塑料成型工艺与模具设计习题及答案.docx

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塑料成型工艺与模具设计习题及答案

塑料成型工艺与模具设计习题及答案

1\什么是塑料的收缩性，影响塑料收缩性的基本因素有哪些,

塑料自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特性称收缩性。

由于这种收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩造成的，而且还与各种成型因素有关，因此成型后塑件的收缩称为成型收缩。

影响收缩率的主要因素包括:

1.塑料品种2.塑件结构3.模具结构4.成型工艺2\什么是塑料的流动性,影响塑料流动性的基本因素有哪些,

塑料熔体在一定的温度、压力下填充模具型腔的能力称为塑料的流动性。

影响塑料流动性的因素主要有:

1.物料温度2.注射压力3.模具结构

3\什么叫应力开裂，防止应力开裂的措施有哪些,

有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力或溶剂作用下容易产生开裂的现象，被称为应力开裂。

为防止这一缺陷的产生，一方面可在塑料中加入增强材料加以改性，另一方面应注意合理设计成型工艺过程和模具，如物料成型前的预热干燥，正确规定成型工艺条件，尽量不设置嵌件，对塑件进行后处理，合理设计浇注系统和推出装置等。

还应注意提高塑件的结构工艺性.

4\什么是热固性塑料的固化特性，与哪些因素有关,

固化特性是热固性塑料特有的性能，是指热固性塑料成型时完成交联反应的过程。

固化速度不仅与塑料品种有关，而且与塑件形状、壁厚、模具温度和成型工艺条件有关，采用预压的锭料、预热、提高成型温度，增加加压时间都能加快固化速度。

此外，固化速度还应适应成型方法的要求

5\聚乙烯按聚合时所采用压力可分为几种，可应用于哪些方面,

聚乙烯按聚合时所采用压力的不同，可分为高压、中压和低压聚乙烯。

高压聚乙烯也称低密度聚乙烯，常用于制作塑料薄膜（理想的包装材料）、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。

中压聚乙烯中压聚乙烯最适宜的方法有高速吹塑成型，制造瓶类，包装用的薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品，也可用在电线电缆上面。

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等。

6\聚苯乙烯有哪些性能，应用在哪些方面,

聚苯乙烯的主要性能有:

1）是目前最理想的高频绝缘材料;2）它的化学稳定性良好;3）它的耐热性低，只能在不高的温度下使用，质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂;4）聚苯乙烯的透明性很好。

聚苯乙烯在工业上可作仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等;在电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等;在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。

7\ABS有哪些性能，应用在哪些方面,

ABS具有1）良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性;2）其坚韧;3）有优良的成型加工性和着色性能;4）热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。

其缺点是耐热性、耐气候性差。

ABS的应用很广，在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等;汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身;ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。

8\酚醛塑料有哪些性能，应用在哪些方面,

酚醛塑料与一般热塑性塑料相比，刚性好，变形小，耐热耐磨，能在150,200?

的温度范围内长期使用。

在水润滑条件下，有极低的摩擦系数，其电绝缘性能优良。

酚醛塑料的缺点是质脆，抗冲击强度差。

酚醛树脂可用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料，也可制作各种线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、

耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等

9\注射成型的特点,

注射成型的特点是成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件;对各种塑料的适应性强;生产效率高，产品质量温度，易于实现自动化生产。

所以广泛地用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件的生产

10\简述注射成型原理。

是将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。

这样就完成了一次注射工作循环。

11\请以卧式螺杆注射机为例，叙述注射机的工作过程,

1.加热、预塑化

螺杆在传动系统的驱动下，将来自料斗的物料向前输送，压实，在料筒外加热器、螺杆和机筒的剪

切、摩擦的混合作用下，物料逐渐熔融，在料筒的头部已积聚了一定量的熔融塑料，在熔体的压力下，

螺杆缓慢后退。

后退的距离取决于计量装置一次注射所需的量来调整，当达到预定的注射量后，螺杆停

止旋转和后退。

2.合模和锁紧

锁模机构推动模板及安装在动模板上的模具动模部分与动模板上的模具动模部分合模并锁紧，以保证成

型时可提供足够的夹紧力使模具锁紧。

3.注射装置前移

当合模完成后，整个注射座被推动，前移，使注射机喷嘴与模具主浇道口完全贴合。

4.注射、保压

在锁模和喷嘴完全贴合模具以后，注射液压缸进入高压油，推动螺杆相对料筒前移，将积聚在料筒的头

部的熔体以足够压力注入模具的型腔，因温度降低而使塑料体积产生收缩，为保证塑件的致密性、尺寸

精度和力学性能，需对模具型腔内的熔体保持一定的压力，以补充物料。

5.卸压

当模具浇口处的熔体冻结时，即可卸压。

6.注射装置后退

一般来说，卸压完成后，螺杆即可旋转，后退，以完成下一次的加料、预塑化过程，预塑完成以后，注

射座撤离模具的主浇道口。

7.开模、顶出塑件

模具型腔内的塑件经冷却定型后，锁模机构开模，并且推出模具内的塑件。

12\注射成型过程分为几个阶段,

完整的注射成型过程包括加料、加热塑化、加压注射、保压、冷却定型、脱模等工序。

13\注射模的分类方法如何,

注射模的分类方法有很多。

1.按所使用的注射机的形式分为立式注射模、卧式注射模和角式注射模;2.按成型材料分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模;3.按模具的型腔数目分为单型腔和多型腔注射模;4.按注射模的总体结构特征分类最为常见。

一般可将注射模具分为单分型面注射模、双分型面注射模、斜导柱（弯销、斜导槽、斜滑块）侧向分型与抽芯注射模、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具等。

14\注射模由什么结构组成,

注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。

一般情况，注射模是由成型零部件、浇注系统、导向部件、推出机构、温度调节系统、排气系统和支承零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。

15\注射模的普通浇注系统指的是什么,

注射模的普通浇注系统指的是熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料穴。

16\单分型面和双分型面注射模的区别是什么,

单分型面注射模具又称两板式注射模，只有一个分型面;双分型面注射模具又称三板式注射模，有两个分型面。

17\什么情况需要注射模有斜导柱的侧向抽芯,

当塑件侧壁有通孔，凹穴或凸台时，其成型零件必须制成可侧向移动的，否则，塑件无法脱模。

带动型芯滑块侧向移动的整个机构称侧向分型与抽芯机构。

18\带有活动镶件的注射模的优缺点是什么,

采用活动镶件结构形式的模具，其优点不仅省去了斜导柱，滑块等复杂结构的设计与制造，使模具外型缩小，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些无法安排斜滑块等结构的场合，必须使用活动镶件形式。

这种方法的缺点是操作时安全性差，生产效率略低。

19\温度调节系统的作用是什么,

为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调温。

一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。

20\锁模力的校核方法是什么,

当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生使模具分型面涨开的力，这个力的大小等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的锁模力Fp，才能保证注射时不发生溢料现象，即:

（4.4）

式中——熔融塑料在分型面上涨开力，N。

型腔内的压力约为注射机注射压力的80%左右，通常取20~40MPa。

常用塑料注射成型时所选用的型腔压力值列于表4.3。

表4.3常用塑料注射时所选用型腔压力MPa塑料品种高压聚乙烯（PE）低压聚乙烯（PE）PSASABSPOMPC型腔压力10~152015~203030354021\注射机喷嘴与注射模主流道的尺寸关系如何,

为了保证注射成型时，主流道与注射机喷嘴之间不溢料，而影响脱模。

设计模具时，主流道始端的球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些，如图4.10所示，即R比r大1~2mm。

主流道小端直径要比喷嘴直径略大，即D比d大0.5~1mm。

22\注射模具与注射机的安装形式有几种,

注射模具动模和定模固定板要分别安装注射机动模板和定模板上,模具在注射机上的安

装方法有两种:

一种是用螺钉直接固定;模具固定板与注射机模板上的螺孔应完全吻合，对于重量较大的大型模具，采用螺钉直接固定则较为安全;另一种是用螺钉、压板固定。

只要在模具固定板需安放压板的外侧附近有螺孔就能固定，因此，压板固定具有较大的灵活性。

23\如何按最大注射量来校核注射机,

最大注射量是指注射机一次注射塑料的最大容量。

设计模具时，应保证成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量，即:

（4.3）式中

——注射机允许的最大注射量，g或cm。

——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8;

——浇注系统所需塑料质量或体积，g或cm;

——单个塑件的质量或体积，g或cm;

——型腔的数量。

24\如何校核注射机的注射压力,

塑料成型所需的注射压力是由塑料品种，注射机类型，喷嘴形式，塑件形状和浇注系统压力损失等因素决定的。

对于粘度较大的塑料以及形状细薄，流程长的塑件，注射压力应取大些。

由于柱塞式注射机的压力损失比螺杆式大，所以注射压力也应取大些。

注射压力的校核是核定注射机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力。

25\在选择注射机时，都应校核哪些安装部分相关尺寸,

为了使注射模具能顺利的安装在注射机上并生产出合格的塑件，在设计模具时必须校核注射机与模具安装有关的尺寸。

一般情况下设计模具时应校核的部分包括喷嘴尺寸，定位圈尺寸，模具的最大和最小厚度及模板上的安装螺孔尺寸

26\什么是塑料,

塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂而组成，在一定的温度压力下可塑制成具有一定结构形状，能在常温下保持其形状不变的材料

27\塑料是有哪些成分组成的,

塑料是由树脂和添加剂（或称助剂）组成。

树脂使其主要成分,它决定了塑料的类型（热塑性或热固性）和基本性能（如热性能、物理性能、化学性能、力学性能等）。

添加剂的作用是改善成型工艺性能，提高塑件性能和降低成本等。

添加剂包括填充剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、固化剂等

28\根据塑料中树脂的分子结构和热性能，塑料分为哪几种，其特点是什么,

根据塑料中树脂的分子结构和热性能，塑料分成两大类:

热塑性塑料和热固性塑料。

1（热塑性塑料的特点:

1）树脂的分子结构是线型或支链型结构.2）加热时软化并熔融，成为可流动的粘稠液体，在此状态下可塑制成一定形状的塑件，冷却后保持已定型的形状。

如再次加热，又可软化熔融，可再次塑制成一定形状的塑件，如此可反复多次。

3）在上述过程中只有物理变化而无化学变化。

2（