热塑性塑料吹塑形成中空制品起始点为1851年美国专利报道了内压贴模方法制造热塑性塑料管状中空制品的方法。1872年，J.W.海厄特发明了热塑性注塑机。他还在塑料吹塑发明方面做出重要贡献。塑料加工快速发展期始于20世纪50年代，成熟于70年代。

塑料加工分为四个过程，成型、机械加工、修饰和装配。成型过程最为关键并体现塑料特点，属于一次加工。其他过程称为二次加工，是不可或缺的辅助过程。已成型部件进一步进行切、削、铣、刨等机械加工。修饰是进一步改善如磨削、抛光等。以下主要介绍塑料加工成型的过程。

塑料加工成型主要包括挤出、注射、模压、压延、旋转、吹塑、铸塑、层压、发泡、热成型和3D打印等过程。聚合物首先受热熔融或软化，在外力场作用下发生变形、流动与混合，然后在成型模具中形成一定形状的部件。当温度下降后，塑料定型。塑料加工过程不仅是形成部件形状，而且在降温过程中形成塑料聚集态结构，后者很大程度上决定了制品使用性能。塑料常常具有复杂的多层次非均匀聚集态结构，例如，即使是单一组分塑料，还常伴有结晶态、非晶态、取向态等结构；而塑料更多的是共混结构、复合体系。加工过程的控制需要运用流变学理论、通过计算模拟与数字化控制等。

高聚物熔体在外场作用下的流动有特殊性，即不可逆流动与可逆弹性形变同时存在。属于非牛顿流体、假塑性流体。聚合物流体在剪切应力下的流动，应力与应变速率不符合线性关系。通过实验能测量聚合物熔体的剪切黏度、拉伸黏度等。高聚物熔体的弹性会影响加工成品性能，需要注意的有挤出胀大、不稳定流动和熔体破裂。制品缺陷如收缩、翘曲、尺寸不稳定等都与此有关。

塑料加工理论的系统论述是1958年由杜邦公司研究团队中的多个领军人物进行的。塑料加工模拟属于宏观尺度的模拟。结合流变与材料性能，以数学模型模拟熔体物理与化学变化，优化加工过程，调控成型产品结构进而调控性能，提高成型加工过程自动化控制水平。

建立数学模型是第一步，对复杂问题进行分解、简化，对传热、传质、化学变化等过程进行数学描述。利用计算机求解数学模型得到结果。塑料熔体是非牛顿流体，黏度η变化依赖于剪切速率γ、温度和压力，常呈现为剪切变稀的假塑性。它们之间关系式以幂律方程近似描述：

式中为参考温度为时的值；为温度敏感因子。

聚合物成型过程的数值计算方法主要包括有限差分法、有限元法和边界元法。最常用的是有限元方法，具有灵活和实用的特点，适合于求解非线性复杂问题。

基于聚合物结构模型，建立本构方程是非常重要的一步。对塑料加工的计算模拟包括两个方面：研究模拟宏观流动过程与制品的形状；研究模拟微观与介观结构的演变。

计算机辅助加工早期工作起始于20世纪70年代由C.奥斯汀^[注]开发出了具有实用价值的注塑加工软件Moldflow，随后商业化并于1978年成立软件开发公司。之后，许多研究机构研发塑料加工计算机软件，纷纷成立公司，推出商业化软件，如C-mold、Polyflow、ScrewFlow、SimBlow等。这些软件促使塑料加工技术上了一个新台阶，已广泛应用于模具和工艺过程的设计与优化分析。对塑料工业具有重要作用。计算机辅助的模具设计对产品质量至关重要，包括流变学设计、传热学设计和力学强度设计等过程。

挤出成型是在螺杆挤出机出口加一赋予聚合物熔体特殊横截面形状的金属件模头，连续生产管材、包装膜、片材、电线绝缘层、纤维和复杂形状的型材。是三大聚合物加工成型方法之一。从1845年第一台柱塞式挤出机用于电线电缆以来，电线电缆包覆一直是采用类似方法。1879年研制出第一台螺杆挤出机。1881年开始，出现了多种双螺杆挤出机。应用非常广泛，即用于聚合物共混、改性，也用于聚合产物后处理，如输送、脱挥、干燥、造粒等过程，更多的是加工成型。约60%的塑料要以挤出工艺进行加工。物料在机筒中受螺杆压塑和混合及剪切摩擦热、外部加热等共同作用，软化物料流动获得模头形状。

聚合物熔体被迫通过一个浇口进入密闭冷模具中，在压力作用下熔体固化成型。聚合物先被熔化、混合，以注射方式压入模具。熔体经历非等温和非稳态流动，冷模具中原位冷却和固化，并形成特定聚集态结构。从注射成型发展出了共注射成型、气体辅助注射成型、反应注射成型、发泡注射成型。共注射成型可以制造结实皮层、发泡芯层的泡沫制件。气体辅助注射成型工艺能得到具有聚合物皮、气体芯的制品。反应注射成型是将两种以上可反应预聚物或单体混合并开始反应，反应主要发生在充模后。这个工艺所需压力小，模腔内聚合会放热，体积会收缩，关键因素是选择经济快速的聚合反应体系。约25%的热塑性塑料以该方法加工成各种形状的制品。常用于聚氨酯、聚脲、聚己内酰胺、聚酯及环氧树脂的成型。

从玻璃工业借鉴移植过来的加工方法。用于制作中空制品，如瓶、罐仪表盘。先是型坯制备，然后是流体吹胀赋形、冷却定型和开模取瓶。分为挤出吹塑、拉伸吹塑和注射吹塑三种方法。吹胀过程最为重要，挤出吹塑是聚合物黏流态大变形，拉伸吹塑是基于聚合物高弹态下双轴取向的大变形行为。适用于小到几毫升大到数万升容积的中空制品。吹胀过程是一个大变形过程，聚合物流动与变形等流变行为与其他加工方法有明显的不同。吹胀过程分为两个阶段：从型坯开始吹胀至型坯开始触到模腔的过程。型坯形变不受型腔的约束，型坯可以在任何方向自由吹胀；另一个受约束吹胀，即型坯与模腔接触后继续吹胀至部件各部分完全贴紧模腔的过程。利用计算模拟方法优化吹塑过程控制。吹塑成型起始很早，发展至20世纪70年代，进入大规模工业化、广泛应用。已成为继注射成型、挤出成型后的第三大塑料成型方法。中空吹塑制品已广泛用于包装、建材、家用电器、汽车、电子电气等工业。

低黏度流体重力流动充满模具型腔内，随着聚合反应的进行，液体单体或预聚物固化，形成所设计加工部件。

随着技术发展，增材制造技术得到迅速发展。自1986年第一台商业化3D打印机问世以来，以3D打印技术进行聚合物成型加工也获得发展。这是一种快速原型制造技术。通过三维打印，将计算机数字化的三维图形制成部件。一般的3D打印技术是计算机控制，按设计结构进行成型，一种方法是将部件三维结构分解成无数二维结构层叠形成三维结构，逐层打印二维单元堆叠形成三维部件。这种方法打印速度有限，层间结合影响部件性能，可能导致机械性能各向异性。一种是熔融沉积法，用聚合物熔体打印。一种是单体光聚合方法。这种加工方法省去了模具设计与制造，节约了成本，而且能够加工形状特别复杂的部件。属于仍在发展中的技术。