塑料成型工艺及模具设计第3版王群习题答案

第1章塑料成型基础知识1.1线型非晶态高聚物随温度升高会发生哪三种物理状态？各状态对应的成型加工方法有哪些？线型非晶态高聚物随温度升高依次呈现：

玻璃态（\(T<T_g\)）：分子链和链段运动被冻结，适于机械加工（车、铣、钻等）；

高弹态（\(T_g<T<T_f\)）：链段开始运动，分子链整体不移动，适于压力成型、真空成型、中空成型等；

黏流态（\(T>T_f\)）：分子链整体可移动，成为熔体，适于注射、挤出、吹塑等成型加工。1.2什么是假塑性流体？其表观黏度与剪切速率有何关系？假塑性流体是非牛顿型流体的一种，其非牛顿指数\(n<1\)。表观黏度随剪切速率增加呈非线性下降，这种现象称为“剪切变稀”。大多数聚合物熔体（如PE、PP、PS、ABS等）均属于假塑性流体。1.3塑料成型中的“取向”现象对塑件性能有何影响？影响取向的主要因素有哪些？取向是指聚合物分子及其链段在应力作用下形成的有序排列。取向导致塑件力学性能的各向异性：沿取向方向机械强度提高，垂直方向强度下降。影响取向的主要因素包括：温度（熔体和模具温度升高，取向程度下降）、注射压力和保压力（增加则取向加强）、充型速度（慢速充型取向强）、浇口尺寸（大浇口取向强）等。1.4什么是塑料的收缩性？影响收缩率的主要因素有哪些？收缩性是指塑件从模具中取出冷却到室温后尺寸缩小的现象。影响收缩率的主要因素包括：

-塑料品种（不同塑料收缩率不同）；

-塑件特征（形状复杂、壁薄、有嵌件时收缩小）；

-模具结构（分型面、浇注系统布局）；

-成型工艺参数（温度、压力、时间等）。1.5热塑性塑料与热固性塑料在分子结构和成型特性上有何区别？热塑性塑料：分子结构为线型或支链型，受热软化熔融（物理变化），冷却固化，可反复加热成型。如PE、PP、PVC、ABS等。

热固性塑料：成型前为线型结构，受热发生交联反应（化学变化）转变为体型结构，固化后不能再熔融。如酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料等。1.6塑料添加剂中增塑剂和稳定剂的作用分别是什么？增塑剂：提高塑料的可塑性、流动性和柔软性，降低刚度和脆性。常用于软质PVC。

稳定剂：减缓或阻止塑料在热、氧、光作用下的老化降解，延长使用寿命。包括热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂等。1.7什么是聚合物的降解？防止降解的措施有哪些？降解是指聚合物在热、应力、氧、水等作用下分子链断裂、分子量降低的现象。防止降解的措施包括：

-严格控制原料技术指标，避免不纯物；

-成型前充分预热干燥，控制含水量；

-制定合理的成型工艺参数；

-优化设备与模具结构（无死角、流道顺畅）；

-添加稳定剂、抗氧化剂。第2章塑料制品设计2.1塑件尺寸公差中的A类尺寸和B类尺寸有何区别？设计时应注意什么？A类尺寸：不受模具活动部分影响的尺寸，由单一模具零件决定，公差较严。

B类尺寸：受模具活动部分（如分型面、滑块、镶件等）影响的尺寸，公差较松。

设计时应尽量将重要尺寸归为A类，以减少模具活动部分带来的误差。2.2什么是“碰穿”和“插穿”？在模具设计中如何选择？碰穿：凸、凹模镶块相互接触，接触面与开模方向垂直，无脱模斜度。

插穿：凸、凹模镶块相互接触，接触面有脱模斜度（一般大于3°）。

选择原则：插穿结构可缩短镶块高度、改善受力，但滑动面易磨损，易产生飞边；碰穿结构加工简单，但需保证接触面精度。对细长镶块宜采用插穿（双边支撑），对易磨损部位可采用镶穿（将插穿改为镶块结构）以提高寿命。2.3塑件设计中设置加强肋的主要目的是什么？设计加强肋时应注意哪些问题？加强肋的主要作用是在不增加壁厚的情况下提高塑件的强度和刚度，避免缩痕、翘曲等缺陷。设计注意事项：

-肋的厚度一般为塑件壁厚的0.5~0.8倍；

-肋的高度不宜过高，需设脱模斜度（1°~1.5°）；

-肋的根部设圆角（R=δ/4）减少应力集中；

-肋的间距应大于2倍壁厚；

-避免肋交叉处过厚产生缩孔。2.4嵌件设计时如何防止塑件应力开裂？列举至少三种措施。防止嵌件周围塑件应力开裂的措施：

-选择膨胀系数与塑料相近的嵌件材料；

-保证嵌件周围塑料层有足够厚度（见表2-19）；

-嵌件预热（110~130℃），减小与塑料的温差；

-嵌件边缘加工成圆角，避免应力集中；

-嵌件表面开槽、滚花，增加与塑料的结合力，但避免尖角。2.5塑件孔设计时，孔间距、孔边距有何限制？为什么？孔间距和孔边距与孔径的关系见表2-12，一般随孔径增大而增大。限制的原因是：塑料熔体遇到小型芯时会被分成两股，在背面产生熔接痕，降低强度。距离过小会导致塑件在孔间或孔边处强度不足，易开裂。2.6塑件脱模斜度选取的原则有哪些？脱模斜度选取原则：

-尺寸精度要求高时取小值；

-塑件较高、较大时取小值；

-形状复杂、孔多不易脱模时取大值；

-收缩率大的塑料取大值；

-塑件壁厚大时取大值；

-摩擦系数小的塑料（PA、POM）可取小值；

-表面有纹理、蚀纹时取大值（3°~4°以上）；

-一般内孔以小端为准，外形以大端为准，保证拔模后尺寸大端靠近分型面。第3章塑料注射成型原理及工艺3.1简述螺杆式注射机的工作原理及其与柱塞式相比的优点。螺杆式注射机工作原理：螺杆旋转将塑料输送、塑化，熔体存于螺杆头部；注射时螺杆前移（不转），将熔体注入模具。与柱塞式相比的优点：

-塑化能力强、塑化效果好（有剪切摩擦生热）；

-压力损失小；

-注射速度高，充型均衡；

-适合多种塑料，尤其热敏性塑料。3.2解释注射成型过程中的“保压”和“倒流”现象，它们对塑件质量有何影响？保压：型腔充满后，螺杆保持压力，使熔体继续流入型腔，弥补冷却收缩。保压不足会导致缩痕、尺寸偏小；保压过高会增加内应力、脱模困难。

倒流：保压结束螺杆后退，若浇口尚未冻结，型腔中熔体可能倒流回浇注系统，导致压力下降、密度不均。倒流严重时会产生真空泡或凹陷。3.3注射成型工艺参数中，料筒温度、喷嘴温度、模具温度分别如何影响成型过程？料筒温度：影响塑化效果和熔体温度。温度过高塑料分解，过低则塑化不良、流动性差。

喷嘴温度：通常略低于料筒前端，防止流速。过高易流涎，过低会堵塞或增加压力损失。

模具温度：影响充型流动性、冷却速率、结晶度、内应力等。对结晶型塑料影响结晶度，对非结晶型影响充模和表面质量。3.4列举三种常见注射成型缺陷，分析其产生原因及防止措施。短射（欠注）：原因：熔体温度低、注射压力不足、流动性差、排气不良。措施：提高料温、注射压力，改善排气，增大浇口。

飞边（溢料）：原因：锁模力不足、模具变形、分型面有异物、注射压力过高。措施：增加锁模力，检查分型面，降低注射压力。

缩痕：原因：保压不足、冷却不均、壁厚过大。措施：延长保压时间，增加保压压力，优化冷却，壁厚均匀化。3.5什么是塑化压力（背压）？其大小对塑化效果有何影响？塑化压力（背压）是螺杆转动后退时所受的阻力。背压太低，塑化效果差，塑件易有气泡；背压太高，塑化时间长，熔体可能过热分解，喷嘴易流涎。一般背压不大于2MPa。3.6注射成型后为什么要对某些塑件进行退火处理？退火处理是为了消除塑件成型过程中产生的内应力（取向应力、热应力），稳定尺寸，防止在使用中变形或开裂。适用于PC、POM、PS等应力敏感塑料。退火温度一般控制在高于使用温度10~20℃或低于热变形温度10~20℃。第4章注射模具设计4.1注射模由哪些部分组成？各部分作用是什么？注射模由以下部分组成：

成型零部件（凹模、凸模、型芯）：形成塑件内外表面；

浇注系统（主流道、分流道、浇口、冷料穴）：引导熔体进入型腔；

导向机构（导柱、导套）：保证动定模准确对合；

脱模机构（推杆、推管、推板等）：将塑件从模具中推出；

侧向分型抽芯机构（斜导柱、滑块等）：成型侧孔、侧凹；

温度调节系统（冷却水道、加热元件）：控制模温；

排气系统（排气槽、间隙）：排出型腔内气体；

模架及标准件：支撑、固定各零部件。4.2选择分型面时应遵循哪些原则？举例说明。分型面选择原则：

-便于脱模，塑件留在动模一侧；

-不影响塑件外观（分型线设在隐蔽处）；

-保证同轴度要求（将有同轴度要求的部分放在同一侧）；

-尽量避免侧向抽芯，必须时力求结构简单；

-满足锁模要求，投影面积大的方向放在合模方向；

-便于浇注系统布置和模具加工。4.3什么是平衡式进料？在多型腔模具中如何实现？平衡式进料是指塑料熔体在基本相同的情况下同时充满各型腔。实现方法：

按平衡式排位：型腔对称布置，流道长度、截面相同（如图4-26b）；

按大小件调整：大件靠近主流道，小件远离，调整流道、浇口尺寸；

压力平衡计算：对多型腔进行压力平衡计算（公式4-16、4-17）。4.4推杆脱模机构设计时应注意哪些问题？推杆脱模机构设计注意事项：

-推杆位置应选在脱模阻力最大处（如凸台、加强肋附近）；

-推杆尽量均匀分布，保证塑件受力平衡；

-推杆直径不宜过细，需有足够强度和刚度；

-推杆与推杆孔配合间隙适当（通常H7/f7），避免溢料；

-推杆端面应高于型腔表面0.05~0.1mm，避免留下凸痕；

-复位杆与推杆同步动作，确保合模前推出机构复位。4.5斜导柱侧向抽芯机构中，斜导柱的倾斜角如何确定？斜导柱倾斜角一般取15°~20°，最大不超过25°。角度过小，抽芯距相同时斜导柱过长；角度过大，侧向抽芯力增大，滑块运动不平稳。抽芯距\(S\)与斜导柱工作长度\(L\)的关系：\(L=S/\sin\alpha\)，斜导柱直径需根据弯曲力校核。4.6冷却系统设计应遵循哪些原则？冷却系统设计原则：

-冷却水道应尽量靠近型腔表面，均匀布置；

-冷却水道直径、间距根据模具大小确定（通常\(\phi8\)~12mm，间距5倍直径）；

-避免冷却水道与推杆、螺钉等干涉；

-冷却水应先通过温度较高区域（如浇口附近）；

-多组水道并联时需保证流量平衡，串联时注意温升；

-进出水温差不宜过大（一般5℃以内）。4.7什么是热流道系统？与普通流道相比有何优缺点？热流道系统是通过加热保持流道内塑料始终熔融，无凝料的浇注系统。优点：

-节省原料（无流道凝料）；

-缩短成型周期（无需冷却流道）；

-提高塑件质量（压力损失小，充填均匀）；

-可实现自动操作。

缺点：模具成本高，热平衡控制要求高，维护复杂。4.8成型零件工作尺寸计算时需考虑哪些因素？成型零件工作尺寸计算需考虑：

塑料收缩率（平均收缩率，根据材料、壁厚选定）；

模具制造公差（通常取塑件公差的1/3~1/4）；

磨损量（型腔尺寸磨损后增大，型芯尺寸磨损后减小）；

塑件公差要求（型腔尺寸取大端，型芯尺寸取小端）。第5章压缩成型工艺及模具设计5.1简述压缩成型工艺过程及其特点。压缩成型工艺过程：加料（将塑料粉或粒料加入模具加料室）→合模加压（使塑料充满型腔）→排气（多次卸压排气）→固化（保持温度压力）→脱模→清理模具。

特点：适合热固性塑料，设备简单、模具成本低，可成型流动性差的塑料；但生产效率低，不易成型复杂塑件，尺寸精度不易控制。5.2压缩模按凸凹模配合形式可分为哪几种？各适用于什么场合？溢式：加料室是型腔的延伸，合模时多余塑料从分型面溢出。适用于形状简单、要求不高的塑件。

不溢式：加料室与型腔截面相同，压力完全作用于塑料。适用于流动性差、比容大的塑料。

半溢式：介于两者之间，加料室截面略大于型腔，有承压面。最常用，适用于各种热固性塑料。5.3加料室高度如何计算？需考虑哪些因素？加料室高度\(H\)计算公式：\(H=\frac{V}{A}+(5\sim10)\text{mm}\)，其中\(V\)为所需塑料体积（包括塑件体积、飞边体积，考虑压缩比），\(A\)为加料室截面积。

需考虑因素：塑件体积、压缩比、飞边厚度、加料室截面积、塑料松散度等。第6章压注成型工艺及模具设计6.1简述压注成型工艺过程及其特点。压注成型工艺过程：加料（塑料放入加料室）→加热塑化→压注（柱塞加压使熔体通过浇注系统进入型腔）→固化→脱模。

特点：适合热固性塑料，可成型形状复杂、带嵌件的塑件，嵌件定位好；模具较压缩模复杂，有浇注系统废料。6.2压注模加料室与柱塞的配合有何要求？加料室与柱塞的配合要求：

-配合间隙适当（通常0.05~0.1mm），既要防止溢料，又要保证柱塞运动顺畅；

-加料室与柱塞应有导向段，保证同轴度；

-配合表面硬度高、粗糙度低，耐磨；

-加料室底部设斜面或圆角，便于清理余料。6.3压注模浇注系统设计与注射模有何异同？相同点：都有主流道、分流道、浇口，需保证熔体顺利充型。

不同点：压注模浇注系统设计时需考虑热固性塑料的流动性变化（随温度升高先变稀后交联），流道截面通常较大，阻力小；浇口位置需避免过早固化；需设溢料槽和排气槽，排出交联产生的气体。第7章挤出成型工艺及模具设计7.1简述挤出成型原理及工艺过程。挤出成型原理：挤出机螺杆旋转将塑料熔融，通过机头口模连续挤出，经冷却定型得到所需截面形状的制品。

工艺过程：加料→塑化→挤出成型→冷却定型→牵引→切割（或卷取）。适用于管、板、膜、异型材等连续生产。7.2直通式管材机头由哪些部分组成？各部分作用是什么？直通式管材机头组成：

分流器：使熔体从螺旋运动变为直线运动，均匀分布；

分流器支架：支撑分流器及芯棒；

芯棒：形成管内壁；

口模：形成管外壁；

压缩空气孔：通入压缩空气防止管材内壁粘连；

加热圈：保持机头温度。7.3什么是压缩比？在管材机头设计中如何确定？压缩比是指分流器处流道截面积与口模环形间隙截面积之比。压缩比过小，制品不密实；过大则阻力大，易过热分解。一般压缩比取3~10，具体根据塑料流动性、管材壁厚等确定。例如PVC管材压缩比可取3~5，PE管材可取4~8。第8章塑料的其他成型方法8.1简述中空吹塑成型的工艺过程及模具设计要点。中空吹塑工艺过程：型坯成型（挤出或注射）→合模→吹胀（通入压缩空气）→冷却→脱模。

模具设计要点：

-分型面通常设在塑件最大轮廓处；

-夹坯口设计应保证可靠夹住型坯，多余料进入余料槽；

-排气孔/槽开设在型腔深处，防止气体滞留；

-冷却系统均匀布置，保证壁厚均匀；

-吹胀比（制品尺寸与型坯尺寸之比）一般控制在2~4。8.2真空吸塑成型中，真空孔/槽的开设应注意哪些问题？真空吸塑成型中，真空孔/槽开设注意事项：

-孔径不宜过大（通常0.5~1mm），过大易留下痕迹；

-孔/槽应均匀分布，尤其是深腔部位和转角处；

-孔/槽应开设在型腔最低处或最后贴模处；

-避免孔/槽正对成型片材的夹持部位；

-孔/槽数量应足够，保证抽气速度。8.3压缩空气成型与真空吸塑成型有何异同？相同点：都属于热成型方法，将片材加热后贴向模具成型。

不同点：真空吸塑靠抽真空使片材贴模（负压），适合浅腔、简单形状；压缩空气成型靠压缩空气加压使片材贴模（正压），压力大，适合深腔、复杂轮廓、精度要求高的制品。压缩空气模具需有密封装置。第9章注射成型新技术9.1热流道系统相比普通流道有哪些优缺点？主要适用于哪些场合？热流道系统优点：节省原料（无流道凝料）、缩短成型周期、提高塑件质量、可实现自动化。缺点：模具成本高、热平衡控制复杂、维护要求高。

适用场合：大批量生产、贵重塑料、大型塑件、多腔模、自动化生产线。9.2简述气体辅助注射成型的原理及工艺过程。气体辅助注射成型原理：向熔体中注入惰性气体（通常氮气），利用气体压力使塑件内部形成中空，同时推动熔体充满型腔。

工艺过程：熔体注射（部分充填）→气体注入（推动熔体充满型腔，形成气道）→气体保压→排气→脱模。

优点：消除缩痕、降低内应力、节省材料。9.3双色注射成型与双层注射成型有何区别？双色注射成型：两种不同颜色的同种或异种塑料先后注入同一模具，形成双色制品。需专用双色注射机和转盘式/移动式模具。

双层注射成型：表层与芯层采用不同材料（如表层为装饰材料，芯层为结构材料），一次或分次注射成型，实现功能复合。9.4注射模CAE分析主要包括哪些内容？对模具设计有何指导意义？注射模CAE分析主要内容：

流动分析：预测充填模式、熔接痕位置、气穴、注射压力等；

冷却分析：预测冷却时间、温度分布、翘曲变形；

翘曲分析：预测塑件变形量及原因；

应力分析：预测残余应力分布。

指导意义：优化浇口位置、流道设计、冷却系统布局，减少试模次数，提高设计成功率。第10章注射模设计实例10.1注射模具设计一般包括哪些步骤？每一步的主要内容是什么？注射模具设计步骤：

1.塑件工艺性分析：材料、结构、尺寸精度、脱模斜度等；

2.注射机初选与校核：根据塑件体积、投影面积选择注射机，校核注射量、锁模力、安装尺寸、开模行程；

3.分型面选择：根据塑件形状、外观要求、脱模方向确定；

4.型腔数目与排列：根据生产批量、注射机能力确定，保证压力平衡；

5.浇注系统设计：主流道、分流道、浇口、冷料穴；

6.成型零件设计：凹模、型芯结构，工作尺寸计算，强度校核；

7.脱模机构设计：推杆/推管/推板/滑块/斜顶等；

8.侧向抽芯机构设计（如有）：斜导柱、弯销、齿轮齿条等；

9.温度调节系统设计：冷却水道布局、计算；

10.模架及标准件选择：根据型腔布局选择模架型号；

11.排气系统设计：排气槽、间隙；

12.绘制模具装配图及零件图。10.2侧浇口与点浇口各适用于什么场合？在模具结构上有何不同？侧浇口：适用于多型腔、对外观要求不高的塑件，模具结构简单（两板模），易于加工。

点浇口：适用于外观要求高、不允许有浇口痕迹的塑件，需三板模结构，开模时自动切断浇口。点浇口位置选择灵活，但模具复杂，成本高。10.3旋转脱螺纹机构有哪几种驱动方式？设计时应注意哪些问题？旋转脱螺纹驱动方式：

手动：人工旋出螺纹型芯，结构简单，效率低；

机动：利用开模动作通过齿轮齿条、链条等传动旋转，效率高，结构复杂；

液压/气动：用液压马达或气缸驱动，控制方便，适合大型模具。

设计注意事项：保证止转装置（塑件不转），计算旋转圈数及行程，润滑良好，避免干涉。10.4多型腔模具设计中，如何保证各型腔的进料平衡？保证多型腔进料平衡的方法：

平衡式流道布局：各型腔到主流道的距离相等，流道截面、长度相同；

调整浇口尺寸：通过CAE分析或经验公式，对远离主流道的型腔采用较大浇口；

压力平衡计算：对不对称布局进行压力平衡计算（公式4-16、4-17）；

采用热流道系统：精确控制各浇口温度、压力。《塑料成型工艺及模具设计》（第3版）课程组编制

《塑料成型工艺及模具设计》（第3版）

各章填空题及答案第1章塑料成型基础知识1.聚合物的链状结构有三种类型：线型、支链型和____。2.线型非晶态高聚物随温度升高，依次呈现玻璃态、高弹态和____。3.假塑性流体的非牛顿指数n____1，其表观黏度随剪切速率增加而____。4.聚合物在成型过程中，分子链沿流动方向排列的现象称为____。5.塑料的成型收缩包括线性收缩、方向性收缩、后收缩和____。6.塑料添加剂中，用于提高可塑性和柔软性的添加剂称为____。7.聚合物分子链在热、氧等作用下发生断裂、分子量降低的现象称为____。8.热固性塑料成型时，线型分子转变为体型结构的过程称为____。9.塑料的流动性常用熔融指数和____长度来表征。10.聚合物结晶度增大，塑件的密度、强度、刚度____，而弹性、韧性____。答案：1.体型（网状）高分子；2.黏流态；3.<；降低（减小）；4.取向；5.热处理收缩；6.增塑剂；7.降解；8.交联；9.螺旋线；10.提高，降低第2章塑料制品设计1.塑件尺寸公差中，不受模具活动部分影响的尺寸称为____类尺寸，受模具活动部分影响的尺寸称为____类尺寸。2.塑件设计时，为便于脱模，内外表面应设置合理的____。3.塑件壁厚应尽可能____，以避免收缩不一致导致变形。4.加强肋的厚度一般取塑件壁厚的____倍。5.塑件上孔的设计中，通孔的成型方法有型芯单边固定、型芯双边固定和____等。6.为防止嵌件周围塑料开裂，嵌件应预热，预热温度一般为____℃。7.塑件螺纹的始末部分应留有无螺纹区，长度一般不小于____mm。8.自攻螺纹底孔设计时，底孔直径与____有关。9.塑件表面的凸形标记在模具上为____形，易于加工。10.塑件支承面设计时，通常不以整个底面作为支承面，而采用____或底脚。11.铰链设计时，常用塑料有PP、PA和____。12.塑件孔间距过小时，可采用____结构来提高强度。答案：1.A，B；2.脱模斜度；3.均匀；4.0.5~0.8；5.碰穿/插穿；6.110~130；7.0.5；8.螺纹规格；9.凹；10.凸边；11.POM；12.设置凸台（或加强）第3章塑料注射成型原理及工艺1.注射成型设备主要有柱塞式和____式注射机。2.注射成型工艺过程包括注射前的准备、注射过程和____。3.注射成型工艺参数中，料筒温度、喷嘴温度和____温度是主要温度参数。4.注射压力作用于熔体，克服流动阻力，使熔体充模，一般范围为____MPa。5.保压压力一般取注射压力的____%。6.注射成型周期包括注射时间、冷却时间和____时间。7.塑料在料筒中塑化时，螺杆后退时所受的压力称为____。8.注射成型中，常见的缺陷有短射、飞边、缩痕、____和银纹等。9.对于吸湿性大的塑料如PA、PC，成型前必须进行____处理。10.注射成型后，为消除内应力，对塑件进行的热处理称为____处理。11.调湿处理主要用于____类塑件。12.注射机的锁模力必须大于型腔压力与____的乘积。答案：1.螺杆；2.塑件后处理；3.模具；4.70~150；5.75~85；6.开模（辅助）；7.背压（塑化压力）；8.熔接痕（翘曲）；9.干燥（预热干燥）；10.退火；11.尼龙（PA）；12.投影面积第4章注射模具设计1.注射模主要由定模和____两大部分组成。2.单分型面注射模又称为____式注射模。3.注射模的浇注系统由主流道、分流道、浇口和____组成。4.主流道小端直径应比注射机喷嘴直径大____mm。5.冷料穴的作用是存放两次注射间隔产生的____。6.Z形拉料杆用于____脱模机构，将主流道凝料拉出。7.分流道横截面中，效率最高的是____形截面。8.侧浇口一般开设在分型面上，适用于____模模具。9.点浇口模具需要采用____分型面，即三板模。10.分型面选择时，应尽量使塑件留在____一侧。11.成型零件工作尺寸计算需考虑塑料收缩率、模具制造公差和____。12.导柱导向机构中，导柱与导套的配合通常采用____间隙配合。13.推杆脱模机构中，推杆端面应高于型腔表面____mm。14.侧向抽芯机构中，斜导柱的倾斜角一般取____度。15.斜导柱抽芯的抽芯距应大于侧孔深度____mm。16.冷却水道应尽量靠近型腔表面，直径一般为____mm。17.模具温度调节系统中，对热塑性塑料通常采用____系统，对热固性塑料采用加热系统。18.标准模架中，基本型有A型、B型、C型和____型等。19.注射模成型零件材料应具有足够的强度、硬度和____。20.排气槽通常开设在____上，深度一般为0.02~0.05mm。答案：1.动模；2.两板；3.冷料穴；4.0.5~1；5.冷料；6.推杆（推出）；7.圆形；8.两板；9.双（两个）；10.动模；11.磨损量；12.H7/f7；13.0.05~0.1；14.15°~20°；15.2~3；16.8~12；17.冷却；18.D（或派生）；19.耐磨性（耐蚀性）；20.分型面第5章压缩成型工艺及模具设计1.压缩成型主要用于____塑料的成型。2.压缩模按凸凹模配合形式可分为溢式、不溢式和____式。3.压缩模的加料室高度计算需考虑塑料的____和压缩比。4.压缩成型工艺过程中，需进行____操作以排出气体。5.压缩模的加热方式通常采用电热棒或____。答案：1.热固性；2.半溢；3.体积（比体积）；4.排气；5.电热圈第6章压注成型工艺及模具设计1.压注成型又称____成型，适用于热固性塑料。2.压注模由加料室、柱塞、上模、下模和____系统组成。3.压注模加料室与柱塞的配合间隙一般为____mm。4.压注模的浇注系统应设计____槽，以排出气体和余料。5.压注成型时，塑料在加料室内预热塑化，然后通过柱塞压入____。答案：1.传递；2.浇注；3.0.05~0.1；4.溢料（排气）；5.型腔第7章挤出成型工艺及模具设计1.挤出成型是一种____生产塑料制品的成型方法。2.挤出机头按制品形状可分为管材机头、板材机头、____机头等。3.直通式管材机头主要由分流器、分流器支架、芯棒、口模和____组成。4.挤出成型中，压缩比是指分流器处流道截面积与____截面积之比。5.挤出管材时，为防内壁粘连，常通入____。答案：1.连续；2.吹膜（异型材）；3.加热圈；4.口模环形间隙；5.压缩空气第8章塑料的其他成型方法1.中空吹塑成型主要用于生产____类塑料制品。2.中空吹塑模具设计时，夹坯口的作用是____。3.真空吸塑成型是将热塑性片材加热后，通过____使片材贴附于模具表面。4.真空吸塑模具上的真空孔径一般为____mm。5.压缩空气成型与真空吸塑不同，它依靠____使片材贴模。6.压缩空气成型模具需有____装置，以防漏气。答案：1.中空容器（瓶）；2.夹住型坯；3.真空抽气（负压）；4.0.5~1；5.压缩空气（正压）；6.密封第9章注射成型新技术1.热流道系统按加热方式分为绝热流道和____流道。2.热流道模具的优点是无____，节省原料。3.气体辅助注射成型中，注入的气体通常是____。4.双色注射成型需要专用的____注射机和转盘式模具。5.双层注射成型是指表层和芯层采用____材料。6.注射模CAE分析主要包括流动分析、冷却分析、翘曲分析和____分析。7.叠层模具可在一台注射机上通过多层型腔使产量____。8.BMC注射成型使用的原料是____模塑料。答案：1.加热；2.流道凝料；3.氮气；4.双色；5.不同；6.应力；7.倍增（提高）；8.团状第10章注射模设计实例1.注射模具设计的第一步是进行____分析。2.注射机校核包括注射量、锁模力、安装尺寸和____的校核。3.实例一中，带侧孔塑件采用了____抽芯机构。4.实例二中，点浇口模具采用了____分型面。5.实例三中，水杯盖的内螺纹采用了____脱螺纹机构。6.注射模设计时，冷却水道应避免与____和推杆发生干涉。答案：1.塑件工艺性；2.开模行程；3.斜导柱滑块；4.双（三板模）；5.旋转；6.螺钉《塑料成型工艺及模具设计》（第3版）课程组编制

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各章选择题及答案第1章塑料成型基础知识1.线型非晶态高聚物在玻璃态时的温度范围是（

）。A.T<TgB.Tg<T<TfC.Tf<T<TdD.T>Td2.下列哪种流体属于假塑性流体？（

）A.牛顿型流体B.宾哈流体C.膨胀性流体D.大多数聚合物熔体3.塑料成型中，聚合物分子链沿流动方向排列的现象称为（

）。A.结晶B.取向C.交联D.降解4.影响聚合物黏度的因素不包括（

）。A.温度B.压力C.塑件形状D.相对分子质量5.下列哪种塑料属于热固性塑料？（

）A.聚乙烯B.聚丙烯C.酚醛塑料D.ABS6.塑料的收缩率计算中，实际收缩率与计算收缩率的关系是（

）。A.实际收缩率大于计算收缩率B.实际收缩率小于计算收缩率C.两者数值相差很小D.两者无关7.下列添加剂中，用于提高塑料可塑性和柔软性的是（

）。A.增塑剂B.稳定剂C.润滑剂D.固化剂8.聚合物在高温下受热时间过长，分子链断裂的现象称为（

）。A.交联B.热降解C.氧化D.结晶答案：1.A2.D3.B4.C5.C6.C7.A8.B第2章塑料制品设计1.塑件尺寸公差中，受模具活动部分影响的尺寸属于（

）。A.A类尺寸B.B类尺寸C.C类尺寸D.D类尺寸2.塑件壁厚设计时，同一塑件壁厚应尽可能（

）。A.均匀一致B.外厚内薄C.内厚外薄D.任意变化3.加强肋的厚度一般取塑件壁厚的（

）。A.0.2~0.4倍B.0.5~0.8倍C.1.0~1.2倍D.1.5~2.0倍4.下列哪种孔成型方法属于“碰穿”（

）。A.型芯单边固定B.型芯双边固定C.凸凹模镶块垂直相碰D.凸凹模镶块斜面接触5.嵌件预热的温度一般为（

）。A.50~80℃B.110~130℃C.150~180℃D.200~250℃6.塑件螺纹始末部分应留有无螺纹区，其长度一般不小于（

）。A.0.2mmB.0.5mmC.1.0mmD.1.5mm7.塑件表面凸形标记在模具上为（

）。A.凸形B.凹形C.平面形D.任意形8.塑件支承面设计时，通常采用（

）作为支承面。A.整个底面B.凸边或底脚C.内表面D.加强肋答案：1.B2.A3.B4.C5.B6.B7.B8.B第3章塑料注射成型原理及工艺1.目前应用最广泛的注射机类型是（

）。A.柱塞式B.螺杆式C.活塞式D.柱塞-螺杆复合式2.注射成型工艺过程中，保压阶段的作用是（

）。A.使熔体充满型腔B.弥补冷却收缩C.使塑件冷却固化D.排出型腔气体3.注射压力一般范围为（

）。A.10~30MPaB.40~60MPaC.70~150MPaD.160~200MPa4.下列哪种塑料注射前必须进行充分干燥？（

）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚碳酸酯D.聚苯乙烯5.注射成型中，为消除内应力而进行的热处理称为（

）。A.退火处理B.调湿处理C.淬火处理D.回火处理6.注射机锁模力的校核依据是（

）。A.塑件体积B.塑件质量C.塑件投影面积D.塑件高度7.注射成型周期中，冷却时间约占整个周期的（

）。A.1/4B.1/3C.1/2D.2/3以上8.下列缺陷中，不属于注射成型常见缺陷的是（

）。A.短射B.飞边C.缩痕D.层间剥离答案：1.B2.B3.C4.C5.A6.C7.D8.D第4章注射模具设计1.单分型面注射模又称（

）。A.三板模B.两板模C.四板模D.多板模2.浇注系统中，主流道小端直径应比注射机喷嘴直径大（

）。A.0.1~0.2mmB.0.5~1mmC.2~3mmD.3~5mm3.Z形拉料杆主要用于（

）。A.推出主流道凝料B.分流道凝料C.型腔排气D.冷却塑件4.分流道横截面中，流动效率最高的是（

）。A.圆形B.梯形C.U形D.正方形5.点浇口模具通常采用（

）。A.两板模B.三板模C.四板模D.无板模6.分型面选择时，应尽量使塑件留在（

）。A.定模一侧B.动模一侧C.两侧均可D.任意一侧7.成型零件工作尺寸计算中，需考虑的因素不包括（

）。A.塑料收缩率B.模具制造公差C.脱模斜度D.磨损量8.推杆脱模机构中，推杆端面应高于型腔表面（

）。A.0~0.02mmB.0.05~0.1mmC.0.2~0.3mmD.0.5~1mm9.斜导柱侧向抽芯机构中，斜导柱倾斜角一般取（

）。A.5°~10°B.15°~20°C.25°~30°D.35°~40°10.冷却水道直径通常取（

）。A.3~5mmB.8~12mmC.15~20mmD.25~30mm11.标准模架的基本型不包括（

）。A.A型B.B型C.C型D.H型12.排气槽通常开设在（

）。A.型腔内部B.分型面上C.推杆孔内D.冷却水道内答案：1.B2.B3.A4.A5.B6.B7.C8.B9.B10.B11.D12.B第5章压缩成型工艺及模具设计1.压缩成型主要用于（

）的成型。A.热塑性塑料B.热固性塑料C.弹性体D.所有塑料2.压缩模按凸凹模配合形式可分为溢式、不溢式和（

）。A.半溢式B.全溢式C.封闭式D.开放式3.压缩模加料室高度计算需考虑的因素不包括（

）。A.塑件体积B.压缩比C.注射压力D.飞边厚度4.压缩成型工艺过程中，排气的目的是（

）。A.提高温度B.排出气体和挥发物C.增加压力D.加速固化5.压缩模的加热方式通常采用（

）。A.热水加热B.蒸汽加热C.电热棒加热D.油加热答案：1.B2.A3.C4.B5.C第6章压注成型工艺及模具设计1.压注成型又称（

）成型。A.传递B.注射C.压缩D.挤出2.压注模中，加料室与柱塞的配合间隙一般为（

）。A.0.01~0.02mmB.0.05~0.1mmC.0.2~0.3mmD.0.5~1mm3.压注模的浇注系统应设计（

）以排出气体和余料。A.冷料穴B.溢料槽C.拉料杆D.分流道4.压注成型适合（

）的成型。A.简单形状热固性塑件B.复杂形状热固性塑件C.热塑性塑件D.所有塑料5.压注模中，柱塞的作用是（

）。A.成型塑件B.将熔体压入型腔C.推出塑件D.排气答案：1.A2.B3.B4.B5.B第7章挤出成型工艺及模具设计1.挤出成型是一种（

）生产方法。A.间歇式B.连续式C.周期式D.单件式2.直通式管材机头中，形成管内壁的零件是（

）。A.口模B.芯棒C.分流器D.机颈3.挤出成型中，压缩比是指（

）。A.分流器处截面积与口模环形间隙截面积之比B.口模长度与直径之比C.牵引速度与挤出速度之比D.熔体压力与温度之比4.挤出管材时，为防止内壁粘连，常通入（

）。A.冷却水B.压缩空气C.真空D.氮气5.下列制品中，不适合挤出成型的是（

）。A.塑料管B.塑料板C.塑料瓶D.电线电缆包覆答案：1.B2.B3.A4.B5.C第8章塑料的其他成型方法1.中空吹塑成型主要用于生产（

）。A.塑料薄膜B.塑料瓶、壶C.塑料齿轮D.塑料管材2.中空吹塑模具的夹坯口作用是（

）。A.成型塑件底部B.夹住型坯C.排气D.冷却3.真空吸塑成型中，真空孔的直径一般为（

）。A.0.1~0.3mmB.0.5~1mmC.2~3mmD.4~5mm4.压缩空气成型与真空吸塑的主要区别在于（

）。A.加热方式不同B.成型压力方向不同C.模具材料不同D.适用塑料不同5.压缩空气成型模具需有（

）装置以防漏气。A.排气B.密封C.加热D.冷却答案：1.B2.B3.B4.B5.B第9章注射成型新技术1.热流道系统的主要优点是（

）。A.无流道凝料B.模具结构简单C.成本低D.维修方便2.气体辅助注射成型中，注入的气体通常是（

）。A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.空气3.双色注射成型需要（

）注射机。A.普通B.专用双色C.高压D.超高速4.注射模CAE分析中，用于预测熔接痕位置的是（

）。A.冷却分析B.流动分析C.翘曲分析D.应力分析5.叠层模具的主要优点是（

）。A.模具成本低B.提高产量C.简化结构D.缩短成型周期6.BMC注射成型使用的原料是（

）。A.团状模塑料B.粒状塑料C.粉状塑料D.片状模塑料答案：1.A2.B3.B4.B5.B6.A第10章注射模设计实例1.注射模具设计的第一步是（

）。A.注射机校核B.塑件工艺性分析C.分型面选择D.浇注系统设计2.实例一中，带侧孔塑件采用了（

）抽芯机构。A.斜导柱滑块B.斜顶C.齿轮齿条D.液压抽芯3.实例二中，点浇口模具采用了（

）分型面。A.单分型面B.双分型面C.三分型面D.垂直分型面4.实例三中，水杯盖的内螺纹采用了（

）脱螺纹机构。A.强制脱模B.旋转脱螺纹C.推板推出D.气动脱模5.模具设计时，冷却水道应避免与（

）发生干涉。A.型芯B.推杆和螺钉C.导柱D.浇口套答案：1.B2.A3.B4.B5.B《塑料成型工艺及模具设计》（第3版）课程组编制

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各章名词解释及答案第1章塑料成型基础知识1.1玻璃态线型非晶态高聚物在温度低于玻璃化温度Tg时呈现的状态，此时分子链和链段运动均被冻结，聚合物呈刚性固体，只能发生很小的可逆弹性变形，可进行机械加工。1.2高弹态线型非晶态高聚物在玻璃化温度Tg与黏流温度Tf之间呈现的状态，此时链段开始运动，但整个分子链尚不能移动，聚合物表现出很大的可逆高弹变形（可达100%~1000%），可进行真空成型、中空吹塑等加工。1.3黏流态线型非晶态高聚物在温度高于黏流温度Tf时呈现的状态，此时分子链整体可移动，聚合物成为黏性流体，可进行不可逆的流动变形，适用于注射、挤出等成型加工。1.4假塑性流体非牛顿型流体的一种，其非牛顿指数n<1，表观黏度随剪切速率增加而下降，即呈现“剪切变稀”现象。大多数聚合物熔体（如PE、PP、PS、ABS等）均属此类。1.5表观黏度非牛顿型流体在某一剪切速率下的黏度，用ηa表示，是剪切应力与剪切速率之比，但不是常数，随剪切速率变化而变化。1.6取向聚合物分子及其链段或其他结构单元在应力作用下形成的有序排列，可分为流动取向和拉伸取向，导致塑件力学性能的各向异性。1.7结晶度聚合物中结晶区域所占的质量百分数或体积百分数，反映聚合物的结晶程度，影响塑件的密度、强度、刚度、韧性等性能。1.8降解聚合物在热、应力、氧、水等作用下分子链断裂、相对分子质量降低的现象，会导致塑件性能下降、变色、起泡等缺陷。1.9交联线型聚合物分子链之间通过化学反应形成化学键，转变为体型（网状）结构的过程，是热固性塑料成型固化的本质。1.10收缩率塑件从模具中取出冷却到室温后尺寸缩小的百分率，包括实际收缩率和计算收缩率，是模具设计时确定型腔尺寸的重要依据。第2章塑料制品设计2.1A类尺寸塑件尺寸中不受模具活动部分影响的尺寸，由单一模具零件决定，公差较严，如同轴度要求高的尺寸。2.2B类尺寸塑件尺寸中受模具活动部分（如分型面、滑块、镶件等）影响的尺寸，公差较松。2.3脱模斜度为便于塑件从模具中脱出，在塑件内外表面沿脱模方向设计的斜度，可防止脱模时划伤或顶白。2.4加强肋在不增加塑件壁厚的情况下，为提高塑件强度和刚度而设置的肋状结构，可避免缩痕、翘曲等缺陷。2.5碰穿塑件通孔成型的一种方式，凸、凹模镶块相互接触，接触面与开模方向垂直，无脱模斜度，加工简单但易产生飞边。2.6插穿塑件通孔成型的一种方式，凸、凹模镶块相互接触，接触面有脱模斜度（一般大于3°），在开模过程中有相对滑动，可缩短镶块高度但易磨损。2.7嵌件在塑料成型中嵌入塑件内的金属或其他材料零件，与塑件成为一个不可拆卸的整体，用于提高强度、导电性等。2.8铰链利用塑料的高度取向特性制成的可弯折的连接结构，常用于PP、PA、POM等塑料的一体化设计，如容器盖与本体连接。第3章塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型将粒状或粉状塑料在注射机料筒中加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆高压推动下注入模具型腔，经冷却固化得到塑件的方法。3.2塑化塑料在料筒中经加热达到黏流态并具有良好可塑性的全过程，是注射成型的重要阶段。3.3背压（塑化压力）螺杆式注射机中，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，影响塑化效果和塑化时间。3.4保压型腔充满后，注射压力继续保持，使熔体继续流入型腔以弥补冷却收缩的阶段。3.5倒流保压结束后螺杆后退，若浇口尚未冻结，型腔中熔体可能倒流回浇注系统的现象，导致型腔压力下降。3.6退火处理将脱模后的塑件放在一定温度的介质中保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力的后处理方法。3.7调湿处理将脱模后的尼龙类塑件放在热水或醋酸钾溶液中处理，以隔绝空气、消除内应力、加速吸湿平衡的后处理方法。第4章注射模具设计4.1分型面模具上分开取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面，其位置和形式直接影响模具结构和塑件质量。4.2浇注系统从注射机喷嘴到型腔之间的熔体流动通道，由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。4.3冷料穴设在主流道或分流道末端的空穴，用于