奖, 充分证明了改革的成效。

课程改革是当前高职院校教学和管理改革的一部分, 任重而道远, 其实质是突破传统的教学模式, 把课程教学和学生就业、学生职业生涯的可持续发展紧密结合, 将知识传授与能力、素质培养融为一体, 实现应用型、复合型人才培养的宏伟目标。

参考文献

[1]伍建桥.高职课程改革与课程模式的构建[J].中国高教研究, 2006, (2) :56.

[2]中华人民共和国教育部高等教育司, 全国高职高专校长联合会.点击核心:高等职业教育专业设置与课程开发导引M].北京:高等教育出版社, 2004.

塑料成型加工工艺篇6

不锈钢水槽作为厨房和生活的洗涤用具, 具有美观、耐用、不会沾污的优良性能, 已得到越来越多的消费者青睐。由于不锈钢水槽的原材料昂贵, 以及加工工艺复杂其成本较高, 所以价格一直居高不下。再则, 一般的不锈钢水槽成型加工时需要相对应的工装模具, 每开发一项新款式产品, 需要一整套模具与之配套, 所以开发费用很高且周期长, 不能及时满足市场的需求。现有传统的不锈钢水槽成型工艺大致可分三种形式:a、轮焊, 它采用面板和与之配套的配槽分别加工成型后, 互相焊接, 然后将焊缝进行打磨, 该方法的焊接设备价格昂贵, 而且每个型号的配槽均需要对应的焊接铜模, 所以设备投资相当可观。再则面板与配槽焊接后必须将焊缝打磨光滑, 既增加了工作量, 又增加了工人的劳动强度, 打磨时产生粉尘、噪音, 造成环境污染, 不利于工人的身心健康。b、对焊, 它采用两个带面板的配槽互相焊接。这是目前不锈钢水槽最普通的生产方法, 虽然成本较低, 但也存在不足, 因为焊接处有明显的痕迹, 焊缝处理的工艺难度较大, 且焊缝周围承载力较差, 极易发生变形, 影响产品质量, 而且焊接后打磨, 既增加工人的劳动强度, 又会造成环境污染。c、整体成型, 该工艺是近几年推出的新工艺, 它采用一张钢板整体拉深的办法来制作不锈钢水槽, 虽然解决了焊接、打磨存在的弊病, 但是所费的模具费用昂贵, 加工周期长, 对选用的原材料不锈钢板材要求高, 而且拉深过程, 材料变形厉害, 用同样厚度的不锈钢板进行加工制造, 采用整体成型工艺制得的产品厚度明显变薄, 影响使用寿命。

本文介绍一种不锈钢水槽的成型加工工艺, 选定不锈钢板材, 其特征在于将不锈钢板材按设计型号规格采用压力设备进行面板压型, 形成带台阶状边沿的盘状体, 再进行切边冲孔, 将边沿切削平整, 底部冲孔, 然后进行面板翻孔, 形成底部通孔二相对内壁与水平面之间夹角为α的不锈钢面板 (1) ;将不锈钢板材按与面板相匹配的设计规格型号进行槽体落料, 之后采用压力设备对它进行一次拉深, 形成带边沿的配槽, 然后再进行第二次槽体拉深, 形成槽体二相对外壁与水平面之间的夹角为β的配槽, 再对它进行切边冲孔, 使它形成带边沿, 底部有落水孔 (4) 的不锈钢槽体 (3) , 在不锈钢面板沿底部台阶放置密封胶条 (2) , 将不锈钢槽体从面板中心由上而下往面板中心放入, 用压力设备, 使二者压紧相连形成不锈钢水槽。此成型加工工艺改变了一款式一模具的传统做法, 大大节约成本, 缩短新品开发周期, 且不用焊接、减轻劳动强度。

下面就不锈钢水槽成型加工工艺的设计要点分步介绍如下:

(1) 不锈钢水槽的面板加工工艺。

(2) 不锈钢水槽的槽体加工工艺。

(3) 不锈钢水槽的面板、槽体与密封胶条组合成型的加工工艺。

1不锈钢水槽的面板加工工艺

1.1面板压型, 按设计型号规格选用对应的压型模具, 并用公称压力4000KN以上, 液压垫力2000KN以上液压机上成型, 形成如 (图1面板压型后的示意图) 所示的, 边沿呈台阶状的盘状体, 也可以是连体盘状体, 在边沿上有向上突起的加强筋。

1.2面板切边冲孔, 将上述压型后的面板初坯用对应的模具, 采用公称压力3000KN以上的油压机或冲压设备, 形成 (图2是面板切边冲孔后的示意图) 所示, 底部有通孔, 切去边沿加强筋的面板初坯。

1.3面板翻孔, 将上述切边冲孔后的面板用对应的模具, 并在公称压力4000KN以上, 液压垫力2000KN以上的油压机上, 将其底部全部去掉, 形成如 (图3是面板翻孔后的示意图) 所示底部通孔二相对内壁与水平面之间的夹角为α的不锈钢面板。

2不锈钢水槽的槽体加工工艺

2.1槽体落料, 按与面板配套的设计型号规格进行落料冲角, 如 (图4是配槽落料后的示意图) 所示形状, 可用公称压力3000KN以上的油压机或其它冲压设备如冲床成型, 也可用通用的冲角模在公称压力1000kN以上的冲床多次冲切成型。

2.2槽体拉深, 将落料冲角后的槽体板材采用对应的拉深成型模具, 并在公称压力4000kN以上, 液压垫力2000kN以上的油压机上成型, 形成如 (图5是配槽一次拉深后的示意图, 图6是图5的俯视图) 所示带边沿配槽。为了保证产品的合格率, 以及保证拉深质量和提高产品的外观质量, 可以在一次拉深后增加退火工序, 退火的温度在1010℃~1060℃之间。

2.2槽体的二次拉深, 将一次拉深后的带边沿的配槽, 进行第二次拉深, 采用相应的模具, 用4000kN以上的油压机或冲压设备如冲床上成型, 形成带边沿, 边沿上有向上突起的加强筋的配槽, 如 (图7是配槽二次拉深后的示意图, 图8是图7的俯视图) 所示形状。

2.3槽体的切边冲孔, 将二次拉深后的配槽, 采用相应模具, 用公称压力3150kN以上的冲床上成型, 将边沿带加强筋部分切掉, 形成槽体二相对外壁与水平面之间的夹角为β, 其中心冲有落水孔的不锈钢槽体, 如 (图9是配槽切边冲孔后的示意图, 图10是图9的俯视图) 所示形状。

上述不锈钢面板底部通孔二相对内壁与水平面之间的夹角α<不锈钢槽体二相对外壁与水平面之间的夹角β, 以便使二者紧配合。

3不锈钢水槽的面板、槽体与密封胶条组合成型的加工工艺

将加工成型的面板, 其底部边沿上放上密封胶条, 然后将加工后与之匹配的槽体由上而下放入面板中心, 采用相对应的模具, 使槽体边沿紧压面板上的密封胶条, 可用公称压力3150KN以上的油压机上成型, 制成美观耐用的不锈钢水槽。

结论

本文通过将不锈钢面板与不锈钢槽体分别加工, 然后采用密封胶条互相紧压的成型加工工艺制造不锈钢水槽, 可用不同型号、规格的面板与配槽互相搭配, 组成各种型号的产品, 改变了一款式一模具的传统做法, 大大节约了成本, 缩短了新产品的开发周期, 而且不用焊接, 减少了劳动强度。采用本工艺加工, 材料变形极小。

参考文献

[1]QB/T4013-2010家用不锈钢水槽