塑料模具设计习题

1、第一章概述答案一、填空题制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。高聚物中大分子链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。塑料一般是由树脂和添加剂组成。根据塑料成份不同可以分为简单组分和多组分塑料。塑料的主要成份有树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、稳定剂。6. 塑料的填充剂有无机填充剂和有机填充剂，其形状有粉状纤维状和片状等。塑料中的添加剂之一的稳定剂按其作用分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂。 根据塑料成型需要，工业上用成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等物料。 塑料按合成树脂的分子结构及热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两种。塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、增强塑料。塑

2、料的性能包括使用性能和工艺性能，使用性能体塑料的使用价值;工艺性能体现了塑料的成型 特性。塑料的使用性能包括：物理性能、化学性能、力学性能、热性能、电性能等。热固性塑料的工艺性能有：收缩性、流动性、压缩率、水分与挥化物含量、固化特性。 14. 热塑性塑料的工艺性能有： 收缩性、塑料状态与加工性 、粘度性与流动性 、吸水性 、结晶性、热敏性、应力开裂、熔体破裂。15. 塑料改性的方法有增强改性、填充改性、共聚改性、共混 改性、低发泡改性、电镀改性。 16. 塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。二、判断题根据塑料的成份不同可以分为简单组分和多组分塑料。单组分塑料基本上

3、是树脂为主，加入 少量填加剂而成。 （）填充剂是塑料中必不可少的成分。 （） 3. 在塑料中加入能与树脂相容的高沸点液态或低熔点固态的有机化合物，可以增加塑料的塑性、 流 动 性 和 柔 韧 性 ， 并 且 可 改 善 成 型 性 能 ， 降 低 脆 性 。（）4.不 同 的 热 固 性 塑 料 流 动 性 不 同 ， 同 一 种 塑 料 流 动 性 是 一 定的 。（）三、问答题1. 什么是塑料？答：塑料是以合成高聚物为主要成分。它在一定的温度和压力下具有可塑性，能够流动变形， 其被塑造成制品之后，在一定的使用环境条件之下，能保持形状、尺寸不变，并满足一定的使用性能 要求。2. 塑料的主要成

4、分是什么？答：塑料的主要成分是合成树脂，一般它都加有其它添加剂，为多组成分组成。3. 填充剂的作用有哪些？答：起降低产品成本、改善塑料性能和增强的作用。4. 增塑剂的作用是什么？答：加入增塑剂能提高塑料的弹性、可塑性、流动性，改善其低温脆化的弱点，使塑料变得柔 软和抗振。5. 润滑剂的作用是什么？答：易于成型流动与脱模。6.试述稳定剂的作用与种类？答：能抑制和防止塑料在加工成型或使用过程中，因受热、光、氧等作用而产生降解、养花断链、交链等现象而致使塑料性能遭到破坏，使塑料的性能稳定。稳定剂有：光稳定剂、热稳定剂和抗氧剂等。第二章塑料成型基础习题一、填空题受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状

5、态：固态、液态、气态。塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：玻璃态、高弹态、粘流态。用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为转化温度，也叫特征温度。随受力方式不同，应力有三种类型：剪切应力、拉伸应力和压缩应力。牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选 择和控制。料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是浇口位置。. 8. 注射模塑工艺包括成型前的准备、注射、后处理等工作。注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清 洗料

6、筒。清洗的方法有换料清洗和清洗剂清洗。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。注射成型是熔体充型与冷却过程可分为充模、压实、倒流和冻结冷却四个阶段。注射模塑工艺的条件是压力、温度和时间。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。注射模塑过程需要需要控制的压力有塑化压力和注射压力。注射时，模具型腔充满之后，需要一定的保压时间。内应力易导致制品开裂和翘曲、弯曲、扭曲等变形，使不能获得合格制品。产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的剪切应力。制品脱模后在推杆顶出位置和制品的相应外表面上辉出现发白现象，此称为应力发白。 根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后

7、处理，常进行退火和调试处理。塑料在一定温度与压力下充满型腔的能力称为流动性。二、判断题1. 剪 切 应 力 对 塑 料 的 成 型 最 为 重要。（）2.粘 性 流 动 只 具 有 弹 性 效应。（）3.绝 大 多 数 塑 料 熔 体 素 属 于 假 塑 性 流体。（）4. 塑 料 所 受 剪 切 应 力 作 用 随 着 注 射 压 力 下 降 而 增强。 （）5. 分 子 定 向 程 度 与 塑 料 制 品 的 厚 度 大 小 无关。型。（）6. 塑 料 的 粘 度 低 则 流 动 性 强 ， 制 品 容 易 成（）结晶型塑料比无定型塑料的收缩率小，增加塑料比未增加塑料的收缩率大。（）结晶的

8、外因条件是指熔体在成型过程中的冷却速率快慢。 （） 9. 注射及补料时的剪切应力是产生内应力的一个重要因素。 （）10. 调 湿 处 理 主 要 用 于 聚 品。三、名词解释溢料间隙：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，消除内应力的处理方法。 四、问答题1. 塑料有哪几种物理力学状态？答：玻璃态、高弹态、粘流态2. 何为分子定向？分子定向与什么有关？其会产生什么影响?甲 醛（）类 制答：塑料中的聚合物大分子、细而长的纤维状填料

9、分子在成型过程中由于受到应力作用而产生分 子整齐、平行排列的现象，这种现象称之为分子取向收缩率的影响因素有哪些？答：压力、温度、时间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。第三章塑料制品的设计习题一、填空题塑料制品的总体尺寸主要受到塑料流动性的限制。在表面质量要求中，除了表面粗糙度的要求外，对于表面光泽性、色彩均匀性、云纹、冷疤、表 面缩陷程度、熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷均应提出明确的要求。塑件的形状应利于其脱出模具，塑件测向应尽量避免设置凹凸结构或侧孔。多数塑料的弹性模量和强

10、度较低，受力时容易变形和破坏。设计底部的加强筋的高度应至少低于支撑面 0.5mm。二、判断题1.同一塑件的壁厚应尽量一致。（）塑件内表面的脱模斜度小于外表面的脱模斜度。 （） 塑料收缩率大、塑件壁厚大则脱模斜度大。 （） 加强筋的筋与筋之间的间隔距离应小于塑件壁厚。 （） 加强筋的侧壁必须有足够的斜度，筋的根部应呈圆弧过渡 （）三、问答题1. 影响塑件尺寸精度的原则？答：a. 模具制造的精度，约为 1/3成型时工艺条件的变化，约为 1/3模具磨损及收缩率的波动。约为 1/3具体来说：对于小尺寸制品，模具制造误差对尺寸精度影响最大，而大尺寸制品则收缩 率波动为主要因素。2.塑件设计的原则?答：a

11、. 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。3. 脱模斜度的设计规则？答：设计脱模斜度应不影响塑件的精度要求，一般热塑性塑料件脱模斜度取，热固性酚醛 压塑件取，塑料收缩率大、塑件壁厚大则脱模斜度取得大些，塑件内表面的脱模斜度可大于外 表面的脱模斜度，对塑件高度或深度较大的尺寸，应取较小脱模斜度，否则，上下端尺寸差异过大， 而非重要部位应取较大脱模斜度。4. 壁厚对塑件的影响？答：壁厚取得过小，造成塑件充模流动阻力很大，使形状复杂或大型塑件成型困难。壁厚过大， 不但浪费塑料原料，而且同样会给成型带来一定困难。5. 加强筋的选择？答：

12、布置加强筋时，应避免或减少塑料局部集中，否则会产生凹陷和气泡；加强筋不应设计得过 厚，否则在其对面的壁上会产生凹陷，加强筋的侧壁必须有足够的斜度，筋的根部应呈圆弧过渡，加 强筋以设计矮一些多一些为好，筋与筋的间隔距离应大于塑件壁厚。6.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，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。7. 模塑螺纹的性能特点？答：a. 模塑螺纹强度较差，一般宜设计为粗牙螺纹。直径较小螺纹更

13、不宜用细牙螺纹和多头 螺纹特别是用纤维增强塑料成型时，螺牙尖端狭小区域常常只被纯树脂所填充而真正获得增强，而不能 达到应有的强度。b. 模型螺纹的精度不高，一般低于 GB3 级。由于塑料的收缩性较大，当模具螺纹零件未加放收缩量或加放收缩量不当时，成型出的塑料螺纹的牙距误差较大，致使螺纹旋合长度较短。第四章塑料模基本结及零部件的设计一填空题塑料模按模塑方法分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；按模具在成型设备上的安装 方式为移动式模具、固定式模具、半固定式模具；按型腔数目分为单型腔模具、多型腔模具。分型面的形状有平面、斜面、阶梯面、曲面。为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件在开模时留

14、在动模或下模上。分型面选择时为便于侧分型和抽芯，若塑件有侧孔或侧凹时，宜将侧型芯设置在垂直开模方向上， 除液压抽芯机构外，一般应将抽芯或分型距较大的放在开模方向上。为了保证塑件质量，分型面选择时，对有同轴度要求的塑件，将有同轴度要求的部分设在同一模板 内。为了便于排气，一般选择分型面与熔体流动的末端相重合。对于小型的塑件常采用嵌入式多型腔组合凹模，各单个凹模常采用机械加工、研磨、抛光或热处理 等方法制成，然后整体嵌入模板中。影响塑件尺寸公差的因素有成型零件的制造误差、成型零件的磨损、成型收缩率的偏差和波动、模 具的安装配合误差、水平飞边厚度的波动。影响塑件收缩的因素可归纳为塑料的品种、塑件的特

15、点、模具结构、成型方法及工艺条件。塑料模成型零件的制造公差约为塑件总公差 eq oac(,的)/3，成型零件的最大磨损量，对于中小型塑件 eq oac(,取)eq oac(, )/6；对于大型塑件则 eq oac(,取)/6 以下。11塑料模的型腔刚度计算从以下三方面考虑：（1）成型过程不发生飞边（2）保证塑件精度 （3）保 证塑件顺利脱模。当模塑大型、精度要求高、深型腔、薄壁及非对称塑件时，会产生大的侧压力，不仅用导柱导向机 构，还需增设锥面导向和定位。塑料模失效的形式在变形、断裂、腐蚀和磨损等。模具失效前所成型的合格产品的数量为模具寿命。制造高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模，选用 9Mn2

16、V。对复杂、精密和表面光泽度要求高的塑件需要采用 Cr12MoV 钢或 4CrMoSiV 钢，它们是加工性好和 有极好抛光性的钢。塑料模表面处理的方法主要有淬火、表面淬火、正火、退火、回火等，还有调质和氮化等表面处理 新技术。18.固定式模具操作简单 ，生产效率 高 ，制品成型质量较稳定，可以实现自动化生产。19. 成型零件是指直接与塑料接触或部分接触并决定塑件形状、尺寸 件，它是模具的核心零件。、表面质量的零成型零件包括凹模、凸模、型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。结构零件是指除了成型零件以外的模具的其他零件，它包括固定板、支承板、导向零件、浇注系 统零件、分型与抽芯机构、推出机构、加

17、热或冷却装置、标准件等。二判断题（正确的打，错误的打）1 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。（）为了便于塑件脱模，一般情况下使塑料在开模时留在定模或上模上。 （） 成 型零 件的 磨损 是因 为 塑件 与成 型 零件 在脱 模 过程 中的 相 对摩 擦及 熔 体冲 模过 程 中的冲 刷。（）4 塑 料 模 的 垫 块 是 用 来 调 节 模 具 高 度 以 适 应 成 型 设 备 上 模 具 安 装 空 间 对 模 具 总 高 度 的 要 求 。（）5.螺钉应分步在零件附近。（）6.压

18、 注 模 、 压 缩 模 只 适 用 于 成 型 热 固 性 塑料。 （）7.移 动 式 模 具 没 有 必 要 具 备 轻 型 易 搬 的 特点。 （）8.塑 件 位 置 尺 寸 精 度 要 求 高 的 ， 其 模 具 相 关 成 型 零 件 应 尽 量 设 置 在 模 具 的 一侧。（)三名词解释分型面： 为了塑件的脱模和安放嵌件的需要，模具型腔必须分成两部分，模具上用以取出塑件和浇注 系统凝料的可分离的接触表面，通称为分型面。成型零件的工作尺寸： 成型零件的工作尺寸指的是成型零件上用以直接成型塑件部分的尺寸，主要包 括型芯和型腔的径向尺寸、型芯和型腔的深度尺寸、中心距尺寸。四问答题1.

19、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：便于塑件的脱模考虑塑件的外观保证塑件尺寸精度的要求有利于防止溢料和考虑飞边在塑件上的部位有利于排气考虑脱模斜度对塑件尺寸的影响尽量使成型零件便于加工2. 塑料模的凹模结构形式有哪些？答：凹模的结构形式有：整体式凹模整体嵌入式凹模局部镶嵌入式凹模拼块式组合凹模3. 对螺纹型芯的结构设计及固定方法有些什么要求？答案： 螺纹型芯按其用途分为直接成型塑件上的螺孔和固定螺母嵌件两种。两种螺纹型芯在结构上没有原 则区别，但前一种螺纹型芯在设计时必须考

20、虑塑料的收缩率，表面粗糙度小（Ra 为）,始端应和末端应按塑 件结构要求设计；而后一种不必考虑塑料收缩率，表面粗糙度可以大些（Ra 为即可）。固定在下模和定模上的螺纹型芯 通常和模板之间是间隙配合，将螺纹型芯插入模具对应的孔中即 可。固定在上模和动模上的螺纹型芯 采用有弹力的豁口或其它弹性元件将螺纹型芯支撑在模孔内，成 型后随塑件一起拔出，型芯与模孔之间的配合一般为 H8h8.4. 影响塑件收缩的因素有哪几方面？答案：影响塑料件收缩的因素可归纳为四个方面：塑料的品种塑件的特点模具结构d.成型方法及工艺条件5. 对塑料模型腔侧壁和底板厚度进行强度和刚度计算的目的是什么？从哪几方面考虑？答案：在塑

21、料模塑过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力。在塑料熔体的压力作用下，型腔将产生内 应力及变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料的许用应力时，型腔即发 生强度破坏。与此同时，刚度不中则发生过大的弹性变形，从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度，也可 能导致脱模困难等。因此，有必要建立型腔强度和刚度的科学的计算方法，尤其对重要的、塑件精度要求高 的和大型塑件的型腔，不能单凭经验确定凹模侧壁和底板厚度，而应通过强度和刚度的计算来确定。从以下四个方面考虑：成型过程不发生溢料保证塑件的精度要求保证塑件顺利脱模型腔力学计算的特征和性质，随型腔尺寸及结构特征而异6. 模具成型零件的材

22、料要满足哪些基本要求？答案：作为制造模具的成型材料，基本应具备以下特性：7.答案：良好的机械性能优异的热性能适宜的加工性能塑料模常用的材料有哪些类型？举出 23 个钢的牌号。导柱导套：45、T8A、T10A成型零部件：球墨铸铁、铝合金、10、15、20、38CrMoALA主流道衬套：45、50、55推杆、拉料杆等：T8、T8A、T10、T10A、45、50、55各种模板、推板、固定板、模座等：45、HT200、40Cr、40MnB、45MnZ8.新型塑料模具材料有哪些？他们各有什么特点？答：目前，我国尚未形成独立的塑料模具钢系列，许多企业还在沿用一种老钢种，常用的有 45 钢、40Cr、T10

23、A、38CrMoAl、4CrMoSiV1、5CrNiMo、CrWMo 和 Cr12MoV 等。为避免模具热处理变形，不 得不使用退火或正火态下的 45 钢或 40Cr，这种模具钢硬度低，不耐磨损，表面粗糙度值大，影响塑件 外观品质。对于型腔复杂，硬度要求高的模具，采用合金钢、钢制造，其热处理变形难于控制，达不到 图样要求。近年来我国相继引进一些国外一些通用塑料模具钢种，并自行研制了许多新型塑料模具钢种， 已在逐步推广应用。根据化学成分和特殊性能，这些钢种可分为四种内型，即预硬调质型、预硬易切削 型、时效硬化型和冷挤压成型型。9.什么是模具零件的工艺性？零件的工艺性对其加工有什么影响？答：模具零

24、件的工艺性是指所设计的零件对加工工艺的适应性亦即所设计的模具零件，应根据操 作工人的技能和现有的设备条件，在满足零件尺寸精度的前提下，能通过各种方法加工出来。零件的工艺性对生产影响很大，因为模具零件工艺性的好坏将直接影响到该零件加工的难易程度。 一般说来，工艺型良好的模具零件，产品品质稳定，出现的废品少，不但能使操作简单，还能使技术准 备工作及生产管理做到经济合理；反之模具的工艺性较差时，则生产材料及工时较大，有时还会生产出 不合格的零件来。因此，模具零件的设计一定要满足工艺性的要求。10.塑料模具成型的加工工艺性是怎样的？答：塑料模具的成型零件如型腔、镶件等，其加工工艺性一般可按下述进行：加

25、工毛坯钳工划线坯料加工，主要采用普通机床进行基准面或六面体加工。精密划线，编制数控程序，制造穿孔纸带，电极制造，刀具与工装准备等。加工型面及型孔加工表面处理或热处理精密成型加工钳工光整加工及整修。11.模具零件孔系主要加工方法有哪些？答：1）精密划线加工找正加工坐标镗床加工12.什么是数控机床？数控机床加工特点是什么？答：在生产过程中应用数字信息实现自动化控制和操纵的生产设备称为数控设备，用数 字信息控制的金属切削机床称为数控机床，简称 NC 机床。数控机床有下列特点：加工精度高、品质稳定加工生产效率高自动化程度高易于建立计算机通信网络。13.数控机床宜于加工什么样的零件？答：数控机床常适用有

26、下列特点的零件：在用通用机床加工时，要求设计制造复杂专用夹具或需很长时间调试的零件。小批量生产的零件3)形状复杂，加工精度高，必须用数字方法决定的复杂曲线、曲面轮廓的零件。要求百分之百检验的零件。有可能要多次改变设计的零件。钻、镗、功螺纹、铰以及铣削工序联合进行加工的零件。价值高的零件。14.数控电火花加工机床有哪些？答：1）数控电火花成型机床。2）数控电火花线切割机床。15.什么是数控电火花成型加工？数控电火花加工机床由哪些部分组成？答：数控电火花成型加工是利用存储在软磁盘或其他载体上的程序控制机床的开机、停机、进给、 加工参数变动、工作介质的注排等各种动作的，工件的加工内容、尺寸和操作步骤

27、等用数学代码表示， 通过软磁盘输入到机床的数控系统，加以运算处理后，转换成各种信号控制机床动作，自动加工工件。同一般的数控机床相似，数控电火花成型加工机床由输入戒指、输入装置、数控装置、伺服 系统、执行机构、反馈系统等部分组成。16.什么是陶瓷模？答：陶瓷模是用能耐高温的耐火材料作为造型材料，水解硅酸乙酯作为粘结剂，在催化剂的作用 下，经过灌浆、结粘、起模以及焙烧等一系列工序，再经过合型、浇注和清砂出件，就获得所需的陶瓷 模。17.超塑合金塑料型腔制造的工艺过程是什么？答：所谓超塑合金指经过超塑处理后得到的强度低，塑性很高的材料，这种材料容易成型，在成 型后再经强化处理便可得所需强度的型腔。其

28、工艺过程如下：凸模的制备型腔坯的制备及处理型腔坯外框的制备温度和设备润滑超塑成型五、综合题1.1.写出各零件名称？答案： 1-定模座板、 2-型芯固定板、 3-型芯、4-定模推件板、 5-楔块、6-动模板、 7-摆钩、8- 型芯固定板、9-支承板、10-动模座板、11-推杆、12-推杆固定板、13-顶距拉杆、14-弹簧、15- 斜划块、16-斜销、17-限位螺钉、18-小型芯、19-复位弹簧。2.模具采用何种浇口形式？答案：侧浇口。3.模具采用何种冷却系统？答案：钻孔式水道冷却系统。4.件 11、14 的作用是什么？答案：件 11 的作用是推出凹模斜滑块上行；件 14 的作用是辅助下模具首先从

29、分型面分 型。5.模具有几个分型面？答案：三个分型面。6.叙述模具工作原理。答案：由于摆钩 7 的作用，在弹簧 14 辅助下模具首先从分型面分型，定模推件板 4 强制 制品脱离主型芯 3 而留于型腔内。当摆钩 7 脱离斜块 5 的约束后，在弹簧的作用下向外摆动， 而不再压定目推件板 4。这时，定距拉杆 13 正好挂住限位螺钉 17，故定模推件板 4 停止移动， 分型面随即分型。推出时，推杆 10 推动凹模斜滑块 15 上行，在斜销 16 导向下斜滑块边 推制品离开小型芯 18，边做分型面面垂直分型脱出制品。合模时，靠复位弹簧 19 使推杆 10 先行复位，定模推件板 4 将斜滑块 15 压回动

30、模板 6 内。在合模过程中，楔块 5 使摆钩 7 重新 复位并压住定模推件板 4。（2）1.模具采用什么浇口?答案：盘形浇口。2.模具采用什么抽芯机构？答案：斜滑块。3.浇口能否自动脱落？若不能，补充什么机构使其自动脱落？答案：不能，4.叙述模具的工作原理答案：开模时，模具从分型面分型，由于凹模滑块 7、8 侧凹的作用，制品脱离凸模 10， 留于动模边。推出时，推杆 20 推动凹模滑块 7、8，凹模滑块沿动模板 6 上的 T 形斜槽上升实现 分型面分型，最终制品脱落。第五章机构设计一填空题合模机构应起到以下三个方面的作用导向、定位、承受一定侧压力。塑料模的合模导向装置主要有导柱导向和锥面定位，

31、通常用导柱导向。当模塑大型、精度要求高。深型腔、薄壁及非对称塑件时，会产生大的侧压力，不仅用 导柱导向 机构，还需增设锥面导向和定位。为了实现合模方向唯一性原则，导柱布置通常采用两种方法：对称分布、非对称分布。5. 导向孔有两种结构形式，一种是直接在模板上加工出来，另一种是加工导套，再将导套镶嵌入模 板中。导柱结构长度按照功能不同分为三段固定段、导向段、引导段。如果侧向力完全由导柱来承受，则会发生导柱卡死、损坏或开模时增加磨损。推出元件设置位置应避免损伤制品外观，或影响制品的使用性能。当推杆较细和推杆数量较多时，为了防止在推出过程中推板和推杆固定板歪斜和扭曲而折断推杆 或发生运动卡滞现象，应当

32、在推出机构中设置导向装置。带螺纹塑件的脱落方式可分为 强制脱出 、移出模外脱出 、模内手动脱螺纹 和模内机构自动脱螺纹 四种。将侧型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，侧型芯在抽拔方向所移动的距离称为抽芯距。 12. 斜销分型与抽芯机构具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点。13. 合模机构是塑料模具必不可少的组成部分，因为闭合模具时要求做到方向准确、位置精确。定位是指保证动、定模按正确的位置闭合，以形成所要求的型腔。一副模具一般要设 24 导柱。小型或移动式模具设 2 导柱就足够了；大中型模具设 34 导柱，4 导柱为常用形式。16.从平稳导向出发，导柱之间距离应 较远，故通常布置在 型腔

33、外侧 。为使导向孔有足够的 强度，导向孔的孔壁到模板边缘的距离应不得太近，一般要求该距离比导柱半径略大。17.导柱固定部分的配合为 H7/K6，导向部分的配合为 H7/f7，导柱部分与导向部分的直径的基本尺寸完全一致，公差各不相同。18.推杆断面形状最多的是圆形，其原因是便于加工和装配。19推动推件板的推杆叫连接推杆，要求它比较粗壮，分布点之间的连线应有较大的面积，要求各推杆长度一致性良好。 二、判断题1.合 模 机 构 都 有 确 保 模 具 按 唯 一 方 向 合 模的措施。 （）2.锥 面 定 位 件 能 很 好 的 承 受 型 腔 向 外 涨开的力。 （）3.从 平 稳 导 向 出 发

34、 ， 导 柱 之 间 相 距 距 离 较近为宜。 （）成型大型、深腔、薄壁和高精度塑件时，动模间应采用较高的合模精度。 （） 退 出 力 作 用 点 应 尽 可 能 安 排 在 制 品 脱 模 阻 力 大的 位置。 （）6.斜销的倾斜角 a 是决定斜抽芯机构工作实效的一个重要因素。 （）7.滑 块 不 用 设 置 定位 装置。三、问答题1合模导向装置的作用是什么？ 答案：合模导向装置的作用是：（）a导向 当动模和定模或上模和下模合模时，首先是导向零件导入，引导动、定模或上、下模准确合 模，避免型芯先进入凹模可能造成型芯或凹模的损坏。在推出机构中，导向零件保证推杆定向运动（尤其是 细长杆），避免

35、推杆在推出过程中折断、变形或磨损擦伤。定位 保证动定模或上下模合模位置的正确性，保证模具型腔的形状和尺寸的精确性，从而保证塑 件的精度。承受一定的侧向压力 保证模具正常工作。2. 导向装置选用和设计的原则有哪些？答案：导向零件的设计原则有：a.导向机构类型的选用 通常采用导柱导向机构，当模塑大型、精度要求高、深腔塑件时，应增设锥面定位机构。导柱数量、大小及其布置 一般需要 24 根导柱，大型模具一般采用 4 根导柱，小型模具一般 采用 2 根导柱。导柱的直径应根据模具尺寸选取，必须保证有足够的强度和刚度。导柱在模具中的安装位置， 根据需要具体而定，一般情况下若不妨碍脱模，导柱通常安装在主型芯周

36、围。导向零件的设置必须注意模具的强度 导柱和导向孔应避开型腔底板在工作时应力最大的部位，并 且离模板边缘有足够的距离。导向零件必须考虑加工的工艺性 导柱固定端的直径与导套固定端的外径应相等，便于孔的加工， 有利于保证同轴度和尺寸精度。导向零件的结构应便于导向 导柱的先导部分应做成球状或锥度;导套的前端应有倒角，以便导柱顺 利进入导套。导向零件应有足够耐磨性 导柱表面应耐磨，芯部有一定韧性。3. 导柱的结构形式有哪几种？其结构特点是什么？各自用在什么场合？答案：a. 带头导柱 带头导柱一般用于简单模具的小批量生产带肩导柱 带肩导柱一般用于大型或精度要求高、生产批量大的模具推板导柱与推板导套配合，

37、用于推出机构导向的零件推板导柱有时可作为支承柱 和导柱兼用4. 哪些情况下要考虑采用弹簧先行复位机构?答案：a. 采用活动镶块或活动凹模推出时，便于安置活动镶块及凹模；避免推杆与侧型芯发生干涉；有些成型零件合模时与复位杆同时受压迫，为了保护成型零件； 为实现多次推件动作。第六章模具温度控制系统设计一填空题1注射模塑成型时模具温度的影响因素较多，一般说来，在非结晶型塑料中溶体粘度低或中等粘度 的塑料，模温可偏低；对于熔体粘度高的塑料，模温可偏高。热固性塑料的模压成型温度是指压制时所规定的模具温度。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。在设计冷却系统之前，必须首先了解 注入模具

38、内的物料温度 ，对模具内多余热量 的分布状况 进行分析，为合理地设计冷却系统打下基础。水的传热系数由层流下的最低值，随着水流速度的提高而变大，湍流态水的传热系数最高。 水孔直径既定下，要获得湍流，最方便的是调节水流速度。模具带有冷却系统时热传递的三种基本方式：热传导、热辐射和对流传热。冷却水孔的直径通常根据模具的大小或注射机的锁模力来确定。加热方式通常采用的有两种：一种是电加热式；另一种是在模具内部通入热介质。模具中可以使用的电加热装置有两种类型：一种是电阻加热，另一种是感应加热。二、判断题1. 塑 料 的 热 量 与 塑 料 重 量 成正比。（）2. 冷 却 系 统 的 水 孔 到 型 腔

39、表 面 的 最 小 距 离 应 小 于10mm。 （）3. 冷 却 水 道 与 型 腔 表 壁 的 距 离 越 近 冷 却 效 率 越高。 （）4.冷却水在模具出、入口处的温度差愈小，说明对模温控制的均匀化程度愈高。（）5.雷诺数是用以判 定水流 状态的参数。三、问答题（）1.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。2.

40、对模具电加热基本要求有哪些？答案：电阻加热的基本要求：采用电阻加热时要合理布设电热元件，保证电热元件的功率。如电热元 件的功率不足，就不能达到模具的温度：如电热元件功率过大，会使模具加热过快，从而出现局部过热现象， 就难于控制模温。要达到模具加热均匀保证符合塑件成型温度的条件，在设计模具电阻加热装置时，必须考 虑以下基本要求：正确合理地布高电热元件大型模具的电热板，应安装两套控制温度仪表，分别控制调节电热板中央和边缘部位的温 度电热板的中央和边缘部分分别采用不同功率的电热元件，一般模具中央部位电热元件功率 稍小，边缘部位诉电热元件功率稍大加强模具的保温措施，减少热量的传导和热辐射的损失，通常，

41、在模具与压机的上、下压 板之间以及模具四周设置石棉隔热板，厚度约为 46mm。塑料熔体充满型腔后冷却到脱模温度所需的冷却时间与哪些因素有关？答案：与模具热量、传热面积、型腔和塑料的平均温差度、塑料对型腔的传热系数有关。4.塑料模具冷却装置设计要遵循什么原则？答案： 设置冷却通道需考虑模具结构形式、模具的大小、镶块位置，以及塑件熔接痕位置等诸因素， 其设计原则如下：冷却通道离凹模壁不宜太远或太近，以免影响冷却效果和模具的强度，其距离一般为冷 却通道直径的 12 倍。在模具结构允许的情况下，冷却通道的孔径尽量大，冷却回路的数量尽量多，这样冷却 会愈均匀。应与塑件厚度相适应。塑件壁厚基本均匀时，冷却

42、通道与型腔表面各处的距离最好相同， 即冷却通道的排列与型腔的形状相吻合。塑件局部壁厚处应增加冷却通道，加强冷却。冷却通道不应通过镶块和镶块接缝处，以防止漏水。冷却通道内不应有存水和产生回流的部位，应畅通无阻。冷却通道直径一般为 812mm。 进水管直径的选择，应使进水处的流速不超过冷却通道中的水流速度，要避免过大的压力降。浇口附近温度最高，距浇口愈远温度愈低，因此，浇口附近应加强冷却，通常可使冷 水先流经浇口附近，然后再流向浇口远端。冷却通道要避免近塑件的熔接部位，以免使塑件产生熔接痕，降低塑件强度。进出口冷却水温差不宜过大，避免造成模具表面冷却不均匀凹模各凸模要分别冷却，要保证冷却的平衡，而

43、且对凸模内部的冷却要注意水道穿 过凸模与模板接缝处时进行密封，以防漏水。要防止冷却通道中的冷却水泄漏，水管与水嘴连接处必须密封。水管接头的部位， 要设置在不影响操作的方向，通常朝向注射机的背面。5.冷却系统设计原则？答：a. 合理地进行冷却水道总体布局；b. 合理确定冷却水道与型腔表壁的距离； c. 考虑模具材料的导热性；应加强浇口处的冷却；控制冷却水入口处的温度差尽量小； f. 应使冷却水道中的水呈湍流状态流动。第七章压缩模设计一填空题溢式压缩模无加料腔。凸模凹模无配合部分，完全靠导柱定位。这种模具不适用于高的压缩率塑料， 不宜成型薄壁或壁厚均匀性要求很高。半溢式压缩模的加料腔与型腔分界处有

44、一环状挤压面。过剩的原料可通过配合间隙或在凸模上开设专 门的溢料槽排出。半溢式压缩模应用范围较广，适用于成型流动性好的塑料及形状复杂、带有小型嵌件的塑件，不适于 布片或长纤维作填料的塑料。不溢式压缩模适于压制形状复杂、薄壁、长流程、和深形塑件，也适于压制特别小、单位压力高、表 面密度小的塑料。用它压制棉布，玻璃布或长纤维填充的塑料是可行的。热固性塑料模压成型的设备常为液压机。压制塑件所需的总成型压力 F（模）Pan，式中 A 为每一型腔的水平投影面积，其值取决于压缩模 的结构形式，对于溢式和不溢式压缩模，等于塑件最大轮廓水平投影面积，对于半溢式压缩模，等于加料腔 的水平投影。设计压缩模时要校核

45、压机的闭合高度与压缩模的闭合高度，对于固定式压缩模应满足不等式 h(max) H(max)-hh-(1020)mm 条件。压缩模设计时应考虑塑件在模具内的加压方向，确定加压方向时应考虑有利于压力传递、便于加料、 便于安装和固定嵌件、保证凸模强度、长型芯位于加压方向、保证重要尺寸的精度、便于塑料流动。不溢式和半溢式压缩模中的引导环，其作用是导正凸模进入凹模，引导环一般设在加料腔上部，长 度值应保证压塑粉熔融时，凸模已进入配合环。不溢式和半溢式压缩模还需有配合环，它是凸模与凹模的配合部位，其配合间隙以不产生溢料为原则， 单边间隙取0.075mm，也可采用 H8/f8 或 H9/f9 配合。移动式模

46、具取小值，固定式模具取较大值。挤压环的作用是在半溢式模具中用以限制凸模下行的位置，保证获得最薄飞边。溢式模没有配合，凸模与凹模在分型面水平接触。半溢式压缩模的最大特点是有水平挤压面，为了使压机余压不致全部由挤压面承受需设计承压面，移动 式半溢式压缩模的承压面设在凸模固定板与加料腔的上平面上。固定式压缩模的推出机构与压机的顶杆有间接连接和直接连接两种连接方式。移动压缩模在生产中广泛采用特制的卸模架，利用压机的压力推出塑件。二判断题（正确的打，错误的打）溢 式 模 有 加 料 腔 和 配 合 部 分 ， 所 以 过 乘 的 塑 料 容 易 溢 出。 （）溢式压缩模适用于压制扁平的及对强度和尺寸无严

47、格要求的塑件。 （）半溢式压缩模适用于成型流动性较差的塑料，压制以布片和长纤维作填料的塑料。（）不溢式压缩模可压制形状复杂、薄壁、长流程和深形腔塑件，也适于压制流动性特别小、单位压力高、 表 观 密 度 小 的 塑料。（）5.用固定式压缩模压制塑件时，其推出一般由压机顶出机构来完成，压机顶出机构通过尾轴或中间接头 和 拉 杆 等 零 件 与 模 具 推 出 机 构 相连。（）设计压缩模时，对无论从正面或反面加压都成型的塑件，将凹模做得越简单越好。（）溢式、半溢式和不溢式压缩模均有引导环和配合环，以保证凸模与凹模的配合间隙，保证塑件质量。（）8.储料槽是半溢式和不溢式压缩模用来储存熔融塑料以便于

48、补缩的装置。 （）压缩模的加料腔设计时，以碎布为填料或纤维为填料的塑料压缩比特别大，为降低加料腔高度，可采用 分次加料的方法，也可以采用预料压锭料方法酌情降低加料腔高度。 （） 固 定 式 压 缩 模 的 脱 模 机 构 与 热 塑 性 塑 料 注 射 模 相 似。 （） 压 机 顶 杆 一 压 缩 模 推 出 机 构 间 连 接 时 ， 需 用 复 位 杆 复 位。 （）压机的顶杆与压缩模的推出机构直接连接时，尾轴与顶杆的连接常见有螺纹连接或通过 T 形槽轴连 接 。（）13 压 缩 模 侧 向 分 型 抽 芯 机 构 与 注 射 模 相 似 ， 因 此 ， 注 射 模 的 侧 向 分 型

49、机 构 完 全 可 用 于 压 缩 模。（）三、选择题（将正确答案的序号填在题目空缺处） 1热固性塑料压缩模用来成型压缩率高的塑料，而用纤维填料的塑料宜用（C）模具A、溢式 B、半溢式 C、不溢式2、压制塑料所需的总成型压力应小于或等于压机公称压力，即FK F ，而模具所需总成型压力 F =pAn, 其 中 A 为每一型腔的水平投影面积，其值取决于压缩模的结构形式。对于（A、C ），其值等于塑件最大轮廓 的水平投影面积，对于（B ），其值等于加料腔的水平投影面积。A、溢式模 B、半溢式 C、不溢式模3.压缩模与注射模的结构区别在于压缩模有（B ），没有（D ）。A、成型零件 B、加料腔 C、导

50、向机构 D、浇注系统4.压缩模主要用于加工（B）的模具。热塑性塑料热固性塑料通用塑料工程塑料、压缩模按模具的（D）分为溢式压缩、不溢式压缩模、半溢式压模。导向方式固定方式加料定形式安装形式压缩模一般按哪两种形式分类（C）溢式 不溢式固定方式 导向固定方式 加料室形式导向方式 加料室形式压机的种类，按传动方式分为（A）。机械式和液压式螺旋式和双曲柄械杆式液压式和螺旋式液压式和双曲柄杠杆式模具所需的脱模行程必须（B）压机顶出机构的（ ）工作行程。大于 最小小于 最大小于 最小大于 最大压机有关工艺参数的校核包括（C）。成型总压力、开模力、推出力、合模高度和开模行程成型总压力、开模力、推出力、合模高

51、度和压机高度尺寸成型总压力、锁模力、合模高度和开模行程成型总压力、锁模力、推出力、合模高度和压机高度尺寸10.成型总压力是指塑料（B）时所需的压力，而压机的顶出力是保证压缩模（ ）的动力。 A、压缩成型 推出机构工作过程中 推出机构合模过程中 开模机构压缩成型 开模机构11.设计压缩模时，根据塑件尺寸确定（B）尺寸，根据塑件重量及品种确定（ ）尺寸。 A、模具 型腔型腔 加料室型腔 模具结构 模具12.挤压环的作用是限制（B）下行位置，并保证最薄的水平飞边。加料室凸模凹模导柱13.配合环是（A）的配合部分。凸模与凹模塑件与凸模塑件与凹模以上都不对14.溢式压缩加料量（B），不溢式模加料量（ ）

52、。准确称量 不准确称量不准确称量 准确称量准确称量 准确称量不准确称量 不准确称量15.压缩模推出脱模机构按动力来源可分为（C）机动式、气动式、电动式机动式、气动式、液动式机动式、气动式、手动式机动式、液动式、手动式16.机动脱模一般应尽量让塑件在分型后留在压机上（A）的一边顶出装置导向装置凸模凹模17.压机的顶出机构与压缩模脱模机构通过（C）固定连接在一起顶杆顶板尾轴托板18.移动式压缩模脱模机构分为（B）两种形式机动脱模和气动脱模撞击架脱模和卸模架脱模固定式支架和可调式支架D、单分型面卸模架和双分型面卸模架四、问答题1. 压缩成型的方法是什么？答：将塑料直接加入高温的型腔和加料室，然后以一

53、定的速度将模具闭合，塑料在热和压力的作 用下熔融流动，并且很快地将充满整个型腔，树脂和固化剂作用发生交联反应，生成不熔不溶的体型化合物， 塑料因而固化，成为具有一定形状的制品，当制品完全定型并且具有最佳性能时，即开启模具取出制品。2. 压缩成型的优点是什么？答： （1） 压缩成型工艺成熟可靠，已积累了丰富的经验；适用于成型流动性差的塑料，比较容易成型大型制品；与热固性塑料的其他成型方法相比，成型制品的收缩率较小，变形小，各项性能均匀性较好；使用的设备及模具结构要求比较简单，对成型压力要求较低；成型中无浇注系统废料产生。3. 压缩成型的缺点是什么？答：（1） 制品常有较厚的溢边，且每模溢边厚度不

54、同，因此制品高度尺寸的精度较差；厚壁和带有深孔，形状复杂的制品难于成型；模具内装有细长成型杆或细薄嵌件时，成型时压弯变形，故这类制品不宜采用。压缩模成型时受到高温高压的联合作用，因此对模具材料性能要求较高。成型零件均进行热处理。有的压缩模在操作时受到冲击振动较大。易磨损、变形，使用寿命较短，一般仅为 2030 万次；（5） 不宜实现自动化，劳动强度较大，特别是移动式压缩模。由于模具高温加热，加料常为人工操作，原料粉尘飞扬，劳动条件较差；（6） 用压缩成型法成型塑件的周期比用注塑压注法的都长，故生产效率低。 4. 决定塑件在模具内加压方向的因素有哪些？答：（1） 便于加料；有利于压力传递；便于塑

55、料流动；保证凸模的强度；保证重要尺寸的精度；使长型芯的轴向与加压方向保持一致。5.成。压缩模由哪几部分组成？答：压缩模由成型零件、加料腔、导向机构、侧向抽芯机构、脱模机构和加热系统六大部分组6.设计压缩模时所遵循的原则有哪些？答：在设计压缩模时，一般要遵循以下原则：一定要根据制品的批量大小来选择压缩模结构形式。力求结构简单、体积要小、重量要轻，以减小在使用时的劳动强度。对需要嵌镶嵌件的压缩模，一定要使嵌件便于操作及安放，并且在嵌件的周围必须 有足够的塑料厚度，以使嵌件固牢。在设计型腔时，若成品零件有特殊的侧孔和突台时，其型腔设计应采用嵌镶结构，并 设计出抽芯结构，以便于出模。为便于塑件压制后易

56、于出模，则型腔应设有出模斜度。压缩模的顶件系统一定要设计得均匀分布，以使顶件时制品受力均匀，不至于产生变 形。压缩模的零件要有一定强度和刚度保证。第八章注塑模设计一、填空题根据模具总体结构特征，塑料注射模可分为：单分型面注射模、双分型面注射模、斜销侧向分型抽芯 机构、带有活动镶件的注射模、自动卸螺纹的注射模、定模设置推出机构的注射模、哈夫模等类型。注射成型机合模部分的基本参数有锁模力、模具最大尺寸、顶出行程和顶出力。通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的 80以内。注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑浇注系统在上分型面上的投影面积之和的乘积。5.设计的注射模闭合厚度应满足下列关系

57、：H(min)H(m) H(max),若模具厚度小于注射机允许的模具最小厚度时，则可采用增加垫块高度或别外加垫板的方法调整，使模具闭合。注射机顶出装置大致有 中心顶杆机械顶出 、两侧双顶杆机械顶出 、中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆 机械顶出联合作用、中心顶杆液压顶出与其他 开模辅助油缸联合作用等类型。注射模的浇注系统有浇口、主流道、分流道、冷料穴等组成。主流道一般位于模具中心位置，它与注射机的喷嘴轴心线重合。注射模分流道设计时，从传热面积考虑，热固性塑料宜用梯形截面和半圆形截面分流道;热塑性塑料 宜用圆形分流道。从压力损失考虑，圆形截面分流道最好：从加工方便考虑用梯形、U 形或矩形分流道。在多型

58、腔模具中，型腔和分流道的排列有平衡式和非平衡式两种。当型腔数较多，爱模具尺寸限制时，通常采用非平衡布置。由于各分流道长度不同，可采用将浇口 设计成不同的截面尺寸来实现均衡进料，这种方法需经多次试模和整修才能实现。浇口的类型可分点浇口、侧浇口、直接浇口、中心浇口、潜伏式浇口、护耳浇口六类。浇口截面形状常见的有矩形和圆形。一般浇口截面积与分流道截面之比为 3%9%，浇口表面粗糙度 值不低于为。设计时浇口可先选取偏小尺寸，通过试模逐步增大。注射模的排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面可模具零件的配合间隙自然排气。排气槽通 常开设在型腔最后被填充的部位。最好开在分型面上，并在凹模一侧，这样即使在排

59、气槽内产生飞边，也容易随塑件脱出。排气是塑件成型的需要，引气是塑件脱模的需要。常见的引气方式有镶拼式侧隙引气和气阀式引气两种。注射模侧向分型与抽芯时，抽芯距一般应大于侧孔的深度或凸台高度的 23mm。塑件在冷凝收缩时对型芯产生包紧力，抽芯机构所需的抽拔力，必须克服因包紧力所产生的抽芯阻 力及机械传动的摩擦力，才能把活动型芯抽拔出来。计算抽芯力应以初始脱模力为准。在实际生产中斜导柱斜角 a 一般取 1520，最大不超过 25。为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，则滑块在完成抽芯后必须停留在一定位置上，为 此滑块需有定位装置。在塑件注射成型过程中，侧型芯在抽芯方向受到型腔内塑料熔体较大的推

60、力作用，为了保护斜导柱 和保证塑件精度而使用楔紧块，楔紧块的斜角 a一般为 a+(23)。在斜导柱分型及抽芯机构中，可能会产生干涉现象，为了避免这一现象发生，应尽量避免推杆的位 置与侧型芯在闭模状态下在水平方向上的投影重合或推杆或推管推出距离大于侧型芯底面。斜导柱分型及抽芯机构按斜导柱大型芯设置在动、定模的位置不同有 (1)斜导柱在定模，滑块在动 模(2)斜导柱在动模，滑块在定模(3)斜导柱、滑块在定模(4)斜导柱、滑块在动模四种结构形式。斜导柱在定模，滑块在动模，设计这种结构时，必须避免干涉现象。斜导柱与滑块都设置在定模上，为完成抽芯和脱模工作，需采用定距分型拉紧机构。斜导柱与滑块都设置在动