塑料成型工艺与模具设计

1、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。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。 塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类。 在注射成型时为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件在开模时留在动模上。塑料一般是由树脂和添加剂组成。 塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。压缩成型主要用来成型热固性塑料件。排气是塑件成型的需要，引气是塑件脱模的需要。 注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。 凹模其形式有整体式和组合式两种类型。 导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。 树脂分为天然树脂和合成树脂。 注射模塑最主要的工艺

2、条件，即“三要素”是压力，时间和温度 卧式注射机 SX-Z-63/50 中的 50 表示锁模力为（ D ） A、500 cm B、50 cm C、50kN D、500kN 注射机料筒温度的分布原则是什么 （ A ） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 热塑性塑料在常温下，呈坚硬固态属于（ A ） A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 下列不属于塑料模失效形式的是（ D ） A、变形 B、断裂 C、磨损 D、冷却 凹模是成型塑件（B ）的成型零件 A、内表面 B、外表面 C、上端面 D、下端面 球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )

3、内容 A、大平面 B、孔 C、键槽 D、轮廓 下列不属于注射模导向机构的是（ D ） A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 主流道一般位于模具中心位置，它与注射机的喷嘴轴心线（ D ） A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合 下列不属于推出机构零件的是（ C ） A、推杆 B、复位杆 C、型芯 D、推板 压缩模具中凸模的结构形式多数是（ B ）的，以便于加工制造。 A、不锈钢 B、整体式 C、工具钢 D、组合式以下属于天然树脂的是（ A ） 。 A、松香 B、环氧树脂 C、聚乙烯 D、PVC 下列不属于塑料模具结构零件的作用的是（ D ） A、装配 B、定位 C、安装 D、成型 下列不属于

4、稳定剂的是： D ,A、光稳定剂 B、热稳定剂 C、抗氧剂 D、树脂  （ ）的作用，除了用其顶部端面构成冷料穴的部分几何形状之外，还 负责在开模时把凝料从主流道中拉出。 （ C ） A、推杆 B、冷料穴 C、拉料杆 D、型腔 多型腔模具适用于（ B ）生产 A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 1 任何模具上都不需设有冷却或加热装置。 （×） 2 同一塑料在不同的成型条件下，其流动性是相同的。 （×）3 同一塑件的壁厚应尽量一致。 （）4 对于吸水性强的塑料，在成型前不需要进行干燥处理。 （×）5 在注射成型中，料温高，流动性也大。 （）

5、6  一副塑料模可能有一个或两个分型面， 分型面可能是垂直、 倾斜或平行于合模方向。 （）7 移动式模具绝对不需要具备轻型易搬的特点。 （×） 8 推杆截面形状最多的是圆形，其原因是便于加工和装配。 （) 9 填充剂是塑料中必不可少的成分。 （×） 10 为了保证塑件质量和胜利出模，推杆数量应越多越好。 （×）11 所有的塑料制件都可以使用强制脱模。 × ） 12 注塑机锁模力不足时，容易发生制品飞边现象。 （ × ） 13 注塑机额定注射量大于制品及流道所需塑料质量即可。 × ） 14 设计加强筋时没有任何特殊要求。 （&

6、#215;） 15 当分流道较长时，其末端也应开设冷料穴。 （）16 浇口的截面尺寸越大越好。 （×） 17 水敏性强的塑料成型前不需要干燥。（×） 18 注射成型时，为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件留在动模上。（) 19 注射成型工艺包括成型前的准备、注射过程和塑件的后处理。（)20 尺寸较大的模具一般采用4个导柱；小型模具通常用2个导柱。（） 溢料间隙：塑料不会外溢的最大间隙。比容：单位重量的松散塑料所占有的体积。 压缩率：松散塑料的体积与同重量塑料的体积之比。调湿处理：将聚酰胺类的制品放入热水或热溶液中的处理方法。 退火处理：松弛受到应力作用的聚合物分子链，消

7、除内应力的处理方法。 流动比是指熔体流程长度与流道厚度的比值。 吹胀比是指塑件最大直径与型坯之比，主要表示为塑件径向最大尺寸和挤出机机 头中模尺寸之间的关系。冷料穴用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。延伸比在注射拉伸吹塑成型中，塑件的长度与型坯的长度之比叫延伸比。浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。无流道浇注系统特点是模具的主流道和分流道都很粗大，因此在整个注射过程中，靠近流道壁部的塑料容易散热而冷凝，形成冷硬层，它起着绝热作用，而流道中心部位的塑料仍保持熔融状态， 从而使熔融塑料能通过它顺利地进入型腔，达到连续注射而无需取出流道凝料的要求。 热流道

8、注射模不受塑件盛开周期的限制，停机后也不需要打开流道板取出流道凝料，在开机后只需要接通电源重新加热流道达到所需温度即可。 侧向分型抽芯机构当塑件上具有内外侧孔或内、 外侧凹时， 塑件不能直接从模具中脱出。此时需将成型塑件侧孔或侧凹等的模具零件做成活动的，这种零件称为侧抽芯，当塑件脱模前先将侧型芯从塑件上抽出，然后再从模具中推出塑件。 完成侧型芯抽出和复位的机构就叫做侧向分型与抽芯机构。 抽芯距是指侧型芯从成型位置推至不妨碍塑件推出时的位置所需的距离。 起始抽芯力是将侧型芯从塑件中抽出时所需的最初瞬间的最大抽出力。 定距分型拉紧机构模具中用来保证模具各个分型面按一定的顺序打开的机构叫做定距分型拉

9、紧机构。 联合推出机构实际生产中，有些塑件结构十分复杂，采用单一的推出机构容易损坏推坏塑件或者根本推不出来，这时就往往要采用两种以上的推出方式进行推出，这就是联合推 出机构。 二级推出机构是一种在模具中实现先后再次推出动作，且这再次动作在时间上有特定顺序的推出机构。 双推出机构在动、定模上都设置推出机构的叫做双推出机构。 塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。降解（或裂解）聚合物成型常常是在高温和应力作用下进行的。因此，聚合物分子可能由于受到热和应 力的作用或由于高温下聚合物中微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用而导致其相对分子质量降低

10、，使聚合物的大分子结构发生化学变化。通常把相对分子质量降低的现象称为降解。脱模斜度为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时，必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，在模具上即称为脱模斜度。分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。平衡式分流道指从主流道到各个型腔的分流道，其长度、截面形状和尺寸均对应相等。非平衡式分流道是指主流道到各个型腔的分流道的长度可能不是全部对应相等，为了达到各个型腔均衡进料同时充满的目的，一般把浇口开成不同尺寸。 “热流道”指在注射成型的整个过程中，模具浇注系统内的塑料一直保持在熔融状态，即在 注射、成型、开模、脱模等各

11、个阶段，浇注系统内的塑料熔体并不冷却和固化。压缩空气成型是借助压缩空气的压力， 将加热软化的塑料板压入型腔而成型的方法。片材吹塑成型将压延或挤出成型的片材再加热，使之软化，放入型腔，闭模后在片材之间吹入压缩 空气而成型出中空塑件。 分型面将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分， 这些可以分离部分的接触表面分 开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面。 冷坯法是将注射好的型坯加热到合适的温度后再将其置于吹塑模中进行拉伸吹塑的成型方法。 注射模成型时的排气通常由哪几种方式进行？ 答： 1）利用配合间隙排气 2）在分型面上开设排气槽排气 3）利用

12、排气塞排气 4）强制性 排气 分型面选择的一般原则有哪些？ 答：首先，必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面，这是确保塑件能够脱出模具而必 须遵循的基本原则。此外还应遵循以下几个基本原则： 塑料的成型特性有哪些？ 答：流动性、收缩性和收缩率、比容和压缩率、结晶性、挥发物含量、相容性、热敏性、固化、熔体破裂、熔结痕、内应力、制品的后处理。 避免降解通常可以采取哪些措施： 答：严格控制原材料的技术指标，使用合格的原材料；使用前对聚合物进行严格干燥； 确定合理的加工工艺和加工条件；使用剂，根据聚合物性能。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

13、冲击振动时易开裂， 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，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，提高了模具的坚固性。 模具加热系统中电加热通常采用电阻加热法，其加热方式有哪几种？ 答(1)电阻丝直接加热; (2)电热圈加热; (3)电热棒加热; 压注模主要包括几个以下部分？ 答： （1）加料腔和压料柱（2）成型零部件，例如型芯、型腔、镶块、螺纹成型零件等； （3） 合模导向机构；（4）推出机构；（5）侧向分型抽芯机构；（6）加热系统。反料槽作用？ 答：使熔体集中流动，增大熔体进入型腔的速度。 热塑性塑料在工艺性表

14、现在哪些方面？答：1）流动性：塑料熔体在一定温度与压力作用 下充填模腔的能力 2)收缩性：一定量的塑料在熔融状态下的体积比其固态下的体积大，说 明塑料在成型及冷却过程中发生了体积收缩 3）热稳定性：塑料在受热时性能上发生变化的 程度。4)吸湿性：塑料对水分的亲疏程度 5）相容性：两种或两种以上不同品种的塑料在熔 4 融状态不产生相互分离的能力。 什么是塑料的流动性？影响流动性的因素有？答：流动性：塑料熔体在一定温度与压力 作用下充填模腔的能力，影响因素：成型温度、压力、模具浇注系统的尺寸及其它结构参数 聚合物结晶、取向和硬化不足对塑料性能分别有哪些影响？ 答：聚合物结晶：是聚合物中形

15、成具有稳定规整排列分子链的过程，影响：结晶引起聚合物 的体积收缩会使成型后的塑件发生翘曲，严重地影响塑件质量，还能使塑件表面致密，从而 使表面粗糙度降低。 聚合物的取向： 聚合物大分子及其链段在应力作用下形成的有序排列过 程。影响：它使材质呈明显的各向异性，玻璃化温度升高，使结晶型聚合物的密度和结晶度 提高。 简述聚合物降解的实质及种类：聚合物在热、力、氧、水和辐射等外界因素的作用下， 或者在成型过程中往往会发生降解化学反应，降解是聚合物大分子断链、交联、改变结构或 侧基的化学反应过程，分为:热降解、应力降解、氧化降解、水降解。注射成型原理：利用塑料的可挤压性与可模塑性，先将松散的粒状或粉状成

16、型物料从注 射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化， 使之成为粘流态融体， 然后在柱塞或螺杆的高 压推动下， 以高流速通过机筒前端的喷嘴注射入温度较低的闭合模具中， 经过一段保压冷却 定型时间后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。 注射成型前的准备工作有：1)成型前的准备（对成型物料进行外观检验，对其工艺性能 进行测试，对于某些容易吸湿的塑料成型前进行充分的干燥，等等；2）注射成型过程（包 括加料、塑化、注射、冷却、和脱落）3)制件的后处理：如退火调湿处理等等。 压缩成型过程分哪几个阶段：1)成型前准备：预热、预压。2)压缩成型过程：嵌件的安 放、加料、合模、排气、固化脱模

17、。3）压后处理：模具的清理、后处理。 简述压缩成型原理：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。 塑件为什么要设计脱模斜度？其大小取决于什么？ 答：是为了使制品易于从模具内脱出，因此设计时必须保证制品的内外壁具有足够的斜度， 以确保塑件脱模。大小取决：1）在满足制品尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可 取得大一些， 这样有利于脱模。）在塑料收缩率大的情况下应选用较大的脱模斜度热塑性 塑料的收缩率一般比热固性塑料大，故脱模的斜度也相应大一些。3）：制品壁厚较大时， 成型时收缩量大，应选用较大的脱模斜度。4）：对于

18、较高、较大的制品，应选用较小的脱 模斜度。5）：对于高精度的制品，应选用较小的脱模斜度。6）：只有制品高度很小时才允 许不设脱模斜度。7）：制品内表面的脱模斜度设计要比外表面小。8）：取斜度的方向一般内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。 加强筋的作用：增加塑件强度和避免塑件变形翘曲。加强筋不应设计的过厚，一般应小 于该处的壁厚， 否则对应壁上会产生缺陷。 加强肋必须有足够斜度， 肋的底部应呈圆弧过渡。 加强筋以设计的矮一些、多一些为好。塑件中嵌入嵌件的目的是什么？ 答： 塑料制品中嵌入嵌件的目的是增强制品的局部的 强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等，或

19、者是为增加制品尺寸及形状的稳定性，或者是为降低塑料的消耗。 金属嵌件设计应遵循的基本原则：1）嵌件应尽可能采用圆形或对称 形状;2) 嵌件周围的壁厚应足够大；3）金属嵌件嵌入部分的周边应有倒角；4)嵌件在模具 内应可靠定位；5）嵌件自由伸出的长度不宜超过其定位部分直径的两倍；6）成型带嵌件的 塑件会降低生产效率，嵌件尽可能不用。传递成型与压缩成型相比较具有的优缺点。 答：优点：1）传递成型能生产外形复 杂、薄壁或壁厚变化很大、带有精细嵌件的塑件;2）塑料在模具内的保压硬化时间较短，缩 短了成型周期， 提高了生产效率；3）塑件的密度和强度也得到提高；4）塑件精度容易保证， 5 表面粗糙度也较低

20、缺点；1）传递多用的模具结构要复杂些；2)传递成型塑料浪费较大 3)塑件因有浇口痕迹，使修整工作量增大；4）工艺条件较压缩成型要求更严格，操作难度大影响塑料制件精度的因素是什么？ 答：1）模具成型部件的制造误差；2）模具成型 零件的表面磨损；3)由于塑料收缩率波动所引起的塑料制品的尺寸误差；4）模具活动成型 部件的配合间隙变化引起的误差；5）模具成型部件的安装误差。 浇注系统的作用是什么？注射模具浇注系统由哪些部分组成？浇注系统的设计原则是什 么？ 答：浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴至型腔之间的进料通道。其作用是将 塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、轮廓

21、清晰、表面 光洁、尺寸精确的塑件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 浇注系统时应注意以下原则：1）：应考虑成型塑料的工艺特性。2）：浇口位置、数量的设 计要有利与熔体的流动，避免产生湍流、涡流、喷射等现象，有利于排气；设计时应预先分 析熔接痕的位置及对塑件质量的影响。3）：应尽量缩短熔体到型腔的流程，以减少压力损 失。 4）：避免高压熔体型芯和嵌件的冲击，以防止型芯的变形或嵌件的位移。5）：尽量减少浇 注系统冷凝料的产生，减少原材料的损耗。6）：浇口的设置要便于冷凝料的去除，不影响 塑件的外观。 模具标准化的意义？ 答：1）设计人员能摆脱大量重复的一般性设计，

22、能专心于创新设计，解决模具中的关键技 术问题；2)能使用 CADCAM 等先进技术；3）提高模具设计和制造水平，提高模具质量；4） 缩短制模周期，降低成本，节约金属。 浇口设计的作用和浇口位置的选择原则是什么？ 答：作用是： 调节、 控制料流速度、补料时间，防止倒流及在多型腔中起着平衡进料的作用。 选择原则：1） 应避免引起熔体破裂；2)浇口应设置在塑件最大壁厚处；3)应有利于排气；4） 有利于减少熔接痕和提高熔接痕强度；5）防止型芯变形；6）考虑塑件的收缩变形及分子取 向；7）应考虑塑件的外观 点浇口有哪些优缺点？ 答：优点为 1）由于浇口非常小，显著提高熔体的剪切速率，

23、使熔体的粘度大为降低，有利 于充模；2）熔体经过小浇口时由于剧烈的摩擦生热，熔体温度升温，熔体的粘度再次下降， 使熔体的流动性更好；3）由于浇口很小，便于塑件与冷凝料的分离，有利于自动化生产； 同时，小浇口在塑件上留下的痕迹很小，有利于修整；4）由于点浇口模具多了一块分流道 板， 所以可以较自由地选择浇口位置。 对于大投影面积或易于变形的塑件， 可采用多点进料， 以便于提高塑件的成型质量；而一模多腔的，易实现各型腔的平衡进料。其缺点：1）采用 6 点浇口时， 为了能取出浇注系统冷凝料， 模具必须使用双分型面的结构或单分型面热流道结 构，费用较高；2）不适合粘度高和对剪切速率不敏感的塑料熔体成型

24、；3）不适合厚壁或壁 厚不均匀的塑件成型；4）成型时需较高的注射压力。压铸模（传递模）的类型及特点？ 答：传递成型对于热塑性塑料和热固性塑料制品均 适应，但由于热塑性塑料固化需要冷却，所以必须对模具进行周期性的升温和降温，生产周 期长，模具容易热疲劳，导致使用寿命降低，故当前传递成型主要用于生产热固性塑料制品 传递成型与压缩成型比较有以下优点：1）塑件质量好，硬化时间较短，生产效率高 2）塑 件高度方向的尺寸精度高，分型面处飞边很薄，便于去除。3）适于成型带嵌件、精度要求 较高，形状复杂的塑件。缺点:1)由于浇注系统的存在而浪费了原料，小型塑件更突出；2） 模具结构较压缩模复杂，成型

25、压力高，操作较麻烦。压铸模为何要设排气槽？答：压注时由于在极短时间内需将充满型腔，不但需将型腔内气体迅速排出模外，而且需要 排除由于聚合作用产生的一部分分子（气体），因此开设排气槽。从排气槽溢出少量前锋冷 料，提高塑料熔接强度。从分型面排气槽溢出的少量塑料与制品连接在一起，可在后加工时 去除挤出模具包括什么？用于什么成型？其作用是什么？答：挤出成型是将固态塑料在一定温度和压力条件下熔融、塑化，利用挤出机的螺杆旋转加 压， 使其通过特定形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续型材的过程， 挤出成型方法 几乎适用于所有的热塑性塑料及部分热固性塑料。 一般挤出成型模具包括机头和定型模， 机 头作用：

26、 是挤出塑料制件成型的主要部件， 它使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线 运动， 并进一步塑化， 产生必要的成型压力，保证塑件密实。定型模的作用：通常采用冷却、 加压或抽真空的方法，将从口模中挤出的塑料形状稳定下来，并对其进行精整，从而得到截 面几何形状和尺寸精确、表面光滑的塑料制件。 挤出头的设计原则：1）正确选用机头形式；2）将塑料熔体的旋转运动转变成直线运动， 并产生适当压力；3）机头内的流道呈光滑的流线型；4）机头内应有分流装置和适当的压缩 区；5）机头成型区应有正确的截面形状；6）机头内最好设有适当的调节装置；7）应有足 够的压缩比；8）机头结构紧凑，利于操作；9）合理选择材料。

27、 管材挤出机头的设计典型结构有:1 直通式挤管机头；2）直角式挤管机头；3)旁侧式挤 管机头；4）微孔流道挤管机头。一模多腔注射模的最佳型腔数的确定：1）按注射机的最大注射量确定型腔个数 2）按注 塑机额定锁模力确定型腔个数 3）按制品的精度要求确定型腔个数 4)按经济性确定型腔数。选择注塑机时，应校对安装部分相关尺寸有：1）最大注射量的校核2）注射压力的校核 3）锁模力的校核 4）安装部分的尺寸校核（喷嘴尺寸，定位圈尺寸，模具厚度，螺孔尺寸） 5）开模行程和顶出机构的校核。 塑料模具凹模的结构形式有：整体式、整体嵌入式、镶拼组合式、瓣合式。 影响塑件成型收缩的因素主要有哪些？ 答：

28、影响塑件成型收缩的因素主要有：塑料品种，塑件结构，模具结构，成型工艺条件。 压注成型与压缩成型比较有哪些优点？ 答：1）效率高2）质量好 3）适用成型带有细小嵌件、较深的孔及较复杂的塑件。 4）尺寸精度较高热流道浇注系统对塑料品种有哪些要求？ 1）要求热稳定性能好 2）要求对压力敏感 3）要求固化温度和热变形温度高 4）要求比热容小 注射模成型时的排气通常由哪几种方式进行？ 1）利用配合间隙排气 2）在分型面上开设排气槽排气 3）利用排气塞排气 4）强制性排气 避免降解通常可以采取哪些措施： 答：严格控制原材料的技术指标，使用合格的原材料；使用前对聚合物进行严格干燥； 确定合理的加工工艺和加工条件；使用剂，根据聚合物性能。 推出机构的设计原则？ 答：1）推出机构应尽量设置在动模一侧，2）保证塑件不因推出而变形损坏，3）机构简单 动作可靠，4）良好的塑件外观，5）合模时的正确复位。 在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循以下几个原则？ 答：1）在设计塑件时，应考虑原料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。2）在保证使用性 能、物理与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单、壁 厚均匀，使用方便。3）在设计塑件时应同时考虑其成型模具的总体结构，使模具型腔易于 制造，抽芯和推出结构简单。4）当设计的