塑料成型工艺学B 答案
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北方民族大学试卷课程代码: 14100430 课程: 塑料成型工艺B 卷一、填空题(每空1分,共20分)1.根据树脂的分子结构及热性能,塑料可以分为 和 两类。
2.混合作用的机理包括_______、_______、_______。
3.螺杆的结构形式有 、 、 、 四种类型。
5.挤出吹塑的吹气机构有 、 、 三种吹气方法。
6.注射过程需要控制的温度有______温度、______温度和______温度等。
7.注射机主要由注射系统、锁模系统、模具三部分组成,螺杆的作用是送料、传压和 、 。
8、在塑料粒料制备过程中,塑炼目前所用的主要设备有 , , 。
二、名词解释(每小题3分,共15分)1.增塑剂:2.混合:3.螺杆的几何压缩比:4.注射压力5.滚塑三、选择题(每题1分,共10分)1.图中产品常用什么方法成型?A. 注射B.挤出C. 压延D. 中空2. 用熔融指数表示的下列塑料的流动性,最好的是_______。
A .1g/min B. 0.5g/min C .10g/min D. 5g/min3.在注射成型工艺中,如果制品缺料、型腔未充满,可能的原因是 。
A.注射压力太低 B. 注射及保压时间太短 C. 塑料有分解 D.润滑剂用量不够4.挤出成型膜材用_______口模。
A.圆形口模B.环形口模C.异形口模D.扁平口模 5.在注射模塑制品时,对制品收缩率、制品精度影响最大的是哪个阶段 A.充模阶段 B.压实阶段 C.倒流阶段 D.冷却阶段 6.物料从螺棱与料筒之间的间隙沿螺杆轴向料斗方向的流量,属于___ ___ A.逆流 B.正流 C.横流 D.漏流 7.反向啮合型双螺杆挤出机在啮合区的螺杆速度在A.相反方向B.同一方向C.不一定8.下面属于注塑模具结构零件的是A .浇口 B. 导向柱 C . 型腔 D.排气口9.经退火处理的结晶性聚合物其结晶度会有所_____ ___ A.升高 B.降低 C.不变 D.没有规律10.下面属于二次成型的工艺是题目 一 二 三 四 五 总成绩 复核得分 阅卷教师材料科学与工程 学院高分子材料与工程专业 07 级 01 班 姓名: 学号:2009—20010学年春季学期期末考试试题。
一、 填空题1.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。
2.根据塑料的特性和使用要求,塑件需进行塑后处理,常进行 退火 和 调湿 处理。
3.塑料模具的组成零件按其用途可以分为 成型 零件与 结构 零件两大类。
4.在注射成型时为了便于塑件的脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在动模上。
5.塑料一般是由 树脂 和 添加剂 组成。
6.塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。
压缩成型主要用来成型热固性塑料件。
7.排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要。
8.注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。
9.凹模其形式有整体式和组合式两种类型。
10.导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。
11.树脂分为天然树脂和合成树脂。
12.注射模塑最主要的工艺条件,即“三要素”是 压力 、时间和 温度 。
二、单选题1. 卧式注射机SX-Z-63/50中的50表示锁模力为( D )A 、5003cmB 、503cm C 、50kN D 、500kN2.注射机料筒温度的分布原则是什么? ( A )A 、前高后低B 、前后均匀C 、后端应为常温D 、前端应为常温3.热塑性塑料在常温下,呈坚硬固态属于( A )A 、玻璃态B 、高弹态C 、粘流态D 、气态4.下列不属于塑料模失效形式的是( D )?A 、变形B 、断裂C 、磨损D 、冷却5.凹模是成型塑件( A )的成型零件?A 、内表面B 、外表面C 、上端面D 、下端面6.球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容?A 、大平面B 、孔C 、键槽D 、轮廓7.下列不属于注射模导向机构的是( D )?A 、导柱B 、导套C 、导向孔D 、推杆8.主流道一般位于模具中心位置,它与注射机的喷嘴轴心线( D )?A 、垂直B 、相交C 、相切D 、重合9.下列不属于推出机构零件的是( C )?A、推杆B、复位杆C、型芯D、推板10.压缩模具中凸模的结构形式多数是( B )的,以便于加工制造。
标准答案及评分标准一、填空题(20分)1、 注射模的八大组成部分为: 成型零部件 ﹑ 浇注系统 ﹑ 导向机构 ﹑ 推出机构 ﹑ 侧向分型与抽芯机构 ﹑ 温度调节系统 ﹑ 排气系统 、 支承零部件 。
2、 当塑料大型﹑精度要求高﹑深型腔﹑薄壁及非对称塑件时,会产生大的侧压力,不仅用 导柱导向 ,还需增设 锥面 导向和定位。
3、 型腔和分流道的排列有 平衡式 和 非平衡式 两种。
4、 在实际生产中斜导柱斜角α一般取 15°~ 20° ,最大不超过 25 ° 。
楔紧块的斜角ά一般为)3~2( +α。
5、 注射模型腔与分流道布置时,最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积的几何中心和 锁模力的中心相重合。
6、 排气是塑料 充模 的需要,引气是塑件 脱模 的需要。
7、 注射模侧向分型时,抽芯距一般应大于塑件的侧孔深度或凸台高度的 ( 2 ~ 3 ) mm 。
为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔,则滑块在完成抽芯后必须停留在一定位置上,为此滑块需有 限位 装置。
二、选择题(10分)1、下列各图为分型面设置图例,在设置位置工艺性好图上打勾。
(b) (a) (a) (a) (b)2、 B 。
3、 C 。
4、 A 。
5、 B 。
6、 B 。
三、判断题(20分)1. √2. ×3. ×4. ×5. ×6. ×7. √8. ×9. √ 10. √ 11. × 12. × 13. √ 14. √ 15. √ 16. √ 17. √ 18. × 19. √ 20. √四、计算题(15分)1. 如图6所示为一小型PP 塑件,其基本尺寸及技术要求如图所示,塑件对模具钢的摩擦系数μ为0.3,塑件对型芯单位面积上的包紧力为10MPa ,试计算该塑件的脱模力(注意:计算塑件包络型芯面积时忽略内圆角半径的影响,计算脱模力时忽略大气压力的影响。
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。
一、填空题1.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。
2.根据塑料的特性和使用要求,塑件需进行塑后处理,常进行退火和调湿处理。
3.塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类. 4.在注射成型时为了便于塑件的脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在动模上。
5.塑料一般是由树脂和添加剂组成.6.塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。
压缩成型主要用来成型热固性塑料件。
7.排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要。
8.注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。
9.凹模其形式有整体式和组合式两种类型。
10.导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。
11.树脂分为天然树脂和合成树脂。
12.注射模塑最主要的工艺条件,即“三要素”是压力、时间和温度。
二、单选题1. 卧式注射机SX—Z—63/50中的50表示锁模力为( D )A、500B、50C、50kND、500kN2。
注射机料筒温度的分布原则是什么? ( A )A、前高后低B、前后均匀C、后端应为常温D、前端应为常温3.热塑性塑料在常温下,呈坚硬固态属于( A )A、玻璃态B、高弹态C、粘流态D、气态4.下列不属于塑料模失效形式的是( D )?A、变形B、断裂C、磨损D、冷却5.凹模是成型塑件( A )的成型零件?A、内表面B、外表面C、上端面D、下端面6.球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容?A、大平面B、孔C、键槽D、轮廓7.下列不属于注射模导向机构的是( D )?A、导柱B、导套C、导向孔D、推杆8.主流道一般位于模具中心位置,它与注射机的喷嘴轴心线( D )?A、垂直B、相交C、相切D、重合9.下列不属于推出机构零件的是( C )?A、推杆B、复位杆C、型芯D、推板10.压缩模具中凸模的结构形式多数是( B)的,以便于加工制造。
A、不锈钢B、整体式C、工具钢D、组合式11.以下属于天然树脂的是( A )。
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。
塑料成型工艺与模具设计选择题及答案1.1 塑料概论选择题1.与低分子相比,聚合物的高分子结构()。
A.原子数量多很多,分子长度差不多,分子量大很多 B.原子数量多一点,分子长度差不多,分子量大很多 C.原子数量多很多,分子长度长很多,分子量大很多 D.原子数量差不多,分子长度差不多,分子量也差不多2.与低分子相比,聚合物的高分子结构()。
A.降低塑料成本,改进塑料性能 B.它决定了塑料的类型和基本性能 C.它具有使塑料性能稳定的作用 D.它可以增加塑料的流动性3.按照树脂的分子结构及其特性分为热塑性塑料和热固性塑料,热塑性塑料是()。
A.树脂是线型或带支链型结构;具有可塑性,其热变形过程是可逆的;成型过程只有物理变化 B.体型网状结构;一经成型后,不再具有可逆性;成型过程既有物理变化也有化学变化 C.线型或带支链型结构;一经成型后,不再具有可逆性,生产废料不能回收 D.体型网状结构;具有可塑性,其变形过程是可逆的;成型过程只有物理变化4.分子取向作用会使塑料力学性能各向异性,下面结论哪个正确?A.顺着分子定向的方向上的机械强度大于与其垂直方向上的,伸长率则相反B.顺着分子定向的方向上的机械强度小于与其垂直方向上的,伸长率相等C.顺着分子定向的方向上的机械强度和伸长率总是大于与其垂直方向上的D.顺着分子定向的方向上的机械强度与其垂直方向上几乎相等,伸长率不同答案及分析:1.C.答案分析:聚合物是由若干个低分子经聚合反应形成的,聚合物的高分子含有很多原子数、相对分子质量很高,分子是很长的巨型分子。
2.B.答案分析:树脂是塑料的主要成分,它决定了塑料的类型(热塑性或热固性)和性能(物理、化学和力学性能等),塑料之所以具有可塑性或流动性,就是树脂所赋予的。
3.A.答案分析:热塑性塑料树脂是线型或带支链型分子结构,在加热时时软化并熔融,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。
成型工艺考试题目及答案一、单项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 塑料成型工艺中,注射成型的主要优点是()。
A. 生产效率高B. 可成型复杂形状C. 材料利用率高D. 成型周期长2. 热固性塑料在成型过程中,其特点是()。
A. 可重复成型B. 可多次加热成型C. 一次成型后不可再次成型D. 需要低温成型3. 以下哪种成型工艺适用于金属板材的成型()。
A. 吹塑成型B. 注射成型C. 冲压成型D. 热成型4. 塑料的挤出成型中,挤出机的主要作用是()。
A. 切割塑料B. 混合塑料C. 熔融塑料D. 冷却塑料5. 以下哪种材料不适合采用热成型工艺()。
A. 聚丙烯B. 聚氯乙烯C. 聚碳酸酯D. 玻璃6. 玻璃的吹塑成型过程中,玻璃的主要状态是()。
A. 固态B. 液态C. 半固态D. 气态7. 在塑料的注射成型中,注射压力的主要作用是()。
A. 提高塑料温度B. 增加塑料流动性C. 减少成型时间D. 增加产品强度8. 以下哪种材料是热塑性塑料()。
A. 环氧树脂B. 酚醛树脂C. 聚苯乙烯D. 硅橡胶9. 塑料的压缩成型适用于()。
A. 热塑性塑料B. 热固性塑料C. 金属材料D. 陶瓷材料10. 以下哪种成型工艺不适用于生产大型塑料产品()。
A. 吹塑成型B. 热成型C. 注射成型D. 压缩成型二、多项选择题(每题 2 分,共 20 分)11. 塑料注射成型中,影响成型质量的因素包括()。
A. 注射压力B. 注射速度C. 模具温度D. 原料颗粒度12. 以下哪些是热固性塑料的特点()。
A. 受热后可反复成型B. 受热后固化C. 固化后不能再次熔融D. 固化后强度高13. 金属冲压成型中,常见的冲压工艺包括()。
A. 拉伸B. 弯曲C. 冲孔D. 焊接14. 以下哪些因素会影响塑料挤出成型的质量()。
A. 挤出速度B. 挤出温度C. 螺杆设计D. 原料颗粒度15. 玻璃吹塑成型中,影响成型质量的因素包括()。
塑料成型工艺与模具设计试题及答案一、填空题1.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。
2.根据塑料的特性和使用要求,塑件需进行塑后处理,常进行退火和调湿处理。
3.塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类。
4.在注射成型时为了便于塑件的脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在动模上。
5.塑料一般是由树脂和添加剂组成。
6.塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。
压缩成型主要用来成型热固性塑料件。
7.排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要。
8.注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。
9.凹模其形式有整体式和组合式两种类型。
10.合模导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。
11.树脂分为天然树脂和合成树脂。
12.注射模塑最主要的工艺条件,即“三要素”是压力、时间和温度。
二、单选题1. 卧式注射机SX-Z-63/50中的50表示锁模力为( D )A 、5003cmB 、503cm C 、50kN D 、500kN2.注射机料筒温度的分布原则是什么?( A )A 、前高后低B 、前后均匀C 、后端应为常温D 、前端应为常温3.热塑性塑料在常温下,呈坚硬固态属于( A )A 、玻璃态B 、高弹态C 、粘流态D 、气态4.下列不属于塑料模失效形式的是( D )?A 、变形B 、断裂C 、磨损D 、冷却5.凹模是成型塑件( B )的成型零件?A 、内表面B 、外表面C 、上端面D 、下端面6.球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容?A 、大平面B 、孔C 、键槽D 、轮廓7.下列不属于注射模导向机构的是( D )?A 、导柱B 、导套C 、导向孔D 、推杆8.主流道一般位于模具中心位置,它与注射机的喷嘴轴心线( D )?A、垂直B、相交D、重合9.下列不属于推出机构零件的是( C )?A、推杆B、复位杆C、型芯D、推板10.压缩模具中凸模的结构形式多数是(B)的,以便于加工制造。
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。
《塑料成型成型工艺学》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工?塑料成型加工的基本任务是什么?2. 简述塑料成型加工时的关键步骤。
3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。
4. 塑料成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?5. 简述成型加工的基本工序?6. 简述塑料的优缺点。
7. 举实例说明塑料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。
8. 学习塑料加工成型工艺的目的、意义?聚合物成型加工的理论基础1、名词解释:可塑性、可挤压性、可模塑性、可延性、可纺性、牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。
、2、试述聚合物成型加工对聚集态转变的依赖性?3、简述无定形聚合物聚集态与加工方法之间的关系?4、简述结晶聚合物聚集态与加工方法之间的关系?5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性?6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为?为什么?7、剪切流动和拉伸流动有什么区别?8、影响粘度的因素有那些?是如何影响的?9、何谓温度-压力等效性?生产时为什么不能同时大幅度提高温度和压力?10、何谓弹性?如何进行弹性或粘性形变属性的估计?11、何谓滑移?产生滑移的原因是什么?如何克服?12、何谓熔体破裂?产生熔体破裂的原因是什么?如何避免?13、简述聚合物加工过程中的热效应?有何特点?14、加工过程中聚合物结晶有何特点?为什么升、降温速率都不能过快?15、简述注射成型制品的定向过程与特点。
16、何谓降解?加工过程中是如何利用或避免降解?17、何谓交联?影响交联速度和交联程度的因素有那些?第三章成型用的物料及其配制1、名词解释:抗氧剂、阻燃剂、混合、混炼、均匀性、分散性、2、为什么工业上不会选用单一(纯)聚合物制造商品?3、成型用物料的主体是什么?有何作用?4、简述增塑剂的增塑机理,如何选用增塑剂?5、何谓稳定剂?简述热稳定剂的稳定机理。
6、何谓填充剂?加入填充剂或增强填料的目的是什么?7、填充高聚物的形态结构有何特点?要研制高补强聚合物材料对填充材料有何要求?8、何谓润滑剂?为什么润滑剂有内、外之分?9、何谓配方?配方有哪几种表示方法?配方设计的原则是什么?10、混合作用的机理是什么?如何评价混合效果?11、简述捏合机、高速搅拌机、开炼机、密炼机的结构和工作原理。
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。
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一、简答题(每题10分,共70分)
1、混合操作有哪两种,完成物料混合的作用有哪些,各自主要的影
响因素如何?答:物料配制是通过各组分的混合和分散完成的,其中
最重要的操作也就是物料的混合与分散。混合是指多组份体系内各个
组份相互进入到其它组份所占空间之中的过程;分散是指参加混合的
一种组份或几种组份发生粒子尺寸减小的变化。混合操作中,凡是只
使各组分作空间无规分布的称为简单混合,如果还要求组分聚集体尺
寸减小的则称为分散混合。混合与分散一般是同时进行也同时完成的。
混合作用一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成的。扩散作用靠
各组分之间的浓度差推动,构成各组分的微粒出浓度较大的区域中迁
移到浓度较小的区域,从而达到组成的均一,其影响因素包括温度,
接触面积和料层厚度。对流作用是使两种或多种物料在相互占有的空
间内发生流动,以期达到组分的均一,其影响因素主要是外力大小。
剪切作用是利用剪切力促使物料组分均一的混合过程,在剪切过程中,
物料块本身体积没有变化,只是截面变小,向倾斜方向伸长,并使表
而积增大和扩大了物料分布区域。因而剪切作用可以达到混合的目的。
剪切的混合效果与剪切速率的大小和剪切力的方向是否连续改变有
关。剪切速率越大,对混合作用愈为有利。剪切力对物料的作用方向,
最好是能不断作90°角的改变,即希望能使物料连续承受互相垂直的
两剪切力的交替作用,如此则混合作用的效果最好。通常的混合(塑炼)
设备,不是用改变剪切力的力向.而是用改变物料的受力位置来达到
这一目的,例如用双辊简机塑炼塑料时,只有固定的—个方向的剪切
力,因此,必须通过翻料的办法来不断改变物料的受力位置,以便能
够更快更好地完成混合塑化作业。
2、如何评价物料的混合程度?答:对液体物料混合效果的衡量,可
以分析混合物不同部分的组成而看其组成和平均组成相差的情况。但
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对固体或塑性物料混合效果的衡量,则应从两个方面来考虑,即组成
的均匀程度和物料的分散程度。均匀程度:组成的均匀程度是指混入
物占物料的比率与理论或总体比率的差异。
但是并不是均匀程度好,混合效果就一定好。因此,还必须考虑物料
的分散程度。分散程度:从混入物料间的距离来考虑,距离愈短,分
散程度愈好。而物料间的距离,则与各组分粒子的大小有关。粒子的
体积愈小,或在混合过程中不断减小粒子的体积,则可达到的均匀程
度愈高,或从几率的概念出发,同样重量或体积的试样,粒子愈小,
则相当数量的同种粒子集中在一局部位置的可能性愈小,即微观分布
越均匀。
3塑料粉料的混合设备有哪些,适用性如何?答:转鼓式混合
机(适用于非润性物料);螺带式混合机(适用于润性和非润性
物料);捏合机(适用于润性和非润性物料);高速混合机(适
用于润性和非润性物料)。
4塑料粒料的混合方法有哪些?答:塑料粒料混合的过程为塑
炼过程。塑炼是指塑性状态的聚合物与掖状物或粉状及短纤维
状固体物的塑性混合,目前生产中采用的塑炼设备主要有双辊
开炼机,密炼机和塑化挤出机等。双辊开炼机简称开炼机,起
塑炼作用的主要部件是一对能作相向转动的平行排列辊筒,辊
间间隙可以调节。辊筒内有加热或冷却介质进出的通道。两辊
转动时,进入辊隙的物料中存在速度梯度,即物料受到一定剪
切力的作用,这种剪切力对物料的塑化与混合起主导作用。减
少辊隙,剪切作用增大,塑化和混合效果提高,但生产能力下
降。为达到加大辊隙的筒的剪切作用又不过度减小辊隙的目的,
通常是使两辊转速不等。由于双辊对物料的剪切作用是单向的,
很少能对流混合。生产中为克服这一缺点,多采用割刀和切割
装置不断地划开辊出的料片,经交叉叠合后再投入辊隙,即通
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过不断改变物料受剪切的方向,以提高塑炼的混合效果。密炼
机的主要塑炼部件是一对转子和一个塑炼室。转子的横截面呈
犁形,二者并以螺旋的方式沿着轴向排列。转子的转动方向是
相反的,转速也略有差别,而且两转子的棱峰之间以及棱峰与
塑炼室内壁之间的间隙都很小;加之塑炼室顶部的上顶柱能对
室内物料施以压力,因此物料在密炼室内的塑炼过程比在开炼
机上复杂得多。在密炼机的塑炼室内,预混料不仅在两个相对
回转的转子间隙中,而且还在转子与塑炼室内壁的间隙中和转
子与上、下顶柱的间隙中受到不断变化的剪切作用,还受到两
转子的折卷和往返切割作用,从而达到更好的混炼效果。密炼
机的特点是能在较短的时间内给予物料以大量的剪切能。而且
是在隔绝空气的条件下工作。所以用密炼机塑炼物料,在劳动
条件、塑炼效果和防止物料氧化等方面均比开炼机好。密炼后
的物料一般呈团状,为了使于粉碎或粒化,通常需用双辊机将
团状料辊成片状物。单螺杆挤出机是挤出成型最常用的主机,
这种塑料和橡胶的成型设备也可以用于塑炼物料。挤出机的主
要塑炼部件是螺杆与料筒。进入料筒的物料一方面受筒壁的加
热而逐渐升温熔融,另一方面则在螺糟内绕着螺杆向前移动。
物料被转动螺杆导引前进时,由于受到挤压剪切而在螺槽内作
复杂的运动。物料在挤出机内的塑炼就是在受热与受复杂剪切
作用的条件下完成的。由于物料在挤出机内的塑炼是连续作业,
无法实现大范围的均匀混合,所以一般都用经过预混的物料作
为进料。除单螺杆挤出机外,还可以用双螺杆挤出机进行物料
的塑炼,与单螺杆挤出机相比,物料在双螺杆挤出机内受热时
间较短,无滞留区,发生降解的可能性减小,塑化的质量也提
高。
5、简要叙述压缩模塑的方法和原理。答:其原理是把加压、赋形、
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加热等过程通过受热模具的闭合,实现模塑料的成型。其方法是将一
定量的模压料(粉状、粒状或纤维状等塑料)放入金属对模中,在一定
的温度和压力作用下成型并固化得到制品的—种方法。在模压成型过
程中需加热和加压,使模压料熔化(或塑化)、流动充满模腔,并使树
脂发生固化反应。
6、热塑性塑料和热固性塑料的压制成型有何异同点?答:热塑性塑
料的模压过程与热固性塑料基本相同,但是由于没有交联反应,所以
在流满型腔后,须将模具冷却使其熔融塑料变为具有一定强度的固体
才能脱模成为制品。因此,模具需交替加热与冷却,周期长,不经济。
只用于模塑较大平面的或流动性差的塑料制品。模压热固性塑料时,
置于型腔中的热固性塑料在热的作用下,先由固体变为熔体,在压力
下熔体流满型腔而取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,树
脂的分子量增大、固化程度随之提高,模压料的粘度逐渐增加以至变
为固体,最后脱模成为制品。
7简要叙述压制成型的基本过程包括哪些步骤?
参考答案:原料准备(原料配制、预压、预热、计量等);模 压(加
热、加压、熔化、成型);放 气(热固性);固 化( + 冷却定型)。
二、分析题(共30分)
有如下几种塑料制品需要成型(1)PVC薄片,厚度0.30mm,宽度
1.2m
(2)PE储水桶,直径1.5m,高1.5m。3)PA6大型水力发电机轴瓦
(4)PP洗衣机内桶.请谈谈上述塑料制品可用什么方法成型,简述大
致成型过程。(1)PVC薄片,厚度0.30mm,宽度1.2m.挤出成型:PVC
粒料自料斗进入料筒,在螺杆旋转作用下,通过料筒内壁和螺杆表面
摩擦剪切作用向前输送到加料段,在此松散固体向前输送同时被压实;
在压缩段,螺槽深度变浅,进一步压实,同时在料筒外加热和螺杆与
料筒内壁摩擦剪切作用,料温升高开始熔融,压缩段结束;均化段使
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物料均匀,定温、定量、定压挤出熔体,到机头后通过一个狭缝型片
状口模成型,经冷却定型得到制品。(2)PE储水桶,直径1.5m,高
1.5m。
吹塑成型:物料通过上述挤出装置,得到一个型坯,继而从模唇与模
芯的间隙中继续挤出,对坯进行预吹胀,最后高压吹胀型坯,使之贴
紧模具型腔,实现产品塑性成型阶段。(3)PA6大型水力发电机轴瓦
浇注成型:在常压或低压下将液态树脂,这里指尼龙单体或预聚体浇
注入模内或外壳内,固化成型。最后在对其外观进行适当修正即可。
(4)PP洗衣机内桶.注塑成型:塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部
的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进行塑化成熔体后,
通过施加一定的压力,把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷
却定型后所产生的物品就为注塑。