塑料成型工艺与模具设计复习要点

1、一、塑料的组成塑料是以树脂为基础，再加入用来改善其性能的各种添加剂制成的。塑料在一定的温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成形为具有一定形状和尺寸的塑料制件。1树脂（主要为合成树脂）是塑料的主要成分，它联系和胶粘着塑料中的其它一切组成分，并决定塑料的类型和性能。塑料之所以具有流动性，就是树脂赋予的。2填充剂是塑料中另一重要的但并非必要的成分。它在塑料中既有增量（降低塑料的成本）作用，又有改性作用，对塑料的推广和应用起了促进作用。填充剂的种类如下。粉状填充剂：木粉、纸浆、大理石粉、滑石粉、云母粉、石棉粉、高岭土、石墨、金属粉等等；纤维状填充剂：棉花、亚麻、石棉纤维、玻璃纤维、炭纤维、硼纤维、金属

2、须等等；层状填充剂：纸张、棉布、石棉布、玻璃布、木片等等。3增塑剂常用的有甲酸脂类、磷酸脂类和氯化石蜡。4稳定剂提高树脂在热、光、氧和霉菌等外界因素作用时的稳定性，阻缓塑料变质。常用的有硬脂酸盐、铅的化合物、及环氧化合物等等。5润滑剂其目的是改进塑料流体的流动性，减少或避免流体对设备和模具的摩擦、粘附，降低塑件表面粗糙度。常用的有硬脂酸及其盐类。6着色剂无机颜料、无机颜料、染料。7固化剂使树脂具有体型网状结构，成为较坚硬和稳定的塑料制件。常用的有六亚甲基四胺、乙二胺等等。另外还有为特殊需要加的添加剂，如：发泡剂、阻燃剂、防静电剂、导电剂、导磁剂等等。常用塑料1聚乙烯（PE) 无毒、无味、成乳白

3、色，耐热、绝缘性好，有一定机械强度但不太高，表面硬度差。主要用途：塑料管、塑料板、塑料薄膜、软管、塑料瓶、绝缘零件、包覆电缆、承载不高的齿轮、轴承等等。2聚丙烯（PP）无色、无味、无毒，不吸水、光泽好、易着色、外观似聚乙烯但比它更透明，屈服强度、抗拉强度、抗压强度、硬度、弹性都比聚乙烯好，但在氧、光、热的作用下极易解聚、老化，所以必须加防老化剂。主要用途：做各种机械零件、水、蒸汽、各种酸减等的输送管道等等。3聚氯乙稀（PVC）插座、插头、凉鞋、雨衣、人造革等等。4聚苯乙烯（PS）绝缘材料、包装、玩具等等。5丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）齿轮、轴承、把手、管道、电机外壳、汽车上的很多零件、食

4、品包装容器、玩具等等。6酚醛树脂（PF）热固性材料。刚性好、变形小、耐热、耐磨。主要用途：齿轮、轴瓦、电器外壳等等。7氨基塑料（UF、MF）电话机等外壳、餐具、茶具等等。8环氧树脂（EP）封装各种电子元件、配以石英粉可以浇注各种模具、各种产品的防腐涂料。二、塑料的分类1热塑性塑料热塑性塑料是由可以多次反复加热而仍具有可塑性的合成树脂制得得塑料。聚乙烯、聚氯乙稀、ABS等等均属于这类塑料。2热固性塑料热固性塑料是由加热硬化（再加热，也不再软化，不再具有可塑性）的合成树脂制得得塑料。酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等等均属于这类塑料。三、塑料的性能密度小、质量轻。比强度(b/)和比刚度(E/)高。化学

5、稳定性好。电气性能优良。减摩、耐磨和自润滑性好。成型和着色性能好。多种防护性能：除防腐外，塑料还具有防水、防潮、防透气、防振、防辐射等。耐热性差、受载荷易蠕变、老化现象。影响收缩率的因素有塑料品种、塑件结构、模具结构、成形工艺条件。2流动性它将影响成型工艺的参数，如成型温度、压力、周期，模具浇注系统的尺寸及其结构参数、塑件的最小壁厚等等。影响流动性的因素主要有温度、压力、模具结构（浇注系统形状、尺寸、布置、冷却系统的设计、模具的表面光度等等）。3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。4吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。5热敏性当料温增高塑料就易发生变色、降解、分

6、解，分解会产生单体、气体、固体等副产物。1、注射成型一般用于热塑性塑料的成型。压缩模塑主要用于热固性塑料成型2、挤出成型时，在挤出过程中，塑料加压方式有连续加压和间断加压两中，因此，挤出成型工艺可分为连续和间断两种。3、注射时，模具型腔充满之后，需要的一定的保压时间。4根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行塑后处理，常进行退火和调质处理。12注射模塑最主要的工艺条件，即“三要素”是压力、时间和温度。18、注塑模塑过程需要控制和压力有塑化压力和注射压力29、注射机按塑化方式分为柱塞式螺杆式两种，其中螺杆式注射机塑化效果好。30、对于小型的塑件常采用嵌入式多型腔组合凹模，各单个凹模常采用冷挤压、电加

7、工、电铸、或超塑成型等方法制成，然后整体嵌入模板中。31、注射模塑成型完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模。32、压注模浇注系统由主流道、分流道、浇口、反料槽等组成。33、塑料一般是由树脂和添加剂组成。34、塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、增强塑料。35、注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积36、塑料成型方法的种类很多，有注射成型,压缩成型及挤出成型等。38、在注射成型中应控制合理的温度，即控制料筒、喷嘴和模具温度。39、注射模塑过程需要控制的压力有塑化压力和注射压力。简答6.塑件镶入嵌件的目的是什么？答：塑件镶入嵌件的目

8、的是提高塑件局部的强度，硬度，耐磨性，导电性，导磁性等，或者是增加塑件的尺寸和形状稳定性，或者是降低塑件的消耗。7.注射成型的特点？答：注射成型的特点是成型周期短，能依次成型外形复杂，尺寸精密，带有嵌件的塑料制件；对各种塑料的适应性强；生产效率高；产品质量温度，易于实现自动化生产。所以广泛应用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用高，不适合单件及批量较小的塑料制件生产。8.简述注射成型原理。答：将颗粒状态及粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具行腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具行

9、腔所赋予的形状，然后开模分形获得成型塑件，这样就完成了一次注射循环。9.注射成型过程分为几个阶段？答：完整的注射成型过程包括加料，加热塑化，加压注射，保压，冷却定型，脱模等工序。10.模具在设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行那些方面的校核（从工艺，合模部分参数方面来考虑）？答：应对注射机最大注射量，注射压力，锁模力进行校核以及对装模部分相关尺寸，开模行程，顶出装臵进行校核。注射模浇注系统由主流道、分流道口、浇口、冷料穴组成。11、注射模由什么部件组成？答：注射模的种类很多，其结构与塑料的品种，塑件的结构和注射的种类等很多因素有关，一般情况注射模是由成型零部件，浇注系统，导向部件。温度

10、调节系统，排气系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的空或凸台，注射模还包括侧向分形与抽芯机构。12、塑件设计的原? 答：a. 满足使用要求和外观要求；b. 针对不同物理性能扬长避短；c. 便于成型加工；d. 尽量简化模具结构13为什么塑件要设计成圆角的形式？答：塑件的尖角部位在成型时会产生应力集中，当受到冲击振动时易开裂（4分）；塑件设计成圆角，不仅避免产生应力集中，提高了塑件强度，还有利于塑件的充模流动（3分）同时模具型腔对应部位亦呈圆角，这样使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高模具的坚固性（3分）。14热塑性塑料与热固性塑料的区别是？（8分）答案：a、成型前热塑性塑料与热固性塑料

11、分子都为线形。成型后热塑性塑料分子为线形，热固性塑料分子为体形b、在成型过程中，热塑性塑料只发生物理反应，热固性塑料主要发生化学反应。c、固化时，热塑性塑料需要冷却，热固性塑料需要加热。d成型为制品后，热塑性塑料制品可溶可熔，热固性塑料不溶不熔。e热塑性塑料可以回收利用，热固性塑料不能回收利用。15.浇注系统设计应遵循的基本原则：(1)了解塑料的成型性能； (2)尽量避免或减少产生熔接痕； (3)有利于型腔中气体的排出； (4)防止型芯的变形和嵌件的位移；(5)尽量采用较短的流程充满型腔；(6)流动距离比和流动面积比的校核。 16、为什么说塑件的壁厚不能过小或过大？塑件壁厚最小值应以满足塑件在

12、使用时要求的强度和刚度，并能使塑料熔体顺利充满整个型腔为限。a、壁厚过小，因流动阻力极大，因而成型形状复杂或大型塑件困难。b、壁厚过大，不但塑料用得多，而且制件易出现内部空孔，外部凹陷缺陷，成型周期延长。17. 模具温度及其调节具有什么重要性？温度控制系统有些什么功能？答案：模塑成型工艺过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件质量。模具设置的温控系统，应使型腔和型芯的温度保持在规定的范围之内，并保持均匀的模温，以便成型工艺得以顺利进行，并有利于塑件尺寸稳定、变形小、表面质量好、物理和机械性能良好。18.分型面的设计（选择）原则P110：(1)分型面应选在塑件外形最大轮

13、廓处 (2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 (3)分型面的选择应保证塑件的精度要求 (4)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 (5)分型面的选择要便于模具的加工制造 (6)分型面的选择应有利于排气。19.合模导向装置的作用P174。答：（1）定位作用 模具闭合后，保证动、定模或上、下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。（2）导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模或上、下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件的损坏。（3）承受一定的侧向压力 以保证模具的正常工作20.分流道设计应注意的事项P116：（1）使其以平稳的流态均衡的分配到各个型腔，尽量减少流动过程中的热量损失与

14、压力损失（2）分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道的长度等因素来 确定。（3）分流道的长度要尽可能短，且弯折少，一边减少压力损失和温度损失。（4）分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1.6m左右 。（5）分流道在分型面上的布置形式 与型腔在分型面上的布置形式密切相关一、塑料成型工艺（一）注射成形2.注射机的主要作用1）加热熔融塑料，达粘流态；2）在一定压力和速度下将塑料注入型腔；3）注射结束，进行保压与补缩；4）开模与合模动作；5）顶件3特点及应用注射成型具有生产周期短；生产效率高；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品；易实现全自动化生产；但设备

15、和模具造价高。它是热塑性塑料成型的一种主要方法，目前热固性塑料也有使用的。4成型工艺（1）成型前准备检查原材料质量和湿度、设备和模具；（2）注射过程加料塑化注射（充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却、脱模）（3）塑件后处理退火（放在热液体介质和热空气循环箱中静置一段时间目的消除内5 应力）、调湿（将刚脱模的制件放在热水中，目的防止塑件氧化注射成型过程分为几个阶段 完整的注射成型过程包括加料、加热塑化、加压注射、保压、冷却定型、脱模等工序。5注射成型工艺参数（1）温度料筒温度喷嘴温度模具温度（2）压力塑化压力注射压力（3）时间（成型周期）注射时间（充模、保压时间）、模内冷却时间、其它时间（开模、脱

16、模、喷涂脱模剂、安放嵌件和合模时间）（二）压缩成型压缩成型原理：将松散的固态成型物料直接加入到模具中，通过加热和加压方法使其熔融塑化，然后根据型腔形状进行流动成型，最终经过固化转变成为塑件。成型特点及应用塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。模具是在塑件最终成型时才完全闭合。压力通过凸模直接传给塑料有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件。操作简单，模具结构简单。5没有浇注系统，料耗少可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。6生产周期长、效率低。工人劳动强度大、较难实现自动化、

17、不易成型复杂形状的塑件。（三）压注成型与压缩成型相比，塑料在进入型腔前塑化，因此，能生产外形复杂、薄壁或厚度变化较大、带有精细嵌件的塑件；塑件质量好、生产周期短、生产率高，但模具结构复杂、塑料浪费大、后处理修理工作量大，有浇口痕迹，工艺条件严格，操作难度大。压注成型主要用于热固性和批量小的热塑性塑料制件的生产。（四）挤出成型挤出成型能连续成型、生产量大、生产率高、成本低、塑件几何形状简单、模具结构简单。用于成型热塑性和部分热固性塑料制件的生产。1 什么是塑料的收缩性，影响塑料收缩性的基本因素有哪些？ 塑料自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特性称收缩性。由于这种收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩造成的，而且还与各种成型因素有关，因此成型后塑件的收缩称为成型收缩。 影响收缩率的主要因素包括：1.塑料品种 2.塑件结构3.模具结构4.成型工艺 2 什么是塑料的流动性？影响塑料流动性的基本因素有哪些？ 塑料熔体在一定的温度、压力下填充模具型腔的能力称为塑料的流动性。影响塑料流动性的因素主要有：1.物料温度 2.注射压力 3.模具结构 3 什么叫应力开裂，防止应力开裂的措施有哪些？ 有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外