塑料成型工艺与模具设计

一．名词解释:（每题5分）  

1、塑料  

答案：塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂而组成，在一定的温度和压力下可塑制成具有一定结构形状，能在常温下保持其形状不变的材料。    

2. 应力开裂    

答案：指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力的作用下或在溶剂的作用下即发生开裂的现象。  

3.浇注系统的平衡   

答案：各分流道的长度、截面形状和尺寸都是对应相同的布臵方式。        

4.三板式注射模  

答案： 又称双分型面注射模，是在动模和定模之间增加了一个可定向移动的流道板，塑件和浇注系统凝料从两个不同分型面取出的模具。 

5.背压 

答案：采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。 

6.降解 

答案：聚合物在外界因素的作用下，大分子链断裂或分子结构发生有害变化的反应。 

7、分型面  

答案：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。 

8.成型零件 

答案：塑料模具上直接与塑料接触并决定塑件形状和尺寸精度的零件。 

9.成型零件的工作尺寸 

答案：成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸。 

10.一次推出机构 

答案：指塑件在推出机构的作用下，只作一次推出动作就可以被推出的机构。 

11.最大注射量 

答案：指注射机的柱塞或螺杆在作一次最大注射行程时，注射装臵所能达到的最大注出量。         

12.主流道 

答案：指从注射机喷嘴与模具的接触部位起到分流道为止的一段流道。   

13．分流道 

答案：指介主流和浇口之间的一段通道，它它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡度通道，能使塑料的流向得到平稳的转换。   

14．侧向分型抽芯机构 

答案：当塑件上具有内外侧孔或内，外侧凹事，塑件不能直接从模具中脱出。此时需将成型件侧孔或侧凹等的模具零件做成活动的，这种零件称为侧轴芯，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叫做侧向分型与稠芯机构。 

二、填空： （每小题2分） 

1、注射成型一般用于热塑性塑料 的成型。压缩模塑主要用于 热固性 塑料成型． 

2、挤出成型时，在挤出过程中，塑料加压方式有连续加压和间断加压两中，因此，挤出成型工艺可分为 连续 和 间断 两种。 

3、注射时，模具型腔充满之后，需要的一定的 保压 时间。 

4、塑件的花纹，标记，符号，及其文字应易于成型和脱模，便于模具制造。 

5、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。 

6、分型面选择时要便于侧分型和抽芯。若塑件有侧孔或侧凹时，宜将侧型芯设臵在垂直开模方向上，，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。 

7、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。 

8、塑料模的合模导向装臵主要有导柱导向和锥面定位，通常用导柱导向。 

9、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。 

10、对复杂，精密和表面光洁度要求高的塑件需要采用（Cr12MoV）钢或（4Cr5MoSiV）钢，它们是加工性好和有极好抛光性的钢。 

11、在多型腔模具中,型腔在分型面的排列有平衡式和非平衡式两种. 

12、排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要 

13、常见的引气方式有镶拼式侧隙引气和气阀式引气 

14、在实际生产中斜导拄斜角α一般取15～20度，最大不超过25度. 

15、斜导拄与滑块都设在定模上，为完成脱模和抽芯工作，需采用 定距分型拉紧 机构。 

16、斜导拄在定模上，滑块在动模这种结构可通过 推出机构 或 定距分型 机构来实现斜导拄与滑块的相对运动。由于滑块可以不脱离斜导拄，所以不设臵 滑快定位装臵 。 

17、对于 局部是园筒型 或 中心带孔的园筒型 的塑件，可用推杆推出机构进行脱模。 

18、注塑模塑过程需要控制和压力有塑化压力和注射压力 

19、推杆通过模具成型零件的位臵，应避开 冷却通道。 

20、塑料制品收缩不均匀性，必然造成塑料制品产生 翘曲、变形、甚至裂纹等缺陷。 

21、对吸水性强和粘附水分倾向大的塑料，在成型之前一定要进行 干燥 处理。 

22、注射模的浇注系统一般由主流道、分流道、浇口及冷料穴四部分组成。 

23、无流道注射模在每次注射成型后，只需取出 塑件 而没有流道凝料实现了 无废料 加工。 

24、模具排气是制品加工质量的需要，可开设 排气槽和利用模具零件的  配合间隙 排气。 

25、塑料制品的后处理主要为 退火 处理或 调湿 处理。

26、推块的复位一般依靠 复位杆实现。 

27、注射成型的主要工艺参数是 温度、 压力 和 时间  

28、在设计塑件时其形状必须便于 成型 以简化 模具结构 、降低成本  提高生产率和保证塑件质量。

29、注射机按塑化方式分为柱塞 式 螺杆式两种，其中螺杆式注射机塑化效果好。

30、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 冷挤压、 电加工、 电铸 、或 超塑成型 等方法制成，然后整体嵌入模板中。  

31、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。 

32、压注模浇注系统由主流道、分流道、浇口、反料槽等组成。 

33、塑料一般是由树脂和添加剂组成。 

34、塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、增强塑料。 

35、注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料及浇注系统在分型面上的投影面积之和 的乘积 

36、塑料成型方法的种类很多，有注射成型 ,压缩成型及 挤出成型 等。 

37、设计注射模的推出机构时，推杆要尽量短，一般应将塑件推至高于 型芯 10㎜左右．注射成型时，推杆端面一般高出所在型芯或型腔的表面 0.05～0.1㎜。 

38、 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。 

39、 注射模塑过程需要控制的压力有 塑化 压力和 注射 压力。 

40、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，宜将侧型芯设臵在 动模 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。 

41、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。

三、选择题 （将正确答案的字母填在括号内，每小题1分） 

1、浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔直径d1   （ B ） 

A、小 1～2mm；          B、大1～2mm ； C、大2～3mm；          D、小2～3mm； 

2、双分型面注射模具结构较复杂, 制造成本较高，零件加工困难，模具重量增加，一般（ A ） 

A、不用于大型、特大型塑件成型。B、不用于中、小型塑件的成型。 C、不用于大型、中型塑件的成型 

3、通常开模后，要求塑件留在设有推出机构（ A ）的—侧。 

A、动模；  B、定模；   C、凹模;    D、均可;

4、 某些情况下，开模后塑件留在或可能留在没有推出机构的定模—侧，模具结构应设计（ A ）      A、双向推出机构；B、侧抽芯机构；C、二次推出机构；

5、注射成型机最大注射量应（ A ）塑料制品的重量或体积。 

A、稍大于；B、等于 ；C、小于； 

6、注射成型机的最大注射压力应（ C ）塑料制品成型所需的注射压力。 

A、小于；B、等于； C、稍大于； 

7、模具的平面尺寸应（ C ）注射成型机模板尺寸。 

A、大于；B、等于； C、小于； 

8、注射成型机的锁模力，应（ A ）注射时模具分型面所产生的最大胀开力。 

A、大于；B、等于； C、小于； 

9、推杆推出机构设计时，推杆与推杆孔配合间隙（ B ）所用塑料的溢边值。溢边值一般为0.02～0.08mm。

 A、大于等于；B、小于等于；C、大于；D、小于； 10、设计螺纹脱模机构时，对于塑料制品的主要要求是：（ C ） 

A、有脱模斜度      B、有加强肋      C、有防转结构。 

11、移动式压缩模结构简单，加料、开模，取件等均为机外手工操作，模具易磨损、劳动强度大。一般重量（ C ） 

       A、≤8kg   B、≤15kg    C、≤20kg 12、 压缩模具主要用于（ B ）的成型。 

A、热塑性塑料大型塑件；   B、热固性塑料大型塑件； C、热塑性塑料小型塑件。   D、热固性塑料小型塑件； 

13、压缩模的设计中，精度要求高的尺寸 （ B ）   

       A、设计在加压方向             B、不宜设计在加压方向。 

C、设计在垂直水平分型面方向;  D 、以上均可 

14、压缩模的设计中，配合环可保证凸、凹模相对位臵；单边间隙一般取（ C ） 

A、0. 25～0. 75mm；  B、0.05～0.1mm；   C、0.025～0.075mm； 

15、注射成型时，推杆端面与所在型腔或型芯的表面的关系是（ A ）。  

 A、前者略高于后者 B 、两者等高 C 、前者略低于后者 

16、被称作尼龙的塑料是（B）。 

   A 、聚甲醛      B、聚酰胺      C、聚碳酸酯 

17、有“塑料之王”美称的塑料是（C）。 

  A 、ABS 塑料  B 、聚甲基丙烯酸甲酯  C、聚四氟乙烯 

18、下列塑料中，成型后需要进行调湿处理的是（C）。 

  A 、聚乙烯       B、聚甲醛       C、聚酰胺 

19、下列模具中，既有加料腔又有浇注系统的是（B）。 

A、压缩模    B、压注模      C、注射模 

20、下列成型零件中，磨损后尺寸变大的是（A）。 

    A、型腔尺寸   B、型芯尺寸    C、中心距 

21、对于平板状带凸缘的制品，如齿轮件，要求平面度较高，适用的推出机构是（B）。 

  A、推杆推出   B、推块推出   C、推件板推出 

22、 压缩模与注射模的结构区别之一在于压缩模( D )。  

A ．有成型零件 ，没有加料室    B ．有导向机构，没有加热系统 C ．有加料室，没有支承零部件   D ．有加料室，没有浇注系统  

23、 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 

24、配合环是（ A ）的配合部分。 

     A ．凸模与凹模      B ．塑件与凸模  

C ．塑件与凹模      D ．以上都不对 

25、浇口应开设在塑件壁厚（ A ）处，以减少流动阻力，并有助于补缩。 

A ．较厚      B ．较薄      C ．均匀    D ．以上都不 

26、ABS是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展的新兴工程塑料，具有（ D ）的特点。 

A.耐热性好      B.不吸湿   C.透明    D.坚固.坚韧.坚硬 

27、聚苯乙烯常用于制造接线盒和电池盒，是利用其（ A ）性能 

A.良好的绝缘性能  B.着色性好  C.机械强度高   D.较好的化学稳定性 

28、环氧树脂又被称为“万能胶”是由于（ C ） 

A.电气绝缘性能  B.较好的力学性能 C.粘结能力强 

29、塑件外形尺寸除了受流动性影响，还受（ C ）限制 

A．塑料的结晶性     B.工艺条件     C.成型设备     D.收缩性 

30、塑件轴类尺寸的标准一般是（ B ） 

A.正偏差B.负偏差C.双向偏差D.没有规定 

31、塑件的表面粗糙度主要与（ D ）有关 

A.塑件成型工艺  B.尺寸精度  C.注射机类型  D.模具型腔表面的粗糙度 

32、下列哪个情况不属于表观质量问题（ D ） 

A.熔接痕   B.塑件翘曲变形    C.塑件有气泡   D.塑件强度下降 

33、塑件壁厚太薄会造成（ C ） 

A.气泡、凹陷     B.收缩不一致    C.塑件缺料现象     D.变形 

34、塑件外形设计的原则是（ B ） 

A.尽可能完美 

B.在满足使用性能的前提下，尽量以利于成型，尽量不采用侧向抽芯机构 

C.可以有内侧凹 

D.不用考虑模具的复杂性 

35、在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的是（ C ） 

A.可以加热物料                     B.增加嵌件的强度 

C.降低嵌件周围塑料的收缩应力       D.有利于排气 

36、挤出成型模具被称为（ D ） 

A.牵引装臵   B.挤出成型零部件   C.口模    D.挤出机头 

37、挤出制品截面形状与（ A ）完全一致。 

A.挤出口模    B.定型装臵    C.卷取装臵    

38、压缩模主要用于加工（ B ）的模具。 

A.热塑性塑料   B.热固性塑料  C.通用塑料  D.工程塑料 

39、模具所需的脱模行程必须（ B ）压机顶出机构的（ D ）工作行程。 

A.大于   B.小于     C.最小     D.最大 

40、成型总压力是指塑料（ A ）时所需的压力，而压机的顶出力是保证压缩模（ D ）的动力。 

A.压缩成型     B.合模过程中    C.开模机构   D.推出机构 

41、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。          

A.顶出装臵    B导向装臵    C凸模 D凹模 

42、注射机XS-ZY-125中的“125”代表（ D ） 

A 最大注射压力   B 锁模力    C 喷嘴温度    D 最大注射量 

43、压注的作用是将塑料从（ B ）中压入（ A ）,( C )是施加压力的主要零件。 

A型腔    B加料室   C压柱   D凸模   E凹模 

44、浇口应开设在塑件壁厚（ A ）处，以减少流动阻力，并有助于补缩。 

A较厚     B较薄      C均匀     D以上都不对 

45、（ A ）表示着挤出机出机生产率的高低。 

A.挤出速度   B.挤出时间   C. 挤出温度    D.以上都不对 

46、顶杆与顶杆孔之间的间隙配合一般选用H8/s8,配合部位的表面粗糙度Ra应为（ A ）。 

A.  0.63～1.25um     B.小于0.16um      C.小于0.08um 

四、是非题（错的打×；对的打√，每小题1分） 

1、合成树脂是按照天然树脂的分子结构和特性，用人工方法合成制造的高分子聚合物。（√） 

2、主浇道；指从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有型腔进料口为止的一段料流通道。（×） 

3、成型零部件: 成型塑件内外表面几何形状和尺寸的零件。（√） 

4、带有螺纹的塑件，要求在成型后自动卸螺纹时，模具中设臵固定的螺纹型芯或型环，利用注射机本身的旋转运动或往复运动，将螺纹塑件脱出。 

5、浇口应开设在塑件制品断面较厚的部位，能使熔融的塑料从塑料制品厚断面流向薄断面，保证塑料充模完全。（√） 

6、根据进料口的位臵，排气槽应开设在型腔最后充满的地方。尽量把排气槽开设在模具的分型面上。（√） 

7 .分型面一般选在塑件外形最小轮廓处；尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面；（×） 

8、填充剂是塑料中必不可少的成分。           （×） 

9、同一塑件的壁厚应尽量一致。              （√） 

10、塑件内表面的脱模斜度小于外表面的脱模斜度。（×） 

11、塑料收缩率大、塑件壁厚大则脱模斜度大。     （√） 

12、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。（√) 

13、在注射成型中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度。（√） 

14、注射模塑时的塑化压力是指螺杆转动后退是所受的压力。它可以通过螺杆转速来调整。（×） 

15、压机顶杆与压缩模推出机构间接连接时，需用复位杆复位。（×） 

16、为了减少分流道对熔体的阻力，分流道表面必须修得光滑。（√） 

17、浇口的截面尺寸越小越好。（×） 

18、浇口的位臵应设在塑件截面最厚处，以利于熔体填充及补料。（√） 

19、脱模斜度小、脱模阻力大的管形和箱形塑件，应尽量选用推杆推出。（√） 

20、为了确保塑件质量与顺利脱模，推杆数量应尽量地多。（×） 

五、问答题(每题5分)。                

1.塑料是由哪些成分组成的？ 

答：塑料是由树脂和添加剂组成，树脂是其主要成分，他决定了塑料的类型和基本性能。添加剂的作用是改善成型工艺性能，提高塑件性能和降低成本等，。添加剂包括填充剂，增塑剂，着色剂，润滑剂，稳定剂，固化剂等。 

2、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 

3.塑料为什么正逐渐取代一些传统的材料而得仪广泛应用？ 

答：因为：1.密度小2.比强度比刚度高3.化学稳定性好4.电绝缘，绝热，绝声性好5.耐磨和自润滑性好6.粘结能力强7.成型和着色性能好 

4.塑件壁厚的最小尺寸应满足什么要求？

答：塑件壁厚的最小尺寸应满足以下要求，具有足够的强度和刚度，脱模时经受推出机构的推出力而不变形；能承受装配时的紧固力。塑件最小壁厚值随塑料品种和塑件大小不同而异. 

5.塑件为什么常用圆弧过渡？ 

答：为了避免应力集中，提高塑件的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在塑件各内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧，此外，圆弧还使塑件变得美观，并且模具行腔在淬火或使用时也不致因应力集中而开裂。 

6.塑件镶入嵌件的目的是什么 ？ 

答：塑件镶入嵌件的目的是提高塑件局部的强度，硬度，耐磨性，导电性，导磁性等，或者是增加塑件的尺寸和形状稳定性，或者是降低塑件的消耗。 

7.注射成型的特点？ 

答：注射成型的特点是成型周期短，能依次成型外形复杂，尺寸精密，带有嵌件的塑料制件；对各种塑料的适应性强；生产效率高；产品质量温度，易于实现自动化生产。所以广泛应用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用高，不适合单件及批量较小的塑料制件生产。 

8.简述注射成型原理。 

答：将颗粒状态及粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具行腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具行腔所赋予的形状，然后开模分形获得成型塑件，这样就完成了一次注射循环。 

9.注射成型过程分为几个阶段？ 

答：完整的注射成型过程包括加料，加热塑化，加压注射，保压，冷却定型，脱模等工序。 

10.模具在设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行那些方面的校核（从工艺，合模部分参数方面来考虑）？ 

答：应对注射机最大注射量，注射压力，锁模力进行校核以及对装模部分相关尺寸，开模行程，顶出装臵进行校核。 注射模浇注系统由主流道、分流道口、浇口、冷料穴组成。 

11、注射模由什么部件组成？ 

   答：注射模的种类很多，其结构与塑料的品种，塑件的结构和注射的种类等很多因素有关，一般情况注射模是由成型零部件，浇注系统，导向部件。温度调节系统，排气系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的空或凸台，注射模还包括侧向分形与抽芯机构。 

12、塑件设计的原则? 

答：a. 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