第一篇：工程材料及成形工艺基础试题
工程材料及热成型工艺复习题习题一 填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、、；金属材料又可分为和两类；非金属材料主要有、；复合材料是指。
2．炼铁的主要设备是炉，炼钢炉主要有转炉和，转炉主要用于冶炼钢。3．钢材的主要品种有钢板、、、等，钢板是采用方法生产的，其种类有厚板、中板、薄板，它们的厚度分别为、、。
4．金属材料的力学性能主要包括强度、、、等；强度的主要判据有和，强度和可以用拉伸试验来测定；测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。5．铜、铝、铁、铅、钨、锡这六个金属，按密度由高至低排列为，按熔点由高至低排列为。6．晶体是指，晶体结构可用晶格来描述，常见金属晶格有、和；金属Cu、Al、γ-Fe等金属的晶格类型为，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金属的晶格类型为。
7．合金是的物质，合金相结构主要有和；其中常作为合金的基体相，少量、弥散分布时可强化合金，常作为强化相。
8．实际金属的结晶温度总是低于结晶温度，这种现象称为过冷现象，一般情况下金属的冷却速度越快，过冷度越，结晶后的晶粒越，金属的强度越，塑性和韧性越。选择题
1．三种材料的硬度如下，其中硬度最高的是（C），硬度最低的是（B）
(a)40HRC
(b)250HBS（c）800HV
2．在设计机械零件时，一般用（AB）作为设计的主要依据。（a）σb
(b)σs
(c)σ-1
(d)δ
3．硬度在235~255HBS的成品轴，抽检性能时应采用（B）。（a）HBS
(b)HRC
(c)HRB
4．高温下的铁冷却过程中，在1394℃由γ-Fe转变为α-Fe时，其体积会（A）。（a）膨胀
(b)缩小
(c)不变
金属的晶粒大小对力学性能有何影响？生产中有哪些细化晶粒的措施？
答：在室温下，一般情况是晶粒越细，其强度、硬度越高，韧性、塑性越好，这种现象称为细化晶粒。措施：（1）.增加过冷度；（2）.变质处理；（3）.附加振动。习题二
一、填空题
1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是：当wc﹤0.9%时，随着碳质量分数的增加，其、增加，而、降低；当wc>0.9%时，其、、降低，而增加。
2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是和，随着碳的质量分数的增加，相的相对量增多，相的相对量却减少。
3、珠光体是一种复相组织，它由和按一定比例组成。珠光体用符号表示。
4、铁碳合金中，共析钢的wc=
%,室温平衡组织为；亚共析钢的wc=
%，室温平衡组织为；过共析钢的wc=
%,室温平衡组织为。
5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为渗碳体。
二、选择题
1、下面所的列组织中，脆性最大的是（d）；塑性最好的是（a）。(a)F
(b)P
(c)A
(d)Fe3C
2、在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（c）,塑性最好的是（c）。(a)45 钢
(b)65钢
(c)08F钢
(d)T10钢。
3、钢牌号Q235A中的235表示的是（b）
（a）抗拉强度值
(b)屈服点最低值
(c)疲劳强度值
(d)布氏硬度值。
4、下列叙述错误的是（b）。
（a）碳在γ-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体
(b)铁素体在室温下的最大溶解度是0.0218%
(c)奥氏体在727℃以上具有良好的塑性
(d)奥氏体的溶碳能力比铁素体强
5、将下列组织按其所能达到的最高碳的质量分数从大到小排列，正确的顺序是（c）（1）P（2）F（3）Fe3C（4）Ld'
(5)A（a）1、2、3、4、5（b)3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2(d)2、3、4、5、1
三、简答题
1、何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义？ 答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。它是钢和铸铁进行热处理，从而改变其组织和性能的依据，也是钢铁材料性能多样、用途广泛的主要原因之一。
3、试画出简化的Fe-Fe3C相图，并说明图中点，线的意义，并填出各相区的相和组织组成物。
4、简述非合金钢含碳量、显微组织与力学性能的关系。
5、何谓共析反应和共晶反应？分别写出转变表达式。
答：由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应。共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应。6习题三
一、填空题
1、钢的整体热处理主要有、、和。
2、马氏体的硬度主要取决于。
3、常用的退火工艺方法有、和。
4、常用的淬火冷却介质有、、。
5、常用的淬火方法有、、和。
6、常见的热处理缺陷有、、和。
7、常用回火方法有、和；其回火温度范围分别是、和。
8、化学热处理通常都由、和三个基本过程组成。
9、常用的热喷涂方法有、、和等。
10、工业上常采用的加工硬化方法有、、和 等。
二、选择填空：
1、在实际加热时，45钢完全奥氏体化的温度在 B
以上。A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
2、在实际加热时，T12钢中珠光体向奥氏体转变的开始温度是
A
。A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
4、奥氏体形成以后，随着加热温度的升高，则其晶粒
A
。A、自发长大
B、基本保持不变
C、越来越细小
5、我们把在A1温度以下暂时存在的奥氏体称为
B
奥氏体。A、残余
B、过冷
C、过热
10、为了改善T12钢的切削加工性能，一般应采用
B
。A、完全退火
B、球化退火
C、正火
11、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为
B
以上30℃~50℃。
A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
13、淬火钢回火时，温度越高，则其硬度
B
。A、越高
B、越低
C、保持不变
14、感应淬火时，电流频率越高，则获得的硬化层深度
B
。A、越深
B、越浅
C、基本相同
三、问答题
1、何谓热处理？热处理加热保温的主要目的是什么？
答：就是采用适当的方式对金属材料或工件按一定工艺进行加热、保温盒冷却，以获得预期的组织结构和性能的工艺。热处理的种类很多，根据目的、加热和冷却方法的不同，可以分为整体热处理、表面热处理、化学热处理以及其他热处理方法。何为退火，退火的目的？常用的退火工艺方法有哪些、2、何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪些？
答：退火是将工件加热到某一适当温度，保温一定时间后再缓慢冷却的工艺过程，称退火。退火的目的是：降低硬度，改善钢的成形和切削加工的性能，均匀钢的化学成分和组织，消除内应力。方法：完全退火、球化退火、去应力退火、不完全退火、扩散退火。
5、何谓正火？正火与退火如何选用? 答：正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。见p52.6、何谓淬火？淬火的主要目的是什么? 答：是将工件加热答A3或A1点以上某一温度保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。淬火目的就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，以便在随后不同温度回火获得我们所需要的性能。
7、何谓钢的淬透性？影响淬透性的主要因素是什么？
答：淬透性是规定条件下，钢试样淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1钢的含碳量;
2.钢中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.9、何谓回火？回火的主要目的是什么？
答:回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。目的：减少或消除淬火应力，稳定组织，稳定尺寸，降低淬火钢的脆性，获得所需要的力学性能。
10、简述感应淬火的目的、特点及其应用范围。习题四
1．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？ 答：合金钢指合金元素的种类和含量高于国标规定范围的钢。合金钢里经常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等 2．说明合金钢的牌号表示的基本方法。习题五
什么叫铸铁的石墨化?影响铸铁石墨化的因素有那些，如何影响？ 答：铸铁中碳以石墨形态析出的过程叫做铸铁的石墨化；化学成分的影响、冷却速度的影响；C和Si对铸铁的石墨化起决定性作用，C是形成石墨化的基础，增大铸铁的C的浓度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化进行的越充分；S是强烈阻碍石墨化的元素；Mn也是阻碍石墨化的元素；P是微弱促进石墨化的元素；（2）冷却速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，则容易形成白口。
12.球墨铸铁是如何获得的？常用的球化剂有哪些？与灰铸铁及钢相比，球墨铸铁在 性能上有哪些特点？
答：球墨铸铁是通过铁液的球化获得的；常用的球化剂有镁、稀土元素和稀土镁合金三种；球墨铸铁的强度、塑性与韧性大大优于灰铸铁，具有良好的减震性、减摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。习题九 填空题
1．铸造可分为和两大类；铸造具有和成本低廉等优点，但铸件的组织，性能；因此，铸造常用于制造形状或在应力下工作的零件或毛坯。
2．金属液的流动性，收缩率，则铸造性能好，若金属的流动性差，铸件易出现等的铸造缺陷，若收缩率大，则易出现的铸造缺陷。常用铸造合金中，灰铸铁的铸造性能，而铸钢的铸造性能。
3．铸型的型腔用于形成铸件的外形，而主要形成铸件的内腔和孔，4．一般铸件浇注时，其上部质量较，而下部的质量较，因此在确定浇注位置时，应尽量将铸件的朝下、朝上。
5．冒口的主要作用是，一般冒口应设置在铸件的部位。
6．设计铸件时，铸件的壁厚应尽量，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，则铸件易出现的缺陷，若壁厚太大，则铸件的。选择题
1．在型腔的表面涮一层石墨涂料可提高其耐火性，从而防止铸件产生（c）。(a)气孔
(b)缩孔
(c)粘砂（d）裂纹
2．单件或小批生产的灰铸铁件直径小于（c）mm的孔通常不必铸出。(a)10
(b20
(c)30
（d）50 3．制造双金属滑动轴承时，内衬轴承合金通常是采用（c）铸造方法镶铸在钢制轴瓦上的。
(a)压力铸造
(b)熔模铸造
(c)离心铸造（d）砂型铸造 4．在工艺参数相同的情况下，（b）的铸件，内部晶粒细小，力学性能好。(a)陶瓷型铸造
(b)金属型铸造
(c)砂型铸造（d）实型铸造 5．铸造中的CAE指的是（c）。
(a)计算机辅助设计
(b)计算机辅助制造
(c)计算机辅助工程（数值模拟）型砂的种类有哪些？目前铸造生产线上造型主要采用哪些型砂？ 按题图9-39中所标的次序填出各部分的名称。名词解释
①强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
②硬度：硬度是材料抵抗局部变型，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量金属软硬的依据。
③组元：组成合金最基本的、独立的单元称为组元。④相：合金中成分、结构、性能相同的区域称为合金的一种“相”。
⑤共晶转变：在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应 ⑥奥氏体：奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号“A”表示，呈面心立方晶格。⑦铁素体：铁素体是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号“F”表示，呈体心立方晶格。⑧珠光体：珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，“P”.⑨莱氏体：莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物，“Ld”。⑩同素异构转变：金属在固态下晶格随温度发生改变的现象。
⑾贝氏体：在含碳量过饱和α的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。
⑿马氏体：马氏体（M）是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
⒀过冷奥氏体：在A1温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。
⒁残余奥氏体：奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。⒂VC（马氏体临界转变速率）：
⒃淬透性：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。⒄碳化物形成原素：
⒅回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。⒆红硬性：是指材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。⒇二次硬化：淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。
21.第一类回火脆性：淬火钢在250度到350度回火是，冲击韧度明显下降，出现脆性。22.石墨化：铸铁中碳以石墨形态析出的过程叫做铸铁的石墨化。
23.变质处理：在浇注前向铁液中加入少量孕育剂，形成大量高度弥散的难溶质点，成为石墨的结晶核心，以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。24.流动性：是指金属液本身的流动能力。
25.收缩性：收缩是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减，包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。26.造型：制造砂型的过程称为造型。27.造芯：
28.特种铸造：特种铸造师与砂型铸造不同的其他铸造方法的总称。
29.冷变形强化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，这个现象称为冷变形强化。
30.再结晶：当加热温度进一步提高时，塑性变形后的金属将以某些质点为核心，变形前的晶格结构，重新生核长大，变为细小、均匀的等轴晶粒。
31.可段性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力叫金属的可段性。
32.锻造流线：锻造流线也称流纹，在锻造时,金属的脆性杂质被打碎 ,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布 , 这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。
33.锻造比：造时变形程度的一种表示方法。通常用变形前后的截面比、长度比或高度比来表示。
34.合金：合金，是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质
35.塑性：塑性是材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。36.韧性：韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。制作人：过儿
考试期间请不要直呼我的名字——潮潮，请叫我过儿
第二篇：工程材料及成形工艺基础教学大纲
第1章 材料的种类与性能 1.材料的种类 2.材料的性能
本章重点：金属材料的力学性能 本章难点：应力应变曲线 第2章 材料的组织与结构 1.金属的晶体结构与结晶 2.实际金属组织及其缺陷 3.匀晶 共晶及其它相图 4.铁碳合金相图 5.相图与性能的关系 本章重点：铁碳合金相图；
本章难点：铁碳合金结晶过程；铁碳合金相图的应用； 第3章 铁合金材料的金属热处理及材料改性 1.钢的热处理原理 2.钢在加热时组织的变化 3.钢在冷却时组织的变化 4.钢的普通热处理 5.钢的表面热处理 6.铸铁的热处理
本章重点：钢的热处理原理及普通热处理工艺 本章难点：钢在加热、冷却时的组织转变与规律 第4章 铁合金材料 1.碳钢 2.合金钢 3.铸铁
本章重点：常用钢铁材料的牌号、化学成分及合金元素的作用、性能及应用 本章难点：合金元素在钢中的作用及各类钢铁材料的热处理特点及应用范围。第5章 非铁合金材料
1.铝及铝合金 2.钛及钛合金 3.镁及其合金 4.铜及铝合金 3.镍及其合金
本章重点：常用有色金属及其合金牌号、性能及应用 本章难点：合金元素对非铁合金材料的影响 第6章 非金属材料及其改进 1.非金属材料分类和特点 2.非金属材料改性及其强化 3.非金属材料在航空航天上应用 本章重点：常用非金属材料
本章重点：常用非金属材料及复合材料性能 第7章 复合材料 1.常用复合材料 2.复合材料的特点和性能 3.复合材料在航空航天上应用 本章重点：常用复合材料性能 本章难点：复合材料性能 第8章 功能材料 1.功能材料分类和特点 2.常用功能材料 本章重点：常用功能材料 本章难点：功能材料的应用 第9章 机械零件失效及选材原则 1.机械零件失效及分析 2.选材的一般原则 3.选材的实际过程
本章重点：机械零件选材一般原则 本章难点：选材的实际过程
第10章 铸造工艺基础 1． 铸造生理论基础
铸造的工艺原理、特点、分类和应用等。2． 铸造成形工艺
砂型铸造（手工造型，机器造型）；
特种铸造（熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，其他特种铸造方法）；铸铁件的生产，铸钢件与非铁合金铸件的生产； 3． 现代铸造技术简介
本章重点：砂型铸造和特种铸造，铸件的结构工艺性
本章难点：分型面与浇注位置选择及相互关系，合金性能对铸件结构工艺性的影响 第11章 锻压工艺基础 1． 压力加工理论基础
塑性成形加工的原理、特点、分类和应用等； 2．锻造及其工艺基础
自由锻（自由锻的特点及应用，自由锻工序等）；
模锻与胎模锻（模锻的特点及应用，锤上模锻，压力机上模锻简述，胎模锻）； 自由锻工艺设计，模锻工艺设计； 3.冲压及其工艺基础
板料冲压（冲裁，弯曲，拉深，其他板料成形工艺）； 4． 现代压力加工技术的发展动向
本章重点：锻造方法与工艺，锻压件的结构工艺性 本章难点：自由锻和模锻工艺设计 第12章 焊接工艺基础 1． 焊接生产概论
2． 焊接的工艺原理、特点、分类和应用等
熔焊（焊条电弧焊，埋弧焊，气体保护电弧焊，电渣焊等）；压焊（电阻焊，摩擦焊，扩散焊等）；钎焊（软钎焊，硬钎焊）； 3.常用金属的焊接
金属的焊接性（金属焊接性的概念，金属焊接性的评定）； 钢的焊接（碳素钢的焊接，低合金结构钢的焊接，不锈钢的焊接）；
铸铁及非铁金属的焊接； 4.现代焊接技术与发展趋势 焊接结构与工艺设计实例；
本章重点：熔焊方法，焊接结构工艺设计 本章难点：焊接应力与变形
第13章 非金属材料及复合材料成形方法简介 1． 高分子材料的成形
高分子材料成形工艺原理与特点；
塑料制品成形工艺（注射成形，挤出成形，压制成形等）； 2． 陶瓷材料的成形
陶瓷材料成形工艺原理与特点； 陶瓷材料成形方法； 陶瓷制品的烧结； 3．复合材料的成形
复合材料成形工艺原理与特点； 复合材料成形工艺
本章重点：塑料成形,陶瓷成形，复合材料成形基本原理 本章难点：复合材料成形工艺
三、实践环节
实验一 钢的热处理及硬度测定
1、碳钢的热处理操作；
2、碳钢热处理后的组织观察、热处理前、后硬度对照测试 实验二 金属材料的硬度测定
第三篇：工程材料与成形技术基础实验报告
实验
一、金属材料的硬度实验
一、实验类型
验证性
二、实验目的
1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2、了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
三、实验仪器与设备
1、HB-3000型布氏硬度试验机；
2、H-100型洛低硬度试验机；
3、读数放大鏡；
四、实验内容：
金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强调指标b及塑性指标和）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
压入法硬度试验的主要特点是：
（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
（2）金属的硬度与强调指标之间存在如下近似关系。
bKHB
（3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体系内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。（5）设备简单，操作迅速方便。
布氏硬度（HB）：
（一）布氏硬度试验的基本原理
布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P,将直径为D的钢球压入被测金属表面（如图1-1所示）保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F凹求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB表示。
其计算公式如下：
HBP/F凹
根据压痕面积和球面之比等于压痕深度h和钢球直径之比的几何关系，可知压痕部分的球面积为：
F凹Dh
（1-2）
由于测量压痕直径d要比测定压痕深度h容易，故可将（1-2）式中h改换为d来表示，这可根据图1-1（b）中Oab的关系求出：
12Dh12(D2)(2d2)2
h(DDd)2
2（1-3）
将式（1-2）和（1-3）代入式（1-1）即得：
HBPDh2PD(DDd)22
（1-4）
式中只有d是变数，故只需测出压痕直径d，根据已知D和P值就可计算出HB值。在实际测量时，可由测出之压痕直径d直接查表得到HB值。
（三）布氏硬度试验机的结构和操作
1、HB-3000型布氏硬度试验机的外形结构如图1-2所示。其主要部件及作用如下。
（1）机体与工作台：硬度机有铸铁机体，在机体前台面上安装了丝杠座，其中装有丝杠，丝杠上装立柱和工作台，可上下移动。
（2）杠杆机构：杠杆系统通过电动机可将载荷自动加在试样上。（3）压轴部分：用以保证工作时试样与压头中心对准。
（4）减速器部分：带动曲柄及曲柄连杆，在电机转动及反转时，将载荷加到压轴上或从压轴上卸除。（5）换向开关系统：是控制电机回转方向的装置，使加、卸载荷自动进行。
2、操作程序：
（1）将试样放在工作台上，顺时针转动手轮，使压头压向试样表面直至手轮对下面螺母产生相对运动为止。
（2）按动加载按钮，启动电动机，即开始加载荷。此时因紧压螺钉已拧松，圆盘并不转动，当红色指示灯闪亮时，迅速拧紧紧压螺钉，使圆盘转动。达到所要求的持续时间后，转动即自动停止。
（3）逆时针转动手轮降下工作台，取下试样用读数显微镜测出压痕直径d值，以此值查表即得HB值。洛氏硬度（HR）：
（一）洛氏硬度试验的基本原理
洛氏硬度同布氏硬度一样也属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。
洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷（预载荷和主载荷），预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。0-0位置为未加载荷时的压头位置，此时压入深度为h1,2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，此时压头的实际压入深度为h3。洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度（h=h3-h1）来表示。洛氏硬度的试验规范：
洛氏硬度值的计算公式如下： HRK(h3h1)0.002
（三）洛氏硬度试验机的结构和操作
1、H-100型杠杆式洛氏硬度试验机的结构如图1-4所示，其主要部分及作用如下：
（1）机体及工作台：试验机有坚固的铸铁机体，在机体前面安装有不同形状的工作台，通过手轮的转动，借助螺杆的上下移动而使工作台上升或下降。
（2）加载机构：由加载杠杆（横杆）及挂重架（纵杆）等组成，通过杠杆系统将载荷传至压头而压入试样，借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务。
（3）千分表指示盘：通过刻度盘指示各种不同的硬度值（如图1-5所示）。
2、操作规程如下：
（1）根据试样预期硬度按表1-2确定压头和载荷，并装入试验机。
（2）将符合要求的试样放置在试样台上，顺时针转动手轮，使试样与压头缓慢接触，直至表盘小指针指到“0”为止，此时即已预加载荷10kgf。然后将表盘大指针调整至零点（HRA、HRC零点为0，HRB零点为30）。此时压头位置即为图1-3中的1-1位置。
（3）按动按钮，平稳地加上主载荷。当表盘中大指针反向旋转若干格并停止时，持续8~4秒（此时压头位置为图1-3中的2-2位置），再顺时针旋转摇柄，直至自锁为止，即卸除主载荷。此时大指针退回若干格，这说明弹性变形得到恢复，指针所指位置反映了压痕的实际深度（此时压头位置相当于图1-3中的3-3位置）。由表盘上可直接读出洛氏硬度值，HRA、HRC读外圈黑刻度，HRB读内圈红刻度。
（4）逆时针旋转手轮，取出试样，测试完毕。
五、实验方法与步骤
1、分成两大组，分别进行布氏和洛氏硬度试验，并相互轮换。
2、在进行试验操作前必须事先阅读并弄清布氏和洛低硬度试验机的结构及注意事项。
3、按照规定的操作顺序测定试样的硬度值（HB和HRC）。
4、注意事项
1）试样两端要平行，表面应平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测试。2）圆柱形试样应放在带有“V”型槽的工作台上操作，以防试样滚动。3）加载时应细心操作，以免损坏压头。
4）加预载荷（10kgf）时若发现阻力太大，应停止加载，立即报告，检查原因。5）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
6）金刚钻压头系贵重物件，质硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。
7）应根据硬度试验机使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围将不能获得准确的硬度值。
实验二 金属相图的观察
一.实验类型
验证性
二.实验目的
了解金属相图在显微镜下的图形
三.实验内容 1．试样制备
要在金相显微镜下对金属的组织进行观察和摄影，必须制备平整、光亮、清洁、无划痕、并用适当的方法显示出真实组织的试样
(1)手工磨样
试样在金相砂纸上由粗到细磨制。磨样时用力均匀，待磨面上旧磨痕消失，新磨痕均匀一致时就更换细一号的砂纸，并且试样转90o再磨。一般磨制到4号（粒度800）砂纸即可。
(2)抛光
本实验采用机械抛光的方法。PG－2金相制样抛光机
在专用的抛光机上进行，抛光织物（如呢料、金丝绒等）固定在抛光盘上，洒以抛光粉悬浮液，试样轻压于旋转的抛光盘上。靠嵌于抛光织物中的抛光粉的磨削作用和滚压作用，得到平整、光亮无划痕的磨面。
(3)化学浸蚀
试样在浸蚀剂作用下，组织中电位低的部分为阳极，电位高的部分为阴极，低电位处于溶解较快而呈现凹陷从而显示出组织特征。碳钢常用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀。
2．观察金相显微组织
制好的试样放在显微镜下观察。使用显微镜时，动作轻、速度慢，由低倍到高倍进行观察，结合试样热处理工艺，观察与分析组织。
选择能说明组织特征的典型视场，确定合适的放大倍数及图象采集。
第四篇：注塑材料的成形工艺
加工手段主要有：注塑，挤出，吹塑，吸塑等。注塑可以加工生产比较复杂形状的产品，比如电视机外壳等。它是把塑料粒子预先在料管中加热，然后通过螺杆下压，把融化的原料注入到模具，冷却成型后就制成了产品。挤出就是原料经螺杆的连续推动，使之在料管中（俗称炮筒）加热塑化，然后在定型的模具中挤出，获得所需的形状，比如塑料扣板，水管等。吹塑和挤出有点相似，只不过它是把压缩空气置于其中来获得形状，比如塑料薄膜，塑料瓶等。吸塑比较简单，它先把预先制成的塑料片材，经过烘箱焙烤，然后放置在模具中，通过负压使片材与模具密贴而获得形状。
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注塑成型原理及注塑过程介绍 ：注(射模)塑(或称注射成型)是塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后由柱塞或往复式螺杆将熔体推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。A注塑机的基本功能：注塑是通过注塑机来实现的。注塑机的基本功能是：1。加热塑料，使其达到熔融状态;2。对熔体施加高压，使其射出而充满模腔。B注塑过程/设备：热塑性塑料的注塑操作一般是由塑炼。充模。压实和冷却等所组成的。所用设备是由注塑机。注塑模具及辅助设备(如物料干燥等)组成的。
C注射装置：注射装置在注塑机过程中主要实现塑炼。计量。注射和保压补缩等功能。螺杆式注射装置用得最多，它是将螺杆塑炼和注射用柱塞统一成为一根螺杆而成的。实质上，应称为同轴往复复杆式注射装置。它在工作时，料斗内的塑料靠自身的重量落入加热料筒内，通过螺杆的转动，塑料沿螺槽向前移动，这时物料受到加热料筒外部加热器加热，同时内部还有剪切产生的热，温度上升在成为熔融状态。随着加热料筒前端材料的贮存，这些材料产生的反作用力(背压)将螺杆向后推，利用限位开关限制其后退量，当后退到一定位置时，使螺杆停止转动，由此决定(计量)一次的注射量。
模内的材料冷却后，制品一经取出，就再次合上模具，进入注射工序，这时注射装置的液压缸(注射油缸)向螺杆施力，在高压下螺杆成为射料杆，将其前端的熔体从喷嘴注入模具内。
螺杆式注射装置是由螺杆，料筒，喷嘴和驱动装置等部分构成的。注射用螺杆一般分加料，压缩，和计量三段，压缩比为2~3，长径比为16~18。当熔体从喷嘴射出去时，由于加压熔体上的注射力怕反作用力，一部分熔体会通过螺杆的螺槽逆流到后部。为防止这种现象，在螺杆的端部装上止逆阀。对于硬聚氯乙烯，则采用锥形螺杆头。
料筒是装纳螺杆的部分，它是由耐热。耐高压的钢材制的。在料筒的外围安装数组电热圈以加热筒内的物料，用热电偶控制温度，使塑料具有适宜的温度。
喷嘴是联接料筒和模具的过渡部分，其上装有独立的加热圈，因为它是直接影响塑料熔融状的重要部分。一般注塑多采用敞开喷嘴对于低粘度聚酉先胺。则采用针阀式喷嘴。
驱动螺杆的转动可用电动机或液压马达，螺杆的往复运动是借助液压力实现的。
通过注射装置表征注塑机的参数有：注射量是指注塑机每次注入模内的最大量，可用注射聚苯乙烯熔体的质量表示，或用注射熔体的容积表示;注射压力是
指在注射时施加于料筒截面上的压力;注射速度则指注射时螺杆的移动速度。D合模装置：合模装置除了完成模具的开合动作之外，其主要任务是以足够的力抗冲注射到模具内的熔体的高压力，使模具锁紧。不让它张开。
合模机构无论是机械还是液压或液压机械式，应保证模具开合灵活，准时，迅速而安全。从工艺上要求，开合模具确要有缓冲作用，模板的运行速度应在合模时先快后慢，而在开模时应先慢再慢。借以防止损坏模具及制件。
在成型过程中为了保持模具闭合而施加到模具上的力称为合模力，其值应大于模腔压力与制件投影面积(包括分流道)之积。模腔内的平均压力一般在20~45Mpa之间。
由于合模力慎线反映出注塑机成型制品面积的大小，所以常用注塑机的最大合模力来表示注塑机的规格，但合模力与注射量之间也存在一个大致的比例关系。可是，合模力表示法并不能直接反映注射制品体积的大小，使用起来还不方便。要国际上许多厂家采用合模力/当量注射容积表示注塑机的规格，对于注射容积，为了对于不同机器都有一个共同的比较标准，特规定注射压力屡100Mpa时的理论注射容积，即当量注射容积=理论注射容积*额定注射压力/100Mpa。E控制系统：注塑机液压控制系统主要分常规液压控制系统，伺服控制系统和比例控制系统。由于液压系统复杂，这里以比例阀油路系统为例说明梗概。这一系统的特点是：在油路系统中有控制流量的和压力怕比例元(电磁比例流量阀或电磁比例流量换向阀，电磁比例压力阀)。
通过外边给定电的仿真信号和磁力的比例作用，来控制阀芯的开口量或阀芯的弹簧力对系统流量或压力进行控制，从而达到注射速度，螺杆速度，启闭速度与注射压力。保压压力。螺杆转矩。注射座推力。顶出力。模具保护压力实行单级，多级控制或无级控制。答案补充
那叫塑料改性，是添加了一些添加剂，根据要改的性质不同，添加的添加剂也是不同的
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1.所谓注塑成型（Injection Molding）是指，受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之注射成型过程大致可分为以下6个阶段合模 注射 保压冷却开模制品取出 上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。
2.所谓模具（Mold）是指，树脂材料射入金属模型后得到具有一定形状的制品的装置。
塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括 塑料模具 由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合
板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,塑料制品所占的比例正迅猛增加.一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件.塑料产品的用量也正在上升.塑料模具是一种生产塑料制品的工具.它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔.注塑时,模具装夹在注塑机上,熔融塑料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注塑,整个注塑过程是循环进行的.按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模
塑料模具具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。
1、塑料注射（塑）模具
它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入 模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块，常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢，高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产，用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛，从生活日用品到各类复杂的机械，电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。
2、塑料压塑模具
包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具，其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法根据塑料特性，将模具加热至成型温度（一般在103°—108°），然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室，闭合模具，塑料在高热，高压作用下呈软化粘流，经一定时间后固化定型，成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是没有单独的加料室，成型前模具先闭合，塑料在加料室内完成预热呈粘流态，在压力作用下调整挤入模具型腔，硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷压成型），光学性能很高的树脂镜片，轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同。
3、塑料挤出模具
用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具，又叫挤出成型机头，广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是塑料挤出机，其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融，塑化，通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具等，有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出中工工艺通常只适用热塑性塑料品制品的生产，其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。
3、塑料吹塑模具
是用来成型塑料容器类中空制品（如饮料瓶、日化用品等各种包装容器）的一种模具，吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗称“注拉吹”），多层吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机，吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单，所用材料多以碳素多则制造。
4、塑料吸塑模具
是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具，其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品，主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低，所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造，结构较为简单。
5、高发泡聚苯乙烯成型模具
是应用可发性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状料）原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具内能入蒸汽成型，包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型，主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等.结构及基本零件
1、组成
吹塑模、铸塑模和热成型模的结构较为简单。
压塑模、注塑模和传塑模结构较为复杂,构成这类模具的零件也较多。
基本零件有：
①成型零件，包括凹模、凸模、各种成型芯，都是成型制品内、外表面或上、下端面、侧孔、侧凹和螺纹的零件。
②支承固定零件，包括模座板、固定板、支承板、垫块等，用以固定模具或支承压力。
③导向零件,包括导柱和导套,用以确定模具或推出机构运动的相对位置。
④抽芯零件，包括斜销、滑块等,在模具开启时用以抽出活动型芯,使制品脱模。
⑤推出零件，包括推杆、推管、推块、推件板、推件环、推杆固定板、推板等，用以使制品脱模。注塑模多推广采用标准模架，这种模架是由结构、形式和尺寸都已标准化和系列化的基本零件成套组合而成，其模腔可根据制品形状自行加工。采用标准模架有利于缩短制模周期。
2、作用
定模座板(面板)：它的作用是将前模固定在上面。
流道板（水口板）：它的作用就是在开模时把流道中的料去除。
定模固定板：它的主要作用是和b板一起成型产品。
推板：它的主要作用是在开模时将产品从模具中脱出。
动模固定板：它的主要作用是和a板一起成型产品。
垫板：它的作用是加强a板的强度和固定a板上的一些零件。
垫块：模脚，方铁等。它的作用是让顶板有足够的活动空间。
顶板：它的主要作用是固定顶针并在开模时通过注射机的顶杆推动顶针。
动模座板：下夹板，底板等。它的主要作用是将后模固定在上面。
导柱和导套：它们的主要作用是起导向作用，使前后模可以顺利完成所有的动作。
顶针：它的主要作用是在开模时将产品从推出。
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A.锁模力计算：
撑模力量＝成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2);模内压力随材料的不同而不同，一般原料取350-400kg/c㎡ 锁模力通常是要大于撑模力量的1.17倍！
B.怎样选择合适的注塑机 ：
1、选对型: 由产品及塑料决定机种及系列。
由于注塑机有非常多的种类，因此一开始要先正确判断此产品应由哪一种注塑机，或是哪一个系列来生产，例如是一般热塑性塑胶或电木原料或PET原料等，是单色、双色、多色、夹层或混色等。此外，某些产品需要高稳定（闭回路）、高精密、超高射速、高射压或快速生产（多回路）等条件，也必须选择合适的系列来生产。
2、放得下 ：由模具尺寸判定机台的“大柱内距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盘尺寸”是否适当，以确认模具是否放得下。
模具的宽度及高度需小于或至少有一边小于大柱内距；
模具的宽度及高度最好在模盘尺寸范围内；
模具的厚度需介于注塑机的模厚之间；
模具的宽度及高度需符合该注塑机建议的最小模具尺寸，太小也不行。
3、拿得出 ：由模具及成品判定“开模行程”及“托模行程”是否足以让成品取出。
开模行程至少需大于成品在开关模方向的高度的两倍以上，且需含竖浇道（sprue）的长度；
托模行程需足够将成品顶出。
4、锁得住 ：由产品及塑料决定“锁模力”吨数。
当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量，因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下：
由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积；
撑模力量＝成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2);
模内压力随原料而不同, 一般原料取350~400kg/cm2;
机器锁模力需大于撑模力量，且为了保险起见，机器锁模力通常需大于撑模力量的1.17倍以上。
至此已初步决定夹模单元的规格，并大致确定机种吨数，接着必须再进行下列步骤，以确认哪一个射出单元的螺杆直径比较符合所需。
5、射得饱: 由成品重量及模穴数判定所需“射出量”并选择合适的“螺杆直径”。
计算成品重量需考虑模穴数（一模几穴）；
为了稳定性起见，射出量需为成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需为射出量的75％以内。
6、射得好 ：由塑料判定“螺杆压缩比”及“射出压力”等条件。
有些工程塑料需要较高的射出压力及合适的螺杆压缩比设计，才有较好的成型效果，因此为了使成品射得更好，在选择螺杆时亦需考虑射压的需求及压缩比的问题。
一般而言，直径较小的螺杆可提供较高的射出压力。
7、射得快 ：及“射出速度”的确认。
有些成品需要高射出率速射出才能稳定成型，如超薄类成品，在此情况下，可能需要确认机器的射出率及射速是否足够，是否需搭配蓄压器、闭回路控制等装置。一般而言，在相同条件下，可提供较高射压的螺杆通常射速较低，相反的，可提供较低射压的螺杆通常射速较高。因此，选择螺杆直径时，射出量、射出压力及射出率（射出速度），需交叉考量及取舍。
此外，也可以采用多回路设计，以同步复合动作缩短成型时间。
有一些特殊问题可能也必须再加以考虑：
大小配的问题：
在某些特殊状况下，客户的模具或产品可能模具体积小但所需射量大，或模具体积大但所需射量小，在这种况下，厂家所预先设定的标准规格可能无法符合客户需求，而必须进行所谓“大小配”，亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所谓“大壁小射”指以原先标准的夹模单元搭配较小的射出螺杆，反之，“小壁大射”即是以原先标准的夹模单元搭配较大的射出螺杆。当然，在搭配上也可能夹模与射出相差好几级。
快速机或高速机的观念：
在实际运用中，越来越多的客户会要求购买所谓“高速机”或“快速机”。一般而言，其目的除了产品本身的需求外，其他大多是要缩短成型周期、提高单位时间的产量，进而降低生产成本，提高竞争力。通常，要达到上述目的，有几种做法：
射出速度加快：将电机马达及泵浦加大，或加蓄压器（最好加闭回路控制）；
加料速度加快：将电机马达及泵浦加大，或加料油压马达改小，使螺杆转速加快；
多回路系统：采用双回路或三回路设计，以同步进行复合动作，缩短成型时间；
增加模具水路，提升模具的冷却效率。
第五篇：塑料注射成形工艺 教案
《模具工程技术基础》电子教案[7]
[课题编号] 1-3②
[课题名称] 塑料注射成形工艺 [教材版本] 任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。
[教学目标与要求]
一、知识目标
1、掌握注射成形工艺的原理及工艺过程；
2、掌握注射成形设备的类型和结构组成；
3、了解注射机的技术参数；
4、了解注射成形的工艺条件。
二、能力目标
1、根据塑料的特性及注射成形工艺的原理分析注射成形的工艺条件；
2、能分析卧式注射机的结构组成、技术参数及其工作过程。[教学重点]
1、注射成形工艺的原理及工艺过程；
2、注射成形设备的类型和结构组成。
[分析学生] 学生对注射成形工艺及其设备缺乏感性认识，对注射机的技术参数及注射成形的工艺条件较难理解。
[教学思路设计] 参观现场，或借助动画手段演示注射成形工艺的原理及工艺过程，通过直观教学激发学生的学习兴趣，灵活运用讲解、讨论等教学法。
[教学资源] 相关实物、动画、图片等。[教学安排] 3课时 教学策略：参观现场，或借助动画手段进行演示，创设教学情景，启发学生认真观察，积极思考与讨论。
[教学过程] ※复习：
1、根据塑料性能，塑料可分为哪些类型？它们之间的区别是什么？
2、塑料的成形工艺性能指标有哪些？它们对塑料件的质量各有什么影响？ ※导入新课：展示注射成形的制品或演示注射成形工艺动画，引出什么是注射成形工艺。新课内容：
一、塑料注射成形工艺
注射成形又称注射模塑或注塑，主要用于热塑性塑料的成形，也用于少量热固性塑料的成形。
1、普通注射成形工艺
是在热塑性塑料通用注射机上进行的注射成形工艺。（1）原理：
※结合动画演示和图片进行讲解：
如图1-38所示：将塑料加入注射机的料筒内加热塑化成呈粘流态的熔体，然后借助螺杆（或柱塞）的推力，使熔体以较高的压力和速度经喷嘴和模具浇注系统充满闭合的模具型腔，再经一定时间的冷却使塑料硬化定型后，即可开启模具，取出制品。
（2）普通注射成形的工艺过程：
※引导学生再次观察注射成形工艺过程，再得出以下结论：
合模→加料塑化→注射→保压→制件冷却→开模→制件顶出。（2）特种注射成形工艺 ※简要介绍：
为了满足某些场合的特殊需要，在通用注射成形工艺的基础上进行适当改进，形成了许多特种注射成形工艺。
①热固性塑料注射成形工艺：需要使用专用的热固性塑料注射机。其原理是将塑料加入注射机料筒内加热到90℃左右，使塑料产生物理变化和缓慢的化学变化而塑化成呈稠胶状的物料；然后由螺杆或柱塞以120－200 MPa的压力将此物料注射入温度为170－180C°的模具型腔内，在模具的继续加热下，塑料产生快速的化学变化而逐渐固化；经过一定时间使塑件固化定型后即可开模取出塑件。
②热流道注射成形工艺：是利用热流道模成形塑件的一种注射成形工艺方法，它与普通注射成形工艺的区别是在注射成形过程中模具浇注系统内的熔料不会凝固，也不随塑件起模。
③气体辅助注射成形工艺：简称气辅注射成形，其原理如图1－39所示：先将一定量的熔融塑料注射入模具型腔，然后通过流道向模腔内输入惰性压缩气体（N2）；借助气体压力将熔料继续推进并将注入型腔的熔料吹胀，直至熔料贴满模具型腔的壁面，在塑件内部形成中空的气道。气辅注射成形的优点是：塑件的表面质量较高；能够避免塑件厚薄不均造成的缩痕和翘曲变形，如图1-40a所示；能代替加强肋提高塑件的刚度，如图1-40b所示；能减轻塑件质量，降低塑件成本。
④注射吹塑成形工艺：注射吹塑是用于生产中空塑件的注射成形工艺，图1－41是模芯作回转运动的注射吹塑成形原理：先将熔料注入坯模形成管坯，然后在管坯冷却凝固前打开模具，转动模芯使管坯移至吹塑模腔，合上模具完成吹塑成形。
二、注射成形设备
1、塑料注射机的类型和结构组成（1）塑料注射机的类型
①塑料注射机按用途可以分为热塑性塑料通用注射机和专用注射机（热固性塑料注射机、注射吹塑机、发泡注射机、排气注射机等）；
②按外形可以分为卧式注射机、立式注射机和直角式注射机；
③按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注射机和螺杆式注射机。目前，在生产中应用最为广泛的是卧式螺杆式热塑性塑料通用注射机。（2）塑料注射机的结构组成
※按图1－42为卧式注射机讲解： ①注射装置的作用是：将一定量的塑料加入料筒；将加入料筒内的塑料加热并均匀地塑化成熔体；以足够的速度和压力将一定量的塑料熔体注射进模具型腔；注射完成后保持一定时间和压力，进行补缩并防止熔体返流。
②合模装置的作用是：准确可靠地安装模具；实现模具的开、合模动作；注射时保证可靠地锁紧模具；开模时保证制件顶出起模。
③液压和电气控制系统的作用是：控制注射机的工作循环过程和成形工艺条件，使注射机按注射工艺预定的动作要求和工作要求准确有效地工作。
④机架的作用是：将上述三个部分，组合在一起，同时作为液压系统的油箱。
2、塑料注射机的技术参数（1）注射量：是指注射机进行一次注射成形所能注出的熔料的最大容积，它决定了一台注射机所能成形的塑件的最大体积。
①公称注射量：是指在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时注射机所能达到的最大注射量。
②理论注射量是指注射机在理论上能够达到的最大注射量，它与注射机实际能够达到的最大注射量之间的关系可用下式表示：
Vg=αV1
式中：Vg—注射机最大注射量，cm3
V1—注射机理论注射量，cm3； α—射出系数。
射出系数α受注射成形工艺条件的影响，实际生产中常取0.7－0.9。注射机的注射量应与塑件的体积相适应，用下式校核：
V≤KVg
式中：V—塑件及浇注系统的总体积，cm3；
K—注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8（2）合模力：是指在注射成形时注射机合模装置对模具施加的夹紧力。注射机的合模力应大于模腔内塑料熔体压力产生的胀开模具的力，即：
F≥pqA 式中：F——合模力，kN；
pq——模腔内熔体的压力，MPa，一般取注射压力的1/3－2/3； A——所有塑件及浇注系统在模具分型面上的投影面积之和。
（3）模板尺寸和拉杆间距：模具最大外形尺寸不能超过注射机动、定模板的外形尺寸，同时必须保证模具能通过拉杆间距安装到动、定模板上，模板上还应留有足够的余地用于装夹模具。
（4）最大和最小模具厚度：模具的厚度一般应在注射机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即：
Hmin≤H≤Hmax
式中：H——模具厚度，mm；
Hmin——注射机允许的最小模具厚度，mm； Hmax——注射机允许的最大模具厚度，mm。
（5）开模行程：注射机的开模行程必须保证模具开启后能顺利取出塑件。不同结构的模具所需开模行程有一定的差异。
※案例：对图1－43模具进行开模行程核算。
①对于图1－43a中的模具，开模行程s≥Hl + H2 +（5—10 mm）②对于图1-43b中的模具，开模行程s≥H1+H2+H3+（5－10mm）
（6）顶出机构参数：注射机顶出机构的形式有：中心机械顶出、两侧机械顶出、中心液压顶出加两侧机械顶出。
（7）喷嘴头部尺寸：注射机喷嘴的头部尺寸和模具上与之接触的主浇道的口部尺寸如图1—44a所示，两者之间应相互吻合，不能出现图1－44b、c的情形，具体要求如下：
D1=D＋（0.5－1mm）R1=R＋（1－2mm）
※讨论：图1－44b、c的喷嘴头部结构为什么不好？
3、塑料注射机规格型号 目前尚无统一的标准。
旧型号的注射机：如SYS－30、XS－Z－60、XS－ZY－l25A，XS－ZY－250。其中SYS、XS－Z，XS－ZY分别表示立式注射机、卧式柱塞式注射机和卧式螺杆式注射机，主参数后的字母为改型设计序号，数字表示公称注射量。新型号的注射机：如SZL－15/30、SZ300/1400、SZG－500/1500。其中SZ、SZL、SZG分别表示卧式注射机、立式注射机和热固性塑料注射机，分数表示理论注射量／合模力。
三、注射成形的工艺条件
1、料筒和喷嘴温度
料筒温度应高于塑料的粘流温度（无定形塑料）或熔点（结晶形塑料）温度。※简要分析：料筒温度过高或过低对注塑的影响。喷嘴的温度应略低于料筒前端的温度。※简要分析：喷嘴温度过高或过低对注塑的影响。
2、注射压力与注射速度
螺杆或柱塞在注射时对单位面积的塑料熔体施加的作用力，称为注射压力。※简要分析：注射压力过高或过低对注塑的影响。螺杆或柱塞在注射时的移动速度称为注射速度。※简要分析：注射速度过高或过低对注塑的影响。
3、保压压力和保压时间 熔料充满模腔后，螺杆或柱塞必须在一定时间内继续保持对料筒内熔料的压力。保压的作用主要是补缩，即在模腔内的塑料熔体冷却收缩后能补充一部分熔料进入模腔，以提高塑件质量。
保压压力一般等于注射压力，也可以小于注射压力。※简要分析：保压压力过高或过低对注塑的影响。
保压时间与料温、模温、塑件壁厚、模具浇注系统尺寸大小等有关。当保压时间增加到使塑件尺寸趋于稳定时，对应的时间就是最佳保压时间。
4、冷却时间 是指从注射、保压结束到模具开启的这一段时间，它一般占成形周期的70%－80%。一般以塑件起模时不致引起变形为原则作为确定最短冷却时间的依据。
※简要分析：冷却时间过长或过短对注塑的影响。
5、螺杆转速与背压
※简要分析：螺杆转速过高或过低对注塑的影响。背压又称塑化压力，是指在加料塑化过程中螺杆转动后退时，料筒前端的熔料所具有的压力。一般情况下，对于结晶型塑料应取较高的螺杆转速和背压，对于热敏性塑料和熔体粘度高的塑料应取较低的螺杆转速和背压。
※简要分析：背压过高或过低对注塑的影响。
6、模具温度
注射成形熔体粘度低、流动性好的无定形塑料时，一般要求模具有较低的温度。注射成形熔体粘度高、流动性差的无定形塑料时，一般要求模具有较高的温度。注射成形结晶型塑料时，应根据塑料结晶度的要求来确定模具温度。
※简要分析：模具温度过高或过低对注塑的影响。
7、加料量与余料 注射成形必须准确控制加料量，并保证每次注射后料筒前端留有一定的余料。余料量一般控制在10一20mm。
※简要分析：加料量过多或过少对注塑的影响。小结：
1、普通注射成形的工艺过程：合模→加料塑化→注射→保压→制件冷却→开模→制件顶出。
2、特种注射成形工艺有热固性塑料注射成形工艺、热流道注射成形工艺、气体辅助注射成形工艺、注射吹塑成形工艺。
3、在生产中应用最为广泛的是卧式螺杆式热塑性塑料通用注射机。塑料注射机一般由注射装置、合模装置、液压和电气控制系统、机架等四个部分组成。
4、塑料注射机的技术参数有：注射量、合模力、模板尺寸和拉杆间距、最大和最小模具厚度、开模行程、顶出机构参数、喷嘴头部尺寸。
5、注射成形需要合适的工艺条件，包括料筒和喷嘴温度、注射压力与注射速度、保压压力和保压时间、冷却时间、螺杆转速与背压、模具温度、加料量与余料。
课后作业：
1、塑料注射成形工艺的原理是什么？注射成形过程一般包含哪些环节？
2、塑料的特种注射成形工艺有哪些？它们与热塑性塑料普通注射成形工艺的差别是什么？
3、选用塑料注射机时应校核哪些参数？如何校核？
4、塑料注射成形的工艺条件有哪些？它们对注射成形工艺和塑件质量有何影响？
教学后记：
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