塑料成型工艺习题与答案

1、假塑性流体 ：由于曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为，所以称这种流动为假塑性流动，具有假塑性流动行为（切力变稀）的流 体称为假塑性流体。宾汉塑性流体 ：流体的流动只有当剪切应力高至一定值后才发生塑性流动。表观粘度不随剪切速率变化 膨胀性流体 ：“切力增稠”现象起因于剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成，引起阻力增加，这一过程并伴有体积 胀大，因此称这种流体为膨胀性流体。流动取向 ：聚合物熔体或溶液中的大分子、链段或其中几何形状不对称的团体粒子在剪切流动时沿流动方向的取向。拉伸取向 ：聚合物在收到外力拉伸时，大分子链段或纤维、微晶等结构单元沿受力方向的取向。单轴取向 ：取向

2、的结构单元只朝一个方向。双轴取向 ：取向的结构单元同时朝两个方向。拖曳流动 ：流体流动的管道或口模的一部分以一定速率和规律进行运动时，聚合物随管道或口模的运动部分产生流动。均向成核 ：纯净聚合物中由于热起伏而自发生成晶核的过程，在此过程中晶核密度是连续上升的。异向成核 ：不纯净的聚合物中某些物质 （成核剂杂质或加热时决定完全熔化的残余结晶） 起晶核作用成为结晶中心， 引起晶体生长的过程， 过程中晶核密度不发生变化。静态结晶 ：聚合物在等温条件下的结晶。动态结晶 ：聚合物在不等温条件下，且受到外力（拉应力，剪切力，压应力）作用下的结晶。退火：在Tg Tm范围内对制品进行热处理，加速聚合物的后结晶

3、过程。 淬火：将聚合物加热到一定温度，随即在水和油中急速冷却，很快冻结大分子链段运动，以防止结晶。 收敛角 ：结构单元排列方向与流动方向或拉伸方向之间形成一定的角度。膨胀比 ：挤出物最大直径与出口端的直径之比。螺杆压缩比 ：压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比，表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数，压缩 比愈大塑料受到的挤压作用愈大。主流道 ：指紧接喷嘴到分流道之间的一段流道，与喷嘴处于同一轴心线上。喷嘴 ：是连接料筒和模具的重要桥梁。 分流道 ：是主流道和浇口之间的过渡部分。 冷料井 ：是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集喷嘴端两次注射之间所产生的冷料，从而防止分

4、流道或浇口的堵塞。 浇铸成型（静态浇注） ： 浇铸也称铸塑。是指在常压下将树脂的液态单体或预聚体灌入大口模腔，经聚合固化定型成为制品的成型方法。 搪塑：搪塑又称为涂凝成型或涂凝模塑，主要用于溶胶塑料 （糊塑料 ）的成型。差压成型 ：先用夹持框将片材夹紧，并置于模具上，然后用加热器进行加热，当片材已被热至足够温度时移开加热器，并立即抽真空或通 入压缩空气加压，这时由于在受热软化的片材两面形成压差，片材被迫向压力较低的一边延伸和弯曲，最后紧贴于模具型腔表面，取得所 需形状，经冷却定型后，即自模具底部气孔通入压缩空气将制品吹出，经修饰后即为制品。覆盖成型 ：与差压成型不同的是成型模具为阳模真空成型

5、：又称为差压成型吹胀比 ：制品的尺寸和型坯尺寸之比，亦即型坯吹胀的倍数称为吹胀比。牵引比 ：膜管通过夹辊时的速度与模口挤出管坯的速度之比。 滚塑：滚塑成型工艺亦称旋转成型、回转成型。该成型方法是先将塑料加入到模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的 塑料在重力和热的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，经冷却定型而制得塑料制品。离心浇铸 ：离心浇铸是将原料加入到高速旋转的模具中，在离心力的作用下，使原料充满模具，再经物理或化学处理硬化定型而成为制品 的作业。流延浇铸 ：将热塑性塑料溶于溶剂中配成一定浓度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上

6、（一般为无接缝的不锈钢带 ） ，通过加热使溶剂蒸发而使塑料硬化成膜，从基材上剥离即为制品。嵌铸：又称封入成型，是将各种非塑料物件包封到塑料中间去的一种成型技术。它是在模型内预先安放经过处理的嵌件，然后将浇铸原料 倾入模中，在一定条件下固化成型，嵌件便包裹在塑料中。压延效应 ：在压延过程中，热塑性塑料由于受到很大的剪切应力作用，因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用，使生成的薄膜在物 理机械性能上出现各向异性，这种现象称为压延效应。收敛流动 ：当聚合物在截面尺寸变小的管道中流动或粘弹性流体从管道中流出，流体中的流线不能保持相互平行的关系。离模膨胀 ：被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大。这

7、种现象称为巴拉斯效应（Barus Effect ），也称为离模膨胀。端末效应：聚合物流体经贮槽或大管进入小管时，在入口端需先经一段长为Le的不稳定流动的过渡区域，才进入稳流区Ls，称此现象称为入口效应也成为端末效应。30. 注射吹塑芯棒的功能是什么答：芯棒的作用：充当阳模，成型型坯输送型坯到吹塑模具加热保温吹气通道31. 挤出中空吹塑的型坯温度对挤出吹塑的影响。 答：压型坯温度：影响中空制品的表观质量，纵向壁厚均匀性，生产效率。32. 压延成型的原理是什么有何工艺特点 答：延成型原理：压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力，使粘流态物料多次受到挤压和延展作用，成为具有一定宽度和厚度的 薄层

8、制品的过程。这一过程表而上看只是物料造型的过程，但实质上它是物料受压和流动的过程。工艺特点：压延成型具有较大的生产能 力，可连续生产，也易于自动化，较好的产品质量，还可制取复合材料、印刻花纹等。但所需加工设备庞大，精度要求高、辅助设备多； 同时制品的宽度受压延机辊筒最大工作长度限制。33. 压延成型的工艺流程是什么 答：压延成型的工艺流程：捏合塑化供料压延牵引刻花冷却定型输送切割卷取34. 影响压延产品质量的因素有哪些答：受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响。（1）压延机的操作因素：辊温、辊速、速比、辊距与存料量。（ 2）原材料因素：树脂、助剂、塑化。 （ 3）设备因素（ 4）冷却定型

9、阶段影响因素。35. 用四辊压延机压延薄膜时各辊筒间为什么要保持一定的温差速比 答：因为在压延过程中，受热熔化的物料由于与辊间的摩擦和本身的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热会是塑料发生降解。38.说出热成型的工序和五种热成型的方法。 答：工序：片材的夹持片材的加热成型冷却脱模。五种：差压成型，覆盖成型，柱塞助压成型，回吸成型，对模成型双片热成型。3. 简单解释“鲨鱼皮症”和“熔体破裂”现象。 答：“鲨鱼皮症“和“熔体破裂”主要特征是挤出物周向具有凹凸不平的波纹，但这些波纹并不影响挤出物的内部结构。4. 热固性塑料模压制品表面起泡或鼓起的原因和处理方法。 答：热固性塑料模压制品表面起泡或鼓起的原

10、因：塑料没有充分干燥，温度过高、压力不够；处理方法：将塑料进行干燥或预热后再加入 塑膜；适当调节温度；增加压力；延长模压时间；将塑料进行预压或用适当的分配方式使有利于空气的逸出，对疏松状塑料，宜将塑料堆 成山峰状；改进加热装置6. 为什么聚合物加热和冷却不能有太大的温差 答：聚合物为热的不良导体，如果在加热时有太大的温差，可能出现局部过热分解，内部温度还很低，形成塑化不均匀现象。冷却时，温 差太大，表面冷却凝固，内部冷却收缩时会产生很大的内应力。8. 什么是增塑剂简述其增塑机理。增塑剂的塑化效果通常用什么指标来表示试举出4种PVC常用的增塑剂具体名称。答：增塑剂通常是对热和化学试剂都很稳定的一

11、类有机化合物。降低分子间的作用力，使具有强极性基团的聚合物易于挤出或压延等 成型。非极性增塑剂通过聚合物一增塑剂间的溶剂化作用，增大分子间距离，从而消弱它们之间的作用力。相容性、效率邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯9. 为什么原料要干燥？答：原料中的水分或从外界吸收的水分会影响挤岀过程的正常进行和制品质量，较轻时会使制品岀现气泡、表面晦暗等缺陷，同时使制品的物理机械性能降低；严重时会使挤岀无法进行。因此使用前应对原料进行干燥，通常控制水分含量在0.5%以下。10. 次成型，二次成型分别包括哪些成型工艺答：一次成型：压缩模塑、挤岀模塑、注塑模塑、铸塑、压延、泡沫塑料。二

12、次成型：双向拉伸薄膜、中空吹塑、热成型。11. 模压工序是什么答：模压工序：加料一闭模一排气一固化一脱模一吹洗模具一后处理。12. 玻璃纤维有哪些类型？答：有碱玻璃纤维，无碱玻璃纤维，长玻璃纤维。13. 说明挤出机机头和口模的组成及作用。答：机头和口模的组成：过滤器，多孔板，分流器（分流器支架），口模，模芯，机颈。机头的作用：熔体由螺旋运动变成直线运动，均匀导入口模，还产生必要的压力，使塑料易于成型，所得制品密实。口模的作用：熔体在口模中流动时取得所需形状。14. 挤岀机的螺杆分为几段，各有什么作用各段长度分配的依据是什么答：（1）加（送）料段（固体输送理论）；作用：对料斗送来的塑料进行加热，

13、同时输送到压缩段。塑料在移动过程中，一般保持固体 状体。压缩段（迁移段、过渡段）；作用：对加料段送来的料起挤压和剪切作用。进一步压实物料，使物料由固体转为熔融体，并排除 物料中的空气。均化段（计量段）：（熔体输送理论）；作用：将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压作用下进一步搅拌塑化均匀，并定量定压地通过机头口模挤岀成型。15. 聚合物流体在挤岀螺杆槽中的流动可分为哪几种流动，对挤岀机的流率（挤岀量）有什么影响答：正流（拖曳流动）:（是由物料受机筒的摩擦拖曳引起的）。产量增加。逆流：（方向与正流方向相反），引起产量减小。横流（环流）:（由垂直于螺棱方向的分速度引起使物料在螺槽内产生翻转运动。对

14、生产能力没有影响，但能促进物料的混合、搅拌）对产量无影响。漏流:（由机筒与螺棱间隙处形成的倒流。方向沿螺杆轴方向，并由机头向后。引起产量减小。16. 说明挤出成型工艺过程。答：挤岀成型工艺：物料干燥一成型一制品的定型与冷却一制品的牵引一后处理一包装。17. 说明管材挤岀的成型工艺，挤岀管如何定径。答：配料T捏合T挤岀T定径T冷却T牵引T切割T扩口。外径定型在管状物外壁和定径套内壁紧密接触的情况下进行冷却而实现的。从 设在多脚架的一个支架和芯棒内的连通孔向管端或管内封塞，使管内维持比大气压力较大而又恒定的压力。也有在套管上沿圆面上钻一排 小孔用真空抽吸使管状物紧贴套管。内径定型在管状物内壁和定径

15、套外壁紧密接触的情况下进行冷却而实现的。将定径套的冷却水管从芯 棒处伸进，必须使用偏移式机头。21. 移动螺杆注射机和单螺杆挤岀机各由几个系统组成他们成型的关键部分分别是哪一个系统这个系统是由哪些部分组成的其组成部分在 结构和功能上有何不同答：注射系统：加料装置、料筒、分流梭和柱塞、螺杆、喷嘴。挤岀系统：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模。螺杆 注射机的螺杆形式与结构与挤岀机螺杆相似。注射螺杆的长径比L/D较小，约在1015之间，压缩比较小，约为 22.5;与挤岀机螺杆比较，注射螺杆的均化段长度较短，螺槽较深（约深 15%25%）；但螺杆加料段长度则较长；同时螺杆头部呈尖头形，挤岀螺杆

16、为圆头或鱼 雷头形。与挤岀螺杆的作用相比，注射螺杆只起预塑化和注塑两个作用，对塑化能力、压力稳定以及操作连续性和稳定性能的要求没有挤 岀螺杆那么严格。注塑螺杆可旋转和前后移动，完成对塑料塑化、混合和注塑的作用22. 试分析注射成型过程中快速充模和慢速充模各有什么利弊答：快速充模，不仅会将空气带入成型物内，而且由于模底先被熔体填满，使模腔内空气难以排岀，未排岀的空气被热熔加热和压缩成高 温气体后，会引起熔体的局部烧伤和降解，这不仅会降低制品的表观质量，而且还是制品岀现微裂纹和存在较大内应力的重要原因。慢速 充模，可避免湍流流动充模引起的各种缺点，若控制得当可得到表观和内在质量均比较高的制品。28

17、. 什么是模具注射模具的作用是什么简要描述注射模具的基本结构。答：利用本身特定形状，使塑料（或聚合物）成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具。作用：在塑料成型加工中，赋予塑料 以形状，给与强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，使它成为有用的型材（或制品）。基本结构：浇铸系统、成型零件、结构零件。2.取向对聚合物性能的影响。答：非结晶聚合物：取向方向拉伸强度、伸长率、冲击强度增大、垂直于取向方向强度下降。结晶聚合物：韧性、弹性上升，强度、密度上升，伸长率下降。取向方向：单轴取向：各向异性；双轴取向：各向同性。制品：热收缩率与取向度成正比。玻璃化温度Tg上升。7. 混合的机理是什么答：混合

18、、捏合、塑炼都属于塑料配置中常用的混合过程。在这三种混合过程中，混合和捏合是在低于聚合物的流动温度和较缓和的剪切 速率下进行的，混合后的物料各组分本质基本上没有什么变化，而塑炼是在高于流动温度和较强的剪切速率下进行的，塑炼后的物料中各 组分的化学性质或物理性质上会有所改变。扩散、对流、剪切。扩散作用靠各组分之间的浓度差推动，使各组分由高浓度向低浓度迁移。对流作用是物料在相互占有的空间内流动， 它需借助外力的作用。剪切作用是利用剪切力达到混合作用，它特别适合粘流态聚合物19. 什么是注塑周期，注塑周期由哪两个循环组成，并具体说明。答：完成一次注塑过程所需的时间称注射周期或称总周期。注射时间：充模

19、时间（柱塞或螺杆前进时间）；保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置的时间）；闭模冷却时间：（包括柱塞后撤或螺杆转动后退）的时间；完成一次注塑过程所需的时间称成型周期。注射周期 包括锁模装置的一次循环和注射装置的一次循环组成。锁模装置的循环：闭模，开模，顶岀，取岀制件。注射装置的循环：预塑化，注射 充模，保压冷却定型。5. 产生熔体破裂的主要原因是什么，有哪些影响因素答：在流动中，中心部位的聚合物受到拉伸由于它的粘弹性在流动中产生了可恢复的弹性形变，形变程度随剪切速率的增大而增大，当 剪切速率增大到一定程度时，弹性形变到达极限，熔体再不能承受更大的形变了，于是流线发生周期性断开，造成破裂。由于熔体与

20、流 道壁之间缺乏粘着力，在某一临界切应力以上时，熔体产生滑动，同时释放岀由于流经口模而吸收的能量。能量释放后及由于滑动造成的“温升”，使得熔体再度粘合。由于这种“粘一滑”过程。流线岀现不连续性，使得有不同形变历史的熔体段错落交替地组成挤岀物。影 响因素：临界剪切应力或临界剪切速率、聚合物、分子量和分子量分布、模具的材质、口模的进口区流线型化。20. 说明注塑成型过程压力的作用。注塑过程由哪几个过程组成。答：压力的作用：1.推动料筒中塑料向前端移动，同时使塑料混合和塑化，柱塞（或螺杆）必须提供克服固体塑料粒子和熔体在料筒和喷 嘴中流动所引起的阻力 2.充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对塑料的

21、流动阻力，并使塑料获得足够的充模速度及流动长度，使塑料 冷却前能充满型腔。3.保压阶段注射压力应能压实模腔中的塑料，并对塑料因冷却而产生的收缩进行补料，使从不同的方向先后进入模腔 中的塑料熔为一体，从而使制品保持精确的形状，获得所需的性能；注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。（考填空）36. 浇铸成型工艺具有哪些特点包括哪些成型方法答：塑料在铸塑过程中一般不需加压，故不需要加压设备；塑模的强度要求也较低；所得制品大分子取向低，内应力小，质量较均匀；对 制品的尺寸大小限制也较少；生产周期长及制品尺寸准确性较差。成型方法：静态铸塑、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑等42.挤岀

22、成型工艺中提高固体输送的主要途径是什么答：（1）螺杆直径不变时，增大螺槽宽度（2）减小聚合物与螺杆的摩擦系数fs （3）增大聚合物与料筒的摩擦系数fb （4）减小螺旋角b（5）从工艺角度上考虑送料段料筒和螺杆的温度疏松、粉状的热塑性塑料烧结在一起。化学法：发泡气体是通过混合原料的某些组分在过程中的化学作用而产生。23. 料筒温度、模具温度、注射压力、保压时间对制品的生产和质量有何影响 答：料筒温度：塑料的温度是由料筒控制的，所以料筒的温度关系到塑料的塑化质量。模具温度的影响：模具温度影响塑料熔体充模时的 流动行为，并影响制品的性能。注射压力：注射压力推动塑料熔体向料筒前端流动，并迫使塑料充满模

23、腔而成型，所以它是塑料充满和成 型的重要因素。注射周期（保压时间） ：成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率，生产中应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期 中各时间。在整个成型周期中，冷却时间和注射时间最重要，对制品的性能和质量有决定性影响。18. 挤出机生产能力受何因素影响如何提高挤出机的塑化质量答：转速的影响：Q随着N的增加而增大，N不变时，Q随 P增大而降低。螺槽深度的影响： P较低时，Q随螺槽深度的增加而增大， 宜选用深螺槽螺杆； P较大时，Q随螺槽深度的增大而降低，宜选用浅深螺槽螺杆。均化段长度的影响：均化段长度较大时，Q受口膜阻力的影响较小，挤出量 Q的变化较小。口模的影响（阻力）

24、：口模的截面尺寸大，口模的平直部分短，口模阻力小，机头微小压力波动，Q受到较大变化，影响制品质量。粘度：Q与物料的粘度无关。因为粘度减小使P也减小。27. 保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么实现在保压期内往模腔中补料的必要条件是什么 答：使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品。保持对塑料的压力，使模腔中的熔体得到压实和成型，并缓慢地向模腔中补压入少 量塑料，以补充塑料冷却时的体积收缩，降低收缩和克服制品表面缺陷。实现在保压期内往模腔中补料的必要条件是：（1）注射结束后料筒前端还应有一定量的熔体（常称料垫） 。（2）喷嘴和浇道系统中没有被冷凝的料堵塞，而且从料筒到模腔的通道能允许熔体通

25、过。29. 常用吹塑成型方法有哪几种，各自有何特点 答：根据管坯成型方法不同分类：挤出吹塑：生产方法简单，产量高，精度低，应用较多；注射吹塑：精度高，质量好，价高，适于批量大产品。根据成型工艺不同分类：普通吹塑、拉伸吹塑：产品经拉伸，强度高，气密性好。挤出拉伸吹塑（简称挤拉吹 ） ；注射拉伸吹塑 （ 简称注拉吹 ） ；根据管坯层数不同分类：单层吹塑、多层吹塑：综合性能好，生产复杂，适于包装要求高的产品包 装。37. 说明搪塑成型和蘸浸成型的工艺过程，说明的差别是什么 答：搪塑成型过程：先将糊料注入模具，将模具油浴加热，之后排出未胶化的材料，再将模具放入加热炉，后取出水冷却，拔出成形品。 蘸浸成

26、型过程：将阳模浸人装有糊塑料的容器中，然后将模具慢慢提出，即可使表面蘸上一层糊塑料，通过热处理和冷却后即可从阳模上 剥下中空型的制品，用有机溶胶和塑性溶胶。差别：搪塑设备费用低，易高效连续化生产，上艺控制也较简单，但制品的壁厚和质量的准 确性比较差；蘸浸与搪塑大体相似，但所用模具为阳模。24. 注射模塑时制品出现制品溢边、制品有气泡的原因。答：制品溢边： 1.料筒、喷嘴及模具温度太高 2.注射压力太大，锁模力不足 3.模具密封不严，有杂物或模板弯曲变形 4.模腔排气不良 5.原 料流动性太大 6.加料量太多；制品有气泡： 1.塑料干燥不良，含有水分、单体、溶剂和挥发性气体 2.塑料有分解 3.

27、注射速度太快 4.注射压 力太小 5.模温太低、充模不完全 6.模具排气不良 7.从加料端带入空气25分析充模不满、收缩率大、表面凹陷的原因。答：充模不满： 1.料筒、喷嘴及模具温度偏低 2.加料量不够 3.料筒剩料太多 4.注射压力太低 5.注射速度太慢 6.流道或浇口太小，浇口数目 不够，位置不当 7.模腔排气不良 8 注射时间太短 9.浇注系统发生堵塞 10.原料流动性太差；收缩率大：原料的收缩率大；保压时间太短； 浇口太小；温度太低不能很好补料；表面凹陷： 1.加料量不足 2.料温太高 3.制品壁厚或壁薄相差大 4.注射及保压时间太短 5.注射压力不够6. 注射速度太快 7.浇口位置不

28、当 41冷却速率、应力、成核剂如何影响结晶 答：冷却速率：聚合物从 Tm 以上降低到 Tg 以下的冷却速度，实际上决定了晶核生成和晶体生长的条件，所以聚合物加工过程能否形成 结晶，结晶速度、晶体的形态和尺寸都与熔体冷却速度有关。应力：聚合物在纺丝、薄膜拉伸、注射、挤出、模压和压延等成型加工过程 中受到高应力作用时，有加速结晶的倾向。成核剂：促进结晶的固体物质，大大加快聚合物结晶速度。 26.热塑性塑料注塑制品内为什么总有一定程度的聚合物大分子取向取向对注塑制品的力学性能有何影响 答：聚合物熔体以层流方式流动时，在速度梯度的作用下，卷曲的长链大分子会逐渐沿流动方向舒展、伸直、进行取向。与此同时，

29、由于 流动中的熔体温度都比较高，分子链的热运动剧烈，故解取向过程也在进行。因此，流动过程中所能达到的大分子取向程度，由取向和解 取向二者的相对优势所决定。由于速度梯度是外加应力引起的，在外部剪切应力停止作用或减小后，已取向的长链大分子将通过链段的热 运动继续进行解取向。制品内取向结构的分布，与熔体在充模时的非等温流动持性和模腔内的压力分布有关。1）在注塑制品的横截面上，取向度最大的地方并不是表层，而是距表层不远的次表层。2）轴向纵断面上，模腔长度方向上取向度最高的点，不是在靠近浇口处，而是在与浇口有一段距离的点上。取向度最高的点，往往也是被流入模腔的熔体最先填满的横截面。从这一点到浇口和到模腔底部的取向度 都逐渐减小。40.泡沫塑料有哪几种发泡方法、简单叙述这些发泡方法。答：机械法：用强烈的搅拌将空气卷入树脂