材料与工艺培训课程模板

材料和工艺

二000年八月

第一章绪论

第一节引子

第二章金属材料和工艺

第一节金属材料工艺

（一）切削工艺

1.锯削

2.车削

3.刨削

4.磨削

5.铳削

6.钻削

7.其它切削工艺

（二）焊接工艺

1.电焊

2.氨弧焊

3.气焊

4.点焊

（三）板金工艺

1.折板工艺

2.卷板工艺

3.拉伸工艺

（四）其它工艺

第三节金属材料常规规格

1.板材

2.型材

3.管材

4.有色金属

第三章非金属材料和工艺

第一节木材和工艺

（一）木材结构

（二）木材工艺

1.锯

2.刨

3.铲、凿、砍

4.钻

5.粘合

6.弯木

第二节陶瓷和工艺

（一）轮转法

（二）注型法

（三）圈土法

（四）土片法

第三节塑料和工艺

（一）塑料种类

（二）塑料工艺

1.注射成型

2.挤出成型

3.压延成型

4.压制成型

5.差压成型

6.对模成型

第四章材料结构

第一节机械固件连接

1.螺丝固定连接

2.螺栓固定连接

3.钾钉固定连接

4.样抑固定连接

第二节材料特征配合连接

1.钩扣式连接

2.按扣连接

3.钱链连接

第三节粘合连接

第五章材料表面处理

第一节机加工表面处理

第二节模具加工表面处理

第三节化学加工表面处理

第四节喷涂加工表面处理

马丁发明平炉炼钢以后，钢铁才成为关键工程材料。到2c世纪30年代，铝、镁等轻金属逐步得

到应用。二战以后，科技进步促进了新材料发展，多种合金材料不停出现并形成系列。

和此同时，大家对非金属材料开发和使用也得到了很大发展。尤其是石油化工工业发展，促

进了合成材料兴起，工程塑料、合成橡胶和胶粘剂等合成材料不仅品种日益增多，用途也越来越

广泛，使用比重逐步提升。另外，玻璃和特种陶瓷等硅酸盐材料应用也逐步扩大。

必需看到，大家对多种材料使用和对应工艺是密不可分，这些工艺包含对多种金属和非金属

材料成形技术（如铸造、铸造、焊接、冲压、注塑和热处理技术）、切削加工技术（包含车削、

铳削、磨削、钻削、成型切削等）、特种加工技术（包含电火花加工、电解加工、超声波加工、

激光加工、电子束加工等）和装配技术（包含测量技术、调整技术、检验技术等）。伴随科学技

术不停进步，大家能采取工艺手段越来越丰富，制造产品也越来越精巧。

二、本课程地位及和工业（产品）设计关系

1、本课程是工业设计专业关键技术（专业）基础课。

作为产品设计人员在设计产品时候，必需了解材料和工艺知识和掌握相关技术。一定产品总

是和一定材料和工艺相关，不然你设计只能是纸上谈兵。为了让你设计为更多人接收，你还必需

含有制作模型（小样）能力，日语中把此称为“手办”。经过模型，你不仅能够发觉、协调纸面

设计中问题，从而使设计更完善，还能够用生动直观形象让更多人（包含很多并不知道专业技术

人）了解并接收你设计。

2、本课程也是区分于艺术类院校其它专业关键标志

.L业设计专业要学习美术专业很多基础课，如色彩、素描、组成等，也要掌握表现技法、电

脑作图等很多视觉传达基础技能，但并不等同于视觉传达，工业设计侧关键在产品，围绕产品设

计我们不仅要处理视觉传达问题，还必需处理诸如材料、制作工艺、功效和宜人（人机工程）等

具体技术问题，这就要求我们必需掌握比单纯视觉传达要多得多材料和工艺知识，非如此则不能

处理上述问题。

3、本课程也符合现代意义上工业设计要求

现代意义上工业设计，也不仅仅是画出效果图就算完事了。就产品设计而言，小到一个小工

具、一个小家电，大到一辆汽车、一架飞机，全部是工业设计结果，极难设想一个不懂材料和工

艺设计师能很好地完成一件产品设计工

现代意义上工业设计，要求设计师使自己在成为专才同时，应努力成为一个“全才”。只有

这么，才是一位符合时代时尚发展需要设计师，也才能在瞬息万变设计大潮中把握每一点设计灵

感，设计出合乎时尚产品。

三、本课程关键内容

在科技飞速发展今天，新材料、新工艺层出不穷、千变万化，令人目不暇接。为了便于大家

在较短时间内了解和掌握相关知识，我们把课程内容分成四个阶段来讲。

1、金属材料和工艺

2、非金属材料和工艺

3、材料连接方法

4、材料表面处理

第一章金属材料和工艺

第一节金属材料

一、金属材料概述

金属材料是由矿石、矿砂等，经过冶炼过程而生产出来。现小料钟

大一H

以钢铁材料生产为例，简明介绍一下其冶炼过程。

大料钟

1、炼铁：自然界铁是以多种化合物形式存在，把铁从它化合

一炉光

物中还原出来过程就是炼铁。炼铁关键设备是高炉（参见图一炉忖

1-1-1）,原料采取铁矿石（砂）、焦炭（燃料）和熔剂，其关键

产品是生铁。

2、炼钢：生铁中含有大量碳和杂质，不能满足加工和使用要

求，炼钢就是经过再次冶炼，将这些杂质去除并降低碳含量，使沧口

一加底

之成为可使用钢材。炼钢设备由转炉、平炉和电炉等。转炉冶炼

、炉基

必需采取液态生铁为原料•，不能采取废钢铁作原料•，平炉炼钢则可采取废钢铁为原料，通常钢铁

材料可采取转炉或平炉进行冶炼。电炉采取电弧热为热源，冶炼温度高，易于正确控制成份，是

合金钢和优质钢关键冶炼设备。

—、金属力学性能图1-17高炉

1、材料力学性能：大家在采取某种材料制造某一零件时，首先要考虑是该零件会否因材料

不能承受多种力作用而损坏，这就包含到这种材料性能。因为这些性能全部在材料受力后才表现

出来，所以将这种性能叫做材料力学性能。

2、金属力学性能及期判据：因为金属被使用广泛性和形式多样性，大家对金属材料力学性

能进行了深入研究，发觉金属在不一样受力场所会表现出不一样性能，如强度、塑性、硬度等等。

这些性能从本质上来说，包含到材料在力作用下弹性和非弹性反应和山此引发改变。

为了愈加好地把握这些性能，我们用部分指标衡量它，这些指标称为金属力学性能判据。金

属力学性能判据是金属构件选材和设计关键依据。这些判据也用来判别非金属材料力学性能，所

以含有普遍意义。因为这些判据包含到较多理化知识，所以本教材只就关键性能及其意义作一简

单介绍。

3^关键性能及其意义：

1）强度：强度是指材料抵御永久变形和断裂能力。通常说来，强度高材料比强度低材料能

承受更大外力；弹性材料比脆性材料有更高强度；相同材料受压时比受拉时能表现出更高强度，

这些结论已被试验和工程实践所证实。大家在选择某一材料时，首先考虑是强度问题。

2）塑性：塑性是指材料断裂前发生不可逆永久变形能力。通常说来，塑性好材料，具变形

能力也大；弹性材料全部含有一定塑性，脆性材料塑性极小；常见金属材料在加热到一定温度后，

其塑性会提升。塑性好金属材料才能实现成形加工（指压延、拉伸等加工）。

3）硬度：硬度是指材料抵御局部变形，尤其是塑性变形、压痕或划痕能力。硬度是用专门

硬度计在材料表面来测定。通常说来，硬度高材料，其表面更耐磨。

4）冲击韧性：韧性是指金属断裂前吸收变形能量能力，而冲击韧性是指在冲击力作用下断

裂时吸收变形能量能力。前述强度、塑性和硬度，全部是在静态试验力作用下力学性能，而多数

金属零件并不是在静力作用下工作，所以，金属冲击韧性在零件安全方面有极大意义。金属冲击

韧性和温度相关系，通常说来，随温度降低，金属冲击韧性也会降低。

三、金属材料分类

1、通常大家将金属材料分成黑色金属和有色金属两人类。

1）黑色金属就是大家通常见铁、钢，因其材质中含有大量碳（黑色），故得名。黑色金属

是一个铁碳合金，由含碳量多少，可分成工业纯铁、钢和所谓白口铁（不是白铁皮），她们性能

各不相同。纯铁和白口铁通常不能直接使用，必需经过改造才能使用。

作为铁碳合金钢又称为碳钢，依据含碳量多少，又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。碳钢含

有很好力学性能，被大家广泛使用，我们日常使用钢材通常全部在这一范围中。尤其要指出是，

大家将碳钢经过合适加热、保温和冷却处理（这种处理称为热处理），能够依据我们需要来改造

它性能，这也是碳钢被广泛使用原因之一。

大家还发觉，在碳钢中加入少许一些元素（加入元素关键有镒、硅、珞、银、钥、鸨等）后,

会使原来碳钢变得性能优异，这么碳钢被称为合金钢。合金钢用来制造部分特殊用途零件，如弹

簧、轴承、切削刀具或耐热、耐磨零件等。我们常见不锈钢也是一个合金钢。

大家常说铁或生铁（严格意义上生铁是炼铁炉生产产品，它关键用作炼钢原料），实际上指

是铸铁一类材料。铸铁可用将白口铁进行改造等方法取得。铸铁是一类受压性能极佳结构材料，

在机械工业中常被用来制造床身、机架一类零件材料。

黑色金属占人家使用金属总量95%,是人家使用最早、范围最广一类金属。

2）有色金属因其表面或断口含有金黄、银白、玫瑰红等色泽而得名，大部分稀贵金属全部

是有色金属，如金、银等。有色金属产量和用量远不及黑色金属，但因为其独特征能，而成为现

代工业技术中不可缺乏关键金属材料，用量最大有色金属是铜和铝。

铜含有良好塑性，它导电性和导热性仅次于银，加之在空气和水中含有良好抗蚀性，所以被

大量用来制作导线和多种电器元件。

铝是一个轻金属材料，具比重只有铜二分之一不到，熔点也只有铜二分之一。所以在很多场

所可用作铜替换品，用以减轻产品重量。纯铝强度较低，工业中多用铝合金。

2、从金属材料供给状态（形状）来看，我们能够把金属材料分成块材、板材、棒材（包含

管材、型材）、线材等。

块材可经过冶炼过程或锻炼过程得到，板材可经过压延过程得到，管材、线材则可经过轧制、

挤出等过程得到。

1）冶炼过程:见前述。

2）锻炼过程:将某形状经过一定加温，使原材料软化，然后经机械锻打形成块体，

3）压延过程：将块体材料经轴轴连续压制使块体按一定方向延伸，形成板材。

4）轧制过程:也是将块体材料经定型轧辑连续轧制而成，压延和轧制又有冷轧和热轧之分。

5）挤出过程:挤出是将块材经过加温，使其软化，然后置于一空腔内，用强大压力，使其在

一个模具中经过，形成一定形状管材、线材。

第二节金属材料工艺

在制作产品时候还需要对材料进行深入加工，这一过程也就是工艺过程。因为金属材料特点,

对它加工方法有多个多样，通常可分为热加工和冷加工两大类。（冷热加工定义因为包含到金属

学部分知识，在此不再赘述）

一、热加工工艺

热加工通常包含铸造、铸造、焊接和热处理。

1、铸造：铸造是毛坯成型关键工艺方法，俗称“翻砂”。通常分为砂型铸造和特种铸造，

其中砂型铸造应用最为普遍，其工艺过程参见图。

铸造含有能够生产形状复杂（尤其是含有内腔）零件、可使用多种合金进行铸造、加工余量

小和生产成本低等很多优占,所以在牛产中被广步伸用C

冲天炉

图1-2-1铸造工艺步既

2、铸造：铸造是使用外力使金属坯料产生塑性变形，取得所需尺寸、形状及性能要求零件

加工方法，俗称“打铁”。通常分为自由铸造和模型铸造。参见图。

自由锻模锻徽限

图1-2-2铸造关键工艺

铸造出了能取得所需形状零件外，还可使材料内部组织致密，有改善金属力学性能作用，常

作为关键受力零件前道加工。

3、焊接：当两个以上工件需要固定连接或使之成为一体时候，能够选择焊接方法。焊接是

一个经过加热或加压或二者并用方法，是两部分金属实现原子结合永久连接方法。焊接因焊件材

料和焊接原理不一样，形成了不一样焊接方法。现将最常见焊接方法介绍以下。

图1-2-3电焊原理图图1-2-4气体保护焊原理U图1-2-5气焊原理囹

1）电弧焊：电焊（习惯上将电弧焊简称为电焊）是将被焊接件和焊条作为两个巨极，用高

能量电弧产生高温，使焊条溶于两被连接件之间使其连接一个焊接方法。电焊是最常见焊接方法,

它适适用于通常钢制零件连接，以中碳钢焊接效果最好。通常电焊全部采取手工操作，所以焊接

质量和操作者技术水平有很大关系。关键零件（如压力容器，船体等）焊接在焊后要进行X射

线检测或拍片，以确保质量，以防后患。参见图1-2-3。

2）氢弧焊:氨弧焊是一个气体保护焊。比如不锈钢焊接，用一般电焊即使也能够进行焊接，

但在焊接时产生高温影响下，多种有害气体极轻易侵入焊缝，使焊接部位产生脆化从而影响焊接

质量。为了预防焊接时有害气体侵入，我们采取惰性气体一一氨气作为保护气体，利用瀛气不活

动性，在焊接区形成一个保护气罩，从而确保焊接质量。参见图

3）气焊（也叫风焊或铜岸）：用可燃性气体乙快在纯氧环境下燃烧所产生热量使焊件和焊料

局部熔化和填充金属一个焊接方法。因乙焕和氧气均带有压力，焊接时发出呼呼如风声响故也称

为风焊,又因为所用填充焊料多为铜质（这种焊接方法对干铜质材料比较适宜），故又称为铜焊0

气焊适于薄钢板、非铁材料焊接，因其不用电，也适合野外操作。但焊出焊疤通常较显著，不是

太美观，而且焊接强度较低，不适于大型或关键零件焊接。参见图l-2-5o

利用一些金属能在纯氧环境下燃烧特点，经过调整焊枪气量等技术（通常是换用专门叫做“割

炬”工具），可将气焊变为气割。气割关键用来分割纯铁、碳钢和低合金钢等材料。

J

下电极

图1-2-6电阻压力焊（点焊）原理图图1-2-7电阻压力焊（缝焊）原理图

4）点焊：电焊是一个电阻压力焊（图1-2-6）,同属这类焊接原理还有缝焊（图1-2-7）等

方法。它是利用电流经过焊件接触面时产生电阻热对焊件局部快速加热，使之达成塑性或局部熔

化状态，然后快速加压而实现连接一个焊接方法。这种方法对薄壁、网状零件焊接尤其适宜，但

对较大零件焊接时要注意焊接次序，要从中间朝四面展开，因为当焊点多时候，焊接时会使材料

变形延伸，假如不按次序焊接，最终材料会延伸后无法焊接。点焊山专门点焊机进行"

上述四种焊接方法因为操作时全部带有一定危险性，必需有专门人员进行操作。

5）钎焊：这是一类我们同学有可能接触焊接方法，用电烙铁（图1-2-8）进行焊接即为一

个软钎焊。电烙铁内部电热丝将电能转变为热能，由烙铁头提供给钎料和被焊接件；所用焊锡丝

就是所谓钎料，其熔点比作为母材被焊接件耍低，借助烙铁头提供热量熔化，然后润湿母材、填

充间隙从而实现焊接；此时所用松香或焊膏叫做钎剂，钎剂用来确保焊接顺利进行和取得致密接

头。

/＞）

151i-2-a电箱被球凡A外疥〃

二、冷加工工艺

（一）切削工艺

0、概述：切削工艺通常称为切削加工，又称为金加工或机加工。切削加工必需采取专门设

备（机床）和刀具进行，绝大多数情况采取电动机提供切削动力，同时对操作者技术也有较高要

求。切削加工采取方法是去除材料方法，立即零件表面多出材料“切”去，最终取得产品其体积

和重量全部比毛坏要小，通俗地说是对材料做“减法”。

1）传统切削加工所用机床通常分为通用机床和专用机床两大类，针对不一样机床所能完成

工艺特点，习惯上把某种机床简称为（床，如车床，刨床，磨床等；中国要求各类机床代号可用

其汉语拼音第一个字母来表示，如车床位C,刨床为B,磨床为M等等。

2）切削加工所用刀具，多数由金属制成，一些刀具也用非金属或复合材料制成。金属制造

刀具通常使用工具钢或合金工具钢为原料，由专门工厂制造；非金属刀具可用陶瓷、金刚石等材

料制造o

3）切削加工是金属加工工艺中形式最多样、内容最丰富一类方法。在金属材料冷加工过程

中，切削加工是首选方法之一。

现将常见切削加工工艺简单介绍以下。

1、锯削：通常情况下金属原材料全部很大（很长），

在加工过程中，不可能把整块（整根）原材料直接进行加

工，需耍把原材料先分成若干小块削小段削再进行加工行

这种分小块（小段）工艺能够选择锯削。锯削是经过直铤

条往复运动或盘锯旋转运动带动锯齿切入材料并削去材料

方法进行割断加工，有手动和机动二种形式。这种工艺方

法只适适用于割断棒材或窄板材，常见于轴类零件毛坯准

备。

2、车削：车削在金属加工中是用得最多、工艺范围较广工艺方法之一。

1）车削加工所用设备叫做车床，依据车床主轴部署形1-2-9,锯标意图

1-2-11）和立式车床，依据用途工艺范围可分为万能型和专用型。

图1-2-10车床图1-2-11自动车床图1-2-12立式车床

2）车削所用刀具称为车刀（图1-2T3）。车刀使用前必需进行刃磨，依据操作者习惯和技

术，刃磨后可取得不一样外形和不一样用途刀具，从而完成不一样内容加工。

b)f)

图1-2-13车刀

3）一般车床加工就是将工件固定在车床夹具上，由电动机带动使其旋转，然后用车刀进行

切削。经过这种加工方法，通常能够得到含有回转体表面零件。但因为车削工艺范围用当广泛，

采取合适方法，也可取得其它类型表面。车削可用于粗、半精和精加工，关键工艺范围参见图

l-2-14o

3、包I］削：有些工件需要对大平面进行加工，这时用车床加工就不太适合，我们可采取刨削

加工（图1-2-15）o

1）刨削加工所用设备叫做刨床，通常中小型零件加工采取牛头刨床（图1-2-16）,大型工

件加工则采取龙门刨床（图卜2-17）。

图1-2-15刨削示意图图1-2-16牛头刨床图1-2-17龙门刨床

2）刨削所用刀具称为刨刀，刨刀形状和结构全部较简单。

3）刨床是经过刀具往复直线运动来切除材料，同时夹具带动工件作横向移动，使刀尖走过

整个被加工表面，从而达成加工平面要求。因为刨削工件表面会留下直线加工痕迹（接刀痕），

故多用作粗加工。有时也在产品局部留下接刀痕作为表面讥理，也可看作是对产品表面一个特殊

处理。

4、磨削：对于表面要求光洁、光亮产品，可采取磨床进行磨削。

1）磨削加工所用设备叫做磨床，因加工表面不一样，可分为平面磨床（图1-2-18）、内圆

磨床、外圆磨床（图-279）和异形面磨床，按加工后表面光洁程度，又可分为一般磨床和镜面

磨床。

图1-2-18平面磨床图1-2-19万能外圆磨床

2）磨削所用刀具称为砂轮，砂轮是一个微刃刀具，以由A1203（刚玉类）或改击（碳化硅

类）为关键成份硬质材料为微刃，用陶瓷或树脂为结合剂将其制成轮形（图L2-20）。

砂轮磨削能力和磨料颗粒粒度有很大关系，粒度又叫做“目”，表示粒度大小粒度号又叫做

“目数”。目数是指每英寸（25.4mm）长度内能经过该种颗粒孔眼数，比如60号粒度磨料表

示它能经过在1英寸长度里有60个孔眼筛网，其号数越大，颗粒越小。通常粗颗粒砂轮用于

粗、半精加工，而细颗粒砂轮则用于精加工。常见砂纸也以此表示砂纸磨粒粗细。

图1-2-20砂轮外形

3）磨削可对平面（图1-2-21）、外圆表面（图1-2-22）、内孔表面（图1-2-23）进行精

加工，加工精度很高，如镜面磨床能将金属表面磨削得平滑如镜、光可鉴人。因为砂轮磨粒很硬,

所以也可用来对刀具进行刃磨。另外，砂轮还有一个所谓“自锐”特点。通常刀具切削刃假如磨

钝或损坏，必需换刀或重磨才能继续切削。而砂轮磨粒变钝后，磨粒就会破碎，产生新较锋利楂

角；或圆钝磨粒从砂轮表面脱落，露出新鲜锋利磨粒，继续对工件进行加工。砂轮这种本身推陈

图1-2-21磨平面图1-2-22磨外圆图1-2-23磨内圆

5、铳削：当工件有台阶面或需要开槽时候，可使用铳削加工。铳削和车削一样，也是一个工

艺范围广泛加工工艺。

1）铳床由主轴部署方法，可分为立式铳床和卧式铳床，常见是带升降台卧式万能铳床（图

1-2-24）n大型T件可诜径龙门铳床（图1-2-25）进行加工。

悬梁

图1-2-24万能升降台铳床511-2-25龙门铳床

2）铳削所用刀具称为铳刀，闪为工艺范围广泛缘故，铳刀是一个由各式各样外形刀具组成

一个系列，操作者应依据不一样加工要求选择不一样刀具。参见图l-2-26o

图1-2-26铳刀图1-2-27跣削工艺

3）铳削不仅工艺范围相当广泛，而且生产率很高。参见图1-2-27.以平面加工为例，铳平

面速度是刨平面几十乃至上百倍。但铳刀结构复杂，刃磨需用专门设备，所以价格较贵，加工成

本局。

6、钻削：当对工件进行孔加工时，最常见方法是钻削。

1）钻削加工所用设备叫做钻床，钻床通常全部立式部署，小型工件多用台钻（图1-2-28）,

工厂通常使用摇臂钻床（图卜2-29）。

直M花帖

图1-2-31组合机床

图1-2-30钻头形式图1-2-32加工中心

2）钻削所用刀具称为钻头，因大部分钻头含有麻花通常外形，所以称为麻花钻。另外常见

刀具还有扩孔钻、中心孔钻和绞刀。钻头是一个定尺寸刀具，即多大钻头只能钻出多大孔。

3）钻削操作较简单，但钻孔时因为排屑困难、传热不良等原因，很轻易把钻头别断；钻小

孔或深孔时还轻易引偏，使钻出孔和工作表面倾斜。

7、其它切削工艺：伴随科学技术飞速发展，现代加工技术也有了极大进步。

1）组合机床：它是一个专用机床。顾名思义，组合机床就是将多道工序组合起来，用一次

加工来完成，所以是一个高效加工设备，多于孔加工。

2）加工中心：一个用计算机控制、带有大型刀库现代化自动加工设备。在一台加工中心上

能够使用多个刀具、完成多个工艺，而且工件装卸、测量和刀具更换完全用预先编好程序进行控

制。是现代切削加工技术发展方向。

3）特种加工：关键是利用电能、光能、声能、热能、化学能来去除材料非传统加工方法，

可对特殊表面、特殊形状工件进行加工。使用最普遍特种加工技术是电火花加工，包含电火花成

型和电火花线切割。它见长于异型孔、复杂型腔和复杂外形加工，使塑料模具加工最关键工艺设

备。

（二）板金工艺

很多产品是由薄板做成，如机器外壳、诊疗仪器等，其外壳多数是由薄板经过折板工艺做成。

板金工艺是一个对薄板材料经过剪切、弯折方法，改变材料尺寸、外形一个工艺。

1、折板T艺：折板T艺是经过折板机将板折成所需形状（图1-273）,折板角度能够多个

多样。但通常弯折深度和宽度是有一定百分比，超出百分比加工则有些困难了。

2、卷板加工:有些产品需要用弧型板做，这就需要将板经过卷板工艺使薄钢板变成弧型，也

就是将薄板经过卷板机轧辐，使薄钢板转弯为弧型板。

3、拉伸工艺:我们常常使用金属饭盒、快餐盘及电筒均是用薄钢板进行冲板拉伸工艺，就是

经过模具在冲床（一个压力加工设备）上进行拉伸（图卜2-34）。这种拉伸通常不加温，拉伸较

深工件需要二次或数次拉伸才能最终完成。拉伸加工拉伸比（表征拉伸深度一个参数）是有一定

限制，和钢板厚薄及钢板品种相关系。

（三）钳工工艺

0、概述：钳工工艺是一个以手工操作为主对产品进行加工、修配工艺。钳工常见设备包含

钳工工作台、台虎钳、钻床等，基础操作有划线、锯切、铿削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等。钳工

工艺在我们课程设计过程中有十分关键作用，同学们在制作模型过程中会大量使用钳工工艺。

1、划线：划线是依据图样要求，在毛坏或半成品上划出加工界线操作。其关键作用是确定

工件上各加工面加工位置，作为加工或安装依据。

划线时要使用多种量具，这些量具包含：钢直尺、高度尺、直角尺、高度游标尺等。划线工

含有平板、划针、划卡、划规、划盘、高度游标尺等。r

通常工件划线时根据以下次序进行：

1）清理工件：清除毛坯上毛刺、油污，杂质，在划线部位涂色，找出孔中心等。

2）选择基准：在工件上确定部分线或面，作为划线时依据。这些线或面称为基准。

3）工件定位：用合适工具支承工件，将其放平、放稳。通常采取三点支承或借助专用工具

（如平板,V型架）。

4）划线：用划线工具根据图纸尺寸划出基准线和其它线，并检验其正确性。参见羽l-2-38o

图1-2-38划线工艺

2、锯断：用手工锯将材料割开或切除沟槽。锯分为锯弓和锯条两部分，锯弓张口可调整以

适应锯条长度，锯条采取工具钢制造，有粗齿、中齿和细为三种，分别适适用于锯软材料或厚工

件。

1）工具：锯断用钳工手锯（弓锯）进行，将工件在台钳上夹紧进行。参见图1-2-39。

图1-2-40锯齿方向

2）锯切方法：按选择锯条、安装锯条、装夹工件、运锯次序进行。

A、工件夹持一定要牢靠，伸出锯口要短，通常应尽可能安装在台虎钳左边。

B、运锯分为单于握锯和双手握锯两种方法；

单手握锯：用于小断面锯断。起锯时，（以右手握锯为例）应左手拇指靠近锯条，右手稳推

手柄，起锯角度稍小于15°,锯弓往复速度应慢、行程要小、压力要小、运锯要平稳，锯条平

面和工件表面要垂直，锯出切口后锯弓逐步改为水平方向。

双手握锯：通常锯断多用双手握锯。此时左手握住锯弓前端部，以使运锯更平稳，便于加力。

因为手锯锯条锯齿为单向锯齿（图12-40）,所以安装锯条时全部将锯齿按图所表示方向安装，

这么在运锯前推时要均匀加力，返回时从工件上轻轻滑过，速度通常为每分钟20-40次。快锯

断时，应减力、减速，直至断开。

锯切钢材时，应使用机油润滑。

往复足离应短

3、锲削：锌削是用锌刀对工件表面进行加工操作。

1）工具：锂削工具是锌刀。锌刀有错身（工作部分）和锦柄组成，按用途可分为钳工锂、

整形锂和特种铿三种。参见图1-2-42。

切削方向

图1-2-42挫刀图1-2-43锂刀外形

钳工锌：用于通常工件表面镖削，因其断面形状不一样，又分为多种铿刀。参见青厂2-43。

整形神：又称为什锦锌，成组成套供给，用于细小部位及精密工件加工。

特种锂：专门设计用于一些特殊表面加工锂刀。

前两类铿刀应用较广，后一类不常见。

2）铿削方法:

A、平面锂削方法（图1-2-44）：

图1-2-44平面锂削方法

B、曲面铿削方法:

图1-2-45曲面锂削方法

4、攻螺纹和套螺纹：攻螺纹是用丝锥在孔壁上加工内螺纹操作，套螺纹是用板牙在圆杆上

加工外螺纹操作。

1）攻螺纹：攻螺纹又称为攻丝，用工具包含丝锥（图1-2-47）和较杠。M6~M24丝锥由两

支合成一套，成为头锥,二锥。头锥有一段锥度，第八牙以后才是全牙；二锥约二、三牙以后即

为全牙。M6以下及M24以上丝锥由头锥，二锥，三锥三支丝锥组成一套，依次使用。参见图

1-2-48o

切附部分

皎准部分

工作部分槽柄方头

图1-2-47丝锥外形

2）套螺纹：套螺纹乂称为套丝，用工具包含板牙和板牙架。板才有整体式（固定式）和开

缝式（可调式）两种。

5、常见量具和测量方法:

掌握常见量具使用和正确进行测量，对制造一件合格产品而言也是至关关键。

0）长度单位制：中国要求长度单位采取公制，其基础单位为米（m）,采取千进位，向下

千分之一米为毫米（公厘），千分之一毫米为微米（11而，向上为千米（km,俗称公里），工

程上通常以亳米为基础单位。在进行修配或进行管道等施工时，还会使用英制（时制），其基础

单位为英寸（'、时），向下为英分（"）,采取八进制，即一英寸为八英分；向上为英尺（90,

采取十二进制，即一英尺为十二英寸。两种长度单位基础换算为一英寸等于25.4毫米。

1）常见量具：

A、钢直尺：通常由不锈钢制成，基础刻度为毫米，也有（）.5毫米刻度。最短尺其量程为200

毫米，最长尺量程为1000毫米。超出1000毫米时，通常做成卷尺形式。钢直尺用于通常测量

精度不高长度测量。

B、游标卡尺：游标卡尺是带有测量卡爪并用游标读数量尺（图1-2-51）。它含有结构简单、

使用方便、测量尺寸范围较大等特点，可用来测量外径、内径、长度、宽度、厚度、度和孔距等。

常见规格有0~125mm,0~200mm,0~300mm和0~500mm等。游标卡尺按其

不同剜俄状况读数值为12.05mm

图1-2-51游标卡尺

a、游标卡尺刻线原理及读数方法：

刻线原理：游标卡尺有主尺和游标组成，以（）.02精度游标尺为例，主尺每一格为1mm,当

两爪合并时主尺上49mm刻线恰好对正游标上50刻线处，所以游标每格是49・50=0.9Bmm。

读数方法：读数时有以下三个步骤①先读出游标上零线对正主尺上毫米整数，②再看游标上

那一条线和主尺上刻线对齐，读出游标上尺寸，③然后把主尺和游标上尺寸加起来，即为测量尺

寸。

b、使用游标卡尺应注意以下事项

a）检验零线：使用前应先擦净卡尺，合拢卡脚，检验尺身和游标零线是否对齐。如未对齐,

应记下误差值，方便测量后修正读数。

b）放正卡尺：测量内外圆时，卡尺应垂直于轴线；测量内圆时，应使两量爪处于直径处。

c）用力合适：量爪和测量面接触时，用力不宜过长，以免量爪变形和磨损。

d）视线垂直：读数时视线要对准所读刻线并垂直尺而，不然读数不准。

e）预防松动：卡尺取出时，应使固定量爪紧贴工件，轻轻取出，预防活动量爪移动。

f）勿测毛面：卡尺属精密量具，不得用来测量毛坯表面。

C、千分尺:千分尺是用微分筒读数示值为0.01mm或0.001mm量尺。按用途分有外径千分

尺、内径千分尺、深度千分尺、公法线千分尺、螺纹千分尺和杠杆千分尺等。它们测量对象不一

样，但基础原理是基础相同。现以使用最多外径千分尺加以说明。图1-2-52所表示为测量范围为

0〜25mm外径千分尺。

固定左倚

图1-2-52千分尺

a^r,分尺读数原理和方法:

千分尺尺架左端装有砧座（测量面），右端有固定套筒，上面沿轴向刻有格距为0.5mm刻

线（即尺身）。固定套筒内孔是螺距为0.5mm螺孔，它和精密螺杆螺纹相配合。螺杆右端经过

薪轮和微分筒（活动套筒）相连，微分筒沿圆周刻有50格刻度（即游标）。当筒转动一周，螺

杆和微分筒沿轴向移动一个螺距距离，即0.5mmo所以，微分筒每转过一格，轴向移动距离为

0.5mm/50=0.01mm。

千分尺读数=微分筒所指固定套筒上整数（应为0.5整倍数）+固定套筒基线所指微分筒

格数X0.01o

b、千分尺时应注意事项：

a）检验零点：使用前将螺杆和砧座测量面擦净并合拢，仔细检验零点。若圆周零线和轴向

中线未对齐，应记下误差值，方便测量时修正读数。

b）合理操作：测量时不应先锁紧螺杆，后用力卡工件。这么将会造成螺杆弯曲或测量面磨

损而影响测量正确度。当测量头靠近工件时，严禁再拧微分筒，而应拧动右端棘轮。当棘轮发出

“嘎嘎”声，则表示压力适宜，即应停止拧动。

c）擦净工件：工件测量面应擦净，不然将产生读数误差。

d）精心维护：千分尺只适于测量精度较高工件，不宜测量粗糙表面。千分尺使月后应放回

盒中，严禁和硬物撞击，以免磕伤或变形。

第三节金属材料常见规格

通常情况金属材料是以商品形式供给，为便利使用，生产厂家把它分成很多规格，如板材有

多少厚度，长、宽多少：棒材有多粗；型材截面形状及几何尺寸；管材规格等等。对此国家有耍

求（国家标准），具体内容可查阅对应材料手册，不再赘述。

本章思索题：

1、金属加工工艺；

2、熟记金属材料品种、规格；

3、经过参观增强概念。

本章作业:做一个自用工具

作业要求:尺寸标准，最少使用三种工艺手段

第二章非金属材料和工艺

现代科学技术中，材料科学已和计算机技术、生物工程一起成为现代科技三大支柱。而在材

料科学中，非金属材料开发最为突出。非金属材料种类相当广泛，能够说除金属材料以外全部材

料，全部属于非金属材料，如纸、木材、陶瓷和高分子聚合物等等。从60年到到70年代，高

分子材料每十二个月全部以14%速度增加（而金属材料年增加速度是4%）,陶瓷材料因为它

特殊性能，使之成为最右期望高温结构材料和多种功效材料。本书依据同学们可能用到材料，选

择木材、陶瓷和高分子材料作简单介绍。

第一节木材和工艺

。、概述

木材属于有机非金属材料。常见木材关键取自树木树干部分，树干由树皮、形成层、木质部

（即木材）和髓心组成。木材因取得和加工轻易，所以木材使用由来已久。

1、木材种类：

木材可分为针叶树材和阔叶树材两大类。杉木及多种松木、云杉和冷杉等是针叶树材；柞木、

水曲柳、香樟、糕木及多种桦木、楠木和杨木等是阔叶树材。针叶树材通常树干高大，纹理通直,

易加工，易干燥，开裂和变形较小，适于作结构用材。一些阔叶树材（橡木、枫木、桦木、胡桃

木等），质地坚硬、纹理色泽美观，适于作装修用材。

2、木材结构：

木材有纹理特征，从不一样方向锯切木材，就会产生不一样纹理特征切面，我们能够依据这

些特点来研究多种不一样切面性质和用途。因为组成木材细胞是定向排列，形成顺纹和横纹差异。

横纹又可区分为和木射线一致径向；和木射线相垂直弦向，针叶树材关键由管胞、木射线及轴向

薄壁组织等组成，排列规则，材质较均匀。阔叶树材关键由导管、木纤维、轴向薄壁组织、木射

线等组成，结构较复杂。

3、木材物理、力学性质：

（1）密度。指单位体积木材重量。密度大木材，其力学强度通常较高。

（2）木材含水率八木材物理和力学性质随含水率而改变八木材平衡含水率随地域、季节

及气候等原因而改变，约在10-18%之间。

（3）胀缩性。木材吸收水分后体积膨胀，丧失水分则收缩。径向和弦向胀缩左不一样是

木材产生裂缝和翘曲关键原因。

（4）木材纹理方向。母材纹理对它力学性质有较大影响，顺纹方向和横纹方向力学性质

有很大差异。木材顺纹抗拉和抗压强度均较高，但横纹抗拉和抗压强度较低。

（5）硬木和软木。木材按其质地可分为硬木和软木，通常认为阔叶树为硬木（雨林），针

叶为软木。软木因为质地比较松软，加工表面比较粗糙，要加工精细产品不太轻易，所以用软木

做产品通常需进行表面涂饰，它优点是加工比较轻易；硬木木质比较坚硬，钉子难于钉入，强行

钉入会引发木材开裂，所以加工难度较大，通常采取机加工，但加工后产品表面光滑，纹理清楚。

二、木材加工

木材加工分为前期（材质）加工和成形加工。

1、前期加工：

除直接使用原木外，木材全部加工成板方材或其它制品使用。为减小木材使用中发生变形和

开裂，通常板方材须经自然干燥或人工干燥。

自然干燥是将木材堆垛进行气干。人工干燥关键用干燥窑法，亦可用简易烘、烤方法。干燥

窑是一个装有循环空气设备干燥室，能调整和控制空气温度和湿度。经干燥窑干燥木材质量好，

含水可达10%以下。

使用中易于腐朽木材应事优异行防腐处理（见竹材和木材耐久性）。

用胶合方法能将板材胶合成为大构件，用于木结构、木桩等。木材还可加工成胶合板、碎木

板、纤维板等。

2、成形加工：

要使木材变成产品，须经过分割、加工、组装过程，这个过程我们称之为工艺过程。

1）锯：这个工艺过程多少有点象金属工艺中锯削有点相同，它也是材料加工中最基础、最

常见加，方法之一。它是基础原埋就是利用锯齿对木材进行分解，使材料变短、变小、变薄。因

为被锯物目标、要求不一样，对锯要求也不间，这么就产生了很多个不一样类型锯子，如木框锯、

板锯、侧锯、尖戳锯、钢丝锯，还有多种电锯，如带锯、盘锯、线锯等。修牌

安全闿精

后工作台

图2-1-1木工圆盘锯木工平刨机

2）包IJ:刨也是木材加工最常见一个工艺。因为木材纹理和锯子加工后表面粗糙不平整，这就

需要经过刨工艺使木材表面光洁、平整，也可使尺寸正确。

在刨削过程中，应注意到木材纹理对刨削影响，顺纹刨削就是按木纹肌理进行，这么刨削面

轻易平整、光洁，逆纹刨削则易使刨面毛糙、起刺，横纹刨削也存在这么问题。

木工刨种类有很多，有平刨、特型刨之分。平刨又有很多规格，有长平刨、中平刨、短平刨、

粗刨、细刨（粗刨刨刀和刨面倾角较小，而细刨刨刀和刨面倾角则较大，另外和刀刃外露程度也

相关系）；特型刨有边刨、平底轴刨、圆底釉刨、球面包等。刨大平面时也采取电刨、压刨等。

参见图2-l-2o

3）铲、凿、砍：在制作物品过程中，铲削加工用得较多，通常不能用刨削加工部位全部能

够用铲削来加工。铲能够用在不一样纹理面上进行，它能够加工平面，也能够加工曲面。铲削时

通常见肩脚部位压住铲柄推进铲子，用手把握切削力和切削方向。铲子也有平口铲、斜口铲、圆

铲等样式。

比铲刀口相对小一点且原一点我们称之为凿，它作用关键是凿桦眼（裤洞），要依据洞口宽

度选择适宜凿刀，在木材上开口。也有将铲、凿一并称为凿。

砍削又称劈裂，通常见来粗加工或是追求一个特殊效果加工，关键工具是斧。有时使用现代

电动工具极难达成这些要求。

4）钻:在制作产品过程中，有时也要常常使用钻加工方法，木材用钻削工含有牵钻、手摇钻、

电钻等，钻孔关键靠是钻头，钻头有扁尖钻、麻花钻等多种样式。

5）胶合:为了充足利用木材原材料，大家把大树经过特殊切削工艺，使大树变成薄皮，然后

再经过热胶、热压形成多层胶合板，充足利用了木材，继而又发明了利用模具热压，使薄板直接

热压成有一定造型产品，形成了今天曲木家俱。

6）零木:利用加热手段使实木弯曲做成所需物体，如提琴、弯木家俱等。当然在进行弯木工

艺时，需要有理想材料，熟练技术和特殊设备。

第二节陶瓷工艺

Ox概述

陶瓷属于无机非金属材料，属于化学材料中硅酸盐材料，是一类硬度、耐温材料，

1、陶瓷历史：人类对陶瓷使用历史可谓长久，在中国，陶器在史前已被广泛用来制作多种

器皿（盛器、酒器等）。从出土文物来看，其精品至今仍不失实用性和艺术性。其中艺术性是造

型研究关键，这是因为中国陶瓷精品不仅有着十分大胆和优美曲线，而且十分重视造型材料本质

之美，没有些人为矫饰。中国陶瓷最高境界产生在宋朝，因为当初作品最能在材料和技巧之间、

胎和种之间取得最充足平衡，有时甚至材料特质胜于花纹专题。以历史眼光来看，中国陶瓷艺术

在世界上是无出其右。意大利著名旅行家马可波罗将瓷器称为中国，即是最有力佐证。

图2-27唐三彩（陶）图2-2-2青花浇（咖啡具）

2、陶瓷区分：其实陶瓷是两种不一样材料。从原料上来看，陶采取陶土（粘土质）为原料,

而瓷采取高岭土（一个以粘土、长石、石英为关键成份瓷土材料）为原料；从烧成温度上来看，

套烧成温度较低，而瓷烧成温度要高得多；从制成品来看，陶器较粗糙，含有大量气孔，有一定

吸水性，机械强度较差，制件多为厚壁，而瓷器表面光滑、质地坚硬致密，无吸水性，敲击是声

音清脆，可制作薄壁制件。因为陶、瓷全部采取硅酸盐材料制造、其工艺过程大致相同，故常常

合称为陶瓷。

一、陶瓷工艺过程

1、原料处理：关键有原料净化、配料、粉碎和练泥等工序组成。

1）原料净化采取挑选、淘洗、强磁除铁等方法使原料净化，以确保原料成份正确、统一。

2）将待制产品成份配比换算成原材料重量比，进行称重配合。

3）通常多采取湿式球磨粉碎，使用设备是球磨机（图2-2-3）o球磨机是一个专门粉碎设

备，大型球磨机是一个直径一米以上水平放置钢制圆柱筒，由电动机带动后能作绕圆柱轴线滚动

装置.用于陶诧材料粉碎球磨机用花岗岩作衬里,内有一定数量卵石.T作时将待磨原材料装入.

加水后密封，滚动时靠卵石冲击将原材料粉碎并伴和。参见图2-2-4。

闺体统■介*

图2-2-3球磨机图2-2-3球磨原理

4）练泥就是将经球磨、玉榨（去除多出水分）后泥段，经过真空练泥机排除夹入气泡和使

水分均匀。注浆成型所用浆料无须真空练泥。

2、产品成型：参见下一段。

3、干燥：采取自然阴干或烘房干燥方法，去除毛坯中水分，便于整形、修光和上釉。现多

采取烘房干燥。

4、施釉：通常陶瓷产品表面有一层光亮、坚硬材料，是上了一层釉水（釉）缘故。釉料以

粘土、长石和石英为关键成份，但石英配比较大，使其在高温中熔融成半流动体玻璃态物质，冷

却后形成光亮、坚硬玻璃质薄层（釉层）。也可加入其它氧化物、碳酸盐类物质。因釉料在使用

时做成浆状液体，故俗称为釉水。施釉方法关键有漂釉和喷釉等。施釉后坯料还必需干燥，使釉

和坯料结合更紧密。

5、烧成：将上好釉坏料放入窑炉中，经过高温烧结，从而取得产品。烧成是陶瓷产品生产

一个十分关键步骤，因为包含较多专业知识，本处不再介绍。

二、陶瓷成形工艺

关键有可塑法和注浆法，也可使用湿压制法。

（-）旋坯成型（也叫轮袋法、辘希法）

将陶土或瓷土置于一个能旋转平台上，在旋转过程中进行成型方法。旋坯成型通常有两种方

法：拉坯、旋压和滚压。

1、拉坯：在辘转车上用手工拉制出坯体方法，这是一个古老制坯方法，纯系手工操作，，

不用模型，要求操作者有熟练技术。现在在工业化生产中使用不多，但在制作部分含有个性作品

时仍然使用。

2、旋压：用型刀使放在石膏模型中可塑性坏料受到挤压、刮削和剪切作用而形成坏体方法,

多用于杯、碗成形。但因为坯料在制作过程中因受挤压而造成排列混乱，所以产品易变形。

3、滚压：是一个使用滚玉机成型机械化成型方法，多用于盘、碟、碗制作，生产效率高，

但在个性制作中不能使用。

（二）注浆成型（也称浇注法）

注型法是用泥浆向一个含有一定吸水能力模型（通常见石膏制作，并在注浆前烘热）型腔进

行灌注，等上若干时间，当型腔内壁附着部分泥浆水份被吸干而成一定厚度外壳时，将剩下浆料

到出型腔，然后打开模具。这时附着于腔壁陶瓷土结成和型腔内壁一模一样陶瓷胎膜，干燥后再

进行其它加工。从工业设计角度来说注型是属于工业生产层次，它即使缺乏个性，但有正确性、

统一性优点，一个模具可产生出大量一样产品。

（三）盘条成型（也称圈土法）

所谓圈土法就是将陶土做成绳状，然后将其盘起来，做成一定形状，用这种方法做成产品、

个性和艺术性全部很强，但缺乏工业性。作为艺术创作，这种方法不失是个好方法，但作为工业

批量生产，这种产品缺乏统一性，极少为规模生产所提倡。

（四）压制成型：

利用压力将粉状坯料压入模具中，制成致密坯体方法。有干压、湿压等方法。日常使用釉面

砖（瓷砖）即使用压制成型。

（五）井片法：

把陶土打成薄片状，然后进行切割、裁剪、拼接做成一定造型，再作后期加工。如雕刻、挂

粕等制成成品。

第三节塑料和工艺

概述

塑料属于有机非金属材料中高分子合成材料，在常温下呈玻璃态。其以合成树脂为关键成份，

在加工状态下，它可塑性好、造型自由度大、加之种类多，己广泛地被大家用作产品主材之一，

是一个最经济、最轻便材料。在生产生活使用中己被大家所接收。

一、塑料分类

塑料有多种分类方法，现简述以下。

（一）按使用范围分：分成工程塑料和日用塑料，工程塑料适于制造多种工程构件，我们以

介绍工程塑料为主C

（二）按加工方法分：分成热熔性塑料和热固性塑料。

1、热熔性塑料：常温下呈颗粒状，加工时用加热方法使其熔化，熔化后含有流动性，经过

压力注入成型模具型腔，形成产品。热熔性塑料加工过程可逆，即可将用热熔性塑料制作产品经

过再次加热方法熔化，制成含有其它外形产品。所以，热熔性塑料也不耐热。

2、热固性塑料：常温下成粉末状，加工时将粉末填入模具型腔，经过加热方法使其固形。

热固性塑料加工过程不可逆，一旦制成产品，就不能经过再加热方法来改变它形状。所以，热固

性塑料耐热。多数热固性塑料（树脂）全部是良好胶粘剂。

（三）按材料强度分：分成一般塑料和增强塑料比如在一般塑料中加入玻璃纤维，形成玻

璃纤维增强塑料，即玻璃钢。

另外还有多个分类方法，此处不再赘述。

二、常见塑料及性能介绍

1,聚乙稀（PE）：由低分子乙烯单体聚合而得热熔性塑料。依据聚合条件不一样，可得高、

中、低三种密度聚乙烯，通常单说聚乙烯是指中密度聚乙烯。高密度聚乙稀（EDPE）又称低压

聚乙烯•，其分子量高，质地坚硬，强度高；低密度聚乙稀（LDPE）又称高压聚乙烯，分子量较

低，质地柔软。

聚乙稀是一个无毒、无味塑料，含有良好化学稳定性、耐寒性和电绝缘性，但耐热性和耐老

化性较差。可用吹塑、挤出和注塑等多个方法成型，制造薄膜、包装容器等产品。食品包装盒、

包装袋多用此制成。

2,聚氯乙稀（pvc）：由氯乙烯聚合而得热熔性塑料。聚氯乙烯含有良好电绝缘性和耐化

学腐蚀性，但热稳定性差，遇热分解出氯化氢，氯化氢有毒，故聚氯乙烯不能用来制造食品包装

容器。工业上通常见来制造排水管、电线管、壳体、板材等。

3,聚丙稀（PP）：由丙烯单体聚合而得热熔性塑料。无度、无味，质轻，化学稳定性和电

绝缘性好，但机械强度较低，耐温性也差，用来制造通常塑料制品。

4,聚苯乙烯（PS）：由氯苯烯聚合而得热熔性塑料。此材料为透明材料，表面硬度高，电

绝缘性和耐腐蚀性全部好，但质脆、不耐冲击，耐热性也差。多用于制造电器透明窗、盖，多种

透明装饰材料等。用聚苯乙烯为主材生产发泡塑料，含有质轻、强度高、隔热性和电绝缘性良好

及抗冲击等特点，可用作隔热、隔声和防震包装材料。

5,聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA）：由甲基丙稀酸甲酯聚合而得热塑性塑料。因其透明度高（透

光率高达92%）,不易破碎，故俗称为有机玻璃。有机玻璃可制成板材、管材和棒材，基础材

质是透明，但也可制成彩色、珠光、镜面等材质。有机玻漓因为含有良好热塑性，可经过热成形

加工成多种形状，还可采取切削、钻孔、抛光等机加工手段进行加工，同时也能进行粘接、印刷、

热压印花、烫金等二次加工制成多种制品。有机玻璃被广泛用于广告标牌、照明灯具、光学仪器、

安全防护罩、日用器具及汽车、飞机等交通工具侧窗玻璃等。

6,丙烯庸一丁二烯一苯乙烯（ABS）：是丙烯睛一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，简称ABS。

ABS是一个综合性能良好工程材料，此种材料兼具多种材料优点，可采取多种加工方法（甚至电

饭）进行加工，所以被广泛，大量地使用。很多产品外壳（如电视机、随身听、吸尘罂、电冰箱

等）全部用它制造。

7,聚酰胺（PA）：一个含有酰胺基热塑性高分子聚合物，俗称尼龙。白色或透明，无毒、

无味，机械强度高、坚韧、抗拉，耐磨性、耐溶剂型、电绝缘性、润滑性能良好，易戊型加工但

尺寸稳定性差。尼龙是一大类材料，常见包含尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙1010o可

用来制造轴承、齿轮、叶片、密封圈、电缆接头等，还可制造包装袋、食品薄膜。

8,聚氨酯（PU）：一个含有氨基甲酸酯基高分子聚合物，可分为热塑性聚氨酯和热固性聚

氨酯两大类。聚氨酯含有很好耐磨性和耐老化性、良好耐化学腐蚀性和耐油性，富有弹性和强韧

性。广泛用于制造橡胶、合成革、纤维、涂料和胶粘剂等,聚氨酯也可制造发泡塑料，软质聚氨

酯发泡塑料弹性好，抗冲击性高，是极好缓冲材料〜

9,聚四氟乙稀（PTEE或F4）：由四氟乙烯聚合而成粉末状固体，用冷压烧结法制成板材,

棒材，管材,薄膜及零件。制品雪白，有腊状感。聚四氟乙烯含有优异化学稳定性、耐高低温性

和电绝缘性，还含有不燃、不粘及摩擦系数低特点，是优良耐高温材料和绝缘材料。尤其应该指

出是，聚四氟乙烯不溶于浓酸、浓碱、强氧化剂和有机溶剂，有“塑料王”之称。多用来制造对

性能要求高耐腐蚀零件，如管道、容器、阀门等。

10,聚碳酸酯（个人计算机）：分子中含有碳酸酯基团热塑性高分子聚合物。无度、无味，

含有良好机械和介电性能，耐冲击强度高，耐热性、耐寒性好，综合性能良好，是和聚四氟乙烯

冬领风骚“塑料王”。除了能制造多种精度高、外形复杂制品外，还能制造耐热食品包装物，如

包装袋、饮料杯等。

11、环氧树脂：一个含有两个获两个以上环氧基团热固性树脂。是制造“玻璃钢”关键原料,

固化后机械性能高，化学稳定性和电绝缘性良好，有良好加工性能。是一个著名胶粘剂。

12、酚醛树脂：一个用来制造俗称为“电木”塑料原料，含有很高机械强度。也是一个胶粘

齐J。

塑料是一个品类众多大家族，各有各用途，在很多场所已成为金属和其它天然材料最好替换

品，有着不可限量发展前景。同学们应在学习和实践过程中努力掌握众多塑料性能和用途。

三、塑料工艺

塑料原材料大多是颗粒状或粉末状，经过加温使其变成糊状，然后经过多种加工机械使之成

为所需产品和部件。

1、注射成型:注射成型又称注射成型，是一个最早出现又是最普遍使用成型方法，它广泛到

用于热塑性塑料成型加工。注射成型原理系将颗粒状塑料置于料筒内加热使其熔融塑化后，经过

螺杆或柱塞施加压力，使料筒内物料经料筒末端喷嘴注射到含有所需产品形状型腔模具中，然后

冷却脱模即可得到所需形状制品。

1）注射原理:

图2-3-1注射原理

2）注射模具:模具是注射成型关键工具，它设计和制造在很大程度上影响着产品产量和质量,

假如模具结构不合理或精度不高，即使采取最好工艺条件，也不能取得满意制品，所以作为注射

成型，模具应含有下列关键条件：

A、有充足强度，刚性及耐久性；

B、尺寸精度高；

C、成型品冷却效率高：

D、轻易取出成型品；

E、尽可能降低后加工工作量；

F、价格廉价，加工方便.

由此注射模具加工难度比通常金属冲压模具要大得多、也复杂得多。所以注塑模具价格也相

当昂贵。

要得到一个好注塑产品，在操作时还包含到操作人员技术素质、材料品