1、塑料成型工艺与模具设计相关习题塑料成型工艺与模具设计习题集一 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的安装方式分，可分为 和 或 和 ；按型腔数目又可分为 和 。2依照聚合物分子链结构特点，聚合物分为三种类型： 和 。3线型聚合物随温度变化有三种物理状态： 和 。4聚合物在成型过程中的物理和化学变化包括： 。5塑料的组成为 和 。塑料要紧特性决定于前者，而后者又有多种类型，包括 、 等。6塑料按合成树脂的分子结构及特性分 和 。按塑料的用途分为 和 。7常用的热塑性塑料有： 、 、 。常用的热固性塑料有： 、 。8注射成型工艺包括： 。其中完整的注射过程包括： 、 。9注
2、射成型需要操纵的温度参数有： 和 。10依照模具总体结构特征，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，需校核的安装部分的参数有 、 和 。 12设计的注射模闭合厚度必须满足注射机同意的模具厚度，即满足下列关系： 。若模具闭合厚度小于注射机同意的模具最小厚度时，则可采纳 来调整，使模具闭合。 通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的 以内。13注射机的锁模力必须大于型腔内平均熔体压力与塑件及浇注系统在 的乘积。14分型面的形状有 。15为了便于塑件脱模，在一般情况下，使塑件在开模时留在 或 上。16分型面选择时应便于
3、脱模和侧分型及抽芯，一般应将较深的凸台和内孔的放在 开 方向上，将浅的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为了保证塑件质量，分型面选择时，对有同轴度要求的塑件，将有同轴度要求的部分设在 。18注射模的一般浇注系统由 等组成。19在一般卧式或立式注射机用模具中，主流道一般垂直于 ，且常位于注射模的 零件中。20注射模分流道起的作用为： 。常见分流道截面形状有： ，从易加工的角度考虑，常用 、 截面的分流道。21多型腔模具的型腔和分流道的排列有 和 两种。当型腔数目较多，受模具尺寸限制时，通常采纳非平衡布置。由于各分流道长度不同，可采纳 来实现均衡进料。22按浇口的结构形式和
4、特点，浇口常见类型有 埋伏浇口 等类型。23浇口截面形状常见的有 和 。设计时浇口可先选偏小尺寸，通过 逐步增大。24注射模的排气方式有 和 。25关于小型的塑件常采纳嵌入式多型腔组合凹模和凸模，嵌入式凹模和凸模与定、动模板间的最常用配合为 。26阻碍塑件尺寸公差的因素有 、 。 27注射成型模具设计中，关于中小型塑件，成型零件的制造公差约为塑件总公差的 ，成型零件的最大磨损量约为塑件总公差的 ，塑料收缩率波动引起的误差一般要小于塑件总公差的 。28塑料模型腔由于在成型过程中受到熔体强大的压力作用，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的
5、三要素为：（1） ；（2） ；（3） ； 29塑料模的合模导向装置要紧有 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，会产生大的侧压力，不仅用前者，还需增设后者30注射模常用的一次推出机构包括： 等类型。31设计注射模的推杆推出机构时，推杆要尽量短，一般要求推杆端面 或 0.050.1mm。32关于 、 或 的塑件，可用推管推出机构进行脱模。33推件板推出机构的优点在于 ，而且这种机构不另设 机构。34塑料模侧向分型时，抽芯距一般应大于塑件的侧孔深度或凸台高度的 。35在实际生产中，斜导柱的斜角一般取 ，最大不超过 。36为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，
6、则滑块在完成抽芯后必须停留在一定位置上，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的推力作用，为了爱护斜导柱和保证塑件精度而使用楔紧块，楔紧块的斜角一般取 ，其目的是 。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的位置不同有（1） （2） （3） （4） 四种结构形式。39压缩模无浇注系统，但有加料室，依照加料室的形式，可分为： 。40热固性塑料模压成型的设备常为 。41溢式压缩模无 。凸模凹模无配合部分，完全靠 定位。42半溢式压缩模的加料腔与型腔分界处有一 ，过剩的原料可通过 或在凸模上开设专门的 排出。43不溢式和半溢式压缩模中的引导环，其作用是导
7、正凸模进入凹模，引导环一般设在 加料室 上部，长度值应保证 时，凸模已进入 。44热固性塑料传递模在加料前模具便 ，然后将热固性塑料加入模具单独的 使其受热熔融，随即在压力作用下通过模具的 ，以高速挤入型腔。塑料在型腔内 而固化成型。45移动式和固定式传递模都有加料腔，加料腔位置应尽量布置在 位置上。46一般压力机上的传递模常用柱塞将加料腔内的熔料压入浇注系统并挤入型腔，不带凸模的柱塞用于 传递模，带有凸缘的柱塞用于 传递模。47按挤出机的机头用途分类，可分为 、 等。48常见的管材挤出机头的结构形式有 直通式管材挤出机头 三种。49口模是成型管材外表的零件，口模内径决定 。50芯棒是成型管材
8、内表面的零件，其结构应有利于 ，有利于 。二 推断题1.注射模塑成型方法适用于所有热塑性塑料，也可用于热固性塑料的成型。 2.压缩模塑成型要紧用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。 3.传递模塑成型工艺适用于所有热固性塑料。 4.挤出成型也适合各种热固性塑料，且特不适合石棉和碎布等作为填料的热固性塑料的成型 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的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的一种模塑方法。 7.填充剂是塑料中必不可少的成分。 8.在塑料中加入能与树脂相容的高沸点液态或低熔点固态的有机化合物，能够
9、增加塑料的塑性流淌性和柔韧性，同时可改善成型性能，降低脆性。 9.不同的热固性塑料其流淌性不同，同一种塑料流淌性是一定。 10.依照热固性塑料的固化特性，在一定的温度和压力的成型条件下，交联反应完全结束，也就达到固化成型了。 11.热塑性塑料的脆化温度确实是玻璃化温度。 12.不同的热塑性塑料，其粘度也不同，因此流淌性不同。粘度大，流淌性差；反之，流淌性好. 13.对结晶性塑料，一般只达到一定程度的结晶，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。因此，可通过操纵成型条件来操纵结晶度，从而操纵其使用性能。 14.关于热敏性塑料，为防止
10、成型过程中出现分解，一方面可在塑料中加热稳定剂，另一方面可操纵成型温度和加工周期。 15.为防止注射时产生熔体破裂， 熔体指数高的塑料，可采取增大喷嘴、流道和浇口截面等措施，以减少压力和注射速度。 16.在注射成型前，假如注射机料筒中原来残存的塑料与将要使用的塑料不同或颜色不一致时，可采纳对空注射换料清洗。现在，只需将两种不同塑料加热熔化即可进行对空注射以达到换料清洗。 17.塑件的退火处理温度一般操纵在相变温度以上1020或低于热变形温度1020。 18.在注射成型中需要操纵的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的因素专门多，应结合实际条件，初步确定适当温度，然后
11、对塑件进行直观分析并检查熔体的对空注射情况，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，再依照塑件质量，然后酌量增减，最后确定注射压力的合理值。 21.模压热固性塑料时通常需排气12次，目的是排除水分挥发物和化学反应产生的低分子副产物。 22.不溢式溢式和半溢式的压缩模内塑料体积和压力发生的变化规律是相同的。 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，一般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，应将投影面积大的分型面设在垂直于合模方向上。 26.成型零件的磨损是因为塑件与
12、成型零件在脱模过程中的相对摩擦及熔体冲模过程中的冲刷。 27.塑料模导柱的安装，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节模具总高度以适应成型设备上安装空间对模具总高度的要求。 29.利用电热元件对模具加热，达到规定模温切断电源，模温也随之降低。 30.为了提高生产率，模具冷却水的流速要高，且呈湍流状态，因此，入口水的温度越低越好。 31.冷却回路应有利于减小冷却水进出口水温的差值。 32.冷却水的体积需通过计算确定，然后依照湍流状态下的流速流量与管道直径的关系来确定是管道孔径排列方式和水道数量。 33.注射机的
13、最大注射量是以模塑聚苯乙烯为标准而规定的，由于各种塑料的密度和压缩比不同，因而实际最大注射量是随塑料不同而不同的。 34.注射机的最大注射压力应稍大于塑件成型所需的注射压力。因此要对注射机的注射成型压力进行校核。 35.多型腔注射模各腔的成型条件是一样的，熔体到充满各型腔的时刻是相同的，因此适合成型各种精度的塑件，以满足生产率的要求。 36.注射机的最大开模行程等于注射机同意的模具最大厚度。 37.各种型号的注射机最大开模行程均与模具厚度无关。 38.同一台液压合模机构的注射机关于单分型模具和双分型模具，其开模行程是相同的。 39.分流道设计时，究竟采纳哪一种横截面的分流道。，既应考虑各种塑料
14、注射成型的需要，又要考虑到制造的难易程度。 40.注射模的型腔与分流道布置时，最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积的几何中心和锁模力的中心相重合。 41.为了减少分流道对熔体流淌的阻力，分流道表面必须修得专门光滑。 42.浇口的要紧作用是防止熔体倒流，便于凝料与塑件分离。 43.中心浇口适用圆筒形圆环形或中心带孔的塑件成型。属于这类浇口的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，扇形浇口常用来成型宽度较大的薄片状塑料；薄片式浇口常用来成型大面积薄板塑件。 45.埋伏式浇口是点浇口变化而来的，浇口常设在塑件侧面的较隐蔽部位而不阻碍塑件外观。 46.浇口的截面尺寸
15、越小越好。 47.浇口的位置应开设在塑件截面最厚处，以利于熔体填充及补料。 48.浇口位置使熔体的流程最短，流向变化最少。 49.浇口的数量越多越好。因为如此可使熔体专门快充满型腔。 50.注射成型时，应适应选择浇口位置，尽量减少高分子沿流淌方向上的定向作用，以免导致塑件性能应力开裂和收缩等的方向性。 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，通常在分型面的凹模一侧开设排气槽。 52.无流道塑料注射模适应于各种塑料的注射成型。 53.关于不带通孔的壳体塑件，脱模时抽拔力是指塑件在冷凝收缩时对型芯的包紧力而引起的抽拔主力和机械滑动摩擦力。 54.注射压力小，保压时
16、刻短，抽拔力较大。 55.在斜导柱抽芯机构中，采纳复位杆可能产生干扰。尽量幸免推杆与侧型芯的水平投影重合或者使推杆推出的距离小于侧型芯的底面均可防止干扰。 56.塑件留在动模上能够使模具的推出机构简单，故应尽量使塑件留在动模上。 57.为了确保塑件质量与顺利脱模，推杆数量应尽量地多。 58.推件板推出时，由于推件板与塑件接触的部位，需要有一定的硬度和表面粗糙度要求，为防止整体淬火引起变形，常用镶嵌的组合结构。 59.推出机构中的双推出机构，即是推杆与推块同时推出塑件的推出机构。 60.由于热固性塑料在固化过程中会产生低分子挥发性气体。因此，热固性塑料的注射成型中，排气是十分重要的，其排气口常设
17、在浇口附近。 61.溢式模有加料腔和配合部分，因此过剩的塑料容易溢出。 62.溢式压缩模适用于压制扁平的及对强度和尺寸无严格要求的塑件。 63.半溢式压缩模使用于成型流淌性较差的塑件，压制以布片或长纤维作填料的塑料。 64.不溢式压缩模可压制形状复杂薄壁长流程和深形腔塑件，也适于压制流淌性特不小单位压力高表观密度小的塑料。 65.设计压缩模时，对不管从正面或反面加压都能成型的塑件，将凹模做得越简单越好。 66.溢式半溢式和不溢式压缩模均有引导环和配合环，以保证凸模与凹模的配合间隙，保证塑件质量。 67.压缩模的加料腔设计时，以碎布为填料或以纤维为填料的塑料压缩比特不大，为降低加料腔高度，可采取
18、分次加料的方法，也可采纳预压锭料方法酌情降低加料腔高度。 68.关于热固性塑料传递模，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.热固性塑料传递模的溢料槽的作用与热塑性塑料的冷料穴相同。 70.热固性塑料传递模的浇口位置选择时应有利于塑料充满型腔，因此应尽量从塑件的正面注入塑料。 三 选择题 1.关于注射模塑成型，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的阻碍因素较多。一般讲来，在非结晶型塑料中熔体粘度低
19、或中等粘度的塑料，模温可 ；关于熔体粘度高的塑料，模温可 ；关于结晶型塑料模温取 。A 偏高 B偏低 C中等3.注射模塑过程要操纵的压力有塑化压力和注射压力。对热敏性塑料塑化压力 ；对热稳定性高的塑料，塑化压力取 ；对熔体粘度大的塑料，塑化压力应取 。A 高些 B在保证塑件质量的前提下取低些4.热固性塑料模压成型时对固化时期的要求的在成型压力与温度下，保持一定时刻，使高分子交联反应进行到要求的程度，塑件性能好，生产率高。为此，必须注意 。 A 排气 B固化速度和固化程度C固化程度的检测方法 5.塑料齿轮设计时，除考虑幸免产生应力及收缩不均匀引起变形外，轴与齿轮内孔的配合采纳。A过盈配合 B间隙
20、配合 C过渡配合6.塑件的嵌件，不管是杆形依旧环行，在模具中伸出的自由端长度均不应超过定位部分直径的 倍。A1.5 B2 C37.注射成型时，型腔内熔体压力大小及其分布与专门多因素有关。在工程实际中用 来校核。A注射机柱塞或螺杆加与塑料上的压力 B锁模力 C模内平均压力 8.采纳多型腔注射模时,需依照选定的注射模参数来确定型腔数.要紧按注射机的 来确定.A最大注射量B锁模力C公称化塑化量9.采纳直接浇口的单型腔模具，适用于成型 塑件，不宜用来成型 的塑件。A平薄易变形B大型深壳形C箱形10.直接浇口适用于各种塑料的注射成型，尤其对 有利。A结晶形或易产生内应力的塑料B热敏性塑料C流淌性差的塑料
21、11.通过浇口进入型腔的熔料呈 状进入腔内。A紊流B层流C涡流12.熔体通过点浇口时，有专门高的剪切速率，同时由于摩擦作用，提高了熔体温度。因此，对 的塑料来讲，是理想的浇口。A表观粘度对速度变化敏感B粘度较低C粘度大13.斜导柱分型与抽芯机构中 的结构，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斜导柱与滑块同在定模D斜导柱与滑块同在动模14.带推杆的倒锥形冷料穴和圆环形冷料穴适用于 塑料的成型。A硬聚氯乙烯 B弹性较好的 C结晶型15.简单推出机构中的推杆推出机构，不宜用于 塑件的模具。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
22、氯乙烯等不宜用单一的推杆脱模或推管脱模，特不对薄壁深筒形塑件，需用 推出机构。A推件板B引气C排气17.关于热塑性塑料注射成型，熔料在浇注系统中流淌时，整个截面的流速 。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的塑料，而用纤维填料的塑料宜用 模具。A溢式模B半溢式模C不溢式模19.塑件在模具内的加压方向要有利于压力传递，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的现象，现在应选用 模。A不溢式B溢式C半溢式20.溢式压缩模没有 ，凸模与凹模在分型面水平接触。A引导
23、环B配合环C挤压环21.不溢式压缩模，其加料腔断面尺寸与型腔断面尺寸相同，两者间不存在 。A引导环B配合环C挤压环22.半溢式压缩模的凸模与凹模间配合的最大特点是有 ，固定式半溢式模还有 。A水平挤压面B脱模方向的配合面C上模板与加料腔间的承压板D引导凸模进入凹模的引导斜面23.热固性塑料传递模的主流道能够用分流道浇口与塑件连接。也可用直接浇口，即主流道与塑料直接连接。当塑件较大或型腔分布远离模具中心以及浇注系统过长时，可采纳 。A反料槽B分流器C加压器五 计算绘图题1. 如图1所示为一小型HDPE塑件，其差不多尺寸及技术要求如图所示，塑件对模具钢的摩擦系数为0.2，塑件对型芯单位面积上的包紧
24、力为10MPa，试计算该塑件的脱模力（注意：计算塑件包络型芯面积时忽略内圆角半径的阻碍，计算脱模力时忽略大气压力的阻碍。） 图1 HDPE塑件图2. 如图2所示为一ABS塑件，其侧向抽芯部分的尺寸如图所示，塑件对模具钢的摩擦系数为0.3，塑件对型芯单位面积上的包紧力为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：该塑件侧型芯的抽芯力。（注意：计算塑件包络型芯面积时忽略内圆角半径的阻碍。）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）计算该导柱的总长。（与导柱直径相对应的固定部分
25、大端直径系列（mm）分不为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，各尺寸如图所示。请完成以下工作：1、检查图中尺寸，并将不符合“入体原则”的尺寸按“入体原则”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的工作尺寸，其中径向尺寸计算中x取0.75，高度尺寸计算中x取2/3，且模具的制造公差， 为塑件相应部位的公差。（15分） 五、计算题（35分）假定图4所示的ABS塑件注射成型时为一模一腔的型腔布局，浇口为直接浇口，成型零部件的结构形式为整体式凹模结构和整体嵌入式型
26、芯结构，模具模板为矩形，采纳推件板推出塑件，模板外形为矩形。依照以上条件，完成以下要求：1)依照零件的尺寸查表1和表2确定凹模侧壁厚度和动模支承板的厚度。（5分）2)依照1)的结果计算确定模板的周界尺寸B0*L，然后查表3找到最接近的模具组合尺寸，再依照零件实际需要确定该模具的模架组合尺寸，最后列出该模具的全部模架组合尺寸（即列出表3中的所有尺寸参数的数值）。（10分）3)依照2)的结果绘制模具的总装图（注射模立式放置，要求绘制主视图（剖面）和俯视图），并标注模具的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的投影面积（cm2）支承板厚度（mm）5155
27、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 差不多型中小模架组合尺寸表
