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第1页2013-1-8塑料成型工艺与模具设计习题2008版第0章绪论1.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。第1章高分子聚合物结构特点与性能2.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。3.塑料一般是由树脂和添加剂组成。4.制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。5.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。6.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。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取向方向的因素是浇口位置。8.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。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.非结晶型聚合物在温度变化过程中出现的三种物理状态有玻璃态、高弹态、粘流态。11.结晶聚合物只有玻璃态、粘流态两种物理状态。12.随受力方式不同，应力有三种类型：剪切应力、拉伸应力、压缩应力。13.分子取向会导致塑件力学性能的各向异性，顺着分子取向的方向上的机械强度总是大于其垂直方向上的机械强度。14.内应力易导致制品开裂和翘曲、弯曲、扭曲、等变形，使不能获得合格制品。15.产生内应力的—个重要因素是注射及补料时的剪切应力。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。第2页2013-1-83.什么是结晶型聚合物？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。在力学性能中，抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向垂直的方向上则显著降低，同时，冲击强度、断裂伸长率也发生相应的变化，聚合物的光学性质也将呈现各向异性。5.什么是聚合物的降解？如何避免聚合物的降解？答：降解是指聚合物在某些特定条件下发生的大分子链断裂，侧基的改变、分子链结构的改变及相对分子质量降低等高聚物微观分子结构的化学变化。为了避免聚合物的降解可以采取以下措施：（1）改善塑件的加工工艺（2）采取烘干措施，减少原材料中的水分。（3）增加助剂（即添加添加剂）（4）提高原材料的纯度2.防止降解的方法（1）严格控制成型原料的技术指标，避免因原材料不纯对降解发生催化作用；（2）成型前对物料进行充分的预热和干燥，严格控制其含水量；（3）制定合理的成型工艺参数；（4）成型设备和模具状态应该具有良好的结构；第2章塑料的组成与工艺特征（5）对热、氧稳定较差的聚合物。1.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。2.根据塑料成型需要，工业上用成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等物料。3.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。4.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。5.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。6.塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、增强塑料。7.塑料的使用性能包括：物理性能、化学性能、力学性能、热性能、电性能等。8.塑料的填充剂有无机填充剂和有机填充剂，其形状有粉状．纤维状和片状等。9.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。10.塑料中的添加剂之一的稳定剂按其作用分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂。11.塑料中加入添加剂的目的是改变塑料的使用性能、成型加工性和降低成本。第3页2013-1-812.润滑剂的作用是易成型流动与脱模。13.塑料主要性能优点包括质轻、绝缘、耐磨、耐腐蚀。14.常用热塑性塑料有聚乙烯、ABS和聚氯乙烯；常用热固性塑料有酚醛塑料、氯基塑料和环氧树脂等。15.收缩率的影响因素有压力、温度和时间。16.塑料在一定温度与压力下充满型腔的能力称为流动性。17.根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火和调湿处理。6.塑料一般由那几部分组成？各起什么作用？答：塑料是一种以合成树脂（高分子聚合物）为基体的固体材料，除了合成树脂以外，还应该含有某些特定功能的添加剂。合成树脂是塑料的基材，对塑料的物理化学性能起着决定作用。各种塑料添加剂的作用如下：增塑剂：削弱聚合物分子间的作用力。填料：（1）增加容量，降低塑料成本。（2）改善塑料的性能。稳定剂：提高树脂在热、光和霉菌等外界因素作用时的稳定性。润滑剂：改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界面粘附。着色剂：使塑料制件具有各种颜色。7.塑料是如何进行分类的？热塑性塑料和热固性塑料有什么区别？答：最常用的塑料分类方法是按照塑料树脂的大分子类型和特性将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料主要由合成树脂（分子为线型或者带有支链的线型结构）制成，其成型过程是物理变化。热塑性塑料受热可以软化或熔融，成型加工后冷却固化，再加热仍然可以软化，可以回收利用。热固性塑料主要是以缩聚树脂（分子为立体网状结构）为主，加入各种助剂制成，但是它的成型过程不仅是物理变化，更主要的是化学变化。热固性塑料成型加工时也可以受热软化或熔融，但是一旦成型固化后便不再能够软化，也不可以回收利用。8.什么是塑料的流动性？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。影响塑料流动性的因素主要有以下几方面。①物料温度。。②注射压力。③模具结构。9.什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。10.聚苯乙烯有哪些性能？应用有哪些方面？答：聚苯乙烯的主要性能有以下几方面。①是目前最理想的高频绝缘材料。②它的化学稳定性良好。③它的耐热性低。只能在不高的温度下使用，质地硬而脆。塑件由于内应力而易开裂。聚苯乙烯有哪些性能？应用有哪些方面？11.ABC有哪些性能？应用有哪些方面？答：ABS具有如下性能。第4页2013-1-8①良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性。②坚韧。③有优良的成型加工性和着色性能o④热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等高，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。其缺点是耐热性、耐气候性差。ABS的应用很广。在机械工业上用来制造齿轮、叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等；汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还可用ABS夹层板制小轿车车身；ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。第3章塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性1.注射模塑工艺包括成型前的准备、注射、后处理等工作。2.注射模塑过程需要需要控制的压力有塑化压力和注射压力。3.注射时，模具型腔充满之后，需要一定的保压时间。4.产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的剪切应力。5.根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火和调试处理。6.内应力易导致制品开裂和翘曲、弯曲、扭曲等变形，使不能获得合格制品。7.塑料在一定温度与压力下充满型腔的能力称为流动性。8.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。9.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发白现象，此称为应力发白。10.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。11.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。12.注射模塑工艺的条件是压力、温度和时间。13.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。备上的安装方式为移动式模具、固定式模具、半固定式模具；按型腔数目分为单型腔模具、多型腔模具。14.塑件的形状应利于其脱出模具，塑件测向应尽量避免设置凹凸结构或侧孔。15.多数塑料的弹性模量和强度较低，受力时容易变形和破坏。16.设计底部的加强筋的高度应至少低于支撑面0.5mm。17.塑料制品的总体尺寸主要受到塑料流动性的限制。18.在表面质量要求中，除了表面粗糙度的要求外，对于表面光泽性、色彩均匀性、云纹、冷疤、表面缩陷程度、熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷均应提出明确的要求。1、影响塑件尺寸精度的主要因素有哪些？p32首先是模具制造的精度和塑料收缩率的波动，其次是模具的磨损程度。2、什么是塑件的脱模斜度？脱模斜度选取应该遵循什么原则？答：为了便于从成型零件上顺利脱出塑件，必须在塑件内外表面沿脱模方向设计足够的斜度。脱模斜度选取应该遵循以下原则：（1）塑料的收缩率大，壁厚，斜度应该取偏大值，反之，取偏小值。第5页2013-1-8（2）塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应该选取较大的脱模斜度。（3）当塑件高度不大时（一般小于2mm）时，可以不设计斜度，对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但是通常为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。（4）一般情况下，塑件外表面的斜度取值可以比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置（留于凹模或凸模上）来确定制件内外表面的斜度。（5）热固性塑料的收缩率一般比热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也应该取小些。第4章塑料成型原理及工艺特性19.阐述螺杆式注射机注射成型原理。答：螺杆式注射机注射成型原理如下：颗粒状或粉状塑料经料斗加入到外部安装有电加热圈的料筒内，颗粒状或粉状的塑料在螺杆的作用下边塑料化边向前移动，欲塑着的塑料在转动螺杆作用下通过其螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近；螺杆的转动使塑料进一步塑化，料温在剪切摩檫热的作用下进一步提高，塑料得以均匀塑化。当料筒前端积聚的熔料对螺杆产生一定的压力时，螺杆就在运动中后退，直至与调整好的行程开关相接触，具有模具一次注射量的塑料欲塑和储料（即料筒前部熔融塑料的储量）结束；接着注射液压缸开始工作，与液压缸活塞相连接的螺