塑料成型加工与模具课后答案整理Word格式文档下载.docx

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舟度较大、孔较深，则取较小的脫模斜度：

壁厚増加.内孔包紧型芯的力大•脫模斜度也应取大些。

6.塑件的壁庁过薄过厚会使制件产生哪些缺陷？

①太薄熔料充满型腔时的流动阻力大.会出现缺料现仪：

②太厚塑件内部会产生气泡.外部易产生凹陷等缺陷•同时増加了成木：

③壁悸不均将造成收缩不一致.导致塑件变形或翘曲，在可能的条件下应使壁厚尽虽均匀一致。

7.为何要采用加强筋?

设计时遵守哪些原则？

采用加强筋主要是为了在不増加塑件壁厚的情况下•加强塑件的强度和刚度•避免塑件变形翘曲.同时合理布宜加强筋还可以改善充模流动性.减少内应力.避免气孔.缩孔和凹陷等缺陷。

设计时遵守的原则：

1厚度小于塑件壁厚，与壁用圆弧过渡C

2壁厚为t,加强筋高度L=（l-3）t.筋条宽A=（l/4~l）t,筋根过渡圆角R二（l/8〜l/4）t・收缩

角a=2°

-5°

筋端部圆角尸t/&

取护t。

3加强筋端部不与塑件支承面平齐，缩进0.5mm以上。

4若一个制件上需设宜许多加强筋.加强筋之间的中心距必须大于制件壁厚的两倍以上，各条加强筋的排列互相错开，以防收缩不均匀引起制品破裂。

5各条加强筋的厚度应尽虽相同或相近，可防止因熔体流动局部集中而引起缩孔和气泡。

&

塑件转角处为何要岡弧过渡?

哪些情况不宜设计为圆角？

塑件转角处采用圆角过渡，可以减少塑件的应力集中.提髙塑件强度•同时使熔体在型腔中流动性好.塑件美观，模具型腔不易产生内应力和变形。

不宜设计为圆角的有：

使用要求需要采用的尖角，塑件的分型而处。

9.为什么要尽量避免塑件上具有侧孔或侧凹?

可强制脱模的侧凹的条件是什么？

十塑件带有侧孔或侧凹时，成型模具就必须采用瓣合式结构或设宜侧向分型与抽芯机构•使模具结构复朵化.因此.在不影响使用要求的情况下.塑件应尽虽避免侧孔或侧凹结构。

可强制脱模的侧凹的条件^①制件的内、外侧凹槽较浅并带有圆角.在脱模溫度下具有足够的弹性（塑件材料：

聚『卩醛、聚乙烯.聚丙烯）。

②几何尺寸满足关系

10.塑件上带有的螺纹，可用哪些方法获得?

每种方法的优缺点如何？

塑件上带有的螺纹既可以直接用模具成型，也可以在成型后用机械加工获得，对干需要经常装拆和受力较大的螺纹，应采用金属螺纹嵌件。

直接用模具成型的螺纹，模具结构相对复朵些，但成型后不需在即加匸：

成型后用机械加工获得的塑件螺纹，模具结构简单.但増加了成空后的匸序：

塑件上采用金属螺纹嵌件，螺纹可经常拆卸.且可承受校大的力，但模具结构较复杂，模具不易实现自动化。

11.为什么有的塑件要设置嵌件?

设计塑件的嵌件时需要注怠哪些问题？

有的塑件为了提商强度或为了满足塑件的某些特殊婆求，如导电、导磁、耐磨和装配连接等，需设迓嵌件。

设计塑件的嵌件时应注总:

：

①金属嵌件应选用与塑料收缩率相近的金屈，以免使塑料周鬧的塑料存在很大的内应力.嵌件周用的塑料层厚度大于许用值。

②嵌件不应帯有尖角.以减少应力集中.形状应尽量满足成型要求•保证嵌件与塑料间具有牢固的连接以防受力脱出。

③嵌件上尽虽不雯有穿通的孔（如螺纹孔）.以免塑料挤入孔内等°

第四章注射成型工艺

1.为什么垫料制件的收缩称为成型收缩?

怎样选取？

因为塑料制件的收缩不仅与塑料木身的热胀冷缩性质有关，还与塑件成型时的模具结构及成型匸艺条件等因素有关，所以.塑料制件的收缩统称为成型收缩。

收缩率选择的原则：

1收缩率范碉较小的塑料品种.可按收缩率的范碉取中间值，即取平均缩率。

2收缩率范囤较大的塑料品种.应根据制件的形状.特别是根据制品的壁厚來确定收缩率，壁厚取上限（大值）•壁薄取下限（小值）。

3制件各部分尺寸的收缩率不尽相同，应根据实际情况加以选择C

4收缩虽很大的塑料•可利用现有的或者材料供应部门提供的讣算收缩率的图

表來确定收缩率。

5////////简述注射成型工艺过程。

一生产前的准备工作：

2、将粉状或粒状原料加入料筒：

3.注射机将原料熔融、塑化•模具闭合：

4、将熔体向闭合模腔注射.熔体充模.保压：

5.熔体在型腔内冷却定型：

6.注射模开启：

7.顶出制件：

8、清理模腔。

10••••••..何为塑化?

塑化与熔化有何区别？

成型物料在注射成型机料筒内经过加热、斥实以及混合等作用以后，由松散的粉状或粒状固体转变成连续的均化熔体的过程称为塑化。

塑化包含四方面的内容：

熔体内组分均匀、密度均匀.黏度均匀和温度分布均匀。

而熔化只是将故态原料变为连续熔体•并不一定熔体组分.密度、黏度.温度均匀。

11/〃何为计量?

计量的精度对注射成型有何影响？

计址是指注射机通过柱塞或螺杆.将塑化好的熔体定温、定压.定虽地输出（艮卩注射出）机筒所进行的准备动作（这些动作均需注射机控制柱塞或螺杆在塑化过程中完成）。

计量精度越高•注射成型的制品精度就越高。

13-.螺杆式注射机与柱塞式注射机相比具有哪些优点？

柱塞式注射机.物料在机筒内只能接受柱塞的推挤力，几乎不受剪切作用，塑化所用的热址主要从外部装有加热装宜的商温机筒上取得。

螺杆式注射机，螺杆在机筒内的旋转对物料起到强烈的搅拌和剪切作用，导致物料之间进行剧烈摩擦，并因此而产生很大热虽.物料塑化时的热虽:

來源干高温机筒和自身产生出的摩擦热。

因此，柱塞式注射机塑化物料时.既不能产生搅拌和剪切的混合作用.又受机筒温度波动的影响.故熔体的组分、黏度和温度分布的均化程度都比枚低：

螺杆式注射机塑化物料时•螺杆在机筒内强烈的搅拌与剪切作用不仅有利于熔体中各组分混合均化.还有利于熔体的黏度均化和温度分布均化•能够得到良好的塑化效果。

14…注射成型分为几个阶段？

注射成型分为塑化ii-Sx注射充模和冷却定型三个阶段。

S时刻，熔体充满模腔。

t:

~t=称为充模期。

充模期内.熔体流入模腔.模腔压力急剧上升：

注射圧力和喷嘴乐力也会随之增加到最大值（或最大值附近）.然后停止变化或平缓下降，这时注射圧力对熔体

起两方而作用.一是克服熔体在模腔内的流动阻力.二是对熔体进行一定程度的斥实。

to-t：

时段，代表整个流动充模阶段。

在此阶段，注射压力随时间呈非线性变化，注射斥力对熔体的作用必须充分，否则.熔体流动会因阻力过大而中断.导致生产出现废品C

匕〜S时段，保压补缩阶段。

如柱塞或螺杆停止在原位保持不动，注射压力.喷嘴压力、模腔压力曲线会略有下降（如图）:

若柱塞或螺杆在保斥过程中继续向前少许移动.注射斥力、啖嘴压力.模腔压力曲线保持不变.将与时间坐标轴平行。

t3~t.时段，倒流阶段。

柱塞或螺杆后退.注射压力撤除，大于流道压力.浇口已经冻结或喷嘴带有止逆阀，倒流现彖不存在，模腔压力下降平缓些（EG段）：

如浇口没冻结，模腔压力迅速下降。

t<

-t5时段，冷却阶段。

从浇口冻结时间开始，到制品脫模为止。

模腔压力下降到最低值。

18-.何为倒流?

倒流对塑件质址有何影响？

倒流：

抬柱塞或螺杆在机筒中向后倒退时（即撤除保压力以后）.模腔内熔体朝着浇口和流道进行的反向流动。

整个倒流过程将从注射压力撤出开始.至浇口处熔体冻结（简称浇口冻结〉时为止。

倒流对于注射成型不利：

使制品内部产生真空泡或表面出现凹陷等成型缺陷。

20.何为退火?

其作用是什么？

退火：

将制品加热到Qg〜Of（Qm）间某一温度后，进行一定时间保温的热处理过程。

其作用：

加速塑料中大分子松弛，消除或降低制件成型后的残余应力。

具体來说.对于结晶形塑料制件，利用退火对它们的结晶度大小进行调整.或加速二次结晶和后结晶的过程：

对制品进行解収向，降低制件硕度和提商韧度°

21.何为调湿处理?

调湿处理是一种调整制件含水址的后处理丄序，主要用于吸湿性很强且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件C其作用：

在加热和保溫条件下消除残余应力，促使制件在加热介质中达到吸湿平衡，防止制件在使用过程中发生尺寸变化。

23.模具温度对注射成型有何影响?

选择模具温度的原则是什么？

提商模温：

可改善熔体在模内的流动性、増强制件的密度和结晶度及减小充模压力和制件中的压力：

但制件的冷却时间.收缩率和脱模后的翘曲变形将延长或増大.且生产率也会因冷却时间延长而下降C适当提高模温.制件的表面粗糙度值也会随之减小。

降低模温：

能缩短冷却时间和提髙生产率，但温度过低，熔体在模内的流动性能会变差，制件产生较大的应力或明显的熔接痕等缺陷.

选择模温的原则：

1为了保证制件具有较商的形状和尺寸精度.避免制件脱模时被顶穿或脱模后发生较大的翘曲变形，模温必须低于塑料的热变形温度。

2为r改变聚碳酸酯、聚矶和聚苯駆等祐黏度塑料的流动和充模性能.并力求使它们获得致密的组织结构.需要采用较商的模具富度。

反之.对于黏度较小的聚乙烯.聚丙烯.聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料，可采用较低的模温.这样可缩短冷却时间.提商生产效率。

3对于悸制件•因充模和冷却时间较长.若模温过低•易使制件内部产生真空泡和较大的应力.不宜采用较低的模具温度°

4为r缩短成型周期，确定模具温度时可采用两种方法。

冬把模温取得尽可能低，以加快冷却速度缩短冷却时间。

匕使模温保持在比热变形温度稍低的状态下•以求在较商的温度下将制品脱模.而后由其自然冷却.这样做也可以缩短制品在模内的冷却时间。

具体采用何种方法，需要根据塑料品种和制件的复杂程度确定。

26.何为背压?

为什么增大背压须与提髙螺杆转速相适应？

背斥力：

预塑时阻止螺杆因头部受熔体斥力后退过快•确保熔体均匀压实.液压系统给螺杆提供的反方向的斥力，其大小由回油节流阀调整.简称背斥。

背压对注射成型的影响主要体现在螺杆对物料的塑化效果及塑化能力方面，故有时也叫做塑化压力。

Fd'

NIj,sin（pcon（p兀Dh[sin2（p

从螺杆式注射机的理论塑化能力计算公式〃卩=[儿可

"

212认力

以看出，増大背斥时如果不提岛螺杆转速.螺杆式注射机的塑化能力会下降.閃此増大

背斥须与提岛螺杆转速相适应。

第五草注射模概述

1.典型的注射模由哪几部分组成?

各部分的作用何在？

典型的注射模由以下几部分组成：

成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构.调温系统、排气槽、侧抽芯机构、标准模架。

成型部件作用：

型芯形成制品的内表面形状.凹模形成制品的外表而形状。

浇注系统作用：

将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料通道。

导向部件作用：

①确保动模与定模合模时能准确对中：

②避免制品推出过程中推板发生歪斜现象：

③承受移动部件的重量C

推出机构作用：

开模过程中，将塑件及其在流道内的凝料推出或拉出。

推出固定板和推板的作用是夹持推杆c在推板中一般还固定有复位杆，复位杆的作用是在动模和定模合模时使推出机构复位。

调温系统作用：

满足注射工艺对模具温度的要求。

排气槽作用：

将成型过程中的气体充分排除。

侧抽芯机构作用：

使有些带有侧凹或侧孔的塑件.被推出前先进行侧向分空、抽芯，以便塑件能顺利脱模。

标准模架作用：

减少繁重的模具设计与制造丄作址。

2.注射模按总体结构特征可分为哪几大类?

试比较其优缺点.

注射模按总体结构特征可分为七大类。

1玳分型面注射模具

优点：

模具结构简单、操作方便。

缺点：

除采用直接浇口外.型腔的浇口位宜只能选择在制品的侧【亂

2双分型面注射模具

浇口位宜灵活，能开在塑件的中心部位.浇口留痕小。

制造成木较高.结构复朵.需较大的开模行程。

3带有活动镶件的注射模具

活动镶件使无法通过简单的分型的塑件能从模具内取出。

生产效率不高。

4带侧向分型抽芯的注射模具

可实现自动生产，生产效率商。

模具较复朵.制造成木高。

5自动如螺纹的注射模具

能自动脱卸带有内螺纹或外螺纹的塑件。

模具结构复朵.制造成木商。

6推出机构设在定模的注射模具

可解决制件有特殊要求或受形状的限制时.制件必须要留在定模内的制件脱模问题。

不能利用注射机的推出机构脱模C

7无流道凝料注射模具

生产率臥节约塑料•保证注射斥力在流道中的传递.利于改善制件的质虽，实现全自动操作C缺点：

模具成木岛浇注系统和控温系统嬰求商.对制件形塑料有一定的限制。

3・设计注射模时，为什么要对注射模与注射机的相互关系进行校核？

注射模是安装在注射机上使用的。

设讣模具时.除应制订合理的注射成型匸艺外，还应对注知模与注射机的相互关系进行校核°

只有设计出的注射模与所选用的注射机相适应.才能生产出合格的塑料制件。

4・如图5-20所示塑料制件，请初选适合的注射机型号（根据注射虽、注射压力和锁模力.选用国产注射机•并设定

采用肌型腔）。

解：

塑件体积约

25X12.5X35-24.4X11.9X34.7=862（cms）

注射机容虽应在1077cm'

以上。

注射压力：

据表4-18,为70、90MPa

锁模力：

型腔内熔体压力p=kp0

=0.4X80=32（MPa）

根据表5-2及讣算结果.选表中型腔压力35MPa&

锁模力35X10°

X0・135X0.26=122850（N）

选用国产注射机型号：

XS-ZY-1000A,其注射机容S2000cm3,注射压力121MPa,锁模力6X10^.

4.注射模的定位环起什么作用？

模具定模板上凸出的定位环的作用：

保证模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合。

9.采用标准模架具有哪些优点和局限性？

选用标准模架的优点：

1简做方便、买來即用.不必库存。

2能使模具成木下降。

3简化了模具的设计和制造。

4缩短了模具生产周期，促进了塑件的更新换代。

5模具的精度和动作可靠性得到保证。

6提高「模具中易损零件的互换性•便于模具的维修。

局限性：

1标准模架中模板的长、宽、商都只是在一定的范圉内，一些特殊的塑件，可能无标准模架可选C

2由于在标准模架中导柱、紧固螺钉及复位杆的位迓已确定，有时可能会妨碍冷却管道的开设。

3由于动模两垫块之间的跨距无法调整，在模具设计中往往需要增加支撑柱來减小模板的变形。

第八草注射模浇注系统

1.为什么说“浇口尺寸越大越容易充模”和“浇口尺寸越小越好”都是错误的？

从求体积流率的公式中可知.浇口断面尺寸増大，熔体流虽5值成比例增加。

但是，随着浇口断面积的增大，熔体在浇口处的流速减慢，其表观黏度叭相应提岛.反使流虽6下降。

因此，浇口断面尺寸的増大有个极限值，这就是大浇口尺寸的上限。

这说明“浇口尺寸越大越容易充模”的观点是错误的。

小浇口之所以成功.是因为绝大女数塑料熔体的表观黏度是剪切速率的函数.即H«

=K/（n<

l）,熔

体的流速越快.表观黏度…越低.越有利于充模，流址5也越大°

且由于熔体高速流过小浇口.部分动能因祐速摩擦转变为热能•浇口处的局部温度升商.使熔体的表观黏度进一步下降，流址3再次得到増加。

但这并不总味着“浇口越小越好S片剪切速率;

达到极限值（一般为;

=100"

）时・表观黏度不再随剪切速率的増高而下降•此时浇口的断面尺寸.就是小浇口的下限。

这说明“浇口尺寸越小越好”的观点是错误的C

4…袴通浇注系统由哪几部分组成?

各部分的作用和设计要求是什么？

普通浇注系统由主流道、分流道、浇口.冷料穴组成。

主流道的作用：

将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。

设计要求：

便于熔休顺利向前流动.开模时

主流道凝料又能顺利地拉出。

它单•独设汁成主流套衬套镶入定模板内.由商碳匸具钢制造并热处理淬阪

分流道的作用：

主流道与浇口之间的通道。

在多型腔的模具中分流道必不可少，在爪型腔的模具中，有的可省去分流道。

设汁婆求：

尽虽减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔休温度降低.还要考世减小流道的容积。

浇口的作用：

是浇注系统的关键部分，调节控制料流速度.补料时间及防止倒流等。

设汁要求：

使熔料以较快的速度进人并充满型腔•同时在充满后能适时冷却封闭。

冷料穴的作用：

贮存I大1两次注射间隔产生的冷料及熔体流动的前锋冷料，防止熔体冷料进入型腔。

设讣要求：

冷料穴底部成曲折的钩形或下陷的凹槽•使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧的作用。

5-.试比较“Z”形拉料杆、倒锥形拉料杆和球形头拉料杆的动作特点和适合的应用情况.

Z形头拉料杆动作持点：

塑件成型后，穴内冷料与拉料杆的钩头搭接在一起.拉料杆固定在推杆固定板上。

开模时.拉料杆通过钩头拉住穴内冷料•使主流道凝料脫出定模，然后随推出机构运动，将凝料与塑件一起推出动模。

取塑件时须朝钩头的侧向稍许移动•即可将塑件与凝料一起取下。

适应场合：

塑件脫模时可侧向移动°

倒惟形拉料杆动作特点：

其凝料推杆固定在推出固定板上。

开模时靠倒惟起拉料作用，然后由推杆强制推出。

用于弹性较好的塑料品种.由于取凝料不需要侧向移动，枚容易实现自动化操作。

球形头拉料杆动作特点：

塑料进入冷料穴后.紧包在拉料杆的球形头上.拉料杆的底部固定在动模边的型芯固定板上，开模时将主流道凝料拉出定模.然后靠推板推顶塑件时.强行将凝料从拉料杆上刮下脱模。

专用于推板脱模机构中，塑料品种弹性较好。

8…什么是冲击型浇口?

为什么要采用冲击型浇口？

冲击型浇口：

即浇口开设方位正对型腔壁或粗大的型芯。

采用冲击型浇口可使商速料流进入空腔时，直接冲击在型腔壁或型芯上，降低流速，改变流向.均匀地填充型腔•使熔体破裂现歓消失。

9…试述浇口开设位宣对塑件质绘的影响。

浇口位宜开设对塑件质址有直接影响•位貝不、“I会使塑件产生变形、熔接痕、凹陷、裂纹等缺陷°

因此.浇口位宜开设时应注意：

1应避免熔体破裂而产生喷射和孀动（蛇形流）

2应有利于流动、排气和补料

3应使流程舅短，料流变向最少，并防止盘芯变形

4位宜及数址应有利于减少熔接痕和増加熔接强度

5应考虑定位作用对塑件性能的影响

6应尽址开设在不影响塑件外观的部位

7应避免侧面冲击细长型芯或镶件

11.常用的浇口形式有哪些?

各有何特点？

常用的浇口形式：

直接浇口、矩形侧浇口、扇形浇口.膜状浇口、轮辐浇口.爪形浇口.点浇口.潜伏浇口.护耳浇口。

直接浇口特点由主流道直接进料。

矩形侧浇口特点：

断面为矩形.开设在模具的分型而上，从制品的边缘进料。

扇形浇口特点：

在扇形浇口的整个长度上，为保持断面积处处相等.浇口的厚度应逐渐减小。

膜状浇口特点：

浇口的厚度减薄，浇口的宽度同塑件的宽度作成一致。

轮辐浇口特点：

将整个圆周进料改为几小段圆弧进料C

爪形浇口特点：

型芯头部开设流道，分流道与浇口不在同一平面内。

点浇口特点：

是一种圆形限制浇口.为r能取出流道凝料，必须使用三板式双分型血模具或二板式热

流道模具。

潜伏浇口特点：

①浇口位迓一般选在制件侧而佼隐蔽处.可以不影响塑件的英观C

2分流道设垃在分型面上，而浇口像隧道一样潜入到分型而下面的定模板上或动模板上，使熔体沿斜向注入型腔。

3浇口在模具开模时自动切断，不需要进行浇口处理，但在塑件侧面留有浇口痕迹。

4若要避免浇口痕迹，可在推杆上开设二次浇口.使二次浇口的末端与塑件内壁相通。

这种浇口的压力损失大.必须提商注射压力。

护耳浇口特点^由矩形浇口和耳槽组成.耳槽的截面积和水平而积均比较大°

耳槽前部的矩形小浇口能使熔体因摩擦发热而温度升商，熔体在冲击耳槽壁后.能调整流动方向.平稳地注入型腔，因而塑件成型后残余应力小，另外依靠耳槽能允许浇口周边产生收缩.所以能减小因注射压力造成的过虽填充以及因冷却收缩所产生的变形。

15.试比较平衡式与非平衡式布置的优缺点.

平衡式优点：

从分流道到浇口及型腔.其形状.长宽尺寸、恻角.模壁的冷却条件等都完全相同，因而.熔休能以相同的成型压力和温度同时充满所有的型腔，获得尺寸相同、物理性能良好的塑件。

平衡式缺点：

除圆周式布宜外.与非平衡浇注系统相比，平衡式浇注系统的流道总长度要长一些，模板尺寸要大一些，増加了塑料在流道中的消耗量和模具的成木。

非平衡式优点：

浇注系统的流道总长度与平衡式浇注系统相比要短一些，模板尺寸要小一些.减少了塑料在流道中的消耗虽和降低了模具成本。

非平衡式缺点：

由于型腔或流道尺寸不尽相同，熔体不能以相同的成型斥力和温度同时充满所有的型腔，从而不能获得尺寸相同.物理性能良好的塑件。

在非平衡式浇注系统中，为了使各个型腔能同时均衡地充满.须将浇口做成不同的截面形状或不同的长度，实行人匚平衡C

第七草注射模成型零部件设讣

2…确定型腔总体布坦和选择分型面时应考虔哪些方面的问题?

试举例说明。

型腔总体布迓应考虑的问題：

根振塑件的结构形状与性能耍求•确定成型时塑件的位宜.分型面.一次成型的数虽.型腔的布宜，进浇点和排气位宜、脫模方式等。

选择分型面时应考虑的问題：

（1）便于塑件脱模和简化模具结构：

（2）尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除或修整：

⑶保证塑件尺寸糖度：

（4）有利于排气：

⑸便于模具零件的加匚（6）考世注射机的技术规格。

3-.凸模、凹模以及螺纹型芯和螺纹型环有哪些结构设计方法?

简述其特征.

⑴凹模结构设计分为整体式和组合式两种。

凹模结构整体式设讣的特征：

由一整块金属加工而成。

结构简单.牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。

适用于形状较简乐的塑件。

凹模结构组合式设讣的持征：

底部与侧壁分别加匚后用螺钉连接或镶嵌、局部镶嵌、側壁镶拼嵌入、整体嵌入式、瓣合式结构。

组合式设计改善了加工工