第六章 注射成型2.
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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。
二次成型技术,是指既能改变一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺寸,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。
注射成型知识讲解塑料在注塑机加热料筒中塑化后,由柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的塑料加工方法。
此法能加工外形复杂、尺寸精确或带嵌件的制品,生产效率高。
大多数热塑性塑料和某些热固性塑料(如酚醛塑料)均可用此法进行加工。
用于注塑的物料须有良好流动性,才能充满模腔以得到制品。
主要装置注塑机由注射装置、合模装置和注塑模具三部分组成。
注塑机的规格有两种表示法:一种是每次最大注射体积或重量,另一种是最大合模力。
注塑机其他主要参数为塑化能力、注塑速率和注射压力。
注射装置注塑机的主要部分。
将塑料加热塑化成流动状态,加压注射入模具。
注射方式有柱塞式、预塑化式和往复螺杆式。
后者(图1)具有塑化均匀、注射压力损失小、结构紧凑等优点,应用较广泛。
合模装置用以闭合模具的定模和动模,并实现模具开闭动作及顶出成品。
注塑模具简称注模。
它由浇注系统、成型零件和结构零件所组成。
①浇注系统是指自注射机喷嘴到型腔的塑料流动通道;②成型零件是指构成模具型腔的零件,由阴模、阳膜组成;③结构零件,包括导向、脱膜、抽芯、分型等各种零件。
模具分为定模和动模两大部分,分别固定于合模装置之定板和动板上,动模随动板移动而完成开闭动作。
模具根据需要可加热或冷却。
因加工物料而异。
热塑性塑料的注射成型包括加料、塑化、注射、保压、冷却、脱模等过程。
热固性塑料和橡胶的成型也包括同样过程,但料筒温度较热塑性塑料的低,注射压力却较高,模具是加热的,物料注射完毕在模具中需经固化或硫化过程,然后趁热脱膜。
注射成型是指有一定形状的模型,通过压力将融溶状态的胶体注入摸腔而成型,工艺原理是:将固态的塑胶按照一定的熔点融化,通过注射机器的压力,用一定的速度注入模具内,模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。
注塑成型的七个步骤1、关门2、锁模3、注射保压4、冷却5、开模6、打开安全门7、取出产品。
重复执行这种作业流程,就可连续生产产品。
1、关门半自动需开关安全门,全自动安全门设置在关的状态。
名词解释:热固性塑料:是由加热固化的合成树脂制得的塑料;热塑性塑料:是由可以反复加热而仍具有可塑性的合成树脂制得的塑料;塑料注射模浇注系统:是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道;注射模具主流道:是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道;注射模具分流道:是指主流道末端与浇口之间的一段塑性熔体的流动通道;注射机工程注射量:是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量;凹模:是成型塑件外表面的主要零件;型芯:成型零件内表面的零件成为凸模或型芯;注射模动(定)模座板:与注射机的动(定)模相连接的模具底板,其一侧连接有定模板,另一侧连接有浇口的定位圈,在注射成型过程中起着传递合模力的作用;塑料的相容性:是指两种或两种以上不同品种的塑料在熔融状态下不产生相互分离现象的能力;塑料增塑剂:添加到塑料中能使塑料的塑性增加的物质;分型面:为动模与定模的分界面,是取出塑件或浇注系统凝料的面;粘流温度:加热时聚合物从高弹态转变为粘流态的临界温度;保压时间:注塑成型或压缩模塑时物料充满型腔后在一定压力下保持的时间;开模行程:是指从模具中取出塑件所需要的最小开合距离;热流道:亦称为无流道,是注射模浇注系统的重要方向,分为绝热流道与加热流道;脱模斜度:为了便于脱模,防止塑件表面在脱模时划伤、擦毛等,在设计时应考虑与脱模方向平行的塑件内外表面应具有一定的斜度;浇口:是连接分流道与型腔的熔体通道;模具加热后效应:电热元件附件温度比模具型腔的温度高得多,即使电热元件断电,其周围集聚的大量热仍继续传到型腔,使型腔继续保持高温。
简答题:第二章:1. 什么是塑料的计算收缩率?影响流动性的因素有哪些?答:计算收缩率是指成型塑件从塑料模具性腔在常温时的尺寸到常温时的尺寸之间实际发生的收缩百分数,常用于小型模具及普通模具成型塑件尺寸的计算。
影响塑料收缩率的因素主要有塑料品种、成型特征、成型条件及模具结构(浇口的形式,尺寸及其位置)等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?答: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。
注射成型一.塑料注射成型过程:塑料原料颗粒经注射机料斗入料筒,受以到热力及剪切力的塑化作用,熔化成流动状态,在注射机的柱塞或螺杆的推动下,以较高的压力和较快的速度,通过一个狭小的喷嘴注射入温度较低的闭合模具内,经过模具的散热冷却,熔融体凝固硬化,当开启模具时,得到的是与模腔开关完全一致的塑料制品.这样的制品,一般都无需后加工便可直接使用.因而是一次成型或一次生产过程.经历熔化-塑制-成型.二. 注射成型条件: 一. 塑料必须以熔融状态进入模具. 二. 塑料熔体必须具有足够的压力和流速,保证及时充满模腔.这两个条件,和塑料本身所具有的流动性有非常直接的关系.熔融指数MFI.三. 通用预塑化螺杆注射机主要由三部分组成:1.注射装置: 包括料筒及其加热装置.螺杆.喷嘴.料斗.离合器及螺杆传动装置.注射油缸等,负责完成塑料的加热塑化和注射两个基本职能,使塑料均匀地塑化成熔体,并以足够的压力和速度注入模腔.2.合模装置: 包括固定模板.移动模板.连接模板用的拉杆.开合模油缸.制品顶出装置等,负责完成成型的基本职能,装上模具后,保证模具可靠的闭合,注制品充模后,能均衡的完成开模动作和推出制品.3.液压传动和电气控制系统: 主要包括电动机.油泵.液压管道,各类阀件及其它液压件,电气控制柜.仪表监控装置等,负责按指定的要求和动作程序,时间分配来驱动和控制注塑机完成塑化,注射成型各个工艺过程.四. 注射机喷嘴型式:直通式喷嘴和回阀喷嘴.1.直通式喷嘴有通用式和延伸式两种a. 通用式结构简单,制造方便,注射压力降较小,一般柱塞机及小型螺杆机都使用.缺点是由于不带加装置,被动地成为料筒热量向定模板传递热量的中转站,可能会令冷料进入制件,也可能因塑料粘度低面流诞,这种喷嘴适用于注制聚苯乙烯.聚乙烯.聚丙烯及纤素等塑料. B 延伸式加长喷射嘴.可以装上独立的加热圈.结构较简单,制造方便,避免因散热而造成冷料入模,注射后期能实现补料.较能保证制件的注潢和充实,而且压力降也不太大.不过这种喷嘴的温度需要有较细心的控制才能达到不塞嘴不流涎的目的, 适用于注制品有机玻璃.ABS.ACS.聚甲醛.聚酸酯.2.止回阀喷嘴内部设有止回阀,借喷嘴外边的弹簧或内部的弹簧将熔料压紧于料筒内,在非注射时间内杜绝了低粘度熔融塑料的流涎,在注射时间则受螺杆射料力的推动而打开,令塑料进入模具,这种喷射针对易流涎的塑料才安装的主要是尼龙料,这种喷嘴注射压力降大补料作用小,弹簧会因长时间受热或熔料个泄出现阻失效.五. 注射机操作程序:1.利用注射油缸液压活塞将螺杆向前推进,由螺杆端部将熔融料推出喷嘴,注射入模.2.注射模内充满塑料并在注射压力下固化.3.螺杆旋转.在不断将料斗落下的料粒曳入料筒的同时,螺杆后退,料筒中的料在外热及剪切摩擦热下进行塑化最后将塑化好的熔融料定量地输送并贮存在螺杆端部,等待下一轮的注射.4.开模取出固化了的制品,合模准备下一次的注射.六. 注塑温度: 1塑料从料斗进入高温的料筒,受热后温度迅速上升.开始熔化. 2塑料在料筒内继续被加热,进而全部熔融塑化,此期间保持一定温度. 3 塑料到达料筒的前端的锥部,准备注射,由于离开了螺杆的剪切和摩擦作用,温度稍有下降. 4 塑料高压下高速注射入模,强烈的摩擦和剪切造成更高的温度. 5塑料注射完毕,受模具的散热作用,冷却定型. 6 塑料制品脱离模具.塑料制件的质量评价主有三个方面:一.外观抽量,包括完整性.颜色.光泽等.二尺寸和相对位置间的准确性;三是与用途相应的机械能,化学性能.电性能等.。
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。