塑料成型工艺及模具设计教学教材

复习题

1．什么是塑料？

2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？

3．如何确定注射模的分型面？如何进行注射模的总体布局？

4．浇注系统有那些部分组成？设计时有那些要求？

5．简述塑料中的5种添加剂作用是什么？

6．什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者间的区别是什么？

7．设计塑料模具时，模具的长宽和厚度尺寸与注射机的参数间的关系应满足哪些要求？

8．注射模的浇口有那些典型类型？各有何用？

9．脱模机构分为那几种？

10．侧向分型与抽芯机构有那几类？各有何特点？

11．斜导柱分型抽芯机构的形式有几种？应用情况如何？

12．列出至少六种常见的浇口形式，并简述在选择浇口位置时应该考虑的因素。13．简述斜导柱侧向分型与抽芯机构设计中，侧型芯滑块压紧、定位及导滑机构的作用。

14.简述分型面的设计原则。

15.简述冷却回路的布置原则。

16、哪些情况下要考虑采用先行复位机构?

17、常见的排气方式有哪些？

18．塑料的主要成分是什么?

19．注塑成型工艺三个基本参数是什么？

20．什么样塑件的注射模需要设置侧分型与抽芯机构？

21．点浇口和侧浇口分别适用于哪种典型的注射模具？

22．注射模具中复位杆的作用是什么？

23．注射模具的长和宽受到注射机什么部位的尺寸限制？厚度受到什么限制？24．浇口套零件上凹球面直径和小孔直径与注射机的什么部位的尺寸有关？25．注射机的主要技术指标有哪些？

26．模具在注射机上是怎样定位和固定的？

27．简述选择注射机时要校核哪些参数？

28．注射成型的工艺过程有哪些内容？简述各部分的作用？

29．分别简述热塑性塑料和热固性塑料在注射成型过程中的特点？两者间的区别是什么？

30．注射模具主要有哪几个部分组成？每个部分的作用是什么？

31．注射模推出机构的作用是什么？推杆推出机构有哪些零件组成？

32．侧分型与抽芯机构为什么要设置定位、锁紧装置？

1．什么是塑料？

塑料是在一定条件下，一类具有可塑性的高分子材料的通称，一般按照它的热熔性把它们分成：热固性塑料和热塑性塑料。它是世界三大有机高分子材料之一（三大高分子材料是塑料，橡胶，纤维）。

2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？

答：因此最重要的工艺条件应该是足以影响塑化和注射充模质量的温度（料温、喷嘴温度、模具温度）、压力（注射压力、模腔压力）和相应的各个作用时间（注射时间、保压时间、冷却时间）以及注射周期等。而会影响温度、压力变化的工艺因素（螺杆转速、加料量及剩料等）也不应忽视。料筒温度关系到塑化质量。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。注射压力增大，塑料的充模速度加快，流动长度增加，制品中熔接强度提高，制品的重量可能增加，制品的大多数物理机械性能均有所提高。保压时间影像制品尺寸的准确性，冷却时间：决定于制品厚度及塑料性能

3．如何确定注射模的分型面？如何进行注射模的总体布局？

(1)应选取在塑件外形轮廓尺寸的最大断面处，以便于顺利脱模

(2)应保证铸件的表面质量，外观要求及尺寸和形状精度。

(3)分型面应有利于排气并要能防止溢流。

(4)分型面的选取应便于模具的加工，简化模具的结构，尽量使模具内腔便于加工。1．塑件成型位置及分型面选择； 2．模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置； 3．模具工作零件的结构设计； 4．侧分型与抽芯机构的设计； 5．顶出机构设计； 6．拉料杆的形式选择；7．排气方式设计。

4．浇注系统有那些部分组成？设计时有那些要求？

主要由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。

注塑模具设计时应遵循以下原则：必须了解塑料的工艺物性。排气良好。防止型芯和塑料变形。减少熔体流程及塑料耗量。修整方便，并保证塑件的外观质量。要求热量与压力损失小。

5．简述塑料中的5种添加剂作用是什么？

1.填充剂

又称为填料，它在塑料中的作用有两个方面：一是减少合成树脂用量，降低塑料成本；二是改善塑料的某些性能，扩大塑料的应用范围.

2.增塑剂

有些合成树脂的可塑性很小，柔软性也很差，可以加入增塑剂，能够降低合成树脂的熔融黏度和熔融温度，改善塑料的成型加工性能，改进塑件的柔韧性、弹性以及其他各种必要的性能

3.着色剂

在塑料中加入着色剂可以使塑料获得各种所需要的色彩。对着色剂的要求是：着色力强，与合成树脂很好的相容性，不与塑料中的其他成分发生化学反应，在成型过

程中不因温度、压力变化分解变色，并在长期使用过程中保持稳定。

4.稳定剂

在塑料中加入稳定剂，可以防止或抑制塑料在成型，储存盒使用过程中，因受热、光、氧、射线等外界因素的作用所引起的变化，即所谓“老化”。

5.固化剂

在成型热固性塑料时，线型高分子结构的合成树脂需发生交联反应变为体型高分子结构。在塑料中加入固化剂的目的是促进交联反应

6．什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者间的区别是什么？

一、热固性塑料(Thermoset plastics )︰指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化 )所致。

二、热塑性塑料(Thermo plastics )︰指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生[可逆变化](液态←→固态)，是所谓的物理变化。

7．设计塑料模具时，模具的长宽和厚度尺寸与注射机的参数间的关系应满足哪些要求？

8．注射模的浇口有那些典型类型？各有何用？

9．脱模机构分为那几种？

按驱动方式分: 手动脱模、机动脱模、液压脱模、气动脱模

按脱模机构的动作分：一次推出、二次推出、顺序推出、双脱模推出、定模推出、带螺纹制品的脱模机构、

按模具结构中的顶出零件分：推杆推出、推管推出、推件板推出、推块推出、多元件联合推出。

10．侧向分型与抽芯机构有那几类？各有何特点？

侧向分型的抽芯机构按动力来源可分为手动、机动和液压或气压抽芯几种。

(1)手动抽芯

在推出塑件前或脱模后用手工方法将活动型芯取出。模具结构较简单，但生产效率低，劳动强度大，抽拔力有限，仅在特殊场合适用，如新产品试制、小批量塑件生产等。

(2)机动抽芯

机动抽芯是利用注塑机的开模力，通过传动机构改变运动方向，将侧向的活动型芯抽出。机动抽芯机构的结构比较复杂，但抽芯不需人工操作，抽拔力较大，具有灵活、方便、生产效率高、容易实现全自动操作、无需另外添置设备等优点，在生产中被广泛采用。

(3)液动或气动抽芯

与机动抽芯不同，液压或气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响，传动平稳，且可以得到较大的轴拔

力和较长的轴拔距离。

11斜导柱分型抽芯机构的形式有几种？应用情况如何？

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。

12．列出至少六种常见的浇口形式，并简述在选择浇口位置时应该考虑的因素。

直接浇口直接浇口广泛应用于单型腔模具侧浇口一般开设在分型面上，适合于一模多腔，浇口去除方便，但压力损失大、壳形件排气不便、易产生熔接痕。圆盘浇口此类型浇口适用同心。且尺寸的要求严格。及不容许有熔接痕生成的塑料制品。轮辐式浇口轮辐浇口双称为四点浇口或是十字浇口。此种浇口适用于管状塑料制品，且浇口容易去除和节省材料。薄膜浇口薄膜浇口适用于既平坦又大面积、且翘曲要保持最小的设计。护耳浇口通常应用于平板状且薄的成型品，以降低型腔内的剪应力点浇口适合于多型腔模。塑件外观要求较高时采用环形浇口用于型芯装在两侧的管状塑件扇形浇口应用于多型腔模，进料边宽度较大的薄片状塑件针点浇口应用于成型中小型塑件的一模多腔模具中，也可用于单型腔模（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

13．简述斜导柱侧向分型与抽芯机构设计中，侧型芯滑块压紧、定位及导滑机构的作用

14.简述分型面的设计原则。

1. 符合塑件脱模：

2. 分型面的数目和形状

3. 型腔的选择：尽量防止形成侧孔和侧凹，以避免采用较复杂的模具结构。

4. 确保表面质量5有利于塑件脱模6. 考虑侧向轴拔距。7. 锁紧模具的要求8. 有利于排气.9. 模具零件易于加工。

15.简述冷却回路的布置原则。

1冷却系统的布置应先于脱模机构2、合理的确定冷却管道的直径中心距以及型腔壁的距离3、降低进出水的温度差4、浇口处应加强冷却5冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位6、冷却水道应便于加工和清理。

16、哪些情况下要考虑采用先行复位机构?

17、常见的排气方式有哪些？

1利用模具分型面排气2利用推杆与配合间隙自然排气、3采用开设排气槽排气4

利用侧型芯运动间隙排气5利用推杆与孔的配合间隙排气。

18．塑料的主要成分是什么?

由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成

20．什么样塑件的注射模需要设置侧分型与抽芯机构？

在注射模设计中，当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时，一般都必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可活动的结构，在塑件脱模前，一般都需要侧向分型和抽芯才能取出塑件，完成侧向活动型芯的抽出和复位的这种机构就叫做侧向抽芯机构。

21．点浇口和侧浇口分别适用于哪种典型的注射模

侧浇口适用于一模多腔的浇注系统。点浇口适合于多型腔模。塑件外观要求较高时采用

22．注射模具中复位杆的作用是什么？

复位杆主要起到引导推杆板复位

（1）在小型的模具中，复位杆套上弹簧，在推杆将产品推出后，弹簧将推杆板弹回复位；

（2）在大型模具中，由于弹簧的弹力无法将推杆版推回复位，这时要想将推杆复位，就要用到复位杆了。这时将模具合起来，定模板就会推动复位杆将推杆板推回了，从而实现复位。

23．注射模具的长和宽受到注射机什么部位的尺寸限制？厚度受到什么限制？24．浇口套零件上凹球面直径和小孔直径与注射机的什么部位的尺寸有关？25．注射机的主要技术指标有哪些？

最大锁模力，最大注射量，最大储料速率，最大注射速率，最大注射压力，最大拉杆内间距，干循环周期，DAYLIGHT，耗电量

26．模具在注射机上是怎样定位和固定的？、

首先将模具上面的定位圈与注塑机上的定位孔连接。注塑机锁模后，再用压板螺丝固定动模和定模。

27．简述选择注射机时要校核哪些参数？

28．注射成型的工艺过程有哪些内容？简述各部分的作用？

完整的注射工艺过程包括:1、成型前的准备;2、注射过程；3、制品的后处理。

成型前的准备

为了使注射成型顺利进行和保证制品质量，生产前需要进行原料预处理、清洗机筒、预热嵌件和选择脱模剂等一系列准备工作。

注射过程

注射过程一般包括：加料——塑化——注射——冷却——脱模。

加料：由于注射成型是一个间歇过程，因而需定量（定容）加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，最终获得高质量的塑件。

塑化：成型物料在注射机机筒内经过加热，压实以及混合等作用，由松散的粉状或粒状固态转变成连续的均化熔体之过程。

注射：柱塞或螺杆从机筒内的计量位置开始，通过注射油缸和活塞施加高压，将塑化好的塑料熔体经过机筒

前端的喷嘴和模具中的浇注系统快速送入封闭模腔的过程。注射又可细分为流动充模、保压补缩、倒流三个阶段。

冷却：当浇注系统的塑料以及冻结后，继续保压已不再需要，因此可退回柱塞或螺杆，卸除料筒内的塑

料熔体的压力，并加入新料，同时在模具内通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却，这一阶段称为浇口冻结后的冷却。实际上冷却过程从塑料熔体注入型腔起就开始了，它包括从充模、保压到脱模前的这一段时间。

脱模：塑件冷却到一定的温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。

注射成型：是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体注入模腔而成型，工艺原理是：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。

29．分别简述热塑性塑料和热固性塑料在注射成型过程中的特点？两者间的区别是什么

注塑热塑性材料：料加热溶化,注入模具冷却成型.

直压成型：冷的料直接放入热的模具,加压成型

注塑热固性材料：料先加温（只是降低粘度）,然后注入热的模具加压成型

可以看出,热固性塑料的注塑成型和直压的本质是一样的（通过化学交联反应成型）30．注射模具主要有哪几个部分组成？每个部分的作用是什么？

其主要有以下几种零件构成：一.成形零件成形凌建安包括定模型腔、动模型腔和型芯等零件。在注塑时，这类零件直接接触塑料，以成形制品，其精度要求较高，二.浇注系统零件浇注系统零件主要包括定位圈、浇口套等零件。主要作用是将注射机料桶内的熔融塑料填充到模具型腔内，并起传递注射压力作用。三.脱模系统零件注射模的脱模机构，是由推出塑件所需的全部结构零件组成，如顶杆、

顶杆垫板、顶杆固定板等零件。这类零件，使用时应便于脱出塑件，不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。其机构要求灵活、可靠，并要更换、维修方便。

四.冷却及加热机构冷却及加热机构主要包括冷水嘴、水管通道、加热板等。主要是为了调节模具的温度，以保证塑件的质量。五.结构零件模具的结构零件，主要固定成形零件，使其组成一体的零件。主要包括定模固定板、动模固定板、垫板及定模套、动模套等。六.导向零件导向零件主要包括导柱、导套，主要起对定位和动模导向作用。七.抽芯机构零件抽芯机构零件主要是为了加工有侧向凹凸及侧孔的零件，主要包括滑块型芯、斜导柱等零件。八.紧固零件紧固零件主要包括螺钉、销钉等标准，其作用是连接、紧固各零件，使其成为模具的整体31．注射模推出机构的作用是什么？推杆推出机构有哪些零件组成？

作用：从模具中推出塑件及其浇注系统凝料。典型推出机构形式及各零件作用：1—推杆，2—推杆固定板，3—推板导套，；4—推板导柱，5—拉料杆6—推板，7—支承钉，8—复位杆

32．侧分型与抽芯机构为什么要设置定位、锁紧装置？