模具设计简答题.doc

题型:问答题（第85题）第1题:塑件的几何形状的设计原则是什么？ 参考答案塑件的几何形状应尽可能保证有利于成型的原则，即在开模取出塑件时，尽可能不采用复杂的瓣合分型与侧抽芯。为此，塑件的内外表面形状要尽量避免旁侧凹陷部分第2题:为什么设计塑件必须考虑脱模斜度 参考答案由于塑料冷却后产生收缩，会使塑件紧紧包住模具型芯或型腔中的凸起部分，为了便于从塑件中抽出型芯或型腔中取出塑件，防止脱模时拉伤或擦伤塑件，设计塑件时必须考虑塑件内外表面沿脱模方向均应具有足够的脱模斜度。第3题:选择塑件的壁厚时主要考虑哪些要求？ 参考答案塑件的壁厚与使用要求和工艺要求有关，因此，合理地选择塑件的壁厚是很重要的。在使用上要求壁厚具有足够的强度和刚度；脱模时能承受脱模机构的冲击和振动：装配时能承受紧固力以及在运输中不变形或损坏。在模塑成型工艺上，塑件壁厚不能过小，否则烙融塑料在模具型腔中的流动阻力加大，尤其是形状复杂和大型塑件，成型比较困难：塑件壁厚过大，不但造成用料过多而增加成本，而且会给成型工艺带来一定的困难。如会增加塑化及冷却时间，使生产效率显著降低。此外，壁厚过大也易产生气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷，从而影响产品质量。第4题:为什么塑件要设置加强筋 参考答案单用增加壁厚的办法来提高塑件的强度通常是不合理的，因为壁的厚度在工艺上受到一定的限制。此时可采用加强筋的办法来增加塑件的强度。采用了加强筋使塑件壁厚均匀，既节约塑料，又提高强度，还可避免气泡、缩孔、凹痕、翘曲变形等缺陷。第5题:设计塑件支承面时应考虑什么问题？ 参考答案以塑件的整个底面作为支承面是不合理的，因为塑件稍许翘曲或变形就会使底面不平。通常采用的是边框支承或底脚(三点或四点)支承。第6题:一般塑件为什么要采用圆角过渡 参考答案带有尖角的塑件，往往会在尖角处产生应力集中，影响塑件强度；同时还会出现凹痕或气泡，影响塑件外观质量。为此，塑件除了使用上要求必须采用尖角之处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过渡。这样，不仅避免了应力集中，提高了强度，而且还增加了塑件的美观，有利于塑料充模时的流动。第7题:塑件上孔的设置应考虑什么问题？ 参考答案塑件上的孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边缘之间均应有足够的距离(一般应大于孔径)。塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设计一凸边来加强。第8题:塑件上设置止转凹凸的目的是什么？ 参考答案 旋钮、按钮、手轮、手柄、盖子等塑件上的止转凸凹是为了便于握持，有时是为了塑件成型后易于拧出。第9题:塑件上设置止转凹凸应注意什么？ 参考答案 为了工艺上的要求及模具制造的方便，设计止转凸凹纹时应注意凸凹纹方向与脱模方向的一致性和模具上相应的凸凹纹容易加工第10题:塑件上的螺纹如何生成？ 参考答案塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型，也可以在模塑后机械加工而成，在经常装卸和受力较大的地方则应采用金属的螺纹嵌件第11题:嵌件的用途是什么？ 参考答案塑件中镶入嵌件的目的是为了增加塑件局部的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性；或是为了增加塑件的尺寸和形状的稳定性，提高精度；或是为了降低塑料的消耗以及满足其他多种要求。第12题:嵌件设计要点 参考答案(1)为了防止塑件应力开裂，嵌件周围的塑料层应有足够的厚度。同时嵌件本身结构不应带有尖角，以减少应力集中。 (2)单侧带有嵌件的塑件，因为两侧的收缩不均匀而造成很大的内应力，会使塑件产生弯曲或断裂。 (3)在压塑或注射成型时，为了防止嵌件受到塑料的流动压力作用而产生位移或变形，嵌件应牢固地固定在模具内。 (4)嵌件设计应尽量采用盲孔或盲螺孔，这样可以在设计模具时采用插入方式解决嵌件的定位(图1-32a)。当嵌件为螺纹通孔时，一般先将螺纹嵌件旋入插件后，在放入模具内定位(图1-32b)。 (5)为了避免鼓胀，套筒嵌件不应设置在塑件的表面或边缘附近。为了提高塑件的强度，嵌件通常设置在凸耳或凸起部分，同时嵌件应比凸耳部分长一些。 (6)为了使嵌件与塑件牢固地连接在起，嵌件的表面应具有止动部分，以防止嵌件移动。第13题:塑件尺寸的大小应考虑什么？ 参考答案塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。在注射成型流动性差的塑料(如玻璃纤维增强塑料)或薄壁塑件时，塑件的尺寸就不能设计过大，否则，塑件就会成型不完善或产生熔接痕而影响塑件质量。此外，注射成型塑件的尺寸要受到注射机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制。第15题:影响塑件尺寸误差的主要因素有哪些？ 参考答案1） 塑料成型收缩率的偏差和波动_前者造成塑件尺寸的系统误差，后者造成偶然误差。 2) 注射模的成型尺寸精度_通常注射模在设计时有一设计精度(公差)，制造则是为了保证其设计精度，另外使用时也会影响设计精度。 3) 塑件所可能出现的最大尺寸误差值 _s=Q+Q+z+a+c_s-塑件所可能出现的最大尺寸误差值； z-成型零件制造误差； a-成型零件安装及配合误差； c-成型零件在使用时的磨损量。 塑件的规定公差值(s)与塑件最大误差值之间的关系是： sS(一般大于0.5mm以上)，如果仍不能满足要求，那就必须采用结构较复杂的先复位机构。第105题:常见先复位机构有几种形式？ 参考答案1)楔形滑块先复位机构 2)摆杆先复位机构 3)杠杆先复位机构 4)偏转杆先夏位机构 5)连杆先复位机构 6)弹簧先复位机构第106题:斜导柱分型与抽芯机构有几种结构形式？ 参考答案1)斜导柱在定模、滑块在动模的结构 2)斜导柱在动模、滑块在定模的结构 3)斜导柱与滑块同在定模的结构 4)斜导往与滑块同在动模的结构第107题:试述斜导柱在动模、滑块在定模的结构特点。 参考答案模具的特点是没有顶出机构，由于斜导柱与滑块上导孔的配合间隙较大(C=l.63.6mm)，使得滑块在分开前，模具先分开一个距离D(D=C/sin)，使型芯从塑件中抽出D距离而与塑件松动，然后靠导孔的外侧将滑块移动而退出塑件，最后用手将塑件取出。这种形式的模具结构简单，加工方便，但需用人工取件，仅适用于小批量的简单模具。第108题:试述斜导柱中斜导柱与滑块同在定模的结构特点。 参考答案只有实现斜导柱与滑块的相对运动才能完成侧抽芯动作。而斜导柱与滑块被同时安装在定模时，要实现二者的相对运动就需要采用顺序分型机构来完成。这种结构形式较为简单，制造方便，适用于袖心力不大的场合。第109题:试述图4118图抽芯机构的动作过程。 参考答案图4118是采用摆钩式顺序分型机构的形式，当抽芯力较大的时候可采用此种结构形式。开模时，由于摆钩8紧紧钩住动模扳11上的挡块12，迫使分型面A首先分开，此时侧型芯滑块1在斜导柱2的作用下开始做抽芯动作，在侧型芯全部抽出塑件的同时，压块9上的斜面使摆钩8按逆时针方向转动而脱离挡块12。当动模继续移动时，定模板10被定距螺钉5拉住，使分型面B分开，塑件由凸模3带出定模，最后由推件扳4推出塑件。 第110题: 试述图4119图抽芯机构的动作过程. 参考答案这种结构一般可以通过推件板推出机构来实现斜导柱与滑块的相对运动，如图4-119所示。侧型芯滑块2安装在推件板4的导滑槽内，开模时侧型芯滑块2与斜导拄3并无相对运动，当推出机构开始动作时，推杆6推动推件板4，使塑件脱离凸模7，与此同时侧型芯滑块2在斜导柱3的作用下离开塑件，完成抽芯动作。第111题:试述斜导往与滑块同在动模的结构特点。 参考答案这种结构由于滑块始终不脱离斜导柱所以滑块不设定位装置。由于斜导柱的总长受定模厚度的制约这种结构只适用于抽芯距不大的场合。第112题:试述弯销分型与抽芯机构的结构特点。_ 参考答案弯销抽芯机构，其原理和斜导柱抽芯机构一样，所不同的是在结构上以矩形断面的弯销代替了斜导柱。这种结构的优点是斜角可以大一些，即在同一个开模距离中，能得到比采用斜导柱大的抽拔距。一般弯销多装于模外，可以减小模板面积，从而减轻了模具重量。在设计弯销抽芯机构时，必须注意弯销与滑块孔之间的间隙要大些，一般在0.5mm左右，否则闭模时可能发生卡死现象。第113题:试述斜滑块分型与抽芯机构的结构特点。 参考答案这种模具的特点是：当顶杆推动斜滑块时，塑件的顶出和抽芯动作同时进行，且滑块的刚性较好，因而滑块的斜角比斜导柱的斜角大些，但一般不大于30º。斜滑块的顶出长度不超过导滑长度的2/3，否则在塑件顶出时，斜滑块容易倾斜，甚至损坏。第114题:为什么斜滑块要考虑止动？ 参考答案斜滑块通常设置在动模部分，并要求制品对动模部分的包紧力大干对定模部分的包紧力。但有时因为制品的特殊结构，定模部分的包紧力大于动模部分，此时，如果没有止动装置，则斜滑块在开模动作刚刚开始之时便有可能与动模产生相对运动，导致制品损坏或滞留在定模而无法取出。第115题:试述斜滑块的止动方法？ 参考答案为了避免这种现象发生，可参照图b)设置斜滑块弹簧止动装置，开模后，弹簧顶销5紧压斜滑块3防止斜滑块与动模分离，继续开模时，制品留在动模上，然后由顶杆1带动斜滑块侧向分型并顶出制品。斜滑块止动还可采用图5-191所示的导销机构，即在斜滑块上钻一圆孔和固定在定模上的导销2呈间隙配合，开模后，在导销的约束下，斜滑块不能进行侧向运动，所以开模动作也就无法使斜滑块与动模之间产生相对运动，继续开模时，导销与斜滑块上的因孔脱离接触，动模内的顶出机构将推动斜滑块佣向分型并顶出制品。第116题:试述机动抽芯机构的特点。 参考答案开模时依靠注射机的开模力，通过传动零件，将活动型芯抽出。机动抽芯机构的优点是抽拔力大，劳动强度小，生产效率高，操作方便，动作可靠，容易实现自动化操作。它的缺点是模具结构复杂，制造较难，制模周期也较长。但这种抽芯机构经济合理，故在生产中应用较广泛。第117题:试述液压汽压抽芯机构的特点。 参考答案活动型芯依靠液压系统或气压系统抽出，近代新型注射机本身就带有这种抽芯装置，使用比较方便。液压抽芯机构具有传动平稳，抽拔力大，拍芯距长等优点，但一般注射机均没有这种装置，因而应用较少。第118题:试述手动分型抽芯机构的特点。 参考答案开模后，由人工将活动型芯或镶块连同塑件一起取出，在模外使塑件与型芯分离，或在开模前依靠人工直接抽拔或通过传动装置抽出型芯。手动抽芯机构的模具操作结构简单，传动平稳，制造方使，制模周期短，但生产效率低，劳动强度大，不能自动化操作，而且抽拔力受到人力的限制，难以得到较大的抽拔力。因此只有塑件生产批量较小或试制性生产，以及因塑件特点的限制无法采用机动袖芯机构时方可采用。第119题:试述手动和机动螺纹塑件脱出机构优缺点。 参考答案塑件的内螺纹是由螺纹型芯成型的，塑件的外螺纹是由螺纹型环成型的，因此带螺纹塑件的脱模机构就是螺纹型芯或螺纹型环的脱出机构。带螺纹塑件的脱模机构可根据塑件的生产批量、塑件形状、模具制造工艺等因素选用。其顶出机构的形式有手动和机动两类。前者模具结构简单，加工方便，但生产效率低，劳动强度大，适用于小批量生产的塑件；后者生产效率高，劳动强度小，但模具结构复杂，加工费时，适用于大批量生产的塑件，并宜于实现自动化生产。第120题:为什么螺纹塑件脱出必须考虑止转机构？ 参考答案螺纹塑件的外形或端面需有防转的花纹或图案，模具同样要有相应的防转机构来保证，当塑件的型腔与螺纹型芯同时设计在动模上时，型腔就可以保证不使塑件转动。但当型腔不可能与螺纹型芯同时设计在动模上时，如型腔在定模，螺纹型芯在动模，模具开模后，塑件就离开定模型腔，此时即使塑件外形有防转的花纹也不起作用，塑件会因在螺纹型芯上和它一起转动，不能脱模。因此在设计模具时要考虑止转机构。第121题:常见强制脱螺纹有哪些？ 参考答案(1)利用塑件的弹性强制脱模 (2)利用硅橡胶螺纹型芯强制脱模第122题:对非强制脱螺纹(旋转式)的模具，其塑件或模具的运动有何要求？ 参考答案要求塑件或模具不管哪一方既回转运动又轴向运动，或者仅一方回转运动而另一方轴向运动均可实现塑件自动脱螺纹。第123题:为什么要有二次(二级)顶出机构？ 参考答案在一般情况下，从模具中顶出塑件，无论是采用单一的或多元件的顶出机构，其顶出动作都是一次完成的。但是由于塑件的形状特殊或生产上自动化的需要，若在一次顶出动作完成后，塑件仍然难于从模具型腔中取出或不能自动脱落时，就需要再增加一次顶出动作才能将塑件顶出模外。对于薄壁深腔或形状复杂的塑件，有时为避免一次顶出塑件受力过大，也采用二次顶出，以分散顶出力，保证塑件质量。这类顶出机构称为二次顶出机构或二级顶出机构。第124题:如何实现二次顶出？ 参考答案二次顶出机构通常是部分或全部脱出元件先共同初始脱出塑件，然后一部分脱出元件停住而另一部分元件继续脱出塑件，或者一部分元件继续脱出塑件，而另一部分元件则以更快的速度超前脱出塑件。第125题:试述弹簧式二次顶出机构的特点。 参考答案采用弹簧实现一次顶出，然后用顶出装置实现二次顶出。这种方法结构简单，装配后所占面积小，缺点是动作不可靠，弹簧容易失效，需要及时更换。第126题:什么情况下需考虑动、定模两侧都设推出机构？ 参考答案在模具设计时，为使推出机构的结构较简单，操作较方便，通常都使塑件留在动模一边以便借助于开模力推出留在动模边的塑件。但在实际生产中往往会遇到一些形状特殊的塑件开模后，这类塑件既可能留在动模一侧也可能留在定模一侧。这时为了能让塑件顺利地脱模，需考虑动、定模两侧都设推出机构。第127题:试述人工取出的点浇口的特点。 参考答案模具结构简单，但是生产效率低，劳动强度大，只适用于小批量生产。为了适应自动化生产的需要，可采用以下办法使浇注系统凝料自动切断和脱落。第128题:浇注系统凝料自动切断和脱落的主要方法有哪些？ 参考答案(1)利用侧凹切断点浇口凝料 (2)利用拉料杆切断点浇口凝料 (3)利用定模推板切断点浇口凝料 (4)利用定模推板切断点浇口凝料第129题:为什么一般注射模都采用冷却系统？ 参考答案一般注射到模具内的塑料温度为200左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。第130题:为什么一般冷却介质采用冷却水？ 参考答案冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水普遍得多，这是因为水的热容量大，传热系数大，成本低，且低于室温的水也容易取得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水通道，利用循环水将热量带走，维持恒温。第131题:冷却系统的基本结构形式有哪些？各有什么特点？ 参考答案1)简单流道式：即通过在模具上直接打孔，并通以冷却水而进行冷却，是最常用的一种形式。 2)螺旋式：使冷却水在模具中产生螺旋状回路，冷却效果较好，但制造比较麻烦。 3)隔片导流式：用于多型芯的冷却。 4)喷流式：主要用在长型芯，在型芯中间装有一个喷水管。冷却水从喷水管喷出，分流向周围冷却型芯壁。 5)导热杆(导热棒)及导热型芯式：主要用于细长型芯。第132题:设计冷却系统时主要考虑哪些方面？ 参考答案1)尽量保证塑件收缩均匀，维持模具热平衡。 2)冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件冷却也就越均匀。 3)水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即水孔的排列与型腔形状尽量相吻合。当塑件壁厚不均匀时，厚壁处水孔应靠近型腔，距离要小。 4)浇口处加强冷却。 5)降低入水与出水的温差。如果入水与出水温差太大，将使模具的温度分布不均匀，尤其对流程很长的大型塑件，料温越流越低。为使整件的冷却速度大致相同，可以改变冷却孔道排列的形式。 6)要结合塑料的特性和塑件的结构，合理考虑冷却水通道的排列形式。 7)冷却水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，影响强度。 8)保证冷却通道不泄漏，密封性能好，以免在塑件上造成斑纹。 9)冷却系统的设计要考虑尽量避免其与模具结构中其他部分的干涉现象。冷却水通道开设时，受到模具上各种孔(顶杆孔、型芯孔、镶块接缝等)的结构限制，要按理想情况设计是困难的。 10)冷却通道的进与出口接头尽量不要高出模具外表平面，即要埋入模板内，以免模具在运输过程中造成损坏。 1l)冷却水通道要易于加工和清理。第133题:为什么浇口处要加强冷却？ 参考答案一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低。因此浇口附近应加强冷却，通入冷水，而在温度较低的外仍只需要通过经热交换后的温水即可。第134题:为什么要进行冷却系统的理论计算？ 参考答案冷却装置的计算就是计算模具的冷却面积，计算冷却分布造成的不同温度分布，以便设计冷却回路，求得恰当的冷却管道直径和长度，满足冷却要求。但是模具的热量有辐射热、通过对流的散热、向模板的传热和由于喷嘴接触的传热等许多因素，因此精确计算是不可能的。第135题:标准模架一般由哪几部分组成？ 参考答案标准模架一般由定模座板(或叫定模板、定模底板)定模固定板、动模固定板、动模垫板(或叫支承板)、垫块(或叫垫脚、模脚、支承块)、动模座板(或叫动模板、动模底板)、顶出固定板、顶出垫板(或叫顶出底板)、导柱、导套、复位杆等组成。另外根据需要，还有特殊结构的模架，如点烧口模架、带推板顶出的模架等。模体中其他部分要根据需要进行补充，如指定位装置、支承柱等。第136题:试述导向机构的作用。 参考答案导向机构的作用是：模具在进行装配和调模试机时，保证动、定模之间一定的方向和位置。导向零件要承受一定的侧向力，起导向和定位的作用。导向机构零件包括导柱和导套等。第137题:试述导向机构的总体设计原则。 参考答案(1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。 (2)根据模具的形状和大小，一副模具一般需要24个导柱。 (3)由于塑件通常留于动模，所以为了便于脱模导柱通常安装在定模。但对于特殊需要的场合，如动模采用推板顶出塑件，推板要由导柱导向时等情况下，导柱安装于动模。 (4)为了保证分型面很好地接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽，一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角。 (5)各导拄、导套及导向孔的轴线应保证平行，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。 (6)在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致损坏成型零件。 (7)当动定模板采用合并加工时，导柱装配处直径应与导套外径相等。 88试述导柱的设计原则。 (1)导柱的工作部分的油槽可以储油以改善导向条件，减少摩擦，但增加了制造成本。对于要求不高的模具，也可不加油槽。 (2)导柱的长度必须比凸模端面的高度高出68mm(，以免在导柱未导正方向之前凸模先进入型腔相碰而损坏。 (3)为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。 (4)导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度。 (5)导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。第138题:试述无导套的导向孔的特点。 参考答案导向孔直接开设在模板上，这种形式的导向孔加工简单，适用生产批量小，精度要求不高的模具。第139题:什么情况下需采用精定位装置？ 参考答案对于精密型或大型模具，以及导向零件需要承受较大侧向力的模具，模具上通常要设计锥面或斜面精定位装置。第140题:试述热塑性塑料热流道注射成型过程。 参考答案热塑性塑料热流道注射成型又称无流道注射成型。这个成型系统中，注射模的浇注系统始终处于熔融的热流道状态，这样塑件脱模后，浇注系统不需脱模，并在