塑料成型工艺与模具设计相关习题模板.doc

塑料成型工艺和模具设计习题集一 填空题1 塑料模按成型方法分类，能够分为 ；按模具在成型设备上安装方法分，可分为 和 或 和 ；按型腔数目又可分为 和 。2 依据聚合物分子链结构特点，聚合物分为三种类型： 和 。3 线型聚合物随温度改变有三种物理状态： 和 。4 聚合物在成型过程中物理和化学改变包含： 。5 塑料组成为 和 。塑料关键特征决定于前者，以后者又有多个类型，包含 、 等。6 塑料按合成树脂分子结构及特征分 和 。按塑料用途分为 和 。7 常见热塑性塑料有： 、 、 。常见热固性塑料有： 、 。8 注射成型工艺包含： 。其中完整注射过程包含： 、 。9 注射成型需要控制温度参数有： 和 。10 依据模具总体结构特征，塑料注射模可分为：（1） ；（2） ；（3） ；（4） ：（5） ；（6） 等类型。11 注射模安装到注射机上时，需校核安装部分参数有 、 和 。 12 设计注射模闭合厚度必需满足注射机许可模具厚度，即满足下列关系： 。若模具闭合厚度小于注射机许可模具最小厚度时，则可采取 来调整，使模具闭合。 通常注射机实际注射量最好在注射机最大注射量 以内。13 注射机锁模力必需大于型腔内平均熔体压力和塑件及浇注系统在 乘积。14 分型面形状有 。15 为了便于塑件脱模，在通常情况下，使塑件在开模时留在 或 上。16 分型面选择时应便于脱模和侧分型及抽芯，通常应将较深凸台和内孔放在 开 方向上，将浅侧向凹孔或凸台放在 方向上，且宜将侧型芯设置在动模上。17 为了确保塑件质量，分型面选择时，对有同轴度要求塑件，将有同轴度要求部分设在 。18 注射模一般浇注系统由 等组成。19 在一般卧式或立式注射机用模具中，主流道通常垂直于 ，且常在注射模 零件中。20 注射模分流道起作用为： 。常见分流道截面形状有： ，从易加工角度考虑，常见 、 截面分流道。21 多型腔模具型腔和分流道排列有 和 两种。当型腔数目较多，受模具尺寸限制时，通常采取非平衡部署。因为各分流道长度不一样，可采取 来实现均衡进料。22 按浇口结构形式和特点，浇口常见类型有 潜伏浇口 等类型。23 浇口截面形状常见有 和 。设计时浇口可先选偏小尺寸，经过 逐步增大。24 注射模排气方法有 和 。25 对于小型塑件常采取嵌入式多型腔组合凹模和凸模，嵌入式凹模和凸模和定、动模板间最常见配合为 。26 影响塑件尺寸公差原因有 、 。 27 注射成型模具设计中，对于中小型塑件，成型零件制造公差约为塑件总公差 ，成型零件最大磨损量约为塑件总公差 ，塑料收缩率波动引发误差通常要小于塑件总公差 。28 塑料模型腔因为在成型过程中受到熔体强大压力作用，可能出现强度不足或刚度不足，其强度计算公式为： 。其刚度计算公式为： 。而型腔刚度计算时需考虑三要素为：（1） ；（2） ；（3） ； 29 塑料模合模导向装置关键有 和 ，通常情况下用前者，但当塑料大型精度要求高深型腔薄壁及非对称塑件时，会产生大侧压力，不仅用前者，还需增设后者30 注射模常见一次推出机构包含： 等类型。31 设计注射模推杆推出机构时，推杆要尽可能短，通常要求推杆端面 或 0.050.1mm。32 对于 、 或 塑件，可用推管推出机构进行脱模。33 推件板推出机构优点在于 ，而且这种机构不另设 机构。34 塑料模侧向分型时，抽芯距通常应大于塑件侧孔深度或凸台高度 。35 在实际生产中，斜导柱斜角通常取 ，最大不超出 。36 为了确保斜导柱伸出端正确可靠地进入滑块斜孔，则滑块在完成抽芯后必需停留在一定位置上，为此滑块需有 装置。37 在塑件注射成型过程中，侧型芯在抽芯方向受到较大推力作用，为了保护斜导柱和确保塑件精度而使用楔紧块，楔紧块斜角通常取 ，其目标是 。38 斜导柱侧向分型及抽芯机构按斜导柱和型芯设置在动定模位置不一样有（1） （2） （3） （4） 四种结构形式。39 压缩模无浇注系统，但有加料室，依据加料室形式，可分为： 。40 热固性塑料模压成型设备常为 。41 溢式压缩模无 。凸模凹模无配合部分，完全靠 定位。42 半溢式压缩模加料腔和型腔分界处有一 ，过剩原料可经过 或在凸模上开设专门 排出。43 不溢式和半溢式压缩模中引导环，其作用是导正凸模进入凹模，引导环通常设在 加料室 上部，长度值应确保 时，凸模已进入 。44 热固性塑料传输模在加料前模具便 ，然后将热固性塑料加入模具单独 使其受热熔融，随即在压力作用下经过模具 ，以高速挤入型腔。塑料在型腔内 而固化成型。45 移动式和固定式传输模全部有加料腔，加料腔位置应尽可能部署在 位置上。46 一般压力机上传输模常见柱塞将加料腔内熔料压入浇注系统并挤入型腔，不带凸模柱塞用于 传输模，带有凸缘柱塞用于 传输模。47 按挤出机机头用途分类，可分为 、 等。48 常见管材挤出机头结构形式有 直通式管材挤出机头 三种。49 口模是成型管材外表零件，口模内径决定 。50 芯棒是成型管材内表面零件，其结构应有利于 ，有利于 。二 判定题1. 注射模塑成型方法适适用于全部热塑性塑料，也可用于热固性塑料成型。 2. 压缩模塑成型关键用于热固性塑料成型，也可用于热塑性塑料成型。 3. 传输模塑成型工艺适适用于全部热固性塑料。 4. 挤出成型也适合多种热固性塑料，且尤其适合石棉和碎布等作为填料热固性塑料成型 5. 挤出模塑中，塑件形状和尺寸决定于机头和口模。 6. 中空吹塑是把熔融状塑料型坯置于模具内，然后闭合模具，借助压缩空气把塑料型坯吹胀，经冷却而得到中空塑料一个模塑方法。 7. 填充剂是塑料中必不可少成份。 8. 在塑料中加入能和树脂相容高沸点液态或低熔点固态有机化合物，能够增加塑料塑性流动性和柔韧性，而且可改善成型性能，降低脆性。 9. 不一样热固性塑料其流动性不一样，同一个塑料流动性是一定。 10. 依据热固性塑料固化特征，在一定温度和压力成型条件下，交联反应完全结束，也就达成固化成型了。 11. 热塑性塑料脆化温度就是玻璃化温度。 12. 不一样热塑性塑料，其粘度也不一样，所以流动性不一样。粘度大，流动性差；反之，流动性好. 13. 对结晶性塑料，通常只达成一定程度结晶，结晶度大，强度、硬度、耐磨性、耐化学性和电性能好；结晶度小，则塑性、柔软性、透明性、伸长率和冲击强度大。所以，可经过控制成型条件来控制结晶度，从而控制其使用性能。 14. 对于热敏性塑料，为预防成型过程中出现分解，首先可在塑料中加热稳定剂，其次可控制成型温度和加工周期。 15. 为预防注射时产生熔体破裂， 熔体指数高塑料，可采取增大喷嘴、流道和浇口截面等方法，以降低压力和注射速度。 16. 在注射成型前，假如注射机料筒中原来残余塑料和将要使用塑料不一样或颜色不一致时，可采取对空注射换料清洗。此时，只需将两种不一样塑料加热熔化即可进行对空注射以达成换料清洗。 17. 塑件退火处理温度通常控制在相变温度以上1020或低于热变形温度1020。 18. 在注射成型中需要控制温度有料筒温度喷嘴温度和模具温度。 19. 选择料筒和喷嘴温度考虑原因很多，应结合实际条件，初步确定合适温度，然后对塑件进行直观分析并检验熔体对空注射情况，进而对料筒和喷嘴温度进行调整。 20. 注射模塑时，注射力应从较低注射压力开始，再依据塑件质量，然后酌量增减，最终确定注射压力合理值。 21. 模压热固性塑料时通常需排气12次，目标是排除水分挥发物和化学反应产生低分子副产物。 22. 不溢式溢式和半溢式压缩模内塑料体积和压力发生改变规律是相同。 23. 一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直倾斜或平行于合模方向。 24. 为了便于塑件脱模，通常情况下使塑件在开模时留在定模或上模上。 25. 大型塑件需侧向分型时，应将投影面积大分型面设在垂直于合模方向上。 26. 成型零件磨损是因为塑件和成型零件在脱模过程中相对摩擦及熔体冲模过程中冲刷。 27. 塑料模导柱安装，对压缩模而言，导柱通常安装在下模；注射模导柱可安装在动模，也可安装在定模，通常安装在主型芯周围。 28. 塑料模垫块是用来调整模具总高度以适应成型设备上安装空间对模具总高度要求。 29. 利用电热元件对模具加热，达成要求模温切断电源，模温也随之降低。 30. 为了提升生产率，模具冷却水流速要高，且呈湍流状态，所以，入口水温度越低越好。 31. 冷却回路应有利于减小冷却水进出口水温差值。 32. 冷却水体积需经过计算确定，然后依据湍流状态下流速流量和管道直径关系来确定是管道孔径排列方法和水道数量。 33. 注射机最大注射量是以模塑聚苯乙烯为标准而要求，因为多种塑料密度和压缩比不一样，所以实际最大注射量是随塑料不一样而不一样。 34. 注射机最大注射压力应稍大于塑件成型所需注射压力。所以要对注射机注射成型压力进行校核。 35. 多型腔注射模各腔成型条件是一样，熔体到充满各型腔时间是相同，所以适合成型多种精度塑件，以满足生产率要求。 36. 注射机最大开模行程等于注射机许可模具最大厚度。 37. 多种型号注射机最大开模行程均和模具厚度无关。 38. 同一台液压合模机构注射机对于单分型模具和双分型模具，其开模行程是相同。 39. 分流道设计时，到底采取哪一个横截面分流道。，既应考虑多种塑料注射成型需要，又要考虑到制造难易程度。 40. 注射模型腔和分流道部署时，最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积几何中心和锁模力中心相重合。 41. 为了降低分流道对熔体流动阻力，分流道表面必需修得很光滑。 42. 浇口关键作用是预防熔体倒流，便于凝料和塑件分离。 43. 中心浇口适用圆筒形圆环形或中心带孔塑件成型。属于这类浇口有盘形环形爪形和轮辐形等浇口。 44. 侧浇口可转化为扇形浇口和薄片式浇口，扇形浇口常见来成型宽度较大薄片状塑料；薄片式浇口常见来成型大面积薄板塑件。 45. 潜伏式浇口是点浇口改变而来，浇口常设在塑件侧面较隐蔽部位而不影响塑件外观。 46. 浇口截面尺寸越小越好。 47. 浇口位置应开设在塑件截面最厚处，以利于熔体填充及补料。 48. 浇口位置使熔体步骤最短，流向改变最少。 49. 浇口数量越多越好。因为这么可使熔体很快充满型腔。 50. 注射成型时，应适应选择浇口位置，尽可能降低高分子沿流动方向上定向作用，以免造成塑件性能应力开裂和收缩等方向性。 51. 大多数情况下利用分型面或模具零件配合间隙自然排气，当需开设排气槽时，通常在分型面凹模一侧开设排气槽。 52. 无流道塑料注射模适应于多种塑料注射成型。 53. 对于不带通孔壳体塑件，脱模时抽拔力是指塑件在冷凝收缩时对型芯包紧力而引发抽拔主力和机械滑动摩擦力。 54. 注射压力小，保压时间短，抽拔力较大。 55. 在斜导柱抽芯机构中，采取复位杆可能产生干扰。尽可能避免推杆和侧型芯水平投影重合或使推杆推出距离小于侧型芯底面均可预防干扰。 56. 塑件留在动模上能够使模具推出机构简单，故应尽可能使塑件留在动模上。 57. 为了确保塑件质量和顺利脱模，推杆数量应尽可能地多。 58. 推件板推出时，因为推件板和塑件接触部位，需要有一定硬度和表面粗糙度要求，为预防整体淬火引发变形，常见镶嵌组合结构。 59. 推出机构中双推出机构，即是推杆和推块同时推出塑件推出机构。 60. 因为热固性塑料在固化过程中会产生低分子挥发性气体。所以，热固性塑料注射成型中，排气是十分关键，其排气口常设在浇口周围。 61. 溢式模有加料腔和配合部分，所以过剩塑料轻易溢出。 62. 溢式压缩模适适用于压制扁平及对强度和尺寸无严格要求塑件。 63. 半溢式压缩模使用于成型流动性较差塑件，压制以布片或长纤维作填料塑料。 64. 不溢式压缩模可压制形状复杂薄壁长步骤和深形腔塑件，也适于压制流动性尤其小单位压力高表观密度小塑料。 65. 设计压缩模时，对不管从正面或反面加压全部能成型塑件，将凹模做得越简单越好。 66. 溢式半溢式和不溢式压缩模全部有引导环和配合环，以确保凸模和凹模配合间隙，确保塑件质量。 67. 压缩模加料腔设计时，以碎布为填料或以纤维为填料塑料压缩比尤其大，为降低加料腔高度，可采取分次加料方法，也可采取预压锭料方法酌情降低加料腔高度。 68. 对于热固性塑料传输模，其加料腔内塑料不加热，而型腔部分加热到成型温度产生交联反应，使塑料固化成型。 69. 热固性塑料传输模溢料槽作用和热塑性塑料冷料穴相同。 70. 热固性塑料传输模浇口位置选择时应有利于塑料充满型腔，所以应尽可能从塑件正面注入塑料。 三 选择题 1. 对于注射模塑成型，慢速充模时，塑件内高分子定向程度较大，塑件性能各向异性显著。高速充模时，高分子定向程度小，塑件熔接强度高，充模速度以 为宜。慢速充模 B .高速充型 C.速度不宜过高2. 注射模塑成型时模具温度影响原因较多。通常说来，在非结晶型塑料中熔体粘度低或中等粘度塑料，模温可 ；对于熔体粘度高塑料，模温可 ；对于结晶型塑料模温取 。A 偏高 B偏低 C中等3. 注射模塑过程要控制压力有塑化压力和注射压力。对热敏性塑料塑化压力 ；对热稳定性高塑料，塑化压力取 ；对熔体粘度大塑料，塑化压力应取 。A 高些 B在确保塑件质量前提下取低些4. 热固性塑料模压成型时对固化阶段要求在成型压力和温度下，保持一定时间，使高分子交联反应进行到要求程度，塑件性能好，生产率高。为此，必需注意 。 A 排气 B固化速度和固化程度C固化程度检测方法 5. 塑料齿轮设计时，除考虑避免产生应力及收缩不均匀引发变形外，轴和齿轮内孔配合采取。A过盈配合 B间隙配合 C过渡配合6. 塑件嵌件，不管是杆形还是环行，在模具中伸出自由端长度均不应超出定位部分直径 倍。A1.5 B2 C37. 注射成型时，型腔内熔体压力大小及其分布和很多原因相关。在工程实际中用 来校核。A注射机柱塞或螺杆加和塑料上压力 B锁模力 C模内平均压力 8. 采取多型腔注射模时,需依据选定注射模参数来确定型腔数.关键按注射机 来确定.A最大注射量B锁模力C公称化塑化量9. 采取直接浇口单型腔模具，适适用于成型 塑件，不宜用来成型 塑件。A平薄易变形B大型深壳形C箱形10. 直接浇口适适用于多种塑料注射成型，尤其对 有利。A结晶形或易产生内应力塑料B热敏性塑料C流动性差塑料11. 经过浇口进入型腔熔料呈 状进入腔内。A紊流B层流C涡流12. 熔体经过点浇口时，有很高剪切速率，同时因为摩擦作用，提升了熔体温度。所以，对 塑料来说，是理想浇口。A表观粘度对速度改变敏感B粘度较低C粘度大13. 斜导柱分型和抽芯机构中 结构，需有定距分型机构。A斜导柱在动模，滑块在定模B斜导柱在定模，滑块在动模C斜导柱和滑块同在定模D斜导柱和滑块同在动模14. 带推杆倒锥形冷料穴和圆环形冷料穴适适用于 塑料成型。A硬聚氯乙烯 B弹性很好 C结晶型15. 简单推出机构中推杆推出机构，不宜用于 塑件模具。A柱型 B管形 C 箱形 D形状复杂而脱模阻力大16. 对软质塑料如聚乙烯软聚氯乙烯等不宜用单一推杆脱模或推管脱模，尤其对薄壁深筒形塑件，需用 推出机构。A推件板B引气C排气17. 对于热塑性塑料注射成型，熔料在浇注系统中流动时，整个截面流速 。A相等B靠模壁处流速低，中心处最大C靠模壁处流速比中心处高18. 热固性塑料压缩模用来成型压缩率高塑料，而用纤维填料塑料宜用 模具。A溢式模B半溢式模C不溢式模19. 塑件在模具内加压方向要有利于压力传输，当圆筒形塑件太长，成型压力不易均匀地作用到全长范围内时，若从上端加压，塑件下部压力小，易发生塑件下部疏松或角落填充不足现象，此时应选择 模。A不溢式B溢式C半溢式20. 溢式压缩模没有 ，凸模和凹模在分型面水平接触。A引导环B配合环C挤压环21. 不溢式压缩模，其加料腔断面尺寸和型腔断面尺寸相同，二者间不存在 。A引导环B配合环C挤压环22. 半溢式压缩模凸模和凹模间配合最大特点是有 ，固定式半溢式模还有 。A水平挤压面B脱模方向配合面C上模板和加料腔间承压板D引导凸模进入凹模引导斜面23. 热固性塑料传输模主流道能够用分流道浇口和塑件连接。也可用直接浇口，即主流道和塑料直接连接。当塑件较大或型腔分布远离模具中心和浇注系统过长时，可采取 。A反料槽B分流器C加压器五 计算绘图题1. 图1所表示为一小型HDPE塑件，其基础尺寸及技术要求图所表示，塑件对模具钢摩擦系数为0.2，塑件对型芯单位面积上包紧力为10MPa，试计算该塑件脱模力（注意：计算塑件包络型芯面积时忽略内圆角半径影响，计算脱模力时忽略大气压力影响。） 图1 HDPE塑件图2. 图2所表示为一ABS塑件，其侧向抽芯部分尺寸图所表示，塑件对模具钢摩擦系数为0.3，塑件对型芯单位面积上包紧力为12MPa，侧型芯脱模斜度为0.5，斜导柱许用弯曲应力为300MPa，试完成以下计算：l 该塑件侧型芯抽芯力。（注意：计算塑件包络型芯面积时忽略内圆角半径影响。）l 该斜导柱工作部分直径。（要将斜导柱直径进行圆整，导柱直径系列（mm）为8、10、12、15、20、25、30、35、40等）l 计算该导柱总长。（和导柱直径相对应固定部分大端直径系列（mm）分别为13、15、17、20、25、30、35、40、45）图2 侧向抽芯机构图3.如右下图所表示小型塑件塑件，其材料为通用聚苯乙烯（GPS），收缩率为0.20.8，各尺寸图所表示。请完成以下工作：1、 检验图中尺寸，并将不符合“入体标准”尺寸按“入体标准”进行转换。（5分）2、 用基于平均收缩率法计算注射模成型零件工作尺寸，其中径向尺寸计算中x取0.75，高度尺寸计算中x取2/3，且模具制造公差， 为塑件对应部位公差。（15分） 五、计算题（35分）假定图4所表示ABS塑件注射成型时为一模一腔型腔布局，浇口为直接浇口，成型零部件结构形式为整体式凹模结构和整体嵌入式型芯结构，模具模板为矩形，采取推件板推出塑件，模板外形为矩形。依据以上条件，完成以下要求：1) 依据零件尺寸查表1和表2确定凹模侧壁厚度和动模支承板厚度。（5分）2) 依据1)结果计算确定模板周界尺寸B0*L，然后查表3找到最靠近模具组合尺寸，再依据零件实际需要确定该模具模架组合尺寸，最终列出该模具全部模架组合尺寸（即列出表3中全部尺寸参数数值）。（10分）3) 依据2)结果绘制模具总装图（注射模立式放置，要求绘制主视图（剖面）和俯视图），并标注模具总体尺寸和各模具零件名称。（20分）表2（即表7.3）动模支承板厚度塑件在分型面上投影面积（cm2）支承板厚度（mm）5155 1015 2010 5020 2550 10025 30100 20030 4020040表1（即表6.9） 矩形凹模壁厚矩形凹模内侧短边长b（mm）整体凹模壁厚S（mm）镶拼式凹模凹模壁厚S1（mm）模套壁厚S2（mm）402592240 5025 309 1022 2550 6030 3510 1125 2860 7035 4211 1228 3570 8042 4812 1335 4080 9048 5513 1440 4590 10055 6014 1545 50100 12060 7215 1750 60120 14072 8517 1960 70140 16085 9519 2170 78图4 ABS塑件表3 基础型中小模架组合尺寸表