塑料成型工艺与模具设计习题与答案 - 图文(3)

2019-04-22 22:10

11. 注射模的排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面可模具零件的配合间隙自然排

气。排气槽通常开设在型腔最后被填充的部位。最好开在分型面上,并在凹模一侧,这样即使在排气槽内产生飞边,也容易随塑件脱出。 12. 排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要。 13. 常见的引气方式有镶拼式侧隙引气和气阀式引气两种。 问答

1. 分型面有哪些基本形式?选择分型面的基本原则是什么?

分型面的基本形式有平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面。 选择分型面的基本原则是:

1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处; 2)分型面的选择应有利于塑件顺利脱模;

3)分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量; 4)分型面的选择应有利于模具的加工; 5)分型面的选择应有利于排气。

2. 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有哪两种?每种形式的特点是什么? 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有平衡式布置和非平衡式布置两种。 平衡式布置的特点是:从主流道到各型腔浇口分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同,可实现各型腔均匀进料和同时充满型腔的目的,从而使所成型的塑件内在质量均一稳定力学性能一致。

非平衡式布置的特点是:从主流道到各型腔浇口分流道的长度不相同,因而不利于均衡进料,但可以明显缩短分流道的长度,节约塑件的原材料。

3. 在设计注主流道的浇口套时,应注意哪些尺寸的选用?浇口套与定模座板、定模板、定

位圈的配合精度分别如何选择?

为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出,主流道设计成圆锥形,锥角a为2°~6°,小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5~1mm,小端前面是球面,其深度为3~5mm, 主流道前面球面半径比喷嘴球面半径大1~2mm.,流道的表面粗糙度Ra<=0.8um.。

浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过度配合,浇口套与定位圈采用H9/f9的配合。 4. 分别绘出轮辐式浇口内侧进料和端面进料的两种形式。

5. 点浇口进料的浇注系统有哪几种结构形式?

1)直接式;2)圆锥形的小端有一段直径为d,长度为l的点浇口与塑件相连;3)圆锥形小端带有圆角;4)点浇口底部增加一个小凸台的形式;5)适用与一模多件或一个较大塑件多

个点浇口的形式。

6. 潜伏式浇口有哪几种基本形式?设计潜伏式浇口时应注意哪些问题? 1)潜伏浇口开设在定模的形式;2)潜伏浇口开设在动模部分的形式;3)潜伏浇口开设在推杆的上部而进料口开设在推杆上端的形式。

设计潜伏式浇口时应注意潜伏浇口的锥角β取10°~20°,倾斜角α=45°~60°推杆上进料口宽度b=0.8~2mm.。

7. 为什么要对非平衡式布置的型腔进行浇注系统的平衡?采用什么方法进行平衡?

为了提高生产效率,降低成本,使个分流道的塑料分布均匀,才对非平衡式布置的型腔进行浇注系统的平衡。

通常采用试模的方法来达到浇口的平衡。

8. 热流道浇注系统可分为哪两大类?这两大类又如何进行分类? 热流道浇注系统可分绝热流道和加热流道。

绝热流道分为单型腔绝热流道和多型腔绝热流道;加热流道分为单型腔加热流道,多型腔加热流道以及阀式浇口热流道。

9. 两种改进型井式喷嘴与传统井式喷嘴比较,其优点分别在什么地方? 1)浮动式井式喷嘴,每次注射完毕喷嘴后退时,主流道杯在弹簧力的作用下也将随喷嘴后退,可以避免主流道杯始终与定模接触由于散热快而引起贮料内塑料固化;2)将注射机喷嘴伸入主流道的部分制成反锥度的形式,除具有增加对主流道杯传导热量的作用外,停车后,还可以使主流道杯内凝料随注射机喷嘴一起拉出模外,便于清理流道。 10. 阀式浇口热流道的结构特点是什么?

阀式浇口热流道实际上也是多型腔外加热流道的一种形式,只是在喷嘴出采用了针阀控制浇口进料的形式而已。

11. 注射模为什么需要设计排气系统?排气有哪几种形式?

如果型腔内因各种原因所产生的气体不能被排除干净,塑件上就会形成气泡、凹陷、熔接不牢,表面轮廓不清晰等缺陷;另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度,因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。

排气形式有利用配合间隙排气;在分型面上开设排气槽;利用排气塞排气。

12. 浇注系统的作用是什么?注射模浇注系统由哪些部分组成? 答 浇注系统的作用是塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中,并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位,以获得组织紧密、外形清晰的塑件。 注射模浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴。 13. 分流道设计时应注意哪些问题?

答 分流道的设计应能使塑料的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔,流动中温度降低尽可能低,同时应能将塑料熔体均衡的分配到各个型腔。 设计时应注意a分流道的截面尺寸视塑件的大小和壁厚、塑料和品种、注射速率和分流道长度等因素而定b分流道的表面不必很光滑,其表面粗糙度为1.6um即可,这样流道内料流的外层流速较低,容易冷却而形成固定表皮层,有利于流道的保温。 14. 注射模浇口的作用是什么?有哪些类型?各自用在哪些场合?

答 浇口的作用:熔料经狭小的浇口增速、增温,利于填充型腔。注射保压补缩后浇口处首先凝固封闭型腔,减小塑件的变形和破裂,狭小浇口便于浇道凝料下塑件分离,修整方便。 浇口类型:

直接浇口 直接浇口广泛应用于单型腔模具

侧浇口 一般开设在分型面上,适合于一模多腔,浇口去除方便,但压力损失大、壳形件排气不便、易产生熔接痕。

圆盘浇口 此类型浇口适用同心。且尺寸的要求严格。及不容许有熔接痕生成的塑料制品。 轮辐式浇口 轮辐浇口双称为四点浇口或是十字浇口。此种浇口适用于管状塑料制品,且浇口容易去除和节省材料。

薄膜浇口 薄膜浇口适用于既平坦又大面积、且翘曲要保持最小的设计。 护耳浇口 通常应用于平板状且薄的成型品,以降低型腔内的剪应力 点浇口 适合于多型腔模。塑件外观要求较高时采用 环形浇口 用于型芯装在两侧的管状塑件

扇形浇口 应用于多型腔模,进料边宽度较大的薄片状塑件

针点浇口 应用于成型中小型塑件的一模多腔模具中,也可用于单型腔模 15. 浇口位置选择的原则是什么? 答 浇口的位置的选择应注意: (1)避免引起熔体破裂

(2)浇口的位置应尽可能避免熔接痕的产生。 (3)有利于熔体流动和补缩 (4)有利于型腔内气体排出

(5)防止料流将型芯或嵌件挤压变形 (6)保证流动比在允许范围内

16. 为什么要设排气系统?常见的排气方式有哪些? 答 在注射成型过程中,模具内除了型腔和浇注系统中有原有的空气外,还有塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体,这些气体若不能被熔融塑料顺利的排除型腔,则可能因填充时气体被压缩而产生高温,引起塑件局部碳化烧焦,或是塑件产生气泡,或是塑料熔接不良而引起塑件强度的降低,甚至阻碍塑料填充等。为了使这些气体从型腔中及时排出,在设计模具时必须要考虑排气的问题。常见的排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面或模具零件的配合间隙自然排气等。

17. 无流道模有哪些特点?它对所成型的塑料有些什么要求? 答 无流道注射模特点:

压力损失小,可低压注射,同时有利于压力传递、提高塑件质量 有利于实现自动化生产,提高生产率、降低成本 基本上实现了无废料加工,节约塑料原料

模具结构复杂、制造成本高,适用于质量要求高、生产批量大的塑件成型。 无流道注射模对塑料的要求

对温度不敏感,低温下易流动成型 对压力敏感,但在低压下易流动

热变形温度较高,可迅速从模具内顶出 热传导性能好

比热容小,塑料既易熔融又易凝固 18. 绝热流道注射模有何特点?

答 模具的主流道和分流道都粗大,模具流道部分不加热,主要靠料流的冷硬层绝热保持流道内塑料的熔融状态。

第六章 成型零部件设计

填空

1. 成型零件包括凹模、凸模、型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。 2. 成型零件是指直接与塑料接触或部分接触并决定塑件形状、尺寸 、表面质量的零件,

它是模具的核心零件。

3. 对复杂、精密和表面光泽度要求高的塑件需要采用Cr12MoV钢或4CrMoSiV钢,它们是

加工性好和有极好抛光性的钢。

4. 对于小型的塑件常采用嵌入式多型腔组合凹模,各单个凹模常采用机械加工、研磨、抛

光或热处理等方法制成,然后整体嵌入模板中。 5. 模具失效前所成型的合格产品的数量为模具寿命。

6. 塑料模表面处理的方法主要有淬火、表面淬火、正火、退火、回火等,还有调质和氮化

等表面处理新技术。

7. 塑料模成型零件的制造公差约为塑件总公差的△/3,成型零件的最大磨损量,对于中小

型塑件取△/6;对于大型塑件则取△/6以下。

8. 塑料模的型腔刚度计算从以下三方面考虑:(1)成型过程不发生飞边(2)保证塑件精

度 (3)保证塑件顺利脱模。

9. 塑料模失效的形式在变形、断裂、腐蚀和磨损等。 10. 影响塑件尺寸公差的因素有成型零件的制造误差、成型零件的磨损、成型收缩率的偏差

和波动、模具的安装配合误差、水平飞边厚度的波动。

11. 影响塑件收缩的因素可归纳为塑料的品种、塑件的特点、模具结构、成型方法及工艺条

件。

12. 制造高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模,选用9Mn2V。 问答

1. 何谓凹模(型腔)和凸模(型芯)?绘出整体组合式凹模或凸模的三种基本结构,并标

上配合精度。

凹模亦称型腔,是成型塑件外表面的主要零件,其中成型塑件上外螺纹的称螺纹型环;凸模亦称型芯,是成型塑件内表面的零件,成型其主体部分称主型芯或凸模,而成型其他小孔的型芯或成型杆,成型塑件上内螺纹的称螺纹型芯。

2. 常用小型芯的固定方式有哪几种形式?分别使用在什么场合?

常用小型芯的固定方式有以下几种:

1﹞用台阶固定的形式,下面用垫板压紧;

2)固定板太厚,可在固定板上减少配合长度,同时细小型芯后端适当扩大制成台阶的形式;

3)细小型芯固定在较厚固定板的形式,型芯镶入后,在后端用圆柱垫垫平; 4)用于固定板厚而无垫板的场合,在型芯的后端用螺塞紧固; 5)型芯镶入后用螺母固定的形式;

6)型芯镶入后在另一端采用铆接固定的形式。

3. 塑料模常用的材料有哪些类型?举出2~3个钢的牌号。 答案:导柱导套:45、T8A、T10A

成型零部件:球墨铸铁、铝合金、10、15、20、38CrMoALA 主流道衬套:45、50、55

推杆、拉料杆等:T8、T8A、T10、T10A、45、50、55

各种模板、推板、固定板、模座等:45、HT200、40Cr、40MnB、45MnZ

4. 对塑料模型腔侧壁和底板厚度进行强度和刚度计算的目的是什么?从哪几方面考虑? 答案:在塑料模塑过程中,型腔主要承受塑料熔体的压力。在塑料熔体的压力作用下,型腔将产生内应力及变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔材料的许用应力时,型腔即发生强度破坏。与此同时,刚度不中则发生过大的弹性变形,从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度,也可能导致脱模困难等。因此,有必要建立型腔强度和刚度的科学的计算方法,尤其对重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔,不能单凭经验确定凹模侧壁和底板厚度,而应通过强度和刚度的计算来确定。 从以下四个方面考虑: a.成型过程不发生溢料 b.保证塑件的精度要求 c.保证塑件顺利脱模

d.型腔力学计算的特征和性质,随型腔尺寸及结构特征而异 5. 模具成型零件的材料要满足哪些基本要求?

答案:作为制造模具的成型材料,基本应具备以下特性: a. 良好的机械性能 b. 优异的热性能 c. 适宜的加工性能

6. 塑料模的凹模结构形式有哪些? 答:凹模的结构形式有: a. 整体式凹模 b. 整体嵌入式凹模 c. 局部镶嵌入式凹模 d. 拼块式组合凹模

7. 如图所示的塑件材料为PA6,选用5级精度,最大大收缩率为1.6%最小收缩率0.8%。

已知径向系数X=0.75,高度方向系数x=2/3。?z??/3 试确定型芯的直径高度,型腔内径,深度及两孔中心距尺寸。


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