塑料机械设计复习题及答案.doc

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1、填空1、挤出机新型螺杆的主要形式（分离型螺杆）、（分流型螺杆）、(屏障型螺杆)、(组合型杆)。2、挤出机中物料自料斗加入到由机头中挤出，要通过几个职能区(固体输送区)、(熔融区)和(熔体输送区)。3、注射机合模装置的基本要求(足够的系统刚性)、(足够的合模力)、(合适的运动速度)。4、合模装置的种类较多，若按实现锁模力的方式分，则有(机械式)、(液压式)和(液压-机械)组合式三大类5、液压-单曲肘合模装置的增力倍数一般(10)；双曲肘机构，其增力倍数一般为(20)。6、由熔体输送理论分析挤出机提高生产效率的途径：提高转速、增大机筒内表面的摩擦系数、减少螺杆表面的摩擦系数、提高初始压力 。7、表

2、示螺杆挤出机性能特征的几个主要技术参数有螺杆直径、螺杆长径比、螺杆转速、生产能力、驱动电机功率等。（料筒加热段数、料筒加热功率、机器的中心高、机器的外形尺寸等备选）8、描述挤出过程的主要参变量有：温度、压力、产量、能量 。9、挤出机的工作特性：恒扭矩；挤出机传动系统的工作特性：恒扭矩 10、注射机开模式速度要求（慢快慢）；合模时速度要求（快慢）。简答1、注射机模板距离调节机构主要有哪几种？（3分）螺纹肘杆调距 、移动合模油缸位置调距 、拉杆螺母调距 、动模板间连接大螺母调距 。2试述在挤出段熔料在螺槽中的运动有哪几种？其分别对挤出机产量的影响是什么（4分）1) 正流：与挤出机产量成正比。2)

3、倒流（压力流）：与挤出机产量成反比。3) 横流（环流）：对生产能力没有影响。4) 漏流：与挤出机产量成反比。3获得压缩比的方法主要有那几种？（3分）a、等距变深螺槽b、等深不等距螺槽c、不等深不等距螺槽d、锥形螺杆等方法。4、挤出机获得压缩比的方法主要有那几种？a、等距变深螺槽，b、等深不等距螺槽，c、不等深不等距螺槽，d、锥形螺杆等方法。5、列举四种提高固体输送效率的途径。1) 降低螺杆表面粗糙度；2) 提高机筒内表面的摩擦因数。如机筒内加料段开槽和冷却 ；3) 在加料段尽早建立较大的P0 有利于压实物料，提高挤出质量；4) 适当加长加料段长度也有助于压实和输送物料，提高生产率；5) 提高转

4、速是提高产率的有效途径。6、注射机的结构组成及各部分的作用。1）注射装置：其主要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：其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。7用框图表示注射机的注射成型过程挤出机习题：1方向角：固体塞运动的绝对速度方向与螺杆轴线垂直面的夹角。分离型螺杆（主副螺纹螺杆）：在螺杆的熔融段再附加一条螺纹，这两条螺纹把原来一条螺纹所形成的螺槽分成两个螺槽，一条螺槽与加料段螺槽相通，另一条

5、螺槽与均化段相通。分流型螺杆：在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道。将螺槽内的料流分割，以改变物料的流动状况，促进熔融、增强混炼和均化的一类螺杆。螺杆长径比：螺纹部分的长度与螺杆直径的比值。比功率消耗：每挤出一公斤物料（制品）所消耗的功率.2由固体输送理论，分析提高生产率的途径。（1）越大， Qs（固体流率）越大。（2）增大固体输送流率的关键是控制摩擦因数：a、降低螺杆表面粗糙度b、提高机筒内表面的摩擦因数。 (3)关于螺旋角的讨论。a、在加料段尽早建立起较大的P0，有利于压实物料，提高挤出质量。b、适当加长加料段长度Zb ，也有助于压实和输送物料，提高生产率。c、槽深H对和Qs的影响

6、较复杂，存在一个最佳值，过深的H是有害的。d、Qs正比于n，提高转速是提高产率的有效途径。3、用熔融理论的物理模型分析熔融过程。垂直于螺纹方向切取截面，可以看到一个截面内有三个区域：固态塑料（白色），我们称为固态床；熔池（黑色）；以及接近料筒表面的熔膜。通过切取不同的截面，我们看到：随着物料向前输送，熔池逐渐加宽，固体床相应变窄，直到最后，熔体充满整个螺槽，固体床消失。6、求挤出机最高危险压力。挤出机的最高危险压力产生于断流(Q=0)的情况。由流率公式，令Q=0，f=0。则有：由上式可以看出，对于高粘度物料和大直径螺杆，采用高转速是很危险的。 7、截流比及挤出机的工作状态。当a=1时，Q=0，

7、Qd=Qp 代表机头完全关闭，完全截流状态。当0a1时Q=Qd-Qp 代表挤出机正常工作状态。当a=0时，Q=Qd代表机头完全打开的状态。9、螺杆材料及热处理。目前我国常用的螺杆材料有45号 热处理：调质HB220270，高频淬火HRC4548。40Cr热处理：调质HB220270，镀硬铬HRC55。氮化钢、38CrMOAl综合性能比较优异，应用比较广泛。热处理：调质HB220270，渗氮HRC6510.螺杆强度校核及危险断面。a）自重G；b）克服物料阻力所需的扭矩 M；c）物料压力产生的轴向力P。螺杆的危险断面一般在加料段螺纹根径最小处。第三强度理论计算11、挤出机传动系统设计的基本问题及其

8、工作特性。挤出机的工作特性是恒扭矩特性。即：随螺杆转速的增加，而其扭矩基本保持不变。应尽可能符合挤出机的这种工作特性。13、挤出机的组成及各部分的作用。加料段-输送并开始压实物料，压缩段-压实并熔融物料，均化段-均化、挤出，机头-成型、定型。14、表示挤出机性能特征的主要参数。螺杆直径，螺杆长径比，螺杆的转数范围，驱动电机功率，料筒加热段数，料筒加热功率，挤出机生产率，机器的中心高，机器的外形尺寸15、简述挤出机的挤出过程。喂料-输送-压实-熔融-均化-挤出成型16、描述挤出过程的主要参变量有哪些？温度、压力、流率（或挤出量、产量）和能量（或功率）。17、挤出机螺杆头部主要的结构形式。a、钝的

9、螺杆头b、带有较长锥面的螺杆头c、斜切截锥体的螺杆头d、锥部带螺纹的螺杆头e、鱼雷头螺杆头18、物料自料斗加入到由机头挤出，要通过哪几个职能区？固体输送区、熔融区和熔体输送区。19、评价螺杆的标准主要有哪几方面？塑化质量，产量，单耗，适应性，制造的难易。21、新型螺杆的主要形式？分流型螺杆、分离型螺杆、屏障型螺杆，组合型螺杆23、螺纹断面形状及特点。a、一种是矩形。适用于加料段b、另一种是锯齿形。适用于压缩段和均化段。c、第三种双楔形。 24、由熔体输送理论分析提高挤出机生产能力的途径。1）提高转速n是提高挤出机生产能力的最有效的途径。2）D的小量增加，Q就会大幅度提高。3）螺杆深度H与生产能

10、力的关系：正流流量Qd正比与H，倒流流量Qp正比与H3。可见，太深的螺杆深度是有害的。H存在一个最佳值。4）增加L3，有助于Q的提高。5）漏流QL正比于3，即增加，Q明显降低。当螺杆经长时间使用，增大后，应及时修复或更换，否则会影响挤出能力。6）P增加，会使生产能力降低。但是，增大P，有助于物料的塑化，提高制品的质量。28挤出机的安全保护及安全系数的选择。有电器保护和机械保护两种。1）电器保护过载保护器 （快速熔断器，过流继电器）2）机械保护安全销或安全键.螺杆和机筒的安全系数选的最大，其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数则为最小。29与挤出机的

11、传动装置相比，注射机的螺杆传动装置有如下特点：启动频繁并带有负载；对螺杆转数调整的要求并不十分严格；传动装置要求简单。30几何压缩比：加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。31物理压缩比：物料加工之前的松密度与均化段熔体密度之比。注射机1注射量：公称注射量是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。注射量一般有两种表示方法，一种是以聚苯乙烯为标准，用注射出熔料的重量（单位克）表示，另一种是用注射出熔料的容积（单位厘米3）表示。注射压力：注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上的压力。塑化能力：塑化能力是指单位时间内所能塑化的

12、物料量。锁模力：锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。空循环时间：空循环时间是在没有塑化、注射保压、冷却、取出制品等动作的情况下，完成一次动作循环所需要的时间（秒）。注射时间：注射时间是指注射螺杆或柱塞往模腔内注射最大容量的物料时所需要的最短时间。最小模具厚度：模具最小厚度min和模具最大厚度max系指动模板闭合后，达到规定锁模力时动模板和定模板间的最小和最大距离。注射成型：注射成型是一种以高速高压将塑料（或橡胶）熔体注入到已闭合的模具型腔内，经定型（冷却或硫化），得到与模腔形状一致的制件的成型方法。3、注射成型过程。合模注射保压 定型冷却硫化开模顶出制品合模预塑5、注射机的规

13、格表示。1）注射容积表示法：X(S)Z-200其中X(S)-橡胶（塑料） Z-注射机200-理论（标准）注射容积，cm3。式中1000-合模力（KN）8、合模装置的基本要求。第一、足够的锁模力 第二、足够的模板面积、模板行程和模板间的开距 第三、模板有合适的运动速度9、合模装置的分类及各自的主要特点。机械式、液压式和液压-机械组合式。10、注射压力选取应考虑的因素。a、熔料的流动性。流动性好的物料选用的注射压力低。b、塑化方式。柱塞式注射机比螺杆式注射机注射压力高近1.5倍。c、喷嘴的孔径和模腔的形状。喷嘴的孔径大，模腔的形状简单，制品壁较厚，胶料流程短，模温较高，则所需的注射压力较低。11、

14、注射机按塑化方式和注射方式的分类。a、柱塞式注射机b、螺杆式注射机c、螺杆塑化柱塞注射式注射机12、注射机螺杆头部结构形式及各自的特点。1）锥形螺杆头：能消除滞料分解现象，适于高粘度、热敏性材料如硬聚氯乙烯等的加工。2）止回螺杆头：对于中等粘度和低粘度的塑料，为了伤止注射时熔料沿螺纹槽回流，提高注射效率，通常需要带有止回环的螺杆头。环与料筒的间隙过小，料筒将产生过度磨损，增大螺杆退回的阻力；间隙过大，不仅漏流严重，还对物料产生高剪切作用，使塑料过热分解。13、 模板距离的调节机构主要有哪些？螺纹肘杆调距，移动合模油缸位置调距拉杆螺母调距，动模板间连接大螺母调距14、顶出装置的分类。机械顶出、液压顶出和气动顶出15、液压-曲肘合模装置的特点。1）增力作用。其驱动肘杆的油缸直径较小，单曲肘增力倍数大约为10，双曲肘增力倍数大约为20。2）自锁作用。撤去油缸推力合模系统仍然处于锁紧状态。3）运动速度。模板的运动速度从合模开始到终了是变化的。4）必须设置专门的调模机构， 5）此外，曲肘机构容易磨损，加工精度要求也高。17、注射机的安全保护。人身、机器、模具和电器的安全保护四个方面。