塑料成型工艺与模具设计期末考试题

简答部分1.分型面选取原则:便于塑件脱模和简化模具机构;尽可能不影响塑件外观,产生的溢料便于消除和修整;保证塑件尺寸精度;应利于排气;便于模具加工;考虑设备技术规格2.模内气体来源?排气方式?模内气体的危害?(1)来源:型腔和浇注系统中有空气;塑料原料中含有的水分被注射温度蒸发为水蒸气;在高温注射下塑料分解产生气体;塑料中某些添加剂挥发或化学反映产生气体.(2)排气方式:利用分型面排气;利用型芯和模板配合间隙排气;利用顶杆运动间隙排气;理由侧型芯运动间隙排气;开设排气槽;强制排气.(3)危害:形成气泡、凹陷,熔接不牢靠,表面轮廓不清晰,降低流模速度.3.塑件设计原则:在保证塑件使用性能的前提之下尽量使用价格低廉成型性能好的塑件;力求制件结构简单壁厚均匀成型方便;要考虑模具总体结构,使模具型腔易于制造,模具抽型和推出机构简单;塑件形状利于分型、排气和补缩;塑件成型后不再进行机械加工.4.浇口位置选择原则:浇口尺寸与为之选择应避免熔体破裂而产生喷射和蠕动;浇口位置要利于流动,排气和补料;应使流程最短,料流变向最少,并防止型芯变形;浇口位置和数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度;考虑定位作用对塑件性能的影响;流动比的校核5.什么是干涉?避免干涉的措施?(1)干涉:当侧抽芯与推杆在垂直于开模方向的投影出现重合,而滑块复位先于推杆复位,致使活动型芯相碰撞而损坏的现象成为干涉.(2)避免措施:在模具结构容许的情况下尽量避免推杆布置于侧型芯在垂直于开模方向的投影范围内;使推杆的推出距离小于滑动型芯的最低面;采用推杆先复位机构6.热固性塑料和热塑性塑料的特点?(1)热塑性塑料:主要由聚缩树脂组成.受热后熔融,可成型加工冷却后固化再加热仍可软化.分子呈链状或树枝状结构,称为线型聚合物.(2)热固性塑料:主要由聚合树脂组成.开始受热时可软化,可成型加工冷却后固化再加热不软化也不溶解;加热开始时分子呈链状或树枝状结构,后期为网状结构,称为体型聚合物7.影响塑件尺寸精度的因素:成型部件的制造误差;成型部件的磨损误差;塑件成型的收缩误差;配合间隙引起的误差.8.什么是流动性?其影响因素是什么?(1)流动性是比较塑料加工难易程度的一项指标.(2)影响因素:成型条件(温度,压力和注射速率);聚合物性质(熔融指数,表观粘度,流动比,相对分子质量等);模具结构.9.什么是降解?降解的危害?如何避免聚合物的降解?(1)降解:聚合物在高温.压力和氧气.水分等外部条件作用下发生的化学分解反映.(2)危害:导致聚合物分子链断裂,相对分子质量降低等一系列结构变化,使聚合物发生弹性消失,强度降低,黏度变化以及熔体发生紊流和制品表面粗糙,使用寿命减短等问题.10.压注成型与压缩成型区别:模具的加料室不像压缩成型模具那样是型腔的延伸,而是由浇注系统与型腔分开,成为单独部分;塑料在加料室中经过初步加热塑化,在压料柱塞作用下迅速流经浇注系统时有摩擦升温,能快速充入型腔并加快固化;压料柱塞的压力不是直接作用在型腔,而是通过浇注系统向型腔传递压力,有利于细小嵌件,众多嵌件和有细长孔的塑料成形;型腔在塑料熔体注入前闭合,没有溢边;压注成型要消耗较多的塑料;塑料中的细长或纤维状的填料在压注过程中有取向排列,使塑件产生各向异性.名词解释1.塑料:塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。2.脆化温度：在玻璃化温度g以下某一温度，塑料受力容易发生断裂破坏时的温度。3.熔融指数：把被测塑料装入熔融指数测定仪，在一定温度和压力的作用下，通过测定熔体在10分钟内通过毛细管的塑料重量值来确定其流动性的状况，该值叫熔融指数。4.熔体破裂：当一定熔融指数的聚合物在恒温下通过喷嘴时当流速超过某一数值时，熔体表面发生横向裂纹。 5.降解：聚合物在高温，压力，氧气，水分的条件下发生的化学分解反应。它能使聚合物分子链断裂，相对分子质量下降等结构变化，并因此使聚合物发生弹性消失，强度降低，粘度变化及熔体紊流和制件表面粗糙，使用寿命减短等问题。6.交联：聚合物由线型结构转化为体型结构的化学反应过程。7.退火：将制品加热到gH之间某一温度后，进行一定时间保温的热处理过程，利用退火使的热量，能加速塑料中分子松弛，从而消除或降低制件成型后的残余应力。8.调湿：是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性强又容易氧化的塑料制件，它除了能在加热和保温条件下消除残余应力外，还能促使制件在加热介质中达到吸湿平衡，以防止他们在使用中发生尺寸变化。9.塑料成型：将塑料原料转变为所需形状和性能的塑料制件的一门工程技术。10.残余应力：由塑料熔体在模内的流动和冷却过程产生的，在注射和保压阶段，塑件受到不均衡的高剪切应力作用诱导了隐藏在塑件内的残余应力。11.抽芯距：型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离。12.补缩：指保压过程中，注射机对模腔内逐渐开始冷却的熔体因体积收缩而出现的空隙进行补料的动作。13.分型面：模具上用于取出塑件或浇注系统凝料的可分离的接触表面。14.熔接痕：塑料制品中的一个区域，由彼此分离的塑料熔体相遇后熔合固化而形成。15.塑化：成型物料在注射机料筒内经过加热，压实以及熔合等作用后由分散的粉状，或粒状固体转变成连续的均匀熔体的过程。16.背压力：指螺杆在预塑成型物料时，其前端汇集的熔体对它所产生的反压力。17.型腔：成型产品外表面的（模具）零件称为型腔。18.脱模斜度:模具制作时要有型腔一定斜度，便于模型从模具里脱离出来。19.锁模力:注塑机在成型时提供足够的压紧力使模具紧闭。20.干涉:当侧型芯与推杆在垂直于开模方向的投影出现重合，而滑块复位先于推杆复位，致使活动型芯与推杆相撞而损坏的现象。20.浇注系统:指注射模中从主流道的始端到型腔入口之间的熔体进料通道。填空题1.影响结晶的因素是:熔融温度，熔融时间，冷却速度，切应力，压力2.生产前需要进行:原料预处理，清洗料筒，预热嵌件，选择脱模剂3.注射充模三阶段:流动充模，保压补缩，倒流4.在注射成型中应控制合理温度:料筒，喷嘴，模具5.推杆脱模机构包括:推出部件，推出导向部件，复位部件6.需要校核的量:注射量，注射压力，安装部分的尺寸，开模行程，顶出装置7.完整注射工艺过程:塑化计量,注射充模,冷却定型塑料成型工艺与模具设计复习资料 1. 名词解释： 1热塑性:加热熔化成型后可以重新再次加热熔化成型。 2热固性:加工成型后不能再受热熔化。 3结晶:液态金属转变为固态金属形成晶体的过程。 4降解:通常把相对分子质量降低的现象称为降解。 5交联反应:是指生物分子活泼基团之间相互作用引起的化学结合和分子联结 6脆化温度:以具有一定能量的冲锤冲击试样时，当试样开裂几率达到50时的温度称脆化温度。 7玻璃化温度:加热时聚合物由玻璃态转变为高弹态的临界温度。 8粘流温度:加热时聚合物由高弹态转变为粘流态的临界温度。 9热分解温度:指高温聚合物与氧气接触后，产生可燃性的低分子物质以及挥发性低分子物质气体的现象。 10熔点:物态由固态转变为液态的温度 11塑料:是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料 12热塑性塑料是指在特定的温度范围内能反复加热软化熔融、冷却硬化定型的塑料。 13热固性塑料是指初次受热到一定温度时能软化熔融，可塑制成型，继续加热或加入固化剂后即硬化定型的塑料。 14收缩性是指成型加工所得的塑料制品，其尺寸总是小于常温下的模具成型尺寸。 15流动性是指成型加工时塑料熔体在一定的温度和压力作用下充满模腔各个部分的能力。 16相容性:是指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态不产生相分离现象的能力。 17吸湿性:是指塑料对水分的亲疏程度. 18热敏性:是指某些热稳定性差的塑料,在高温下受热时间较长或浇口截面过小及剪切作用大时，料温增高就易发生变色、降解、分解的倾向。 19比容:是成型加工前单位重量的松散塑料所站的体积。 20压缩率:指成型加工前的塑料体积和塑料制品体积之比。 21退火处理：退火处理是将注射苏建在定温的加热液体介质或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。 22调湿处理:将聚酰胺类的制品放入热水或热溶液中的处理方法。23塑化压力 23塑化压力：塑化压力又称背压，是指采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。 24注射压力：注射机的注射压力是指柱塞或螺杆头部对塑料熔体所施加的压力。 25压缩成型温度：压缩成型时所需的模具温度。 26脱模斜度：为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时，必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，在模具上即称为脱模斜度。 27镶件:指的是用于镶嵌在模具中的不规则模具配件，起到固定模板和填充模板之间空间的作用。 28压缩空气成型：压缩空气成型是借助压缩空气的压力，将加热软化的塑料板压入型腔而成型的方法。 29冷坯法：冷坯法是将注射好的型坯加热到合适的温度后再将其置于吹塑模中进行拉伸吹塑的成型方法。 30双推出机构:在动、定模上都设置推出机构的叫做双推出机构。 填空1聚合物按分子链结构可分为线性聚合物支链的线性聚合物体型聚合物；聚合物按分子排列的几何特征可分为结晶性无定形；聚合物的聚集状态为液态固态，而不形成气态。 2聚合物的物理状态分为玻璃态高弹态粘流态，物理状态的转变主要与温度有关。 3影响聚合物粘度的因素有聚合物结构、温度、压力。 4塑料由合成树脂和添加剂组成。 5塑料的添加剂包括填充剂增塑剂稳定剂润滑剂着色剂固化剂等。 6塑料按合成树脂的分子结构及热性能分为热塑性塑料和热固性塑料，按塑料的用途可分为通用塑料工程塑料和特殊塑料。 7通用塑料包括聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚氯乙烯酚醛塑料氨基塑料六大类；常用的工程塑料有聚甲醛聚酰氨聚碳酸酯聚苯醚ABS聚砜聚四氯乙烯环氧树脂等。 8影响塑件成型收缩的因素主要有塑料品种成型特征成型条件模具结构。 9 PE、PVC、PMMA、PC、PTFE、PF分别是聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯基甲酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、酚醛塑料；其中属于热塑性塑料的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯基甲酯，属于热固性塑料的有酚醛塑料，属于通用塑料的有聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料；属于工程塑料的有聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯基甲酯。 10 PP、PA、CPT、UF、EP分别是聚丙烯、聚酰胺、氯化聚醚、脲甲醛塑料、环氧树脂；其中属于热塑性塑料的有聚丙烯、聚酰胺、氯化聚醚，属于热固性塑料的有脲甲醛塑料、环氧树脂，属于通用塑料的有聚丙烯；属于工程塑料的有聚酰胺、环氧树脂。 11 PS、ABS、PSU、POM、PPO、MF分别是聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚砜、聚甲醛、聚苯醚三氯氰胺甲醛塑料；其中属于热塑性塑料的有聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚砜、聚甲醛、聚苯醚，属于热固性塑料的有三氯氰胺甲醛塑料，属于通用塑料的有聚苯乙烯；属于工程塑料的有丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚砜、聚苯醚、三氯氰胺甲醛塑料。 12聚丙烯经定向拉伸后具有特别高的搞弯曲疲劳强度，可用来制作铰链。 13聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃具有很好的透明性，可用于制作灯罩、汽车窗玻璃等透明塑件。 14聚甲醛耐扭变，有突出的回弹能力，可用于制造塑料弹簧制品。 15压缩模根据模具加料室形式不同可分为溢式压缩模、不溢式压缩模、半溢式压缩模。 16聚苯乙烯的流动性好，在模具设计中大多采用点浇口形式。 17聚氯乙烯在成型温度下容易分解，释放出氯化氢气体。在成型时，必须加入稳定剂和润滑剂，并严格控制温度及熔体在料筒内的停留时间。 18常用来制作齿轮、轴承的塑料有聚乙烯聚碳酸脂聚酰胺等。 19注射成型工艺包括成型前的准备注射过程和塑件的后处理。 20完整的注射过程包括加料塑化充模保压倒流冷却和脱模等几个阶段。 21塑件常用的后处理方法有退火处理和调湿处理两种。 22注射成型的工艺参数包括温度压力时间。 23注射成型过程需控制的温度有料筒温度喷嘴温度模具温度等，其中前两种温度主要控制塑料的塑化和流动，后一种温度主要影响塑料的流动、塑件的冷却和定型。 24注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种。 25压缩成型温度是指压缩成型时所需的模具温度。 26压缩成型的工艺参数包括压缩成型压力压缩成型温度压缩时间。 27压注成型工艺过程和压缩成型工艺过程的主要区别是：压缩成型是先加料后闭模，而压注成型则是先闭模后加料。 28压注成型的模具温度通常要比压缩成型的模具温度低。 301529压注成型的工艺参数包括成型压力成型温度成型周期。 30挤出成型的工艺过程包括原料的准备挤出成型塑件的定型与冷却塑件的牵引、卷曲和切割。 31挤出成型的工艺参数包括温度压力挤出速度牵引速度。 32塑件的表面粗糙度Ra一般为0.80.2mm，模具成型部分的表面粗糙度数值比塑件低12级。 33 脱模斜度一般取简答:1塑料的主要成分是什么？ 主要成分是合成树脂和添加剂。 2填充剂的作用有什么？ 提高材料强度，扩大使用范围，以及减少合成树脂的用量，降低塑料的成本。 3增塑剂的作用是什么？ 提高塑料的可塑性和柔软性。4润滑剂的作用是什么？ 防止塑料在成型加工过程中粘附在模具上。 5试述稳定剂的作用？ 为了抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等作用而分解变质。 6塑料模具冷却装置设计要遵循什么原则？ 1冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；2冷却水道离模具型腔的距离；3水道出入口的布置；4冷却水道应沿着塑料收缩方向设置。 7说明螺杆式注射机模塑成型的工作循环？ 合模、注射、保压、预塑、冷却、开模、顶件、合模、注射。 8合模导向装置有哪几种形式？其作用又是什么？ 合模导向装置有导柱导套，锥面定位。定位作用、导向作用、承受一定的侧向压力。 9浇注系统的作用是什么？ 作用是注射机喷嘴到行腔之间的通道。 10什么是脱模斜度？脱模斜度的取向原则是什么？ 与脱模方向平行的塑件表面一般应设计合理的角度，称脱模斜度。斜度的取向原则是：内孔以小端为准，符合图样要求，斜度由扩大方向得到；外形以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向得到。 11注射模与注射机的安装模具部分有哪些尺寸关系要求？ 1喷嘴尺寸；2定位圈尺寸；3最大、最小模厚；4安装螺孔尺寸。 12常用的塑件的后处理方法有哪些？ 退火处理和调湿处理 13说明采用点浇口注射成型的优缺点？ 优点：可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热；有利于型腔的充模；缺点：不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄易变形及形状非常复杂的塑件。 14影响热塑性聚合物的粘度的因素有哪些？ 1聚合物的结构；2温度；3压力。 15什么是降解？在成型过程中减少或避免聚合物降解的措施有哪些？ 通常把相对分子质量降低的现象称为降解。措施：严格控制原材料的技术指标，使用合格的原材料；使用前对聚合物进行严格干燥；确定合理的加工工艺和加工条件。 16按合成树脂的分子结构及其特性对塑料进行分类并举例？ 分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等；热固性塑料的有酚醛塑料等。 17按塑料的用途对其进行分类并举例？ 分为通用塑料、工程塑料、特殊塑料。通用塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料等；工程塑料有聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯基甲酯等；特殊塑料有氟塑料等。 18影响塑件成型收缩的主要因素有哪些？ 1塑料品种；2成型特征；3成型条件；4模具结构。 19注射成型前料筒如何清洗？ 柱塞式注射剂料筒存量大，必须将料筒拆卸清洗；对于螺杆式料筒，可采用对空注射法清洗。 20注射成型过程分哪几个阶段？ 分加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模等几个阶段。 21如何确定注射成型时的模具温度？ 模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制的，也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡的方式来保持的22柱塞式注射机与螺杆式注射机相比有哪些不足之处？ 1）螺杆式注射装置塑化时不仅依靠外部加热器供热，而且螺杆的旋转运动不断地对塑料进行剪切摩擦，产生剪切摩擦热队塑料进行加热塑化，可适当降低加热器的加热温度；2）注射压力损失小；3）塑化能力大、均匀性好，注射机的生产率高；4）螺杆式注射装置可以对塑料直接进行染色加工，而且料筒清洗较方便。 23模具设计时，对所设计的模具与所选用的注射机必须进行哪些方面的校核？ 1型腔数量的确定和校核；2最大注射量的校核；3锁模力的校核；4注射压力的校核；5模具与注射机安装部分相关尺寸的校核；6开模行程的校核；7推出装置的校核。 24热流道浇注系统对塑料品种有哪些要求？ 1）要求热稳定性能好; 2）要求对压力敏感;3）要求固化温度和热变形温度高 ;4）要求比热容小 25注射成型的工艺参数有哪些？ 温度、压力、时间 26说明压缩成型的特点有哪些？ 压缩模没有浇注系统，结构比较简单；塑件内取向组织少，取向程度低，性能比较均匀；成型收缩率小。 27塑料压注成型的特点如何？ 能缩短成型周期，提高生产效率，塑件的密度和强度也得到提高；塑件分型面的飞边很薄，精度容易保证。 28挤出成型主要应用在哪些方面？ 主要用于生产管材、棒材、板材、片材、线材和薄材等连续型材的生产。 29压注成型与压缩成型比较有哪些优点？ 1）效率高 ;2）质量好;3）适用成型带有细小嵌件、较深的孔及较复杂的塑件;4）尺寸精度较高 30螺纹型芯在结构设计上应注意哪些问题？ 1）必须考虑塑料收缩率; 2）表面粗糙度值要小;3）螺纹始端和末端按塑料螺纹结构要求设计，以防止从塑件上拧下时拉毛塑料螺纹;4）固定螺母的螺纹型芯不必放收缩率，按普通螺纹制造即可。 31金属嵌件的设计原则有哪些？ 1嵌件应牢固地固定在塑件中；2模具内嵌件应定位可靠、配合准确；3嵌件周围的壁厚应足够大。 32对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循哪几个基本原则？ 1）了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动特性。2）采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失。3）浇注系统设计应有利于良好的排气。4）防止型芯变形和嵌件位移。5）便于修整浇口以保证塑件外观质量。6）浇注系统应结合型腔布局同时考虑。7）流动距离比和流动面积比的校核。 33注射模的结构组成有哪些？ 塑料注射模具一般由成型部分、浇注系统、导向机构、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统、排气系统、支承零部件等几个部分组成。 34斜滑块侧向分型与抽芯机构设计的要点是？ 1）正确选择主型芯位置；2）开模时斜滑块的止动；3）斜滑块的倾斜角和推出行程；4）斜滑块的装配要求；5）推杆位置选择和斜滑块推出时的限位。 35在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循以下几个原则？ 1）在设计塑件时，应考虑原料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。2）在保证使用性能、物理与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单、壁厚均匀，使用方便。3）在设计塑件时应同时考虑其成型模具的总体结构，使模具型腔易于制造，抽芯和推出结构简单。4）当设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，而后逐步绘制图样。 36冷却系统的设计原则？ 1）冷却水道应尽量多、截面尺寸尽量大，2）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等，3）浇口处加强冷却，4）冷却水道出、入口温差应尽量小，5）冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。 37斜导柱侧向抽芯机构由哪些零件组成？ 1）斜导柱 2）楔紧块 3）侧型芯滑块 4）侧型芯滑块抽芯结束时的定位装置。 38模具加热系统中电加热通常采用电阻加热法，及加热方式有哪几种？ (1)电阻丝直接加热; (2)电热圈加热; (3)电热棒加热。 39在设计多型腔注射模时，确定型腔数目的方法有哪两种？ 一种方法是首先确定注射机的型号，再根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出型腔的数目；另一种方法是先根据生产效率的要求和制件的精度要求确定型腔数目，然后再选择注射机对现有的注射机进行校核。 40在设计注射模时如何计算并确定型腔的数目？ 1按注射机的最大注射量确定型腔数目；2按注射机的额定锁模力确定型腔数目；3按塑件精度要求确定型腔数目；4根据生产经济性确定型腔数目。