塑料成型工艺学思考题答案)

《塑料成型工艺及模具设计》习题第一章绪论1、塑料制品常用的成型方法有哪些？2、塑料模具的设计与制造对塑料工业的发展有何重要意义？3、塑料模具设计及加工技术的发展方向是什么？4、塑料制品的生产工序是？5、举例说明哪些日用品的加工要用到塑料模具？第二章注塑成型基础一、填空题1、受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：、、。

2、塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：、、。

3、用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为。

4、随受力方式不同，应力有三种类型：、和。

5、牛顿型流体包括、和。

6、从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对、、这三个条件的合理选择和控制。

7、料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是。

8、注射模塑工艺包括、、等工作。

9、注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒。

清洗的方法有、。

10、注射模塑成型完整的注射过程括、、、和、。

11、注射成型是熔体充型与冷却过程可为、、和四个阶段。

12、注射模塑工艺的条件是、和。

13、在注射成型中应控制合理的温度，即控制、和温度。

14、注射模塑过程需要需要控制的压力有压力和压力。

15、注射时，模具型腔充满之后，需要一定的时间。

16、内应力易导致制品和、、等变形，使不能获得合格制品。

17、产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的。

18、制品脱模后在推杆顶出位置和制品的相应外表面上辉出现，此称为。

19、根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行和处理。

20、塑料在与下充满型腔的能力称为流动性。

二、判断题1、剪切应力对塑料的成型最为重要。

（）2、粘性流动只具有弹性效应。

（）3、绝大多数塑料熔体素属于假塑性流体。

（）4、塑料所受剪切应力作用随着注射压力下降而增强。

（）5、分子定向程度与塑料制品的厚度大小无关。

（）6、塑料的粘度低则流动性强，制品容易成型。

（）7、结晶型塑料比无定型塑料的收缩率小，增加塑料比未增加塑料的收缩大。

塑料成型工艺复习思考题（2014.6）一、基本概念热塑性塑料、热固性塑料、结晶、取向、层流、湍流、拉伸流动、剪切流动、剪切变稀、离模膨胀、钳住区、二次成型。

二、1.聚合物很低的传热系数对塑料的塑化和制品的冷却有哪些不利影响？应如何尽量减少这些不利的影响？（见课件）2.聚合物成型过程中将发生哪些变化？进而又将引发哪些变化？（P.4）3.热固性塑料的熟化程度与其交联程度有何关联？（见课件）4.聚合物的结晶过程由哪两个阶段组成？为什么聚合物的结晶温度范围是T g～T m？结晶度的大小对聚合物的性能有哪些影响？（P.34～35）5.聚合物在成型过程中取向的形式及产生的原因分别是什么？取向对塑料制品的性能有何影响？是否所有塑料制品都必须避免取向作用？（P.39～41）6.影响热塑性塑料成型加工中熔体黏度大小的外界因素有哪些？（P.42～43、P.107～109、）7.什么是牛顿型流体和非牛顿型流体？试用流变方程和流动曲线说明非牛顿型流体的类型。

大部分聚合物熔体为何种类型流体？为什么？（P.102～103）8.流体在平直圆形管道中流动时，管道中心处与管壁处的流速、剪切应力和剪切速率有何不同？（P.112～113）9.物料的混合有哪三种基本运动形式？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？（P.120～103）10.为什么在评定固体物料的混合效果时要从物料的均匀程度和组分的分散程度来考虑？（P.127）11.模压成型用的模具按其结构特点，主要可分为哪三种？（P.157）12.热固性塑料在压缩模塑时，模压压力的作用是什么？如何确定模压压力的大小？（P.162）13.试分析模温的高低对压缩模塑成型工艺的影响。

（P.162～163）14.挤出成型的塑料制品形状有何显著特点？（P.162）。

试述管材挤出的工艺过程。

（P.202）15.挤出管材定径方法有哪些？说明其定径原理及对管材质量的影响。

定径后为什么还需进行冷却处理？（P.203-204）16.加热效率的高低表示什么含义？（P.238）17.单纯地增大料筒直径能否提高注射机的塑化能力？（P.240）18.在注射成型中，塑料熔体进入模腔内的流动情况，一般可分为哪几个阶段？（P.236-237）。

《塑料成型工艺及模具设计》第一章思考题1．塑料为什么能得到广泛的应用？2．塑料工业包括哪两大部分？原料生产，制品成型3．常用的塑料成型工艺有哪些？注射成型，压缩成型，传递成型，挤出成型，中空吹塑成型，真空吸塑，气压成型4．什么是塑料模具？塑料模具可以分为哪几类？塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。

分为注射，压缩，传递，挤出，中空吹塑模具和热成型模具5．实现现代塑料制品生产有哪些必不可少的因素？合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具6．试述塑料模具技术的发展趋势。

1. 塑料模具标准化2. CAD/CAM/CAE技术的应用3. 加强理论研究4. 塑料模具专用材料的研究与开发5. 模具加工的新技术与发展第二章思考题1．了解塑料的组成和分类。

以聚合物为主体的高分子材料即是塑料；其常用的添加剂是增塑剂，稳定剂，固化剂，填充剂，着色剂等；以合成树脂的分子结构和受热时的行为分为：热塑性塑料，热固性塑料以应用范围分为：通用塑料，工程塑料，特种塑料2．热塑性塑料与热固性塑料在结构上和成型性能上有何不同?3．了解塑料的选用原则。

一般结构零件用塑料；耐磨损传动零件用塑料；减摩自润滑零件用塑料；耐腐蚀零、部件用塑料；耐高温零件用塑料；光学用塑料4．了解塑料的流动性。

流动性对塑料形状、模具设计和成型工艺有什么影响？流动性是塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力；流动性的好坏在很大程度上影响着成型工艺的许多参数，如成型温度，压力，模具浇注系统的尺寸及其他结构参数等。

在设计塑件壁厚时也要考虑流动性的影响5．了解熔融指数、拉西格流动性的意义。

对于热塑性塑料的流动性常用熔体流动速率指数即熔融指数来表示，熔融指数越大，塑料熔体的流动性越好。

（流动性的大小除取决于树脂的内在结构外，还受到填料、添加剂、模具结构和成型工艺条件等多种因素的影响）对于热固性塑料的流动则用拉西格流动性来表示，即其越大，流动性越好。

（塑料原料模具及工艺条件的影响）6．了解塑料的收缩性以及影响收缩率变化的因素。

一、高分子聚合物结构特点与性能问答P191.高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分几类？答：高分子聚合物是以分子较小的有机分子，通过一定条件聚合成一个个大分子链结构。

其特点是高分子含有原子很多，相对分子质量很高、分子很长的巨型分子。

聚物中大分子链的空间构型有三种类型，线型、支链状线型及体型。

线型聚合物热塑性塑料为多，具有一定弹性；塑性好。

易于熔胀、溶解。

成型时仅有物理变化，可以反复成型。

体性聚合物热固性塑料为多，脆性大、弹性好，不易于熔胀、溶解。

成型时不仅有物理变化，同时伴有化学变化。

不可以反复成型。

2.根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。

答：分为结晶型和无定型两类。

结晶型聚合物的分子与分子之间主要为有序排列。

由“晶区”和“非晶区”组成，晶区所占的质量百分数称为结晶度。

结晶后其硬度、强度、刚度、耐磨性提高，而弹性、伸长率、冲击强度降低。

聚合物的分子与分子之间无序排列结构。

当然也存在“远程无序，近程有序”现象，体型聚合物由于分子链间存在大量交联分子链难以有序排列，所以绝大部分是无定型聚合物。

3.什么是结晶型聚合物？结晶型聚合物与非结晶型相比较，其性能特点有什么特点？答：结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区，存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。

这种又结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可以使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至消失。

4.什么是聚合物的取向？聚合物的取向对其成型物的性能有什么影响？答：当线型高分子受到外力而充分伸展的时候，其长度远远超过其宽度，这种结构上的不对称性，使题目在某些情况下很容易烟某特定的方向做占优势的平行排列，这种现象称为取向聚合物取向的结果是导致高分子材料的力学性能，光学性质以及热性能等方面发生了显著的变化。

期末复习思考题（08102311、312班）一、塑件设计1.在哪些情况下可采用强制脱模？带有整圆式断续内侧凹槽的塑件或内螺纹塑件如果采用内侧抽芯的办法成型，则模具结构颇为复杂，但当内侧凹槽较浅且在脱模温度下该塑料具有足够的弹性时，则可采用强制脱模的办法成型，这时塑件的内侧凹槽应设计成带有圆角的或梯形斜面，使在强制脱模时能产生使侧壁横向膨胀的分力。

外侧凹较浅时也可采用适当的模具结构将制件品强制脱出。

聚乙烯，聚丙烯，软聚氯乙烯等塑料制品的内外侧凹也可采用类似的设计。

但多数情况下塑件的侧凹都不可能强制脱出，这时模具应采用侧向分型抽芯机构。

2塑件上斜度设计的目的是什么？塑件在冷却过程中产生收缩，在脱模前会紧紧包在型芯上，或由于黏附作用，塑件紧贴在型腔内。

因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止在脱模时拉伤或擦伤塑件，在设计塑件时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，在模具上即称为脱模斜度。

3塑件壁厚过大或过小会产生哪些问题？塑件壁厚为何应尽可能均匀？对不合理的壁厚会修改（见课本上的举例）。

塑件的壁厚对塑件质量有很大影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型复杂塑件就难以充满型腔。

塑件壁厚的最小尺寸应满足以下方面要求：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。

壁厚过大，不但造成原料的浪费，而且对热固性塑料成型来说增加了模压成型时间，并易造成固化不完全；对热塑料性塑料而言，则增加了冷却时间，降低了生产率，也影响产品质量，如产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。

所以，塑件的壁厚应有一个合理的范围。

同一塑料零件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。

塑件局部过厚，外表会出现凹痕，内部会产生气泡。

如果结构要求必须有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过1∶3，且应避免厚薄过渡部分的突然变化。

思考题1、注塑制品对塑料制品的微观结构影响包含哪几个方面？对于制品来说，具体结构决定了它的性能。

同一种链结构的高聚物，由于成型加工条件的不同，分子链的排列与堆砌方式会有所不同，从而形成不同的聚集态结构，如晶态、非晶态和取向态结构等。

聚集态结构不同，制品性能也大不相同。

在注塑过程中，由于塑件不同部位的温度、压力场的分布是不同的，会影响制品的聚集态结构，如晶型、结晶度、球晶大小及球晶尺寸分布，导致塑件不同部位的结晶形态有所变化。

注塑过程中温度场及应力场的变化会造成制品的链段、晶片、晶带、分子链等沿特定方向的择优排列即取向，使产品在力学性能、热性能和光学性能上存在各向异性。

在注射过程中，塑件不同部位的温度场、应力场的分布是不同的，从而造成注塑件内不均匀的体积收缩和密度分布，严重影响了塑件的光学性能和力学性能。

2、试比较挤出成型和注塑成型两种成型方法的优缺点。

优点：挤出成型：①设备制造容易，成本低，塑料加工厂的投资少；②可以连续化生产，因此生产效率高；③设备的自动化程度高，劳动强度低；④生产操作简单，工艺控制容易；⑤挤出产品均匀、密实，质量高；⑥原料的适应性强，不仅大多数的热塑性塑料都可以用于挤出成型，而且少数的热固性塑料也能适应；⑦所生产的产品广泛，可一机多用，同一台挤出机，只要更换辅机，就可以生产出不同的制品(包括半成品)；⑧生产线的占地面积小，且生产环境清洁。

注射成型：1、由于成型物料的熔融塑化和流动造型是分别在料筒和模腔中进行，模具可始终处于使熔体很快冷凝或交联固化的状态，从而有利于缩短成型周期。

2、成型时要先锁模紧模具后才熔料注入，加之具有良好流动性的熔料对模腔的磨损很小，因此一套模具可生产大批量注塑制品。

3、一个操作工常可管理两台或多台注塑机，特别是当成型件可以自动卸料时还可管理更多台机器，因此，所需要的劳动力相对较低。

4、成型过程的合模、加料、塑化、注射、开模和脱模等全部成型过程均由注塑的动作完成，从而使注塑工艺过程易于全自动化和实现程序控制。

塑料成型工艺习题与答案Revised on November 25, 2020假塑性流体：由于曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为，所以称这种流动为假塑性流动，具有假塑性流动行为（切力变稀）的流体称为假塑性流体。

宾汉塑性流体：流体的流动只有当剪切应力高至一定值后才发生塑性流动。

表观粘度不随剪切速率变化膨胀性流体：“切力增稠”现象起因于剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成，引起阻力增加，这一过程并伴有体积胀大，因此称这种流体为膨胀性流体。

流动取向：聚合物熔体或溶液中的大分子、链段或其中几何形状不对称的团体粒子在剪切流动时沿流动方向的取向。

拉伸取向：聚合物在收到外力拉伸时，大分子链段或纤维、微晶等结构单元沿受力方向的取向。

单轴取向：取向的结构单元只朝一个方向。

双轴取向：取向的结构单元同时朝两个方向。

拖曳流动：流体流动的管道或口模的一部分以一定速率和规律进行运动时，聚合物随管道或口模的运动部分产生流动。

均向成核：纯净聚合物中由于热起伏而自发生成晶核的过程，在此过程中晶核密度是连续上升的。

异向成核：不纯净的聚合物中某些物质（成核剂杂质或加热时决定完全熔化的残余结晶）起晶核作用成为结晶中心，引起晶体生长的过程，过程中晶核密度不发生变化。

静态结晶：聚合物在等温条件下的结晶。

动态结晶：聚合物在不等温条件下，且受到外力（拉应力，剪切力，压应力）作用下的结晶。

退火：在Tg—Tm范围内对制品进行热处理，加速聚合物的后结晶过程。

淬火：将聚合物加热到一定温度，随即在水和油中急速冷却，很快冻结大分子链段运动，以防止结晶。

收敛角：结构单元排列方向与流动方向或拉伸方向之间形成一定的角度。

膨胀比：挤出物最大直径与出口端的直径之比。

螺杆压缩比：压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比，表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数，压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。

主流道：指紧接喷嘴到分流道之间的一段流道，与喷嘴处于同一轴心线上。

7-1 压缩成型有何特点?与注射模具相比,压缩模具没有浇注系统,直接向模腔内加入未塑化的塑料，其分型面必须水平安装。

热固性塑料压缩成型与注射成型相比，其优点如下：（1）可以使用普通压力机进行生产，使用的设备和模具比较价廉。

（2）压缩模没有浇注系统，结构简单。

（3）塑件内取向组织少，取向程度低，性能比较均匀，成型收缩率小。

（4）适宜成型热固性塑料制品，尤其是一些带有碎屑状、片状或长纤维填充料、流动性差的塑料制件和面积很大、厚度较小的大型扁平塑料制件。

压缩成型的缺点：（1）成型周期较长，生产效率较低，特别是厚壁制品。

（2）忧郁模具要加热到高温，引起原料中粉尘和纤维飞扬，生产环境差。

（3）不易实现自动化，特别是移动式压缩模，劳动强度大。

（4）塑件经常带有溢料飞边，会影响塑件高度尺寸的准确性。

（5）模具易磨损，使用寿命短，一般仅为20~30万次。

（6）带有深孔、形状复杂的塑件难以成型，且模具内细长的成型杆和制品上稀薄的嵌件在压缩时易弯曲变形。

7-2 压缩模按照上、下模配合形式分为哪几种类型？各有何特点？（1）溢式压缩模。

特点：溢式模具结构简单，造价低廉、耐用(凸凹模间无摩擦)，塑件易取出，通常可用压缩空气吹出塑件。

对加料量的精度要求不高，加料量一般稍大于塑件质量的5％～9％，常用预压型坯进行压缩战形，适用于压缩成形厚度不大、尺寸d、且形状简单的塑件。

（2）不溢式压缩模。

特点：a)塑件承受压力大，故密实性好，强度高。

b)不溢式压缩模由于塑料的溢出量极少．因此加料量的多少直接影响着塑件的高度尺寸，每模加料都必须准确称量，所以塑件高度尺寸不易保证，故流动性好、容易按体积计量的塑料一般不采用不溢式压缩模。

c)凸模与加料室侧壁摩擦，不可避免地会擦伤加料室侧壁，同时，加料室的截面尺寸与型腔截面相同，在顶出时带有伤痕的加料室会损伤塑件外表面。

d)不溢式压缩模必须设置推出装置，否则塑件很难取出。

e)不溢式压缩模一般不应设计成多腔模，因为加料不均衡就会造成各型腔压力不等，而引起一些制件欠压。

《塑料成型工艺及模具设计》1学习与复习思考题绪论1．塑料的概念塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分，加入或不加入填料和添加剂等辅助成分，经加工而形成塑性的材料，或固化交联形成刚性的材料。

2．现代工业生产中的四大工业材料是什么。

钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3．现代工业生产中的三大高分子材料是什么？橡胶、塑料、化学纤维塑料成型基础聚合物的分子结构与热力学性能1．树脂与塑料有什么区别塑料的主要成分是树脂（高分子聚合物）。

2．高分子的化学结构组成。

高分子聚合物：由成千上万的原子，主要以共价键相连接起来的大分子组成的化合物。

3．聚合物分子链结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。

线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性：具有弹性和塑性，在适当的溶剂中可以溶解，当温度升高时则软化至熔化状态而流动，且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在，因而可以反复成型。

2.体型聚合物的物理特性：脆性大、弹性较高和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而一经硬化(化学交联反应)，就成为不溶不熔的固体，即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也不会软化。

4．聚合物的聚集态结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。

1无定形聚合物的结构：其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。

但在电子显微镜下观察，发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的，而是大距离范围内无序，小距离范围内有序，即“远程无序，近程有序”。

2体型聚合物：由于分子链间存在大量交联，分子链难以作有序排列，所以绝大部分是无定形聚合物。

5．无定性聚合物的三种物理状态，以及四个对应的温度，对我们在使用和成型塑料制品时有何指导意义。

三种物理状态1.玻璃态：温度较低(低于θg温度)时，曲线基本上是水平的，变形程度小而且是可逆流的，但弹性模量较高，聚合物处于一种刚性状态，表现为玻璃态。

物体受力变形符合虎克定律，应变与应力成正比。

2.高弹态：当温度上升(在θg至θf之间)时，曲线开始急剧变化，但又很快趋于水平，聚合物的体积膨胀，表现为柔软而富有弹性的高弹态。

一、填空题1、聚合物在成型时所用物料的形态？溶液、熔体、分散体、粉料、粒料2、无定型聚合物物理状态？玻璃态、高弹态、粘流态3、非牛顿流体的类型？宾哈流体、假塑性流体、膨胀性流体4、聚合物熔体流动过程中有哪几种变形？粘性流动（能量耗散形变）、可回复弹性形变（贮能形变）、破裂5、出模膨胀产生的原因？聚合物熔体的弹性效应6、聚合物流体在管道内流动建立流动方程时采用的假设有哪些？贴近管壁层的流体是不流动的、是稳定流体、层流7、聚合物的熔点，熔融温度范围和哪些因素有关？与相对分子质量的大小、分布关系不大；与结晶历程、结晶度的高低及球晶的大小有关8、降解实质是什么？断链、交联、分子链结构的改变、侧基的改变9、抗氧剂的作用机理？自由基或增长链的终止剂、氢过氧化物的分解剂10、物料混合过程中有哪几种混合作用？扩散、对流、剪切11、熔体在螺杆计量段中存在有几种流动形式？正流、逆流、横流、漏流12、塑料熔体进入注塑模腔内的流动可分为哪几种阶段？充模、压实、倒流、冻结13、制件的后处理的方法主要有哪些？退火处理、调湿处理二、单选题1、流体流动特性？聚合物流体的流动和变形都是在受有应力的情况下得以实现。

主要的应力有剪切、拉伸、压缩应力，其中剪切应力对塑料的成型最为重要。

流体在平直管道内受剪切应力而发生流动的形式有层流和湍流两种。

描述流体层流最简单的规律是牛顿流动定律。

聚合物绝大多数都只能在剪切应力很小或很大时表现为牛顿流体。

聚合物分散体在成型过程中的流动行为不是牛顿流体。

2、吹塑用树脂的粘度特点？树脂应具有较高的相对分子质量和熔体粘度而且熔体粘度受剪切速率及加工温度的影响较小，制品具有较好的冲击韧性，有合适的熔体延伸性能。

3、对不同聚合物，怎样有效降低其熔体粘度？温度升高粘度降低，压力降低粘度降低4、关于熔体剪切弹性模量和弹性回复？a、聚合物熔体在流动时，由于大分子构象的变化，产生可回复的弹性回复；b、物料所受剪切应力τ，对其产生的剪切弹性应变Rγ的比称为剪切弹性模量G；c、聚合物的出模膨胀比随剪切速率的增大而增大，随挤出温度的增加而减小。

第一章绪论1.为什么塑料成型加工技术的发展要经历移植、改造和创新三个时期?2.移植期、改造期和创新期的塑料成型加工技术各有什么特点?3.按所属成型加工阶段划分,塑料成型加工可分为几种类型?分别说明其特点。

4.成型工厂对生产设备的布置有几种类型?第二章塑料成型的理论基础1、什么是取向?2、流动取向对制品性能有何影响?3、掌握分析流动取向的方法(注意:取向程度取决于剪切力大小、作用时间和解取向的程度)4、举几个拉伸成型的产品的例子。

5、为什么热固性塑料的注射成型难度比压缩成型大?6、什么是降解?7、发生热降解的塑料主要有哪些?如何有效防止热降解?8、氧化降解主要有哪两类?如何有效防止氧化降解?第三章成型用的物料及其配制1. 塑料成型物料配制中混合及分散的原理是什么?2. 粉料和粒料如何制造?一般分为几个步骤?3. 塑料糊可分为几类?各如何配制?4. 塑料的工艺性能有哪些?第四章压缩模塑1、简述压缩模塑成型的工艺流程。

2、模压成型中的预压有什么优点?3、预热的方式有哪几种?第五章挤出成型1.根据功能不同,螺杆可分为哪三段?各段的作用是什么?2.双螺杆挤出机有哪些特点?3.通过哪些措施可以提高挤出机的固体输送能力?4.单螺杆挤出机主要由哪几部分组成?5.通常只提高螺杆转数,挤出成型的塑化质量是提高还是下降?如何既保证质量又能提高挤出产量?6.均化段熔体的流动形式可分为哪四种?实际的流动形式是什么?7.简述排气式挤出机的原理。

8.如何改进普通螺杆熔融段固体床破碎而引起的塑化能力下降?第六章注射成型1. 什么是注塑成型?它有何特点?请用框图表示一个完整的注射成型工艺过程。

2. 注射成型机主要由哪些部分组成?3. 注射成型工艺条件包括哪些?简述温度、压力、周期与制品产量和质量的关系。

4. 注塑制品产生内应力的原因及其解决办法。

5. 注塑机的喷嘴分为哪几种类型?各适用于何种聚合物的加工?6. 简述热固性塑料的注塑成型。

塑料成型⼯艺学（思考题答案）序⾔及第⼀章1、为什么塑料成型加⼯技术的发展要经历移植、改造与创新三个时期？(P2)第⼀段2、移植期、改造期与创新期的塑料成型加⼯技术各有什么特点?答:移植时期⽤移植技术制造的塑料制品性能较差,只能成型加⼯形状与结构简单的制品.⽽且制品的⽣产效率也⽐较低。

这段时问虽然已经出现了⼏种改性纤维素类热塑性塑料,但其使⽤性远不如酚醛与脲醛等热固性塑料料,从⽽使压缩模塑等特别适合成型热固性塑料的制品⽣产技术;其⼀就是塑料的成型加⼯技术更加多样化,从前⼀时期仅有的⼏种技术发展到数⼗种技术,借助这⼏⼗种技术可将粉状、粒状、纤维状、碎屑状、糊状与溶液状的各种塑料原材料制成多种多样形状与结构的制品,如带有⾦属嵌件的模制品、中空的软制品与⽤织物增强的层压制品等;其⼆就是塑料制品的质量普遍改善与⽣产效率明显提⾼,成型过程的监测控制与机械化与⾃动化的⽣产已经实现,全机械化的塑料制品⾃动⽣产线也已出现;其三就是由于这⼀时期新开发的塑料品种主要就是热塑性塑料,加之热塑性塑料有远⽐热固性塑料良好的成型⼯艺性,因此,这⼀时期塑料成型加⼯技术的发展,从以成型热固性塑料的技术为重点转变到以成型热塑性塑料的技术为主; 进⼊创新时期的塑料加⼯技术与前⼀时期相⽐,在可成型加⼯塑料材料的范围、可成型加⼯制品的范围与制品质量控制等⽅⾯均有重⼤突破。

采⽤创新的成型技术,不仅使以往难以成型的热敏性与⾼熔体粘度的她料可⽅便地成型为制品,⽽且也使以往较少采⽤的长纤维增强塑料、⽚状馍型料与团状模塑料也可⼤量⽤作⾼效成型技术的原材料。

3、按所属成型加⼯阶段划分,塑料成型加⼯可分为⼏种类型？分别说明其特点。

答:⼀次成型技术,⼆次成型技术,⼆次加⼯技术⼀次成型技术,就是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状与尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。

⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸与涂覆等。

⼆次成型技术,就是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材与坯件等)的形状与尺⼨,⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。

第一章塑料的基础知识一、主要掌握以下知识点：1、塑料的组成、分类、性能特点、成型特性及加工工艺。

2.、塑料一般是由树脂和添加剂组成。

3、塑料的主要成份有树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、稳定剂。

4、塑料按合成树脂的分子结构及热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

举例说明5、塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、增强塑料。

举例说明（6种常用的工程塑料是…？）6、塑料的性能包括使用性能和工艺性能，使用性能体塑料的使用价值;工艺性能体现了塑料的成型特性。

7、热固性塑料的工艺性能有：收缩性、流动性、压缩率、水分与挥化物含量、固化特性。

8、热塑性塑料的工艺性能有：收缩性、塑料状态与加工性、粘度性与流动性、吸水性、结晶性、热敏性、应力开裂、熔体破裂。

9、受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：固态、液态、气态。

10、塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：玻璃态、高弹态、粘流态。

11、用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为转化温度，也叫特征温度。

12、随受力方式不同，应力有三种类型：剪切应力、拉伸应力和压缩应力。

13、从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选择和控制。

14、料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是浇口位置。

.15、注射模塑工艺包括成型前的准备、注射、后处理等工作。

16、注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒。

清洗的方法有换料清洗和清洗剂清洗。

17、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。

18、注射成型是熔体充型与冷却过程可分为充模、压实、倒流和冻结冷却四个阶段。

19、注射模塑工艺的条件是压力、速度、温度和时间。

20、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。

21、注射模塑过程需要控制的压力有塑化压力和注射压力。

第一章1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？答：热的饱和溶液冷却后，溶质以晶体的形式析出这一过程叫结晶。

高聚物的取向意味着其内部的结构单元（如分子或晶粒等）的空间指向遵循一些择优的方向，而不是完全随机的。

高聚物取向时，它的性能会呈现各向异性。

适当调节取向状况，可在很大范围内改变高聚物的性能。

一般说，取向时物体在取向方向上的模量和强度会明显增大。

在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。

通过液晶态加工而获得高度取向的刚性链高分子纤维的模量和强度已能达到钢丝和玻璃纤维的水平。

其他高分子材料或制品中的取向状况也是影响性能的一种因素。

（取向能提高材料的各向异性，也就是高分子链向一个方向规整的排列能提高材料的一个方向强度。

结晶能提高材料的熔点和韧性。

）2.请说出晶态与非晶态聚合物熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。

答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。

对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg；当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg 以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。

3.聚合物成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？答：在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。

原因：由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。

高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。

主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加。

9-1 移动式传递模与固定式传递模在结构上的主要区别是什么？移动式传递模：加料室与模具体可分离，成型后先从模具上取下加料室，在开模取出塑件，并可分别对压料柱塞和型腔进行清理，可用尖劈手工卸模，也可用卸模架进行分型和推出产品。

固定式传递模：加料室是带底的，在其下有分流通道和型腔，并设计了由锁紧拉钩，定距拉杆和可调螺杆组成的二次分型机构。

加料室、主流道和构成模腔的上模在一块浮动模板上，该浮动模板与下模闭合构成风流道和模腔。

开模时浮动板悬挂在压料柱塞和下模之间。

9-2 传递模加料室的结构及其定位方式有哪些？结构类型：①底部呈台阶的圆截面加料室②长圆截面形状加料室定位方式：①无定位要求②导柱定位③利用加料室外形定位④内部锥面定位9-3 传递模浇口形式有哪些，其浇口位置如何确定？浇口形式：①圆形浇口②直浇口③侧浇口④扇形浇口⑤环形浇口⑥轮辐式浇口浇口位置确定方式：①应开设在塑件壁厚最大处，以利于流动和补料②与注塑模一样，应避免喷射、蠕动和折叠流③由于热固性塑料流动性较差，因而大口径塑件应开设多个浇口，以减小流动距离比。

一般而言，熔料在模腔内的流动距离最好限制在100mm以内，浇口之间的距离也不要超过120~140mm，否则熔接缝牢度会明显降低。

④应有利于排气，浇口位置决定了熔料最后充满模腔处，应有排气间隙，如分型面、型芯配合间隙，推杆配合间隙等均可利用。

⑤由于纤维状填料在重默结束时，会沿流动垂直方向取向，从而造成平行于流动方向和垂直于流动方向的收缩率不相等。

因此，当浇口位置开设不当时，塑件会发生翘曲变形，内应力增大等现象。

为此，大平面塑件浇口应开设在其端部，圆筒形塑件应采用环形浇口，可明显改善塑件质量。

9-4 分流道的布置形式有哪些，其截面尺寸如何确定？分流道布置形式类型如下表所示分流道截面形式及尺寸如下表所示。

一、高分子聚合物结构特点与性能问答P191.高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分几类？答：高分子聚合物是以分子较小的有机分子，通过一定条件聚合成一个个大分子链结构。

其特点是高分子含有原子很多，相对分子质量很高、分子很长的巨型分子。

聚物中大分子链的空间构型有三种类型，线型、支链状线型及体型。

线型聚合物热塑性塑料为多，具有一定弹性；塑性好。

易于熔胀、溶解。

成型时仅有物理变化，可以反复成型。

体性聚合物热固性塑料为多，脆性大、弹性好，不易于熔胀、溶解。

成型时不仅有物理变化，同时伴有化学变化。

不可以反复成型。

2.根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。

答：分为结晶型和无定型两类。

结晶型聚合物的分子与分子之间主要为有序排列。

由“晶区”和“非晶区”组成，晶区所占的质量百分数称为结晶度。

结晶后其硬度、强度、刚度、耐磨性提高，而弹性、伸长率、冲击强度降低。

聚合物的分子与分子之间无序排列结构。

当然也存在“远程无序，近程有序”现象，体型聚合物由于分子链间存在大量交联分子链难以有序排列，所以绝大部分是无定型聚合物。

3.什么是结晶型聚合物？结晶型聚合物与非结晶型相比较，其性能特点有什么特点？答：结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区，存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。

这种又结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可以使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至消失。

4.什么是聚合物的取向？聚合物的取向对其成型物的性能有什么影响？答：当线型高分子受到外力而充分伸展的时候，其长度远远超过其宽度，这种结构上的不对称性，使题目在某些情况下很容易烟某特定的方向做占优势的平行排列，这种现象称为取向聚合物取向的结果是导致高分子材料的力学性能，光学性质以及热性能等方面发生了显著的变化。

1、塑料添加剂的种类和用途（1）增塑剂改善树脂成型时的流动性和提高塑料柔顺性的添加剂。

（2）稳定剂阻缓塑料变质的物质。

（3）固化剂促使树脂固化、硬化的添加剂。

（4）填充剂又称填料，减少贵重树脂含量，降低成本；同时还起到增强作用，改善塑料性能，扩大使用范围。

（5）着色剂使塑料制品件获得美丽的色泽，美观宜人，提高塑料的使用品质。

2、塑料分类（1）热塑性塑料是指在特定的温度范围内,能反复加热软化和冷却变硬的塑料。

（2）热固性塑料是指受热后成为不熔的物质,再次受热不再具有可塑性且不能再回收利用的塑料。

3、常用塑料（1）热塑性塑料：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、ABS塑料、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚酰胺PA、聚碳酸酯PC（2）热固性塑料：酚醛树脂PF、氨基塑料、环氧树脂EP、不饱和聚酯树脂UP（3）发泡塑料4、塑料成型的工艺性能（1）热塑性塑料成型的工艺性能：流动性、收缩率、热稳定性、吸湿性、相容性（2）热固性塑料成型的工艺性能：收缩率、流动性、水分及挥发物含量、硬化速度5、注塑机的分类（1）按注射机注射方向和模具开合方向的分类：卧式注射机、立式注射机、角式注射机（2）按注射机装置分类：螺杆式、柱塞式、螺杆预塑化型（3）按锁模装置分类：直压式、肘拐式6、注射机基本参数和选择（1）最大注射量的校核（2）注射压力的校核（3）锁模力的校核（4）安装部分的尺寸校核（5）开模行程和顶出机构的校核7、热塑性塑料注射成型过程主要包含哪些环节，（1）成型前的准备（2）注射工艺过程：加料、塑化、注射○1充模○2保压○3倒流○4浇口冻结后的冷却○5脱模（3）制品的后处理其主要工艺参数是什么？（1）温度：机筒温度、喷嘴温度、模具温度（2）压力：塑化压力、注射压力（3）时间：完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期充模时间（螺杆前进时间）注射时间保压时间（螺杆停留在前进位置的时间）成型周期冷却时间闭模冷却时间（螺杆后退时间也包括这段时间）其他时间（开模、脱模、涂脱模剂、安装嵌件和合模等）8、热固性塑料注射成型过程基本与热塑性塑料相仿，其主要工艺参数是什么？（1）温度：料温、模具温度（2）压力：注射压力和注射速度、保压压力和保压时间、背压和螺杆转速（3）成型周期（4）其他工艺条件：物料在机筒的存留时间及其注射量、排气、热固性注射物料的典型工艺条件9、压缩成型工艺过程包含哪几个阶段？每阶段包含哪些工作？其艺原理是将松散的固态成型物料直接加入到模具中，通过加压方法使其熔融塑化，然后根据型腔形状进行流动成型，最终经过固化转变成为塑件。