挤出工艺及模具设计(广石化材控专业)复习题.doc

广东石油化工学院四A321集团荣誉出品，版权所有、翻版必究塑料挤出工艺及模具复习提纲1挤出成型模具由几部分结构组成的？答：机头（管材挤出为例1口模和芯棒2，过滤网和过滤板3，分流器和分流器支架4，机头体5，温度调节系统6，调节螺钉） 和定型装置2栅板与过滤器的作用；1.使物料由螺旋运动变为直线运动；2.阻止杂质和未塑化好的物料通过；3.增加料流背压，使制品更加密实。3塑料加工厂进行的挤出造粒大致有哪三种情况？粒料按几何形状不同可分为哪三类？挤出造粒三种情况：色母粒料的挤出生产，改性造粒的挤出生产和废旧塑料回收造粒塑料粒料分为三类：方块料；无规则粒料；圆柱形或近似圆柱形料。4管材挤出成型常用哪几种原料？答：聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、ABS、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚四氟乙烯（PTFE）等5试述挤出成型管材的生产过程有哪些？生产流程：挤出机 机头定径装置冷却装置 牵引装置 印商标装置切割装置扩口 堆放和转储装置等把管材生产用原料经料斗加入挤出机的机筒内。原料在转动的螺杆和机筒温度的作用下，塑化成熔融态；然后，被转动的螺杆等压、等量挤入成型模具；当从定型套被挤出时，已经形成了我们需要的规格形状尺寸的管材坯。定型套与冷却水槽连接，可把管坯冷却固化，使管材的几何形状及尺寸定形。从冷却水槽出来的管材，经牵引机夹紧，送至切割机，按管材要求长度锯断，最后，检验入库。6管材挤出成型常用哪几种挤出机？挤出成型管材怎样选择螺杆直径大小？纵向供料机头挤塑成型，侧向供料机头。选择螺杆直径：选用PVC粒料时，管材横截面积与挤出机螺杆截面积之比约为0.250.40即可；选用PE、PP等流动性好的塑料，管材横截面积与挤出机螺杆截面积之比可大些，可在0.350.4之间。双螺杆挤塑机用于生产塑料管材时，其直径可控制在螺杆直径的45450。7管材挤出成型常用机头有哪几种？特点分别是什么？1.中心供料机头（直通式机头） ：结构简单、料流阻力小、芯模加热困难、定型段较长、熔合纹难消除适用于小口径管材（外定径）；PVC塑料2.侧向供料机头(直角式机头、弯管机头)：结构复杂、成本高、料流阻力大特别适合于内定径的PE、PP、PA等塑料承受内压的管材成型.3.螺旋供料机头 ： 此种机头不需芯模支架，从而完全避免了流痕和流纹。适合于聚烯烃类管材4.筛孔（蓝式）供料机头 ：压力损失低(约712MPa)、比中心供料机头结构更紧凑、更易装卸. 主要用于挤塑成型大型聚烯烃管材. 5、气膜润滑机头： Ryzard Brzoskowski等于1987年创造性提出，流动阻力和挤出膨胀大大降低。适合于薄壁制品挤出6、取向可控的纤维增强管材机头8硬管挤出成型用辅机有哪些？主要作用是什么？塑料硬管挤出辅机一般由定型、冷却装置、牵引装置、切割装置等组成。定型装置：为避免管坯变形，保证管坯均匀一致，圆度好，应立即定径和冷却，使管材温度快速下降，获得所需尺寸。冷却装置：继续冷却管材，使管子尽可能冷却到室温，避免温度上升变形。牵引装置：给由机头出来的已获得初步形状和尺寸的管子提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通告牵引速度调节管子的壁厚。切割装置：根据需要的长度将连续挤出的管材切断。9 牵引机的结构形式有几种？橡胶带式，滚轮式，履带式牵引装置一般有橡胶带式（由一条橡胶传送带和压紧辊组成.用压紧辊将管子压到橡胶传送带上，靠二者之间的压紧力所产生的摩擦力来牵引管材.压紧力可以调节。这种形式的牵引装置对直径较大的管子的牵引力显得不足，一般适于小直径的管子和容易蹭破的以及容易压塌的薄壁管子。由于其皮带容易安装和撤离，维护是容易的），滚轮式（由25对上下牵引滚轮组成，下面的轮子为主动轮，上面的轮子为从动轮，可以上下调节。由于滚轮和管子之间是点或线接触，往往牵引力不足。一般用来牵引管径为100毫米以下的管子）。履带式（由两条或多条单独可调的履带组成，均匀地安装在管子的周围。履带上有一定数量的夹紧块,它们都做成凹形或带有一定角度,以增加施加径向力的面积,减少管子局部被压坏的危险。牵引力大,速度调节范围宽,与管材接触面积大,管子不易变形，不易打滑，这对薄壁管子很重要。结构比较复杂，维修困难，主要用于大直径和薄壁管子的牵引。）10.掌握管材压缩比、拉伸比的概念；管材定径方法有哪三种；答：压缩比是机头和多孔板相接处最大进料截面积与口模和芯棒的环隙截面积之比，反映出塑料熔体的压实程度。低粘度塑料占=410高粘度塑料占=2560；管材的拉伸比是口模和芯棒的环隙截面积与管材成型后的截面积之比管材定径方法有1压缩空气外定径，2真空外定径3内定径10 .塑料板（片）材有哪些品种？有哪些用途？塑料板(片)材的品种有：结构和形状分：单层板与多层板、平板与波纹板、发泡与不发泡板、复合板；根据塑料的软硬程度分：硬板(包括工业板材、装饰板材以及透明板材）和软板（透明板与不透明板）。塑料板(片)材用途：制作化工、医药和食品用容器，各种罐类的防腐衬里，电绝缘板；建筑业用隔壁板、棚板、地板、防水用瓦棱顶板等。在许多地方可替代钢板、铝板、铜板、木材板等材料。11. 塑料板（片）材的生产方法及特点是什么？成型方法原材料产品厚度/mm特点挤出成型法热塑性塑料0.0220设备简单，成本低，板材冲击强度大，薄厚均匀性差压延成型法PVC0.090.8设备庞大，维修难，板材冲击强度低，产量大，薄厚均匀性好层压成型法HPVC和热固1.050设备庞大，价贵，板材易分层，板材光洁度好，表面平整浇铸成型法PMMA1.02.00板材光滑平整透明度，抗冲击能力高，间歇生产，劳动强度大流涎成型法醋酸纤维0.020.3片材光学性能好，厚度均匀，产量低，设备投资大12. 塑料板（片）材挤出成型模具怎样选择？塑料板（片）材机头的类型？板片材机头为什么要设阻流器或阻流棒？类型：(1)支管式机头 特点：机头内有一个与模唇口平行的圆筒形槽，可贮存一定量的料，起分配物料和稳压作用，使料流稳定，以便均匀地将物料挤出。一般生产宽幅板材(2)鱼尾型机头结构特点这种机头流道形状如鱼尾，其构型特点是结构简单，无死角，物料易流动，但纵向较长，扩张角一般为80。一100。，较为笨重，一般只用于生产较窄幅板材。(3)衣架式机头结构特点衣架机头的流道形状似衣架。它具有圆形筒槽，其槽由深变浅，截面积从中间往两侧逐渐缩小，这使料流压力均匀，存料量少。因其流道的扩张角一般为160。一170。，减小了机头的纵向尺寸，增加了幅宽，所以衣架式机头能生产2000mm以上宽幅的板(片)材。衣架机头设有分流区，阻流区和两道滞料区。阻流块可用调节螺栓调节其位置，以改变流道截面积，实行局部流量控制。在阻流区前后设置的两道滞料区，使机头内的料流压力更平稳，流速趋于一致。上模唇可调，以挤出成型不同厚度的板(片)材。(4)分配螺杆机头 突出特点是可以消除物料在机头内的滞留现象，特别适合于流动性差、粘度大、热稳定性不好的聚氯乙烯厚板的挤出。由于挤出均匀，机头压力低，生产宽幅板材时沿横向的物理性能差异较小，且连续生产，调换品种颜色较容易。通过调节模唇间隙和改变分配螺杆的转速，可生产厚度相差较大、不同规格的板材。这种机头的缺点是物料由圆周运动突变为直线运动，使制件表面易出现波浪形痕迹。而且机头结构复杂，若使出料均匀，流道与模唇的制造比较精细困难，成本较高。设置阻流棒目的用来调节流量，限制模腔中部塑料熔体的流速，从而使板材厚度均匀。阻流器的作用是增大物料在型腔中部的阻力，使物料沿机头全宽方向流速均匀一致。限制模腔中部塑料熔体的流速阻塞棒是一根横在料流通道内可上下移动的金属棒，可用螺栓调节，达到增大或减小料流阻力目的。13. 塑料板（片）材挤出成型生产用哪些附属设备？塑料板(片)材挤出成型生产用附属设备，从塑料板(片)材挤出生产线上我们看到，需用附属设备有：三辊压光机、冷却辊组、切边装置、牵引机、切割机和输送装置。如果是生产波纹板，在三辊压光机后面需加波纹成型辊；如果是生产贴面板，要加面膜的放卷装置；如果是生产软质的片材，需加片材的卷取装置。14.三辊压光机的结构组成和作用是什么？三辊压光机的三根辊筒怎样布置？冷却辊组的功能及作用有哪些?三辊压光机，由设备的名称即可知道，它主要零件是由三根辊筒组成、三根辊筒的转动工作由直流电机驱动。经过两级蜗杆传动减速后带动旋转。三辊压光机在板(片)材成型模具前，在距模唇口大约50100mm位置。三辊压光机的作用是把从成型模具中挤出的板(片)坯形经过三辊压光机的牵引，修整压光和降温，把板(片)材冷却定型，然后输送给冷却传导辊再进一步降温：布置：三辊压光机中三根辊筒的位置安排方式有多种，常见布置方法如下图中三辊布置，以（a）（b）布置方式最常用。这种结构形式，固定三根辊筒的两侧机架结构简单、辊筒对制品的压光修整效果也较好，但对板材成型产生弯曲应力较大。为了增大操作空间，生产较宽幅板时，多采用（b）型布置。图中的（c）（d）（e）形式布置，设备布置紧凑，工作时稳定性好，但三滚筒固定侧板机架结构较复杂，给机械加工增加一些难度15.塑料棒材的概念；生产塑料棒材的主要原料？塑料棒材是指实心的规则形状的异型棒材，通常将实心的圆形、半圆形、正方形、矩形、三角形、菱形、多边形、T形等型材都称为实心棒材生产棒材的原料主要是工程塑料，如PA、POM、PC、ABS、PSU、PPO等。用玻璃纤维增强的塑料棒材的强度较高。RPVC、PE、PP、PS也可用来成型棒材。RPVC、ABS等非结晶型塑料挤出成型棒材较容易，但PA、POM等结晶型塑料挤出成型棒材则较为困难，16. 塑料棒材挤出成型时应特别重视什么问题? 棒材冷却定型模与管材冷却定型模的不同之处？什么是棒材生产的制动装置？了解棒材挤出机头。重视棒材中心的冷却问题棒材冷却定型模与管材冷却定型模的不同之处:棒材的冷却定型模与机头之间要紧密相连，这之间还要加隔热垫圈。棒材的冷却定型模夹层不要设置抽真空的结构，全是通冷却水。棒材冷却定型模的直径应该稍大于棒材直径，大多少要根据收缩率来计算。棒材的冷却定型模应该短些。棒材的冷却定型模的进口与出口直径误差应该严格控制，出口处的直径只允许比进口大0.51.0mm。为了有好的传热效果，棒材的冷却定型模最好用铜制造，用钢镀铬抛光也行。棒材冷却定型模的内部应十分光滑。制动装置棒材的制动装置就是挤管的牵引设备，只是在挤棒中牵引速度低于挤出速度，不起牵引作用，而是起阻力作用，故称之为制动装置。棒材的制动装置应能在001-05mmin的低速下准确、稳定地操作，应无级变速，以选用履带式牵引机为宜棒材的挤出机头：塑料挤塑成型棒材模通常有两种结构类型。(1) 带有分流锥的棒材模(见图)图61带有分流梭的棒材模 1一口模；2一分流锥；3一模体；4一支架； 5一挤塑机；6一螺杆；7一栅板口模前端有阳螺纹(或法兰)和水冷定径套相联接。其结构特点是，在流道中心设有一形状似鱼雷体的分流锥。平直部分的口模，应光滑并具有一定的长度，以有利于棒材的外观和质量的提高。(2)无分流锥的棒材模(见图)没有芯棒和分流器，机头阻力较小，必须增加机头阻力，使物料进入冷却定型模处的压力为12MPa左右。 (Z)17. 了解塑料异型材的概念、分类。塑料异型材主要品种有哪些？常用原材料是什么？概念：其断面形状除了圆管、薄膜、板材及棒材等这些有固定形状的塑料制品外，其他复杂截面形状的塑料挤出制品称为异型材。分类：1）封闭中空异型材2）半封闭异型材3）开放式异型材4）实心异型材5）复合异型材主要原料：PVC，其他还有PE、PP、PC和ABS等18.挤出成型塑料异型材常用哪几类挤出机？塑料异型材机头有哪几种？掌握孔板式挤塑模、多级式挤塑模、流线型挤塑模各自所具有的优缺点和适用情况。单螺杆挤出机、双螺杆挤出机，1）流线型机头优点：操作费用低，流道无死角，无滞流点塑件质量好；缺点：机头加工困难，成本高。适用于大批量生产或加工热敏性塑料。（其中分段式流线型比整体式机头的加工要容易，但是成型质量劣于整体式） 2）孔板式机头优点： 结构简单，成本低，制造快，调整及安装容易。缺点：流道有急剧变化，物料流动不好。容易形成局部物料滞流和流动不完全的死角。适用于聚烯烃、SPVC制品的成型3）多级式机头 优点：简单方便，缺点：流道急剧变化物料流动性不好，但不适合加工热敏性塑料19.异型材生产线所用辅机有哪些？异型材挤塑模口模尺寸设计时应注意的问题？辅机：定型装置，牵引装置，切割装置；口模设计：异型材口模，其中心到周边各点的距离是不等的；因为距离不等就造成剪切应力大小不同，所以，离模膨胀的程度也就不同。另外，异型材的收缩与管材也有明显的区别异型材的收缩特点是在不同的方向上有不同的收缩。20.电缆料及电线电缆生产工艺流程是什么？线缆挤出模的类型？挤压式包覆模和套管式包覆模的工作原理区别？ 类型：1.挤压式包覆模(用于电线包覆成型) 2.套管式包覆模区别：挤压式包覆模是将塑料在口模内包覆在芯线上，套管式包覆机头是将塑料挤成管，在口模外包覆在芯线上21.塑料丝生产工艺流程及所需主要设备有哪些？生产工艺包括：挤出、成型、拉伸、热定型、卷绕。设备：挤出机、机头、冷却水箱、牵伸设备、热处理设备及卷绕装置组成22.挤出流延薄膜生产工艺流程是什么？上料T型口模流延挤出气刀吹贴1#冷却辊骤冷2#冷却辊冷却测厚仪电晕处理牵引切废边卷取产品检验包装树脂经挤出机熔融塑化，从机头通过狭缝式模口挤出，浇注到冷却辊筒上，使塑料急剧冷却，然后再加热、拉伸、卷取。23.塑料薄膜生产的成型方法有哪些？了解塑料板材、片材、薄膜的区别。挤出吹塑法、压延成型法和流延成型法；平片状塑料中0.25mm厚度以下的为薄膜。0.251mm厚度的为片材。大于1mm厚度的为板材。24.常用的吹塑薄膜挤出机头结构类型有哪些？什么是吹胀比？芯棒式机头、螺旋式机头、旋转式机头、十字架式机头、共挤出复合机头吹胀比是指吹胀后的膜管直径与机头环形模口直径之比25.挤出吹塑生产薄膜用的平挤上吹法、平挤下吹法、平挤平吹法各有什么特点？区别有哪些？平挤上吹法特点：整个膜管挂在上部已冷却的坚韧段上，牵引稳定，可得到厚度范围和幅宽范围较大（D=10m）的薄膜；设备占地面积小，但厂房要高；热空气向上，影响冷却效果。平挤下吹法特点：牵引方向与热气流方向相反，有利于薄膜的冷却，生产线速度较高；膜泡靠自重下垂而进入牵引辊，引膜容易；整个泡管挂在未冷却定型的塑性段上，牵引不稳定，易将膜管拉断；设备安装位置高，不便维修。平挤平吹法特点：引膜容易、操作方便、辅机结构简单；但占地面积大，膜管自重下垂，薄膜厚度不均。吹塑薄膜工艺流程区别特点平挤上吹法平挤下吹法平挤平吹法优点泡管温度占地面积小易生产折径大、厚度大的薄膜。有利于薄膜冷却生产效率高十余黏度小的原料，薄膜透明要求高。水平机头，结构简单易引膜，操作方便吹胀比可较大。缺点对厂房要求高薄膜冷却不利不适于黏度小的物料挤出机架高，操作不方便不适于生产较薄薄膜占地面积大不适于生产折径大的薄膜不适于黏度小的原料适用原料聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚偏二氯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯适用产品加工折径大的薄膜加工薄膜厚度范围宽适于加工黏度小的原料，透明度要求高的薄膜产品小折径薄膜厚度适中26. 了解吹塑薄膜的冷却装置和所用辅机。冷却定型装置作用:将来自风机的冷风沿膜泡周围均匀地定量定压定速地吹向薄膜，使其冷却定型。形式有：普通风环、双风口减压风环、负压效应风环、冷却水环牵引装置：成型、定型好的膜管，被牵引辊以恒定的速度向上牵引，经人字板展平，最后进入牵引辊辊隙而被压紧，成为连续的双层薄膜被送入卷取装置。（人字板作用：稳定膜泡，使薄膜进一步冷却并逐渐将圆筒形的薄膜折叠成平面状。作用：牵引、拉伸薄膜，使挤出物料的速度与牵引速度有一定的比例即牵引比，从而达到塑料薄膜所应有的纵向强度。牵引辊作用：牵引、拉伸薄膜，使挤出物料的速度与牵引速度有一定的比例即牵引比，从而达到塑料薄膜所应有的纵向强度。）导向辊与展平辊，作用避免冷却粘连，防止薄膜收缩使其松弛。卷取装置（表面卷取、中心卷取）27.中空吹塑成型工艺方法有哪四种？挤吹和注吹的区别？1、挤出吹塑 2、注射吹塑3、拉伸吹塑 4、多层吹塑挤吹：管状型坯的挤出 将型坯引入对开的模具内并夹紧 向型坯内通入压缩空气（压力一般为0.270.50MPa）吹胀型坯 保压、冷却、定型并排出制件内的压缩空气 开模取出制件.挤吹：直接挤出空心型坯进入预定模具里闭合，直接通入压缩空气，使用一套模具挤出吹塑可用来生产各种形状和尺寸的容器，尤其适合生产带肩的和偏口的瓶子。而这些容器用注射吹塑法就不能有效地制作。注吹：吹塑的型坯用注塑工艺加工而成（最主要区别），移到吹塑模加热通入压缩空气成型，要使用两套模具，生产小型瓶子效率高，精度高，质量好，模具成本比挤吹高挤塑模1挤出机头的作用是将挤出机挤出的熔融塑料由（ ）运动变为（ ）运动，并使熔融塑料进一步塑化。A A螺旋、直线 B慢速、快速 C直线、螺旋 D快速、慢速2机头的结构组成是（ ）。C A过滤板、分流器、口模、型芯、机头体 B过滤板、分流器、型腔、型芯、机头体 C过滤板、分流器、口模、芯棒、机头体 D推出机构、分流器、口模、芯棒、机头体3挤出机头应使熔体沿着流道（ ）地流动，机头的内表面必须呈光滑的（ ）。D A快速、流线型 B慢速、直线型 C快速、曲线型 D均匀平稳、流线型4机头内径和过滤板外径的配合，可以保证机头与挤出机的（ ）要求。B A同心度 B同轴度 C垂直度D平行度管材模1口模主要成型塑件的（ ）表面，口模的主要尺寸为口模的（ ）尺寸和定型段的长度尺寸。D A内部 内径 B外部 外经 C内部 外经 D外部 内径2分流器的作用是对塑料熔体进行（ ），进一步（ ）。C A分流 固化 B分流 成型 C分层减薄 加热和塑化 D分层减薄 成型3管材的拉伸比是指（ ）在成型区的环隙截面积与管材截面积之比。D A分流器和分流器支架 B机头体和芯棒 C定径套 D口模和芯棒4管材从口模中挤出后，温度（ ），由于自重及（ ）效应的结果，会产生变形。 C A较低 热胀冷缩 B较高 热胀冷缩 C较高 离模膨胀D较低 离模膨胀棒材模1棒材挤出成型机头的结构简单，与管材挤出成型机头基本相似，其区别是模腔中没有（ ），只有（ ）。C A芯棒 分流器 B分流器 芯棒 C芯棒 口模 D口模 分流器2由于棒材截面积比管材（ ），因而机头阻力（ ）。B A小 大 B大 小 C小 小 D大 大3为了（ ）机头内的压力，机头内流道应具有（ ）的作用。 D A减小 减压阀 B减小 阻流阀 C增加 减压阀 D增加 阻流阀4为了（ ）棒材通过定径装置时的流动（ ），定径套内孔要制成一定的斜度。B A增加 压力 B减少 阻力 C增加 阻力D减小 压力吹膜机头1吹塑法就是由挤出机头挤出塑料管坯，同时从机头中心（ ）吹涨。 B A抽真空 B通入压缩空气 C加热D冷却 2口模与芯棒的单边间隙（ ），机头内的成型压力（ ），挤出速度就慢。 D A小 大 B小 小 C大 大 D大 小3调节风环中风量的（ ），可以控制薄膜的（ ）。 C A速度 速度 B温度 厚度C大小 厚度 D温度 速度平缝模板材与片材挤出机头，主要由（ ）组成。D A鱼尾式机头 B支管式机头 C螺杆式机头 D以上全是2机头的进料口内部逐渐由（ ）过渡成