材料成型设备复习题参考答案

材料成型设备复习题参考答案第二章2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。

由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。

2、传动系统。

由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。

3、操作机构。

主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。

4、能源部分。

由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。

5、支撑部分。

由机身、工作台和紧固件等组成。

它把压力机所有零部件连成一个整体。

6、辅助系统。

包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。

提高压力机的安全性和操作方便性。

2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？P19三种调节方法有：1、调节连杆长度。

该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。

螺杆的抗弯性能亦不强。

2、调节滑块高度。

柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。

3、调节工作台高度。

多用于小型压力机。

2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。

P20-21压塌式过载保护装置结构简单，制造方便，价格低廉，但在设计时无法考虑它的疲劳极限，可能引起提前的剪切破坏，或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下，降低设备使用效率。

压塌块破坏后还需要更换，降低了生产效率。

同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机，用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。

液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机，其特点是过载临界点可以准确地设定，且过载后设备恢复容易。

2-7、开式机身和闭式机身各有何特点？应用于何种场合？P23-24开式机身：操作空间三面敞开，工作台面不受导轨间距的限制，安装、调整模具具有较大的操作空间，与自动送料机构的连接也很方便。

但由于床身近似C 形，在受力变形时产生角位移和垂直位移，角位移会加剧模具磨损和影响冲压力质量，严重时会折断冲头。

开式机身多用于小型压力机。

闭式机身：形成一个对称的封闭框形结构，受力后仅产生垂直变形，刚度比开式机身好。

但由于框形结构及其它因素，它只能前后两面操作。

整体机身加工装配工作量小，需大型加工设备，运输和安装困难。

但采用组合机身可以解决运输和安装方面的困难。

闭式机身广泛运用于中大型压力机。

2-9、转键离合器的操作机构是怎样工作的?它是怎样保证压力机的单次操作？P25-26答：单次行程：先用销子11将拉杆5与右边的打棒3连接起来，后踩下踏板使电磁铁6通电，衔铁7上吸，拉杆向下拉打棒，离合器接合。

在曲轴旋转一周前，由于凸块2将打棒向右撞开，经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板，迫使离合器脱开，曲轴在制动器作用下停止转动，滑块完成一次行程.2-10、分析摩擦离合器—制动器的工作原理P29答：摩擦离合器是借助摩擦力使主动部分与从动部分接合起来,依靠摩擦力传递扭矩。

而摩擦制动器是靠摩擦传递扭矩,吸收动能的。

摩擦离合器--制动器是通过适当的连锁方式(即控制接合与分离的先后次序)将二者结合在一起,并由同一操纵机构来控制压力机工作的装置.摩擦离合器—制动器从运动状态上可以分为主动、从动和静止三部分，通过摩擦盘使主动和从动、从动和静止部分产生结合和分离状态，常态下弹簧使离合器中摩擦盘分开、制动器中摩擦盘压紧，工作时气压使离合器中摩擦盘压紧、制动器中的摩擦盘分开。

2-11、全面比较刚性和摩擦离合器的优、缺点。

转键式离合器的特点：结构简单，易于制造，运行条件简单，加工、运行、维护成本低，但刚性结合，冲击较大，且启动后一定要运行一个周期才能停留在上死点附近，不能实现寸动操作及紧急停车，使用的方便性、安全性较差，模具的安装调整不方便，一般用于1000KN以下的压力机。

摩擦离合器结构复杂，操作系统调整较麻烦，外形尺寸大，制造较困难，生产、维护成本高，需要气源。

优点在于动作协调、能耗较低，能在任意时刻进行离合操作，实现制动，容易实现寸动和紧急停车，安全系数高，模具安装调整方便；结合平稳无冲击，工作噪音小；能在较高转速下工作，能传递大的扭矩，在大型和高性能压力机上得到广泛应用。

2-13、拉深垫的作用如何？气垫和液压垫各有什么特点？P37答：作用：可以在模具内增加一个相对动作，完成如冲裁压边、顶料、拉深压边等功能，扩大了压力机的使用范围，简化了模具结构。

气垫的压紧力和顶出力相等，等于压缩空气气压乘活塞的有效面积。

但受压力机底座下的安装空间限制，工作压力有限液压垫顶出力和压料力可分别控制，以较小的尺寸获得较大的压边力，与冲压工艺相符合。

但结构复杂，在工作过程中油压不够稳定，会产生脉动，也有冲击振动，形成噪声第四章4-1、塑料挤出机一般由哪几部分组成？每部分的作用是什么？P110答：由主机、辅机和控制系统组成。

主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成，作用主要是塑化并挤出塑料；辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成，作用是塑料成型；控制系组成由电器、仪表和执行机构组成，作用是可以控制挤出机主机和辅机的拖动电动机、驱动液压泵、液压缸和其他各种执行机构，使其能按所需的功率、速度和轨迹运行，同时可以检测主机和辅机的温度、压力、流量的参数，从而实现对整个挤出机组的自动控制和对产品质量的控制。

4-14、挤出机的加热冷却系统有何作用？为什么加热冷却系统多是分段设置的？P131作用：使料筒和螺杆具有适当的温度分布，保持在工艺要求的范围之内，从而保证制品的质量。

因为不同位置要求热量不同：加料段：螺槽深、物料散、摩擦少，靠外热升温；均化段：螺槽浅、料温高、摩擦热多，有时还需降温；压缩段：介于二者之间；加料口：为使此处料流顺利，常采取冷却4-15挤出机的冷却系统有哪些形式?一般都设置在哪些部位?答:挤出机的冷却形式有两种：风冷和水冷。

一般设置在料筒、螺杆,有时还设在加料段和料斗座。

挤出机的普通螺杆可以分为哪三段？各段的作用是什么？答：普通螺杆一般可以分为加料段、压缩段、均化段。

加料段的作用是输送物料给压缩段和均化段。

压缩段的作用是进一步压缩物料，排除气体，并使物料熔融。

均化段的作用是将来自压缩段的温度、密度和粘度达到均匀的熔料定压、定量、定温地输送到机头。

4-17、管材的定径方法有哪几种？P148答：（1）压缩空气外定径(2)真空定径法(3)内压定径法定径方法的选择主要决定于管子的尺寸是以外径还是内径为标准。

第五章5-1、注射机有哪几部分组成？各部分的功用如何？P163答：1、注射装置，作用是将塑料均匀地塑化，并以足够的压力和速度将一定量的熔料注射到模具的型腔之中。

2、合模装置，作用是实现模具的启闭，在注射时保证成型模具可靠地合紧，以及脱出制品。

3、液压系统和电气控制系统，作用是保证注射机按工艺过程预定的要求（压力、速度、温度、时间）和动作程序准确有效地工作。

5-2、试述注射成型循环过程。

P165答：合模→注射装置前移→注射与保压→制件冷却与预塑化→开模→顶出制件5-3、分析比较立式注射成型机卧式注射成型机的优缺点。

答：立式注射成型机的优点：占地面积小，模具拆装方便；缺点：制件顶出后需要用手或其他方法取出，不易实现自动化；因机身较高，机器的稳定性差，加料及维修不便。

卧式注射成型机的优点：机身低，利于操作和维修；重心低，稳定性好；成型后的制件可自动落下，容易实现全自动化操作。

5-6、简述柱塞式和螺杆式注射装置的结构组成和工作原理，并比较两者的优缺点。

答：柱塞式注射装置：由定量加料装置、塑化部件、注射油缸、注射座移动油缸等组成。

原理：加入料斗中的颗粒料，经过定量加料装置使每次注射所需的一定数量的塑料落入料筒加料室，当注射油缸活塞推动柱塞前进时，将加料室中的塑料推向料简前端熔融塑化。

熔融塑料在柱塞向前移动时，经过喷嘴注入模具型腔．螺杆式注射装置：由两个料筒组成，一个是螺杆预塑料筒，另一个是注射料筒，两料筒之间有单向阀，粒料通过螺杆预塑料筒而塑化，熔料经过单向阀进入注射料筒。

当注射料筒中熔料达到预定量时，螺杆塑化停止，注射柱塞前进并将熔料注入模腔预塑料筒中的螺杆转动过程中不仅输送塑料，还对塑料产生剪切摩擦加热和搅拌混合作用。

柱塞式注射装置1、塑化不均匀；2、注射量的提高受到限制；3、注射压力损失大；4、熔料充模速度不均匀。

优点架构简单，容易操作。

螺杆式注射装置优点：取消了分流梭，注射时的压力损失减小；注射速率较稳定；塑化质量和效率提高。

缺点：结构较复杂，单向阀处易引起塑料的停滞和分解。

5-7、柱塞式注射成型装置中分流梭的作用是什么？目的就是为了增大传热面积。

从而缩短塑化时间，提高塑化能力，改善塑化质量。

5-11、喷嘴有哪些类型和特点，如何选用？答：喷嘴特点：1）预塑建背压，排气，防流涎；2）与模具主流道接触，形成高速料流；3）补料，防回流；4）调温，保温，断料。

类型：1）直通式喷嘴：通用，延伸，远射程2）自锁式喷嘴：杜绝流涎现象、适用于低粘度塑料5-12、什么情况下注射成型选用固定加料、加料退回和退回加料的方式？答：固定加料适用于加工温度范围较宽的一般性塑料；加料退回使用通用式喷嘴或需要用较高的背压进行预塑的场合；退回加料适用于加工温度范围较窄的结晶型塑料。

5-13、试述液压—曲肘式合模装置的工作原理和特点？P185答：原理利用肘杆和楔块的增力和自锁作用，使模具可靠锁紧。

特点1、有增力作用；2、具有自锁作用；3、运动特性好；4、模板间距、锁模力、合模速度调节困难。

5-15、二板式合模与三板式合模分别有何特点？导致这些区别的原因是什么？答：三板式合模装置特点是所有锁模力由四根拉杆承受，导致拉杆刚度显著降低，并增大了合模装置的结构尺寸和设备占地空间，提高了设备的造价；二板式合模装置将锁模力直接作用在两块模板（前定模板和动模板）上，采用液压直接驱动，取消了肘杆机构，大幅简化了设备的结构，减小了设备尺寸和重量，可节省大量材料和占地空间，设备造价低，受力状态更合理，设备成型精度高。

喷嘴的主要功能有哪些？答：喷嘴的主要功能：预塑时，建立背压，排除气体，防止熔料流涎，提高塑化质量；注射时，使喷嘴与模具主浇套良好接触保证熔料在高压下不外溢；保压时，便于向模腔补料；冷却定型时，可增加回流阻力，防止模腔中的熔料回流；喷嘴还承担着调温、保温和断料的功能。

比较液压式合模机构和液压-曲肘式合模机构？P171表5-3如下图2-24所示摩擦离合器-制动器的工作原理，请分析图中主动部件为哪几个部件？（1.5分）从动部件为哪几个部件？（1.5分）并分析其工作原理（7分）。