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模块七 非金属材料

模块七 非金属材料. 非金属材料是除金属材料以外的一切材料的总称，主要包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料. 任务 1 ：选择制造简易弯曲模具的材料. 任务目的：了解常用橡胶、工程塑料的性能特点及用途。 知识点： 工程塑料的性能特点及用途； 橡胶的性能特点及用途； 能力点：根据模具工作条件合理选择非金属材料. 一、任务描述 如图 7-1 所示为聚氨酯通用弯曲模，根据工作情况选择制通用弯曲模凹模的材料。 二、任务分析 根据聚氨酯通用弯曲模工作情况及要求，确定需要聚氨酯通用弯曲模对材料的要求 , 即良好的弹性、耐磨性和一定的强度。 三、任务实施.

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模块七 非金属材料

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  1. 模块七 非金属材料 非金属材料是除金属材料以外的一切材料的总称，主要包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料

  2. 任务1：选择制造简易弯曲模具的材料 • 任务目的：了解常用橡胶、工程塑料的性能特点及用途。 • 知识点： • 工程塑料的性能特点及用途； • 橡胶的性能特点及用途； • 能力点：根据模具工作条件合理选择非金属材料

  3. 一、任务描述 如图7-1所示为聚氨酯通用弯曲模，根据工作情况选择制通用弯曲模凹模的材料。 二、任务分析 根据聚氨酯通用弯曲模工作情况及要求，确定需要聚氨酯通用弯曲模对材料的要求,即良好的弹性、耐磨性和一定的强度。 三、任务实施

  4. 1、聚氨酯橡胶的性能特点 • （1）具有比天然橡胶更高的强度，为天然橡胶的6.8倍，具有很高的弹性。 • （2）硬度可以满足不同冲压工艺对硬度的要求，具有较好的耐磨能力。 • （3）切削加工性能好。 • （4）缺点是在动态下产生的热量比天然橡胶大，耐水性和耐高温性能比天然橡胶差。 2、聚氨酯橡胶的用途 （1）取代钢材作为冲裁模、弯曲模、拉深模、翻边模、拉延一成型模等工作零件。 （2）可取代弹簧、天然橡胶，作为顶件、卸料机构的压力源。

  5. 四、知识链接 1、高分子材料的概念 高分子材料是以高分子化合物为主要组成物的材料，而高分子化合物是指分子量在500以上的化合物。 分类：天然和人工合成两大类 天然有：羊毛、淀粉、天然橡胶、纤维等 人工有：橡胶、塑料、黏结剂和纤维素

  6. 2、天然橡胶和其他常用橡胶 （1）工业橡胶的组织 ①生胶：指无配合剂、末经硫化的橡胶，生胶可分为天然橡胶和合成橡胶两类。 ②配合剂：是为了提高和改善生胶性能而加入的物质。有硫化剂、填充剂、软化剂、防老化剂及发泡剂等。 （2）常用橡胶 表7-1

  7. 轮胎 胶管 密封圈 • 常用合成橡胶 • 合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。

  8. 塑料制品 3、工程塑料 • 塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。 • 工程塑料概述 • ⑴塑料的组成 • 塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。 • 树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。

  9. 添加剂 • 添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 • 填料主要起增强作用； • 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性； • 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； • 稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命； • 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮； • 着色剂用于塑料制品着色。 • 其他的还有发泡剂、催化 剂、阻燃剂、抗静电剂等。

  10. 热固性塑料制品 • ⑵ 塑料的分类 • 按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 • 按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 • 通用塑料产量大、价格低、用途广。 • 工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。 • 特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。

  11. ⑶ 塑料的性能特点 • 塑料的优点： • 相对密度小(一般为0.9 ~2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能 。 • 塑料的缺点： • 刚性差(为钢铁材料的1/100~1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200~1/600)；蠕变温度低、易老化。

  12. PS管 PE波纹管 PP方向盘 ABS阀门 • （4）常用工程塑料 • A 一般结构用塑料 • 包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。 • 聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。 • ABS塑料 “坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。

  13. 尼龙管件 PC挡风板 • B、 摩擦传动零件用塑料 • 包括聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)等。 • 聚酰胺又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑性好，广泛用作机械、化工及电气零件。 • 聚甲醛具有优良的综合性能，广泛用于汽车机床、化工、电气仪表、农机等工业 。 • 聚碳酸酯具有优良的机械性能，透明无毒，应用广泛。

  14. 聚四氟乙烯管 聚四氟乙烯零件 密封件 • 聚四氟乙烯俗称“塑料王”，具有极优越的化学稳定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有0.04。缺点是强度低、加工性差。主要用于减摩密封件、化工耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下的绝缘材料。

  15. 氯化聚醚防腐蝶阀 • C、 耐蚀用塑料 • 耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯等。 • 氯化聚醚的化学稳定性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性比聚四氟乙烯好，成本低。在化学工业和机电工业获得广泛应用，如化工设备零件、管道、衬里等。

  16. 聚酰亚胺层压板 • D、 耐高温件用塑料 • 有聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺(PI)及氟塑料等。 • 聚砜的热稳定性高是其 最突出的特点。使用温度达150~174℃。用于机械设备等工业。 • 聚苯醚具有良好的综合性能,用于机电等方面。 • 聚酰亚胺在260℃下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的精密零件。

  17. 电器配件 • E、 热固性塑料 • 热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物。 • 酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。

  18. 小结 • 非金属材料是除金属材料以外的一切材料的总称，主要有高分子材料（包括工程塑料和橡胶）、陶瓷材料和复合材料。 • 聚氨酯橡胶具有比天然橡胶更高的强度和弹性，具有较好的耐磨性能、良好的切削加工性能。可取代钢材作为冲裁模、弯曲模、拉深模、翻边模、拉延一成型模等工作零件。缺点是在动态下产生的热量比天然橡胶大，耐水性和耐高温性能比天然橡胶差。 • 塑料是合成树脂和其他添加剂的组成物。用以代替金属材料作为工程结构的塑料称为工程塑料。常用的工程塑料分热固性塑料和热塑性塑料。

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