塑料成型工艺与模具设计

塑料成型工艺与模具设计 一填空题
成型优质塑件的重要条件: 先进的模具设计 高质量的模具制造 优质的模具材料 合理的加工工艺和现代化的成型设备
按照塑料制件的成型方法不同分类：注射模 压缩模 压注模 挤出模 气动成型模
注射模主要用于热塑性塑料制件的成型 压缩模多用于热固性塑料制件的成形
固体聚合物的结构按照分子排列的几何特电，可分为结晶性和无定型两种
线型无定形聚合物常存在的三种物理状态：玻璃态 高弹态 粘流态
几乎所有的塑料都是以各种各样的树脂为基础，再加入用来改善其性能的各种添加剂制成的
添加剂的种类：填充剂 增塑剂 稳定剂 润滑剂 着色剂 固化剂
按照合成树脂的分子结构及其特性分类：热塑性塑料 热固性塑料
按塑料的应用范围分类：通用塑料 工程塑料 特殊塑料
热塑性塑料的成型工艺性能：热力学性能 结晶性 取向性 收缩性 流动性 相容性 吸湿性 热稳定性
影响塑件成型收缩的因素主要有你：塑料品种 塑件结构 模具结构 成型工艺条件
塑料的流动性：在成型过程中，塑料熔体在一定的温与压力作用下充填模腔的能力
熔融指数：在一定的温度和压力下，通过测定熔体在10 min内通过标准毛细管的塑料重量值来确定其流动性的状况
影响流动性的因素主要有：温度 压力 模具结构
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
吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度
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
。
影响热固性塑料流动性的主要因素：塑料品种 模具结构 成型工艺
完整的注射工艺过程，按其先后顺序应包括：成型前的准备 注射过程 塑件的后处理
注射过程一般包括加料 塑化 注射 冷却和脱模
无论任何形式的注塑机，注射的过程可分为充模 保压 倒流 浇口冻结后的冷却 脱模
影响注射成型工艺的重要参数：塑化流动 冷却温度 压力以及相应的各个作用时间
料筒最合适的温度范围应在粘流态温度Qf和热分解温度Qd之间
注射模塑化过程中的压力包括塑化压力和注射压力
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
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
塑料制件结构工艺性设计的主要内容包括：尺寸和精度 表面粗糙度值 塑件形状 壁厚 斜度 加强助 支承面 圆角 孔 螺纹 齿轮 嵌件
文字 符号及标记等
热固性塑料的小型塑件，壁厚取值1.6~2.5mm，大型塑件取3.2~8mm 1.6--8mm
热塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小壁厚能达到0.25mm，但一般不宜小于0.6~0.9mm，常取2~4mm
加强助的主要作用是增强塑件强度和避免塑件变形翘曲
注射模具按其成型塑料的材料可分为热塑性塑料注射模具和热固性塑料注射模具；按其使用注射机的类型可分为卧式注射机用的注射模
具 立式注射机用的注射模具 角式注射机用的注射模具
注射模具的基本结构是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定模板上；动模部分安装在注射机的移动模板上
注射模具可以有以下几个部分组成：成型零部件 合模导向机构 浇注系统 侧向分型与抽芯机构 推出机构 加热和冷却系统 排气系统 支
承零部件
设计注射模时，设计者首先需要确定模具的结构 类型和一些基本的参数和尺寸，如模具的型腔个数 需要的注射量 塑件在分型面上的投
影面积 成型时需要用的合模力 注射压力 模具的厚度 安装固定尺寸以及开模行程等
注射机最大开模行程Smax与模厚无关的校核 这主要是指液压和机械联合作用的锁模机构，使用这种锁模机构的注射机有：XS-Z30
XS-ZY-60 XS-ZY-125 XS-ZY-350 XS-Z-500 XS-Z-1000 G54-S200/400
注射机最大开模行程与模具厚度有关时的校核 这主要是指合模系统为安全液压式的注射机（XS-ZY-250）和带有丝杠传动合模系统的
直角式注射机（SYS-45和SY-60），它们的最大开模行程直接与模具厚度有关
浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道浇注系统
普通流道浇注系统一般由：主流道 分流道 浇口和冷料穴等四部分组成
常用的分流道截面形状一般可分为圆形 梯形 U形 半圆形及矩形等
浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口
的位置，形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。
分流道的布置形式分平衡式和非平衡式两大类。平衡式是指从主流道到各个型腔的分流到，其长度 截面形状和尺寸均对应相等。非平衡
式是指由主流道到各个型腔的分流道的长度可能不是全部对应相等
组合式凹模按组合式的不同，可分为整体嵌入式 局部镶嵌式 底部镶拼式和四壁拼合式等形式
凹模是成型塑件外表面的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类
凸模和型芯均是成型塑件内表面的零件。凸模一般是指成型塑件中较大、主要内形的零件，又称型芯；型芯一般是指成型塑件上较小孔
槽的零件
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯
和型芯之间的位置尺寸等。
影响塑件尺寸精度的主要因素如下：塑件收缩率的影响 模具成型零件的制造误差 模具成型零件的磨损 模具安装配合的误差
合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式
导向机构的作用：定位作用 导向作用 承受一定的侧向压力
简单的推出机构包括：推杆推出机构 推管推出机构 推件板推出机构 活动镶块及凹模推出机构 多元综合推出机构等等
单推板二级推出机构的形式：拉钩式二级推出机构 斜楔滑块式二级推出机构 摆块拉杆式二级推出机构 U形限制架式二级推出机构
压缩模的组成部分：型腔 加料室 导向机构 侧向分型抽芯机构 脱模机构 加热系统
根据模具加料室的形式分类：溢式压缩模 不溢式压缩模 半溢式压缩模
塑件在模具内加压方向选择考虑因素：便于加料 有利于压力传递 便于安放和固定嵌件 便于塑料流动 保证凸模的强度 保证重要尺寸的
精度 长型芯位于施压方向
二简述题和问答题
1，简述注射成型的优缺点：
优点：成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件；对成型各种塑料的适应性强；生产效率高易
于实现全自动化生产等一系列优点
缺点：注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产
2，同一塑料零件的壁厚应尽可能一致的原因：不一致会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂
。塑件局部过厚，外表面会出现凹痕，内部会产生气泡。如果结构要求必须有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过1：3，且应采用适
当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。
3，塑件中镶入嵌件的目的：或者是为了增加塑件局部的强度、硬度、耐磨性、导磁导电性等；或者是为了提高精度、增加塑件的尺寸和
形状的稳定性；或者是为了满足某些对塑件的特殊性能要求。
4，设计型腔考虑排气问题的原因：如果型腔内因各种原因而产生的气体不能被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮
廓不清及充填缺料等成型缺，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力
而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题
5，注射模成型时的排气方式：利用配合间隙排气 在分型面上开设排气槽排气 利用排气塞排气 强制性排气
6，模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型心、镶块、成型杆和成型环
7，简述导主结构和技术要求：长度、形状、材料、数量及布置、配合精度
8，简述推出机构的设计原理：推出机构应尽量设置在动模一侧 保证塑件不因推出而变形损坏 机构简单动作可靠 良好的塑件外观 合模
时的正确复位
9，简述冷却系统的设计原则：冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 浇口处加强冷却 冷却水道
出、入口温差应尽量小 冷却水道应沿着塑件收缩的方向设置。
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