塑料模具设计期末考试复习题.doc

第 1 页 注注 塑塑 模模 具具 设设 计计 习习 题题 集集 编制：彭超 襄樊职业技术学院机械电子信息工程学院 版本：V1.0(20090915) 第 2 页 目 录 第第 1 章章 塑料及其性能塑料及其性能.3 第第 2 章章 常用塑料特性与应用常用塑料特性与应用.3 第第 3 章章 塑料制品设计塑料制品设计.5 第第 4 章章 注塑机与模具注塑机与模具.7 第第 5 章章 注塑模概述注塑模概述.10 第第 6 章章 注塑模成型零件设计注塑模成型零件设计.12 第第 7 章章 排气系统的设计排气系统的设计.17 第第 8 章章 注塑模结构件的设计注塑模结构件的设计.18 第第 9 章章 注塑模侧向分型与抽芯机构的设计注塑模侧向分型与抽芯机构的设计.21 第第 10 章章 注塑模浇注系统的设计注塑模浇注系统的设计.24 第第 11 章章 热流道模具的设计热流道模具的设计.25 第第 12 章章 注塑模温度控制系统设计注塑模温度控制系统设计.26 第第 13 章章 注塑模脱模系统设计注塑模脱模系统设计.27 第第 14 章章 注塑模导向定位系统设计注塑模导向定位系统设计.28 第第 15 章章 注塑模设计步骤和实例注塑模设计步骤和实例.29 第第 16 章章 注塑模具常用钢材及性能注塑模具常用钢材及性能.30 第第 17 章章 制品常见缺陷分析制品常见缺陷分析.33 第 3 页 第第 1 章章 塑料及其性能塑料及其性能 第第 2 章章 常用塑料特性与应用常用塑料特性与应用 一、填空题 1. 塑料的主要成分是 合成树脂 ，这是一种合成的 高分子 聚合物。 2. 用玻璃纤维能增强塑料（PA/PS/ABS/AS/PC 等）的机械性能，玻璃纤维占塑料的比 重一般为 20 %至 40% ，通常用 30 % 。 3. 塑料主要来源于 石油 、 天然气 或 煤 。 乙烯 是合成各种塑料的基本 单元。乙烯的产量是衡量一个国家工业发展水平的标志。 4. 按受热条件分,塑料可以分为 热塑性 塑料和 热固性 塑料。 5. 按塑料的应用领域分，塑料可以分为 通用 塑料和 工程 塑料。 6. 按塑料的结晶形态分，塑料可以分为 结晶 塑料和 非结晶 塑料。 7. 按塑料的透光性分，塑料可以分为 透明 塑料、半透明 塑料和 不透明 塑料。 8. 按塑料的硬度分，塑料可以分为 硬质 塑料， 半硬质 塑料， 软质 塑料。 9. 热塑性塑料的成型方法主要包括 注塑 成型、 挤出 成型、 吹塑 成型和 吸塑 成型。 10. 日常生活中使用到的管材、电线包覆层等主要是使用 挤出 成型制造出来的。 11. 日常生活中使用到矿泉水瓶主要是使用 吹塑 成型制造出来的。 12. 我们使用的手机的塑料外壳，一般是用 注塑 成型制造出来的。 13. 我们家里使用的冰箱内胆，一般是用 吸塑 成型制造出来的。 14. 热塑性塑料在加热和冷却过程中发生的主要是 物理 变化，材料可以重复利用； 热固性塑料在加热和冷却过程中发生的 化学 变化，材料不能重复利用。 15. 塑料从模具中取出来后，冷却到室温，发生尺寸收缩的性能，称为 收缩性 ， 用收缩率 来衡量其大小。 16. 产品设计长度为 50mm，材料的收缩率为 0.5%，就模具型腔的设计长度为 50.25 mm。 17. 收缩率是一个范围，影响因素很多，主要影响因素有： 塑料品种 、 塑料制品 的结构 、 模具结构 和 成型工艺 。 18. ABS 常用的收缩率为 0.5 %，GPPS 常用的收缩率为 0.5 %，HIPS 常用的收 缩率为 0.5 %，PC 常用的收缩率为 0.5 % 。 姓名学号完成日期审阅 第 4 页 19. 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为 流动性 。一般用 熔体指数 描 述。 20. 冰箱冷冻室的透明抽屉一般使用的塑料为 GPPS ,。它的收缩率为常取 0.5 %，它的流动性 极好 ，着色 容易 ，它的最大的缺点是 硬而脆 。 21. 为了改善 PS 硬而脆的缺点，在 PS 中加入 5%-20%的 橡胶 ，得到 改性聚苯乙 烯 ，它的收缩率常取值 0.5 %。它是不透明料。 22. ABS 是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三种单体的共聚物，在广东地区俗称 超不碎料 ，成型收缩率常用 0.5 %，它的电镀性能 好 ，耐候性 差 ，使用前必须干 燥 2 小时以上 。常用来制造家用电器外壳。 23. PE 是世界上产量最大的塑料，其特点是软性，无毒，廉价，常用来生产各种 塑料瓶、密封盖等，它的缺点是很容易发生 环境应力开裂 。 24. PP 流动性 好 ，但是收缩 大 ，尺寸精度 低 ，变形 大 ，在广东地区 俗称 百折胶 。 25. PA 的流动性 好 ，也易走飞边。 26. PC 透明度 高 ，机械强度 高 ,对水分 极敏感 ,流动性 极差 。 27. POM 为 乳白 色，硬度 高 ，刚性和耐磨性能好，特别适合做塑料轴承类零 件。POM 在高温下会分解，对模具腐蚀性大，模具要使用 防腐蚀 材料。 28. PMMA 俗称 有机玻璃 。 二、不定项选择题： 1. 下列塑料中流动性好的有 ( ABCD ) A. PA B. PE C. PS D. PP 2. 下列塑料中流动性差的有 ( AD ) A. PC B. ABS C. PP D. PC+ABS 3. 下列塑料中属于透明料的有 ( AB ) A. PC B.GPPS C. HIPS D. PVC 第 5 页 第第 3 章章 塑料制品设计塑料制品设计 一、填空题 1. 壁厚均匀 为塑料制品设计的第一原则。 2. 提高制品强度和刚度最简单实用的方法是设计 加强筋 ，而不是简单的增加 壁 厚 。 3. 各制品之间的配合间隙要均匀，固定件之间配合间隙：单边 0.05-0.1 mm。面 壳、底壳止口配合间隙：单边 0.05-0.1 mm。直径 15mm 的活动规则按钮按 钮配合：单边 0.1-0.2 mm。直径 15mm 的活动规则按钮按钮配合：单边 0.15-0.25 mm。不规则按钮：单边 0.3-0.35 mm。 4. 加强筋不能太厚，太厚容易造成产品背面缩水。根据材料类型选择合适的壁厚，一 般大端宽度= （0.5-0.7） *壁厚。 5. 在塑料制品中，一般使用 自攻螺丝 与螺丝柱配合，螺丝柱中心为 直 孔。 6. 由于螺丝柱根部与制品连接处壁厚太厚，会导致制品表面收缩，可以用 火山口 及 司筒针 减胶。螺丝柱不宜 太深 ，壁厚不能 太薄 ，壁厚至少 1 mm。对于较高的螺丝柱用 加强筋 加强。 7. 为了便于加工，制品上为凸字，模具上为凹字。 字高常取 0.2 mm，字宽常取 0.8 mm。 8. 搭扣是塑料制品连接的一种最常见的方式，装配简单，可以分为 永久 型搭扣和 可拆卸 型搭扣。开始设计时，要预留 0.2 mm 间隙，试完模后，如果装配间隙 松，可以适当加胶调整。 9. 嵌件在模具中必须 定位可靠 ，确保成型时高压冲击不发生 位移和变形 ， 同时要方便工人 安装 。 10. 在对制品加脱模斜度时，为了不影响制品的装配要求，一般往 减胶 方向加脱模 斜度。 二、简答题目 1.塑料制品的外表面有侧孔，可以从哪些方面去改善制品的结构，以简化模 具？（图 1） 姓名学号完成日期审阅 第 6 页 2.如果外观无要求，可以从哪个方面去改善下图的结构？（图 2） 3.图示产品潜在何缺陷？如何改进？（图 3、图 4） 4.图示螺丝柱各有何优点和缺点？ 第 7 页 第第 4 章章 注塑机与模具注塑机与模具 一、填空题 1.注射机是生产热塑性塑料制品的主要设备,按外形分可以分为 卧式 注射机、 立 式 注射机和 直角式 注射机。按塑化方式分可以分为 柱塞式 注射机和 螺杆式 注射机。按传动方式分 全液压式 注射机、全电动式 注射机和 液 电混合式 注射机。 2.卧式注射机的注射系统与合模系统 水平放置 。特点是： 模具装拆及调整容易 。制品推出后可以 自行下落 ，也可以配合 机械手 生产，适合自动化生产。 3.立式注射机注射系统与合模系统 竖直放置 。特点是：安放嵌件和活动型芯方便 可靠 。 4.图 1 是 卧式 注射机，图 2 立式 注射机 5.图 3 是 螺杆式 注射机，图 4 柱塞式 注射机 6.注塑成型的工作原理是利用热塑性塑料的 热塑性 ，加热后熔化成 流体 ，在 施以高的 压力 和 速度 充满模具型腔，冷却后成型制品。 7.模具在注射机上安装时，用 定位环 定位。中小模具用 码模铁 固定，大型模 具用 螺丝 直接固定。螺丝一般收在注塑机的 前后 两侧，不能收在 上下 姓名学号完成日期审阅 图 1 图 2 图 3 图 4 第 8 页 两侧。工字模用 工字板 固定，直身模要开 码模槽 固定。 8.一台 80T 的注射机，它的额定锁模力为 80000 kg。 二、看图填空 1.写出图中各个部分的名称： 内部液压锁模系统 1 控制面板 2 料斗 3 内部注射系统 4 报警灯 5 内部电气控制系统 6 射嘴保护罩 7 安全门 8 自动取件口 9 哥林柱 10 码模螺丝孔 11 顶杆 12 2.写出注射成型一个周期的动作过程： 1324 5 6 789 1011 12 合合 模模 射台前移到位射台前移到位注 塑冷却、保压、预塑 顶顶 出出开模 取出制品取出制品 第 9 页 三、简答题 1. 什么是背压？它的作用是什么？ 在塑料塑化过程中，熔料不断移向料筒前端，且越来越多，逐渐形成一个压力， 推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反 方向的压力，这个反方向阻止螺杆后退的压力称为背压。背压亦称塑化压力，它的控制 是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。 适当增加背压可将熔料内的气体“ 挤出 ” ，将熔料压实，增加密度。使色母与 熔料的混合均匀度等。 2. 已知模具的规格为 CI3540,总厚度为 420mm，产品总量为 120g，材料为 ps，请 选一台合适的注射机。 第 10 页 第第 5 章章 注塑模概述注塑模概述 一、填空题 1.注塑模的分类方法很多，按浇注系统的基本结构的不同以分为 两板模 、 三 板模 和 热流道模 。 2.两板模又称为 大水口 模，以 分型面 为界限将模具分为 动模 和 定模 两个部分。主流道开设在 定模 ，分流道开设在 分型面上 。开模后，制品 和流道留在 动模 ，制品和流道从 同一分型面 取出， 动模 上设有推出 系统，开模后将制品推出模具。 3.与两板模相比，三板模上多了 水口板 ， 水口边钉 和 定距分型 机构。 三板模多用 点 浇口，生产过程中自动脱离，流道与产品分别在 两 个分型 面上。两板模多用 侧 浇口，产品与流道在 同一 个分型面上。 4.热流道模具的浇注系统内的塑料始终处于 熔融 状态，它的结构形似与 两板 模类似。 5.虽然两板模和三板模的具体结构和动作原理不同，但是它们都有 动模 和 定 模 两大部分组成。注塑模一般可以分成八个主要组成部分,这八的部分分别是： 成型零件部分 、 排气系统 、 结构零件 、 侧向分型与抽芯机构 、 浇注系统 、 模具温度控制系统 、 脱模系统 、 导向定位系统 。 二、判断题 （NG）1、注塑模具中设置支撑柱的主要目的是给顶针板导向。 （NG）2、模具导向零件中，导柱和导套的配合一般是过盈配合。 三、看图填空 写出图中各个部分的名称：（两板摸） 冷却水 1 前模呵 2 止口 3 后模呵 4 撬模坑 5 姓名学号完成日期审阅 第 11 页 顶针 顶针 弹簧 回针 6 7 8 9 K0 孔 垃圾钉 唧咀 定位 环 10 11 12 13 入水 A 板 码模槽 导柱 14 15 16 17 托司 B 板 排气槽 支撑 柱 18 19 20 21 方铁 面针板 底针板 底板 22 23 24 25 第 12 页 第第 6 章章 注塑模成型零件设计注塑模成型零件设计 一、填空题 1.模具中的零件按其作用可以分为 成型零件 和 结构零件 。 2.确定模具的型腔数时，要求（各腔产品总重量+水口总重量） （注射机额定 注塑量的 80 %；分型面上的胀开力 锁模力。 3.关于型腔数与制品精度的关系，对于精度和表面质量要求高的制品，不宜超过 4 腔；一般质量要求的制品，不宜超过 16 腔。 4.分型线是将制品分成两个部分的 分界线 ，一部分在 前模 ，一部分在 后模 。将分型线向四周沿拓或扫描就得到模具的 分型面 。 5.图 1 所示，A 为 碰穿面 ，B 为 插穿面 。 6.插穿位置角度不能做的太小，否则插穿位置容易碰损。 H3mm 时，插穿斜角 A 5 度；310mm 时，斜角 1.5 度。 7.为了确保注射时塑料不泄露，前后模之间必须有一段紧密配合的距离，这段距离就 是 封胶距离 。一般要求不得小于 5 mm。 8.对于不对称的产品，当型腔产生的侧向压力过大时，容易产生前后模错位，为此在 前后模分型面上增加斜面锁紧。倾斜角度一般为 1015。 9.为了有利于脱模，开模后胶件要留在 有顶出机构 的一侧，通常为 动模 上； 外侧面形状简单，宜做 前模 ，内侧形状复杂，宜做 后模 。 10. 有同轴度要求的结构应全部在 同一模腔内 成型。 11. 为了满足外观的要求，分型面设置在不影响制品 外观 的部位以及塑料制品表面 的 凌线 或 切线 处。 12. 在平面图上，放了 缩水 的产品图和对应的模具型腔图是 镜像 关系，产品 的外表面对应 前模 型腔，内表面对应 后模 型腔。 13. 模具的排位就是根据模具型腔数量、塑料品种和制品大小确定 成型零件的大小 。 14. 排位设计时，要做到压力平衡和温度平衡，应该尽量采用 对称排位 或 对角排 姓名学号完成日期审阅 B 图 1 A 第 13 页 位 。对于不平衡的排位，可以通过增加 止口 使模具压力平衡。 15. 在一模多腔的模具中，浇口位置应 统一 ，以确保各个制品的 收缩一致 ， 满足 互换性 的要求。 16. 充填平衡原则是指各腔制品同时 充满型腔 ，为此要求尽量采用 平衡式 排位。 对于非平衡式排位，要求大塑料制品靠近 主 流道 ，大塑料制品用 大的 流道，小塑料制品用 小的 流道。 17. 确定内模呵的外形尺寸的基本原则是：保证模具有足够的 强度 和 刚度 ，不 致 变形 。长度和宽度方向的尺寸取决于产品 侧面的 投影压力。厚度方向的 尺寸取决于产品 水平面上的 投影压力。 二、选择题 1.模具设计时，对于分模面，以下说法不恰当的是。 A、分模面尽量呈曲面 B、分模面尽量简单 C、分模面尽量少 D、分模面尽量呈平面 2.一般地，模具设计和制造时，型芯尺寸先取值，型腔尺寸先取值，便于修 模和防止模具自然磨损。 A、大、大 B、大、小 C、小、小 D、小、大 3.塑件的设计应使 尽可能简单，以便于注塑模的制造及塑件成型。 A、分型面 B、外表形状 C、流道系统 D、冷却系统 三、判断题 （ok）1、对于模具设计者来说，模具型腔数量取决于经济因素和技术因素的综合考虑。 （ok）2、分型面选择的最重要的原则是：必须开设在制品断面轮廓最大的地方。否则， 制品只能强脱或抽芯。 （ok）3、在其他条件相同的条件下，塑料收缩率越大，脱模阻力越大 （ng）4、塑料件同轴度要求高的部份可分别设置在动模和定模内成型，有利于保证同 轴度。 第 14 页 （ok）5、模具设计时，尽量简化分型面设计，多采用平面并且尽量使用较少的分型面， 从而简化模具设计，降低模具制造难度。 （ok）6、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处。 四、工艺改错题 图示有何错误，简要说明并改正 题 2题 1 题 4题 3 第 15 页 4.请说明下面几种方式，各有何优点和缺点。 题 6题 5 题 8题 7 第 16 页 第 17 页 第第 7 章章 排气系统的设计排气系统的设计 一、填空题 1.塑料模的分型面、型腔和型芯的镶件、顶杆与型芯孔以及抽芯机构间的间隙允许的 最大值通常是由使用塑料的 溢边值 所决定 2.流动性好的材料的溢边值一般为 0.025-0.04 mm，流动性中等的材料的溢边值一 般为 0.04-0.06 mm，流动性差的材料的溢边值一般为 0.06-0.08 mm。 3.透气钢是由 粉末烧结 而成，内部含有一连串直径为 10 微米的细孔,占钢材 总体积的 20%-30 %。这种特殊结构,不但拥有 透气 能力,同时能保持注塑模 具所需的 高强度 、 高硬度。 二、简答题： 1.简述什么是排气系统？排气不良的后果是什么？ 在注塑成型的过程中，熔体快速填充模具型腔，需要将型腔中的空气及时排出，这 就需要在模具中设计良好的排气系统。 排气不良的后果： 排气不良处难填充满 排气不良处炭化烧焦 2.简述注射成型的过程中产品烧焦的原因是什么？ （空气压缩升温塑料分解烧焦） 在注塑成型的过程中，熔体快速填充模具型腔，空气被压缩，温度升高，超过塑料分解的温度， 造成塑料分解、碳化。 3.简述什么是引气系统？引气不良的后果是什么？ 在制品冷却成型后，制品和模具型腔之间会产生真空，影响开模和顶出。需要及时 引入空气，这就要使用引气系统。 引气不良的后果： 前模引气不良：粘前模，前后模无法打开 后模引气不良：顶出困难 姓名学号完成日期审阅 第 18 页 第第 8 章章 注塑模结构件的设计注塑模结构件的设计 一、填空题 1.标准模架可以分为三大系统，分别是 大水口 系统、 细水口 系统、 简化细 水口 系统。 2.当制品采用侧浇口进胶或热流道进胶时用 两 板模；当制品采用点浇口进胶，或 多点进胶时，要用 三 板模；当制品有特殊的抽芯，要求先抽芯后打开分型面的， 要用 三 板模。 3.与细水口模架相比，简化细水口模架无 推板 ，少 4 根 导柱 ，两侧面有很宽 的距离，有很大的空间排行位抽芯机构。 4.模架的开框形式可以分为开框形式 通框 与 密底框 。 5.模具中常用的蓝弹簧使用寿命为 30 万次时的压缩比为 40 %。 6.模具定位圈和注塑机定位孔配合间隙可以选取单边 0.10 mm。 二、选择题 1. 以下哪一个零件不属于成型零件 C ？ A、凹模 B、凸模 C、主流道衬套 D、型芯 2. 采用模具标准件，不仅可以有效模具质量而且可以模具生产成本并大大 模具生产周