塑料模具设计212问(共29页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上1. 什么是塑料的收缩性,影响塑料收缩性的基本因素有哪些?塑料自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩的特性称收缩性。由于这种收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩造成的,而且还与各种成型因素有关,因此成型后塑件的收缩称为成型收缩。 影响收缩率的主要因素包括:1.塑料品种2.塑件结构3.模具结构4.成型工艺2. 什么是塑料的流动性?影响塑料流动性的基本因素有哪些?塑料熔体在一定的温度、压力下填充模具型腔的能力称为塑料的流动性。影响塑料流动性的因素主要有:1.物料温度 2.注射压力 3.模具结构3. 什么叫应力开裂,防止应力开裂的措施有哪些?有些塑料对应力比较敏感,成型时容易产生内
2、应力,质脆易裂,当塑件在外力或溶剂作用下容易产生开裂的现象,被称为应力开裂。为防止这一缺陷的产生,一方面可在塑料中加入增强材料加以改性,另一方面应注意合理设计成型工艺过程和模具,如物料成型前的预热干燥,正确规定成型工艺条件,尽量不设置嵌件,对塑件进行后处理,合理设计浇注系统和推出装置等。还应注意提高塑件的结构工艺性.4. 什么是热固性塑料的固化特性,与哪些因素有关?固化特性是热固性塑料特有的性能,是指热固性塑料成型时完成交联反应的过程。固化速度不仅与塑料品种有关,而且与塑件形状、壁厚、模具温度和成型工艺条件有关,采用预压的锭料、预热、提高成型温度,增加加压时间都能加快固化速度。此外,固化速度还
3、应适应成型方法的要求5. 聚乙烯按聚合时所采用压力可分为几种,可应用于哪些方面?聚乙烯按聚合时所采用压力的不同,可分为高压、中压和低压聚乙烯。高压聚乙烯也称低密度聚乙烯,常用于制作塑料薄膜(理想的包装材料)、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。中压聚乙烯中压聚乙烯最适宜的方法有高速吹塑成型,制造瓶类,包装用的薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品,也可用在电线电缆上面。低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮、轴承等。6. 聚苯乙烯有哪些性能,应用在哪些方面?聚苯乙烯的主要性能有:1)是目前最理想的高频绝缘材料;2)它的化学稳定性良好;3)它的耐热性低,
4、只能在不高的温度下使用,质地硬而脆,塑件由于内应力而易开裂;4)聚苯乙烯的透明性很好。聚苯乙烯在工业上可作仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等;在电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等;在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。7. ABS有哪些性能,应用在哪些方面?ABS具有1)良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性;2)其坚韧;3)有优良的成型加工性和着色性能;4)热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高,尺寸稳定性较好,具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。其缺点是耐热性、耐气候性差。ABS的应用很广,在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、
5、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等;汽车工业上用 ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等,还有用ABS夹层板制小轿车车身;ABS还可用来制作水表壳、纺织器 材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。8.酚醛塑料有哪些性能,应用在哪些方面?酚醛塑料与一般热塑性塑料相比,刚性好,变形小,耐热耐磨,能在 150200的温度范围内长期使用。在水润滑条件下,有极低的摩擦系数,其电绝缘性能优良。酚醛塑料的缺点是质脆,抗冲击强度差。酚醛树脂可用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料,也可制作各种线圈架、
6、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等9.注射成型的特点?注射成型的特点是成型周期短,能一次成型外形复杂、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。所以广泛地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较高,不适合单件及批量较小的塑料制件的生产10.简述注射成型原理。将颗粒状态或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,注入模具型腔,经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。这样就完成了一次注
7、射工作循环。11.请以卧式螺杆注射机为例,叙述注射机的工作过程?1.加热、预塑化 螺杆在传动系统的驱动下,将来自料斗的物料向前输送,压实,在料筒外加热器、螺杆和机筒的剪切、摩擦的混合作用下,物料逐渐熔融,在料筒的头部已积聚了一定量的熔融塑料,在熔体的压力下,螺杆缓慢后退。后退的距离取决于计量装置一次注射所需的量来调整,当达到预定的注射量后,螺杆停止旋转和后退 。2.合模和锁紧 锁模机构推动模板及安装在动模板上的模具动模部分与动模板上的模具动模部分合模并锁紧,以保证成型时可提供足够的夹紧力使模具锁紧。3.注射装置前移当合模完成后,整个注射座被推动,前移,使注射机喷嘴与模具主浇道口完全贴合。4.注
8、射、保压 在锁模和喷嘴完全贴合模具以后,注射液压缸进入高压油,推动螺杆相对料筒前移,将积聚在料筒的头部的熔体以足够压力注入模具的型腔,因温度降低而使塑料体积产生收缩,为保证塑件的致密性、尺寸精度和力学性能,需对模具型腔内的熔体保持一定的压力,以补充物料。5.卸压 当模具浇口处的熔体冻结时,即可卸压。6.注射装置后退一般来说,卸压完成后,螺杆即可旋转,后退,以完成下一次的加料、预塑化过程,预塑完成以后,注射座撤离模具的主浇道口。7.开模、顶出塑件模具型腔内的塑件经冷却定型后,锁模机构开模,并且推出模具内的塑件。12.注射成型过程分为几个阶段?完整的注射成型过程包括加料、加热塑化、加压注射、保压、
9、冷却定型、脱模等工序。13.注射模的分类方法如何?注射模的分类方法有很多。1.按所使用的注射机的形式分为立式注射模、卧式注射模和角式注射模;2.按成型材料分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模;3.按模具的型腔数目分为单型腔和多型腔注射模;4.按注射模的总体结构特征分类最为常见。一般可将注射模具分为单分型面注射模、双分型面注射模、斜导柱(弯销、斜导槽、斜滑块)侧向分型与抽芯注射模、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具等。14.注射模由什么结构组成? 注射模的种类很多,其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机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
10、注系统、导向部件、推出机构、温度调节系统、排气系统和支承零部件组成,如果塑件有侧向的孔或凸台,注射模还包括侧向分型与抽芯机构。15.注射模的普通浇注系统指的是什么?注射模的普通浇注系统指的是熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道,它包括主流道、分流道、浇口及冷料穴。16.单分型面和双分型面注射模的区别是什么?单分型面注射模具又称两板式注射模,只有一个分型面;双分型面注射模具又称三板式注射模,有两个分型面。17.什么情况需要注射模有斜导柱的侧向抽芯? 当塑件侧壁有通孔,凹穴或凸台时,其成型零件必须制成可侧向移动的,否则,塑件无法脱模。带动型芯滑块侧向移动的整个机构称侧向分型与抽芯机构。18
11、.带有活动镶件的注射模的优缺点是什么?采用活动镶件结构形式的模具,其优点不仅省去了斜导柱,滑块等复杂结构的设计与制造,使模具外型缩小,大大降低了模具的制造成本,更主要的是在某些无法安排斜滑块等结构的场合,必须使用活动镶件形式。这种方法的缺点是操作时安全性差,生产效率略低。19.温度调节系统的作用是什么?为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调温。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。20.锁模力的校核方法是什么? 当高压的塑料熔体充满模具型腔时,会产生使模具分型面涨开的力,这个力的大小等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力,它应小于注射机的
12、锁模力Fp,才能保证注射时不发生溢料现象,即: (4.4)式中 熔融塑料在分型面上涨开力,N。型腔内的压力约为注射机注射压力的80%左右,通常取2040MPa。常用塑料注射成型时所选用的型腔压力值列于表4.3。表4.3常用塑料注射时所选用型腔压力 MPa 塑料品种 高压聚乙烯(PE) 低压聚乙烯(PE) PS AS ABS POM PC 型腔压力 1015 20 1520 30 30 35 40 21.注射机喷嘴与注射模主流道的尺寸关系如何?为了保证注射成型时,主流道与注射机喷嘴之间不溢料,而影响脱模。设计模具时,主流道始端的球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些,如图4.10所示,即R比r
13、大12mm。主流道小端直径要比喷嘴直径略大,即D比d大0.51mm。22.注射模具与注射机的安装形式有几种?注射模具动模和定模固定板要分别安装注射机动模板和定模板上,模具在注射机上的安装方法有两种:一种是用螺钉直接固定;模具固定板与注射机模板上的螺孔应完全吻合,对于重量较大的大型模具,采用螺钉直接固定则较为安全;另一种是用螺钉、压板固定。只要在模具固定板需安放压板的外侧附近有螺孔就能固定,因此,压板固定具有较大的灵活性。23.如何按最大注射量来校核注射机?最大注射量是指注射机一次注射塑料的最大容量。设计模具时,应保证成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量,即 (4.3) 式中 注射机
14、允许的最大注射量,g或cm。 注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8; 浇注系统所需塑料质量或体积,g或cm; 单个塑件的质量或体积,g或cm; 型腔的数量。24.如何校核注射机的注射压力?塑料成型所需的注射压力是由塑料品种,注射机类型,喷嘴形式,塑件形状和浇注系统压力损失等因素决定的。对于粘度较大的塑料以及形状细薄,流程长的塑件,注射压力应取大些。由于柱塞式注射机的压力损失比螺杆式大,所以注射压力也应取大些。注射压力的校核是核定注射机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力。25.在选择注射机时,都应校核哪些安装部分相关尺寸?为了使注射模具能顺利的安装在注射机上并生产出合格的塑件,在设计
15、模具时必须校核注射机与模具安装有关的尺寸。一般情况下设计模具时应校核的部分包括喷嘴尺寸,定位圈尺寸,模具的最大和最小厚度及模板上的安装螺孔尺寸。26.什么是塑料?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。27.塑料是有哪些成分组成的?塑料是由树脂和添加剂(或称助剂)组成。树脂使其主要成分, 它决定了塑料的类型(热塑性或热固性)和基本性能(如热性能、物理性能、化学性能、力学性能等)。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28.
16、根据塑料中树脂的分子结构和热性能,塑料分为哪几种,其特点是什么?根据塑料中树脂的分子结构和热性能,塑料分成两大类:热塑性塑料和热固性塑料。1热塑性塑料的特点:1)树脂的分子结构是线型或支链型结构.2)加热时软化并熔融,成为可流动的粘稠液体,在此状态下可塑制成一定形状的塑件,冷却后保持已定型的形状。如再次加热,又可软化熔融,可再次塑制成一定形状的塑件,如此可反复多次。3)在上述过程中只有物理变化而无化学变化。2热固性塑料的特点:1)树脂的分子结构最终为体型结构。2)它在受热之初分子为线型结构,具有可塑性和可溶性,可塑制成为一定形状的塑件。当继续加热时,线型高聚物分子主链间形成化学键结合(即交联)
17、,分子呈网状结构,当温度达到一定值后,交联反应进一步发展,分子最终变为体型结构,树脂变得既不熔融,也不溶解,塑件形状固定下来不再变化,这一过程称为固化。如果再加热,不再软化,不再具有可塑性。3)上述成型过程中,既有物理变化又有化学变化。29.塑料有哪些主要使用性能? 塑料具有许多优良的使用性能,使其广泛地应用于各个领域。其主要使用性能有: 1.密度小:塑料密度一般在0.832.2g/cm3之间,只有钢的1/81/4,泡沫塑料的密度更小,其密度一般小于0.01g/cm3。塑料密度小,对于减轻机械设备重量和节能具有重要的意义,尤其是对车辆、船舶、飞机、宇宙航天器而言。 2.比强度和比刚度高:塑料的
18、绝对强度不如金属高,但塑料密度小,所以比强度(b/)、比刚度(E/)相当高。尤其是以各种高强度的纤维状、片状和粉末状的金属或非金属为填料制成的增强塑料,其比强度和比刚度比金属还高。 3.化学稳定性好:绝大多数的塑料都有良好的耐酸、碱、盐、水和气体的性能,在一般的条件下,它们不与这些物质发生化学反应。 4.电绝缘、绝热、绝声性能好 5.耐磨和自润滑性好:塑料的摩擦系数小、耐磨性好、有很好的自润滑性,加上比强度高,传动噪声小,它可以在液体介质、半干甚至干摩擦条件下有效地工作。它可以制成轴承、齿轮、凸轮和滑轮等机器零件,非常适用于转速不高、载荷不大的场合。 6.粘结能力强 7.成型和着色性能好30.
19、什么是塑料成型过程中的取向行为?塑料的取向行为就是在应力作用下,聚合物分子链倾向于沿应力方向作平行排列的现象。取向可分为两种情况: (1)注射、压注成型塑件中固体填料的流动取向 (2)注射、压注成型塑件中聚合物分子的流动取向 31.注射成型前的准备工作有哪些? 1.原料外观的检验和工艺性能的测定 2.物料的预热和干燥 3.嵌件的预热 4.料筒的清洗 5.脱模剂的选用32.塑件尺寸受哪些因素限制? 1.受到塑料的流动性限制。在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件;反之能成型的塑件尺寸就较小。 2.塑件尺寸还受成型设备的限制。注射成型的塑件尺寸要受到注射机的注射量、锁模力和
20、模板尺寸的限制;压缩和压注成型的塑件尺寸要受到压机最大压力和压机工作台面最大尺寸的限制。33.塑件尺寸公差遵循什么国标?GB/T1448693工程塑料模塑塑料件尺寸公差标准。34.什么是塑件的表观质量? 塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态,如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银 纹、翘曲与收缩,尺寸不稳定等,35.塑件的表面粗糙度遵循什么国标?塑件的表面粗糙度应遵循GB/T142341993塑料件表面粗糙度标准不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度。36.产生塑件尺寸不稳定的因素有哪些?产生塑件尺寸不稳定的因素有: 1注射机的电气、液压系统不稳定; 2加料量不稳定; 3
21、塑料颗粒不均,收缩率不稳定; 4成型条件(温度、压力、时间)变化,成型周期不一致; 5浇口太小,多腔进料口大小不一致,进料不平衡; 6模具精度不良,活动零件动作不稳定,定位不准确。37.塑件为什么要有脱模斜度,其大小取决于什么?由于塑料冷却后产生收缩,会紧紧包在凸模抽芯型芯上,或由于粘附作用,塑件紧贴在凹模型腔内。为了便于脱模,防止塑件表面在脱模时划伤等,在设计时必须使塑件内外表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小取决于塑件的性能、几何形状如高度或深度、壁厚及型腔表面状态如粗糙度、加工纹路等。硬质塑料比软质塑料脱模斜度大;形状较复杂,或成型孔较多的塑件取较大的脱模斜度;塑料高度较大
22、,孔较深,则取较小的脱模斜度;壁厚增加,内孔包紧型芯的力大,脱模斜度也应取大些38.塑件壁厚的最小尺寸应满足什么要求? 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;脱模时能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。39.塑件上加强肋的作用?加强肋的主要作用是在不增加壁厚的情况下,加强塑件的强度和刚度,避免塑件翘曲变形。此外合理布置加强肋还可以改善充模流动性,减少塑件内应力,避免气孔、缩孔和凹陷等缺陷。40.塑件为什么常用圆弧过渡?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
23、渡圆弧。此外,圆弧还使塑件变得美观,并且模具型腔在淬火或使用时也不致因应力集中而开裂。41.塑件中镶入嵌件的目的是什么? 塑件中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,或者时增加塑件的尺寸和形状的稳定性,或者是降低塑料的消耗。42.单分型面注射模的工作原理是什么? 单分型面注射模也称为两板式注射模,如图5.4所示,合模时,在导柱8和导套9的导向定位下,动模和定模闭和。型腔由定模板2上的型腔与固定在动模板1上型芯7组成,并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射,塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔,带熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时,注
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- 塑料模具 设计 212 29
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