第六章塑料注射成型模具

塑料成型工艺学思考题答案The pony was revised in January 2021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、改造和创新三个时期(P2)第一段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和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、糊状和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、中空的软制品和用织物增强的层压制品等；其二是塑料制品的质量普遍改善和生产效率明显提高，成型过程的监测控制和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；其三是由于这一时期新开发的塑料品种主要是热塑性塑料，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和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和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、片状馍型料和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，是指能将塑料原材料转变成有一定形状和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、浇铸和涂覆等。

《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程制品设计模具设计成型设备选择成型工艺参数设定1.3 塑料成型工艺的特点及应用不同塑料的成型特点常见塑料成型工艺的应用领域第二章：塑料材料的性质与选择2.1 塑料的基本性质物理性质化学性质电性能2.2 塑料的成型性能流动性能热性能收缩与翘曲性能2.3 塑料材料的选择塑料选材原则常见塑料材料介绍第三章：塑料成型设备3.1 塑料成型设备分类注射成型机挤出成型机压制成型机吹塑成型机3.2 主要成型设备的工作原理与结构注射成型机的工作原理与结构挤出成型机的工作原理与结构3.3 塑料成型设备的选择与使用设备选择的考虑因素设备的使用与维护第四章：塑料成型模具设计基础4.1 模具的基本结构与分类冷模具热模具4.2 模具设计的基本原则与步骤模具设计的原则模具设计的步骤4.3 模具设计中的关键因素模具尺寸与精度模具的材料与热处理模具的冷却与加热第五章：塑料成型工艺参数设定与调整5.1 成型工艺参数的定义与作用温度压力速度时间5.2 工艺参数的设定与调整方法实验法经验法计算机模拟法5.3 工艺参数的优化与控制工艺参数优化的目的与方法工艺参数的控制与调整技巧第六章：塑料注射成型工艺6.1 注射成型工艺流程注射成型工艺的基本步骤模具的加热和冷却注射成型周期6.2 注射成型参数设定与调整注射压力注射速度模具温度保压时间和冷却时间6.3 常见注射成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第七章：塑料挤出成型工艺7.1 挤出成型工艺流程挤出成型工艺的基本步骤挤出机的选择与调整挤出成型参数设定7.2 挤出成型设备与模具挤出成型设备的结构与工作原理挤出成型模具的设计要点7.3 常见挤出成型问题及解决方案产品厚度不均匀表面质量问题产品的强度和韧性不足第八章：塑料压制成型工艺8.1 压制成型工艺流程压制成型工艺的基本步骤压制成型机的选择与调整压制成型参数设定8.2 压制成型模具设计要点压制成型模具的结构与分类模具设计中的关键因素8.3 常见压制成型问题及解决方案产品开裂和变形产品尺寸不准确表面质量问题第九章：塑料吹塑成型工艺9.1 吹塑成型工艺流程吹塑成型工艺的基本步骤吹塑成型机的选择与调整吹塑成型参数设定9.2 吹塑成型设备与模具吹塑成型设备的结构与工作原理吹塑成型模具的设计要点9.3 常见吹塑成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第十章：塑料成型工艺的优化与控制10.1 成型工艺的优化方法实验法经验法计算机模拟法10.2 成型工艺的控制技巧工艺参数的实时监测工艺参数的调整技巧10.3 成型工艺的持续改进生产过程中的问题分析与解决新技术和新工艺的应用重点和难点解析重点环节1：塑料的基本性质、成型性能及选材原则解析：了解塑料的基本性质和成型性能对于选择合适的塑料材料进行成型加工至关重要。

第一章答案1．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成哪几类？答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点（1）高分子呈现链式结构（2）高分子链具有柔性（3）高聚物的多分散性根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。

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：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。

（1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。

高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。

高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。

如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。

复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。

（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。

这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。

交联对此类材料的力学性能有重要影。

高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。

3．在线型非晶态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为哪三种力学状态的区域？温度点0b、0g、0f、0d表征什么意义？答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。

0b称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。

0g称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。

0f称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。

0d称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。

4．绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体，试写出非牛顿流体的指数流动规律，并表述其意义。

第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。

塑化物料，注塑，保压冷却，开模，脱模，合模2.注塑制品有何特点。

壁厚均匀；制品上有凸起时，要对称，这样容易加工；为加强凸台的强度．要设筋，并在拐角处加工出圆角；倾斜的凸台或外形会使模具复杂化，而且体积变大，应该设计为和分型面垂直的形状；深的凹进部分．尽可能的集中在制品的同一侧；对于较薄的壁．为避免出现侧凹，可将制品上的凹孔设计成v形槽；所有的拐角处都应有较大的圆角。

3.注塑机有几种类型，包括哪些组成部分。

按传动方式：机械式注塑机，液压式注塑机，机械液压式注塑机按操纵方式：手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式：柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下：注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。

柱塞将注塑力传递至聚合物，并将一定的熔料快速注射入模腔。

5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。

注塑机的螺杆存在前进、后退运动，多为尖头，压缩比较小6.为了防止“流涎”现象，喷嘴可采用哪几种形式，描述每种形式的工作原理。

小孔型：孔径小而射程长。

料压闭锁型：利用预塑时熔料的压力，推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式：用弹簧侧向压合顶针。

可控锁闭式：用液（或电、气）动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式，描述每种型式的工作原理。

液压式，轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。

1.首先使用上要注意操作的问题。

2.如果加工的物料有腐蚀性，且停机后需要一定时间才开机，则要及时对料筒进行清洗。

清洗工作应在料筒加热情况下进行，一般用聚苯乙烯作为清洗料。

在清洗结束后，立即关闭加热开关，并做结束工作。

3.如果是一般物料，清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗，否则螺杆会扭断。

后在降温到所需温度进行实验。

4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗，容易洗净。

最后在所需转速清洗，后进行实验。

9.嵌件预热有何意义。

为了装配和使用强度的要求，理解塑件内常常嵌入金属嵌件。

机械设计手册第五版--（二）第1卷目录第1篇一般设计材料第1章常用基础资料和公式第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素第4章焊接和铆接设计工艺性第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素第6章热处理第7章表面技术第8章装配工艺性第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第10章人机工程学有关功能参数第11章符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则第12章装运要求及设备基础第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构第1章机械制图第2章极限与配合第3章形状和位置公差第4章表面结构第5章空间距偏差第3篇常用机械工程材料第1章黑色金属材料第2章有色金属材料第3章非金属材料第4章其他材料及制品第4篇机构第1章机构分析的常用方法第2章基本机构的设计第3章组合机构的分析与设计第4章机构参考图例第2卷目录第5篇连接与紧固第1章螺纹与螺纹连接第2章铆钉连接第3章销、键和花键连接第4章过盈连接第5章胀紧连接和型面连接第6章锚固连接第7章粘接第6篇轴及其连接第1章轴和软轴第2章联轴器第3章离合器第4章制动器第7篇轴承第1章滑动轴承第2章滚动轴承第3章直线运动滚动功能部件第8篇起重运输机械零部件第1章起重机械零部件第2章输送机械零部件第9篇操作件、小五金及管件第1章操作件及小五金第2章管件第3卷目录第10篇润滑与密封第1章润滑方法及润滑装置第2章润滑剂第3章密封第4章密封件第11篇弹簧第1章弹簧的类型、性能及应用第2章圆柱螺旋弹簧第3章截锥螺旋弹簧第4章蜗卷螺旋弹簧第5章多股螺旋弹簧第6章蝶形弹簧第7章开槽蝶形弹簧第8章膜片弹簧第9章环形弹簧第10章片弹簧第11章板弹簧第12章发条弹簧第13章游丝第14章扭杆弹簧第15章弹簧的特殊处理及热处理第16章橡胶弹簧第17章橡胶——金属螺旋复合弹簧（简称复合弹簧）第18章空气弹簧第19章膜片第20章波纹管第21章压力弹簧管第12篇螺旋传动、摩擦轮传动第1章螺旋传动第2章摩擦轮传动第13篇带、链传动第1章带传动第14篇齿轮传动第1章渐开线圆柱齿轮传动第2章圆弧圆柱齿轮传动第3章锥齿轮传动第4章蜗杆传动第5章渐开线圆柱齿轮形星传动第6章渐开线少齿差形星齿轮传动第7章销齿传动第8章活齿传动第9章点线啮合圆柱齿轮传动第10章塑料齿轮第4卷目录第15篇多点啮合柔性传动第1章概述第2章悬挂安装结构第3章悬挂装置的设计计算第4章柔性支承的结构形式和设计计算第5章专业技术特点第6章整体结构的技术性能、尺寸系列和选型方法第7章多点啮合柔性传动力学计算第16篇减速器、变速器第1章减速器设计一般资料第2章减速器及产品第3章机械无级变速器及产品第17篇常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机第1章常用电机第2章常用电器第3章电动、电液推杆与升降机第18篇机械振动的控制及利用第1章概述第2章机械振动的基础资料第3章线性振动第4章非线性振动与随机振动第5章振动的控制第6章机械振动的利用第7章机械振动测量技术第8章轴和轴系的临界转速第19篇机架设计第1章机架结构概论第2章机架设计的一般规定第3章梁的设计与计算第4章柱和立架的设计与计算第5章桁架的设计与计算第6章框架的设计与计算第7章其他形式的机架第1章塑料制品设计第2章塑料注射成型工艺第3章塑料注射成型模具设计第4章热固性塑料注射成型模具第5章塑料注射成型模具实例第6章塑料注射成型模具模架第7章塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇液压传动第一章基础及液压流体力学常用公式第二章液压系统设计第三章液压基本回路第四章液压工作介质第五章液压泵和液压马达第六章液压缸第七章液压控制阀第八章液压辅助件及液压泵站第九章液压传动系统的安装、使用和维护第22篇液压控制第一章控制理论基础第二章液压控制概述第三章液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章液压伺服系统的设计计算第五章电液比例系统的设计计算第六章伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇气压传动第一章基础理论第二章压缩空气站、管道网络及产品第三章压缩空气净化处理装置第四章气动执行元件及产品第五章方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章电气比例、伺服系统及产品第七章真空元件第八章传感器第九章气动辅件第十章新产品、新技术第十一章气动系统第十二章气动相关技术及资料第十三章气动系统的维护及故障处理。

《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程塑料原料的准备塑料的加热与塑化塑料的冷却与固化塑料的脱模与后处理1.3 塑料成型工艺参数温度压力速度时间第二章：塑料模具概述2.1 模具的分类与结构模具的分类模具的基本结构2.2 模具的设计原则模具设计的要求与步骤模具设计中的关键参数2.3 模具的材料与制造模具材料的选用原则模具的制造工艺第三章：塑料注射成型工艺与模具设计3.1 注射成型工艺概述注射成型原理与特点注射成型工艺参数3.2 注射模具的结构设计模具的型腔与型芯设计模具的冷却系统设计模具的加热系统设计3.3 注射模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第四章：塑料挤出成型工艺与模具设计4.1 挤出成型工艺概述挤出成型的原理与特点挤出成型工艺参数4.2 挤出模具的结构设计模具的口模设计模具的定径套设计模具的切割装置设计模具的导向设计模具的调整方法第五章：塑料吹塑成型工艺与模具设计5.1 吹塑成型工艺概述吹塑成型的原理与特点吹塑成型工艺参数5.2 吹塑模具的结构设计模具的型腔设计模具的吹气系统设计模具的后处理设计5.3 吹塑模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第六章：塑料压缩成型工艺与模具设计6.1 压缩成型工艺概述压缩成型的原理与特点压缩成型工艺参数6.2 压缩模具的结构设计模具的型腔设计模具的压柱设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第七章：塑料压注成型工艺与模具设计7.1 压注成型工艺概述压注成型的原理与特点压注成型工艺参数7.2 压注模具的结构设计模具的型腔设计模具的压注系统设计模具的冷却系统设计7.3 压注模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第八章：塑料传递成型工艺与模具设计8.1 传递成型工艺概述传递成型的原理与特点传递成型工艺参数8.2 传递模具的结构设计模具的型腔设计模具的传递系统设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第九章：塑料成型工艺与模具设计的计算与模拟9.1 模具设计计算塑料收缩率的计算模具尺寸的计算模具强度的计算9.2 模具设计模拟模具流动分析模具冷却分析模具翘曲分析9.3 模具设计软件介绍模具设计软件的功能与特点模具设计软件的应用实例第十章：塑料成型工艺与模具设计的实践与应用10.1 塑料成型工艺实践成型工艺的操作步骤与注意事项成型过程中的常见问题与解决方法10.2 模具设计应用实例典型模具设计案例分析模具设计在实际生产中的应用10.3 塑料成型工艺与模具设计的未来发展塑料成型技术的发展趋势模具设计技术的创新与突破重点和难点解析重点环节1：塑料成型的基本概念与特性补充和说明：塑料成型的基本概念和特性是理解后续成型工艺与模具设计的基础。

《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。

《塑料成型工艺及模具设计》课程标准一、课程基本情况开课单位:华天学院机电系课程编码:1103B101总学时:60总学分:3修课方式：必修考核方式：考试先修课程:《机械制图》、《机械设计基础》、《公差配合与测量技术》、《机械制造技术》、《模具数控加工及编程》适合专业:模具设计与制造专业教材：《塑料成型工艺与模具设计》高汉华、廖月莹主编，大连理工大学出版社参考书:《塑料成型工艺与模具设计》陈志刚主编，机械工业出版社《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编,机械工业出版社二、课程简述本课程是模具设计与制造专业的主要专业课之一，也是模具设计与制造专业的核心课程之一。

本课程是在前序机械类课程:机械制图、公差配合与技术测量、机械基础学习基础上，以塑料模具为典型对象，为完成在实际岗位中对塑料模具设计的真实应用为目的的综合性、应用性的复合型课程。

为学生后续职业生存合发展奠定职业基础，是养成良好职业素养合严谨工作作风的整体能力的必须环节。

三、学习成果（1）能力目标①总体目标：通过本课程的学习，使学生能运用课程的基本原理和方法，具备设计中等复杂程度的注塑模具的能力.②具体目标：●模具工艺编制人员,具备分析塑料产品的工艺性，并能找出工艺难点，提出解决方法的能力；能编制常用的注塑成型工艺条件。

●模具设备维修人员，能选择合适的成型设备。

●模具设计人员，掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构,具备读图能力；能根据产品确定塑料模具的结构方案；能独立设计中等程度的注塑模具。

●模具钳工,能独立拆装简单的注射模具（2）知识目标●了解塑料的物理性能、流动特性，成型过程中的物理、化学变化情况.●掌握塑料的组成、分类以及常用塑料的特性。

●了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求.●掌握注塑成型设备对注射模具的要求●掌握常用注射模具的结构特点及相关零件的设计计算方法.●掌握注射模具拆装的基本常识。

掌握注射模具基本零件的英文专业词汇。

编写：夏传熙塑料成型工艺与模具设计习题2008版第 0 章绪论1.填空2.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；气动成型。

3.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。

问答1.什么是模具？什么是塑料模具？模具具备什么特点？答：模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。

塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。

模具的特点是：（1）模具：是一种工具（2）模具与塑件：“一模一样”；（3）订货合同：单件生产（4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。

2.塑料工业体系由哪两大部分组成？答：塑料工业体系由塑料生产、塑料制件生产两大部分组成。

它们分别为塑料生产即塑料原料和半成品的生产和塑料制件生产，即利用各种成型手段将塑料加工成制品。

3.塑料模塑成型及模具技术的发展动向？（1）塑料成型技术的发展塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究)塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件 )制品的精密化、微型化和超大型化（2）产品市场的发展（3）塑料模具发展趋势（大型化、高精度、多功能复合模、热流道模具）第 1 章高分子聚合物结构特点与性能填空1.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。

2.塑料一般是由树脂和添加剂组成。

3.制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。

4.高聚物中大分子链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。

5.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。

6.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取向方向的因素是浇口位置。

7.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。

8.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。