塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)-課后答案(屈華昌)

1、第一章答案1答：高分子聚合物鏈結(jié)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）高分子呈現(xiàn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)（2）高分子鏈具有柔性（3）高聚物的多分散性根據(jù)鏈結(jié)構(gòu)的不同，高分子聚合物可以分為高分子近程結(jié)構(gòu)和高分子遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。2答：根據(jù)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的不同，高分子聚合物可以分成固體和液體，固體又有晶態(tài)和非晶態(tài)之分。（1）聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 因?yàn)楦叻肿渔溡揽糠肿觾?nèi)和分子間的范德華力相互作用堆積在一起，可導(dǎo)致晶態(tài)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。高聚物的比小分子物質(zhì)的晶態(tài)有 程序差得多，但高聚物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)卻比小分子物質(zhì)液態(tài)的有序程度高。高分子鏈具有特征的堆方式， 分子鏈的空間形狀可以是卷曲的、折疊的和伸直的，還可能形成某種螺旋結(jié)構(gòu)。如果高分子鏈由兩種以上的

2、不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體組成，則化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定高分子鏈段由于相容性的不同， 可能形成多種多樣的微相結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)是決定高分子材料使用性能的直接因素 。（2）具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 某些種類(lèi)的高分子鏈能夠以化學(xué)鍵相互連接形成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是橡膠彈性體和熱固性塑料所特有的。這種高聚物不能被溶劑溶解，也不能通過(guò)加熱使其熔融。交聯(lián)對(duì)此類(lèi)材料的力學(xué)性能有重要影。高聚物長(zhǎng)來(lái)鏈大分子堆砌在一起可能導(dǎo)致鏈的纏結(jié)，勾結(jié)點(diǎn)可看成為可移的交鏈點(diǎn)。3答：在線型非晶體態(tài)（無(wú)定形）聚合物的熱力學(xué)曲線上，可以分為玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。 b 稱(chēng)為脆化溫度，它是塑料使用的下限溫度。g 稱(chēng)為玻璃化溫度，玻璃態(tài)和高彈態(tài)之間

3、的轉(zhuǎn)變稱(chēng)為玻璃化轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即玻璃態(tài)溫度。f 稱(chēng)為粘流溫度，高彈態(tài)與粘流態(tài)之間的轉(zhuǎn)變溫度稱(chēng)為粘流溫度。d 稱(chēng)為熱分解溫度，它是塑料使用的上限溫度。4答：影響假塑性液體流變性的主要因素有以下三個(gè)方面（1）聚合物本身的影響。支鏈程度越高， 則熔體的流動(dòng)性就月低。（2）聚合物中添加劑的影響。當(dāng)聚合物中加入這些添加劑后，聚合大分子間的作用力會(huì)發(fā)生很大變化，熔體的粘度也隨之改變。（3）溫度及壓力對(duì)聚合物熔體粘流度的影響。一般而言， 溫度升高，大分子間的 自由空間隨之增大，分子間作用力減小，分子運(yùn)動(dòng)變得容易，從而有利于大分子的流動(dòng)與變形，宏觀上表現(xiàn)粘度下降。5答：通常把不服從牛頓流體規(guī)律的流動(dòng)稱(chēng)為

4、非牛頓型流動(dòng)，具有這種流動(dòng)行為的液體稱(chēng)為非牛頓流體。一些聚合物都近似地服從QSTWALD-DEWALE提出的指數(shù)流動(dòng)規(guī)律，起表達(dá)式為 式中K與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，可以反映聚合物熔體的粘稠性，稱(chēng)為粘度系數(shù)n與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，可以反映聚合物熔體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度稱(chēng)為非牛頓指數(shù)。6答：結(jié)晶態(tài)聚合物是指，在高聚物微觀結(jié)構(gòu)中存在一些具有穩(wěn)定規(guī)整排列的分子的區(qū)域，這些分子有規(guī)則緊密排列的區(qū)域稱(chēng)為結(jié)晶區(qū)，存在結(jié)晶區(qū)的高聚物稱(chēng)為結(jié)晶態(tài)高聚物。 這種又結(jié)晶而導(dǎo)致的規(guī)整而緊密的微觀結(jié)構(gòu)還可以使聚合物的拉伸強(qiáng)度增大，沖擊強(qiáng)度降低，彈性模量變小，同時(shí)結(jié)晶還有助于提高聚合物的軟化溫度和熱變形溫度，使成型

5、的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且還會(huì)導(dǎo)致塑件的透明度降低甚至消失。7答：當(dāng)線型高分子受到外力而充分伸展的時(shí)候，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其寬度，這種結(jié)構(gòu)上的不對(duì)稱(chēng)性，使題目在某些情況下很容易煙某特定的方向做占優(yōu)勢(shì)的平行排列，這種現(xiàn)象稱(chēng)為取向。 聚合物取向的結(jié)果是導(dǎo)致高分子材料的力學(xué)性能，光學(xué)性質(zhì)以及熱性能等方面發(fā)生了顯著的變化。在力學(xué)性能中，抗張強(qiáng)度和撓曲疲勞強(qiáng)度在取向方向上顯著增加，而與取向方向垂直的方向上則顯著降低，同時(shí)，沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率也發(fā)生相應(yīng)的變化，聚合物的光學(xué)性質(zhì)也將呈現(xiàn)各向異性。8答：降解是指聚合物在某些特定條件下發(fā)生的大分子鏈斷裂，側(cè)基的改變、分子鏈結(jié)構(gòu)的改變及相對(duì)分子質(zhì)量降低等高

6、聚物微觀分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化。為了避免聚合物的降解可以采取以下措施：（1）改善塑件的加工工藝（2）采取烘干措施，減少原材料中的水分。（3）增加助劑（即添加添加劑）（4）提高原材料的純度第二章答案1答：塑料是一種以合成樹(shù)脂（高分子聚合物）為基體的固體材料，除了合成樹(shù)脂以外，還應(yīng)該含有某些特定功能的添加劑。合成樹(shù)脂是塑料的基材，對(duì)塑料的物理化學(xué)性能起著決定作用。各種塑料添加劑的作用如下：增塑劑：削弱聚合物分子間的作用力。填料：（1）增加容量，降低塑料成本。（2）改善塑料的性能。穩(wěn)定劑：提高樹(shù)脂在熱、光和霉菌等外界因素作用時(shí)的穩(wěn)定性。潤(rùn)滑劑：改進(jìn)高聚物的流動(dòng)性、減少摩擦、降低界面粘附。著色劑：使塑料制

7、件具有各種顏色。2答：最常用的塑料分類(lèi)方法是按照塑料樹(shù)脂的大分子類(lèi)型和特性將塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類(lèi)。熱塑性塑料主要由合成樹(shù)脂（分子為線型或者帶有支鏈的線型結(jié)構(gòu)）制成，其成型過(guò)程是物理變化。熱塑性塑料受熱可以軟化或熔融，成型加工后冷卻固化，再加熱仍然可以軟化，可以回收利用。熱固性塑料主要是以縮聚樹(shù)脂（分子為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）為主，加入各種助劑制成，但是它的成型過(guò)程不僅是物理變化，更主要的是化學(xué)變化。熱固性塑料成型加工時(shí)也可以受熱軟化或熔融，但是一旦成型固化后便不再能夠軟化，也不可以回收利用。3答：計(jì)算收縮率是指成型塑件從塑料模具性腔在常溫時(shí)的尺寸到常溫時(shí)的尺寸之間實(shí)際發(fā)生的收縮百分?jǐn)?shù)，

8、常用于小型模具及普通模具成型塑件尺寸的計(jì)算。影響塑料收縮率的因素主要有塑料品種、成型特征、成型條件及模具結(jié)構(gòu)（澆口的形式，尺寸及其位置）等。4答：塑料的流動(dòng)性是指樹(shù)脂聚合物所處的溫度大于其粘流溫度f(wàn)時(shí)發(fā)生的大分子之間的相對(duì)滑移現(xiàn)象，表現(xiàn)為成型過(guò)程中在一定溫度和一定壓力下塑料熔體填充模具型腔的能力。塑料的品種，成型工藝和模具結(jié)構(gòu)是影響流動(dòng)性的主要因素。5答：測(cè)定熱固性塑料的流動(dòng)性使用拉西格壓模，將定量的熱固性塑料原材料放入拉西格壓模中，在一定壓力和一定溫度下，測(cè)定其從拉西格壓模下面小孔中擠出塑料的長(zhǎng)度值來(lái)表示熱固性塑料流動(dòng)性的好與壞。測(cè)定熱塑性的流動(dòng)性使用熔融指數(shù)測(cè)定儀。將被測(cè)定的定量熱塑性塑料

9、原材料加入到測(cè)定儀中，上面放入壓柱，在一定的壓力和溫度下，10分鐘內(nèi)以測(cè)定儀下面的小孔中擠出塑料的克數(shù)表示熔融指數(shù)的大小。6答：比容是指單位重量的松散塑料所占有的體積。壓縮比是指塑料的體積與塑件的體積之比。7答：熱敏性是指塑料在受熱，受壓時(shí)的敏感程度，也可以稱(chēng)為塑料的熱穩(wěn)定性。為了防止熱敏性塑料在成型過(guò)程中受熱分解等現(xiàn)象發(fā)生，通常在塑料中添加一些抗熱敏的熱穩(wěn)定劑，并且控制成型生產(chǎn)的溫度，另外合理的模具設(shè)計(jì)也可以有效降低塑料的熱敏反應(yīng)。8塑料的特點(diǎn)1答：首先是模具制造的精度和塑料收縮率的波動(dòng)，其次是模具的磨損程度。另外，在成型時(shí)工藝條件的變化，塑件成型后的時(shí)效變化，塑件的飛邊等都會(huì)影響塑件的精度

10、。 2答：為了便于從成型零件上順利脫出塑件，必須在塑件內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠的斜度。脫模斜度選取應(yīng)該遵循以下原則：（1）塑料的收縮率大，壁厚，斜度應(yīng)該取偏大值，反之，取偏小值。（2）塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，脫模阻力就比較大，應(yīng)該選取較大的脫模斜度。（3）當(dāng)塑件高度不大時(shí)（一般小于2mm）時(shí)，可以不設(shè)計(jì)斜度，對(duì)型芯長(zhǎng)或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但是通常為了便于脫模，在滿(mǎn)足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些。（4）一般情況下，塑件外表面的斜度取值可以比內(nèi)表面的小些，有時(shí)也根據(jù)塑件的預(yù)留位置（留于凹?；蛲鼓Ｉ希﹣?lái)確定制件內(nèi)外表面的斜度。（5）熱固性塑料的收縮率一般比熱塑性塑料的小一些，

11、故脫模斜度也應(yīng)該取小些。4答：塑料螺紋設(shè)計(jì)要注意以下幾點(diǎn)：（1）由于塑料螺紋的強(qiáng)度僅為金屬螺紋強(qiáng)度的1/101/5 ，所以，塑件上螺紋應(yīng)該選用螺牙尺寸較大者，螺紋直徑小時(shí)不宜采用細(xì)牙螺紋，否則會(huì)影響其使用強(qiáng)度。另外，塑料羅紋的精度也不能要求太高，一般低于3級(jí)（2）塑料螺紋在成型過(guò)程中，由于螺距容易變化，因此一般塑料螺紋的螺距不應(yīng)該小于0.7mm， 注射成型螺紋直徑不得小于2mm，壓縮成型螺紋直徑不得小于3mm.（3）當(dāng)不考慮螺紋螺距收縮率時(shí)，塑件螺紋與金屬螺紋的配合長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，一般不大于螺紋直徑的1.5倍（或78牙），否則會(huì)降低與之相旋合螺紋間的可旋入性，還會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致塑件螺紋的損壞

12、及連接強(qiáng)度的降低。（4）為增加塑件螺紋的強(qiáng)度，防止最外圈螺紋可能產(chǎn)生的崩潰或變形，應(yīng)使其始末端留出一定的距離。（5）在同一螺紋型芯或型環(huán)上有前后兩段螺紋的旋向相同，螺距相等，以簡(jiǎn)化脫模。否則需采用兩段型芯或型環(huán)組合在一起的形式，成型后再分段旋下。5答：注射成型時(shí)，鑲嵌在塑件內(nèi)部的金屬或非金屬件（如玻璃、木材或已成型的塑件等）稱(chēng)為嵌件。嵌件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1 嵌件與塑件應(yīng)該牢固連接；2 嵌件應(yīng)該在模具內(nèi)有可靠的定位和配合；3 細(xì)長(zhǎng)或片狀嵌件應(yīng)該有防止變形措施；4 嵌件的周?chē)鷳?yīng)有足夠的塑料層厚度。6答：如果壁厚不均勻一致，會(huì)因冷卻和固化速度不均產(chǎn)生附加應(yīng)力，引起翹曲變形，熱塑性塑料會(huì)在壁

13、厚處產(chǎn)生縮孔，而熱固性塑料則會(huì)因未充分固化而鼓包或因腳聯(lián)不一致而造成性能差異第六章答案1分型面的基本形式有平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面。選擇分型面的基本原則是：1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2)分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模；3)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量；4)分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工；5)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。2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兩種。平衡式布置的特點(diǎn)是：從主流道到各型腔澆口分流道的長(zhǎng)度、截面形狀與尺寸均對(duì)應(yīng)相同,可實(shí)現(xiàn)各型腔均勻進(jìn)料和同時(shí)充滿(mǎn)型腔的目的，從而使所成型的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一

14、穩(wěn)定力學(xué)性能一致。非平衡式布置的特點(diǎn)是：從主流道到各型腔澆口分流道的長(zhǎng)度不相同,因而不利于均衡進(jìn)料，但可以明顯縮短分流道的長(zhǎng)度，節(jié)約塑件的原材料。3為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角a為2°6°，小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.51mm,小端前面是球面,其深度為35mm, 主流道前面球面半徑比噴嘴球面半徑大12mm.，流道的表面粗糙度Ra<=0.8um.。澆口套與模板間的配合采用H7/m6的過(guò)度配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合。451)直接式；2)圓錐形的小端有一段直徑為d，長(zhǎng)度為l的點(diǎn)澆口與塑件相連；3)圓錐形小端帶有圓角；4)點(diǎn)

15、澆口底部增加一個(gè)小凸臺(tái)的形式；5)適用與一模多件或一個(gè)較大塑件多個(gè)點(diǎn)澆口的形式。61)潛伏澆口開(kāi)設(shè)在定模的形式；2)潛伏澆口開(kāi)設(shè)在動(dòng)模部分的形式；3)潛伏澆口開(kāi)設(shè)在推桿的上部而進(jìn)料口開(kāi)設(shè)在推桿上端的形式。設(shè)計(jì)潛伏式澆口時(shí)應(yīng)注意潛伏澆口的錐角取10°20°，傾斜角=45°60°推桿上進(jìn)料口寬度b=0.82mm.。7為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，使個(gè)分流道的塑料分布均勻，才對(duì)非平衡式布置的型腔進(jìn)行澆注系統(tǒng)的平衡。通常采用試模的方法來(lái)達(dá)到澆口的平衡。8熱流道澆注系統(tǒng)可分絕熱流道和加熱流道。絕熱流道分為單型腔絕熱流道和多型腔絕熱流道；加熱流道分為單型腔加熱流道，多

16、型腔加熱流道以及閥式澆口熱流道。91)浮動(dòng)式井式噴嘴，每次注射完畢噴嘴后退時(shí)，主流道杯在彈簧力的作用下也將隨噴嘴后退，可以避免主流道杯始終與定模接觸由于散熱快而引起貯料內(nèi)塑料固化；2)將注射機(jī)噴嘴伸入主流道的部分制成反錐度的形式，除具有增加對(duì)主流道杯傳導(dǎo)熱量的作用外，停車(chē)后，還可以使主流道杯內(nèi)凝料隨注射機(jī)噴嘴一起拉出模外，便于清理流道。10閥式澆口熱流道實(shí)際上也是多型腔外加熱流道的一種形式，只是在噴嘴出采用了針閥控制澆口進(jìn)料的形式而已。11如果型腔內(nèi)因各種原因所產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、凹陷、熔接不牢，表面輪廓不清晰等缺陷；另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)

17、計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。排氣形式有利用配合間隙排氣；在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽；利用排氣塞排氣。第十二章答案1答：氣體輔助注射成型的原理：比較簡(jiǎn)單，在注射充模過(guò)程中，向熔體內(nèi)注入相對(duì)壓力而言較低壓力的氣體，通常為幾個(gè)到幾十個(gè)兆帕，利用氣體的壓力實(shí)現(xiàn)保壓收縮。 與傳統(tǒng)注射成型的方法比較，氣體輔助注射成型有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠成型壁厚不均勻的塑料制件及復(fù)雜的三維中空塑件。（2）氣體從澆口至流動(dòng)末端形成連續(xù)的氣流通道，無(wú)壓力損失，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓注射成型。由此能獲得低殘余應(yīng)力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。（3）由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的成型性能，因此采用氣體輔助注射有助于成型薄壁塑

18、件，減輕了塑件的質(zhì)量。（4）由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機(jī)上成型尺寸較大的塑件。缺點(diǎn)：（1）需要增設(shè)供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設(shè)計(jì)的成本。（2）采用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí)，對(duì)注射機(jī)的精度和控制系統(tǒng)有一定的要求。（3）在塑件注入氣體與未注入氣體的表面會(huì)產(chǎn)生不同的光澤。2答：精密注射成型的主要的工藝特點(diǎn)是注射壓力大，注射速度快和溫度控制必須精確。精密注射成型工藝對(duì)注射機(jī)以及注射模的設(shè)計(jì)的要求：（1）注射功率大；（2）控制精度高；（3）液壓系統(tǒng)的反應(yīng)速度要快；（4）合模系統(tǒng)要有足夠的剛性。3答：低壓法低發(fā)泡注射成型原理：注射機(jī)將混有發(fā)泡劑的熔體注入分型面密合的模腔中，稍停一段時(shí)間，在發(fā)

19、泡劑作用下，熔料體積膨脹，使之達(dá)到塑件所要求的形狀和尺寸；固化后開(kāi)模取件。高壓法低發(fā)泡注射成型的原理：注射機(jī)將混有發(fā)泡劑的熔體注滿(mǎn)分型面密合好的模腔，稍停一刻，注射機(jī)噴嘴后退一定距離，再?gòu)椈勺饔孟?，?shí)現(xiàn)模腔擴(kuò)大到塑件所要求的形狀與尺寸，固化后開(kāi)模取件。4答：雙色注射成型的設(shè)備有兩種形式，一種是兩個(gè)注射系統(tǒng)和兩副相同模具共用一個(gè)合模系統(tǒng)，模具固定在一貫回轉(zhuǎn)板上，當(dāng)其中一個(gè)注射系統(tǒng)向模內(nèi)注射一定量的塑料后，回轉(zhuǎn)板迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，將該模具送到另一個(gè)注射系統(tǒng)的工作位置上，這個(gè)系統(tǒng)馬上向模內(nèi)注入塑料，直到充滿(mǎn)型腔為止，然后塑料經(jīng)過(guò)保壓和冷卻定型后脫模。另一種是兩個(gè)注射系統(tǒng)共用一個(gè)噴嘴，噴嘴通路中裝有啟閉閥，當(dāng)

20、其中一個(gè)注射系統(tǒng)通過(guò)噴嘴注射入一定量的塑料熔體后，與該注射系統(tǒng)相連通的啟閉閥關(guān)閉，與另一個(gè)注射系統(tǒng)相連的啟閉閥打開(kāi)，該注射系統(tǒng)中另一種顏色的塑料熔體通過(guò)同一個(gè)噴嘴注射入同一副模具型腔中直至充滿(mǎn)、冷卻定型后就得到了雙色混合的塑件。雙層注射成型的原理：注射系統(tǒng)是由兩個(gè)互相垂直安裝的螺桿A和螺桿B組成，兩螺桿的端部是一個(gè)交叉分配發(fā)噴嘴1。注射時(shí)，先一個(gè)螺桿將第一種塑料注射入模具型腔，當(dāng)注入模具型腔的塑料與模腔表壁接觸的部分開(kāi)始固化，而內(nèi)部任處于熔融狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)螺桿將第二種塑料注入模腔，后注入的塑料不斷地把前一種朝著模具成型表壁推壓，而其本身占據(jù)模具型腔的中間部分，冷卻定型后，就可以得到先注入的塑料

21、形成外層、后注入的塑料形成內(nèi)層的包覆塑料制件。5答：排氣注射成型的原理：從左到右，螺桿具有兩極七個(gè)功能段，第一級(jí)螺桿分為加料段、壓縮段和計(jì)量段；第二級(jí)螺桿分為減壓段、壓縮段和計(jì)量段。兩極螺桿之間還設(shè)有一個(gè)劈切段。注射機(jī)開(kāi)機(jī)后，物料從料斗進(jìn)入料筒后，首先在第一級(jí)螺桿作用下塑化，當(dāng)物料經(jīng)過(guò)第一級(jí)螺桿計(jì)量段之后開(kāi)始與劈切段接觸時(shí)，基本上成為熔體狀態(tài)，其中含有塑化時(shí)產(chǎn)生的各種氣體。當(dāng)這些熔體進(jìn)入劈切段之后，流層將會(huì)減薄，內(nèi)部的氣泡溢出到熔體表層。它們繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，即進(jìn)入第二級(jí)螺桿的減壓段，在減壓段因?yàn)槁輻U的螺槽突然變深，料筒容積增大，再加上此處料筒上開(kāi)有排氣孔與真空泵相連，于是熔體所受壓力驟減至零，甚

22、至出現(xiàn)負(fù)壓，因此熔體表層的氣泡將會(huì)在螺桿的旋轉(zhuǎn)與攪拌下破裂并從排氣孔排出，熔體再經(jīng)第二級(jí)螺桿壓縮段和計(jì)量段繼續(xù)塑化之后，便可經(jīng)噴嘴注入模具型腔成型。反應(yīng)注射成型的原理是將兩種能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液態(tài)塑料組分混合以后注入模具，然后兩種組分在模腔內(nèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)固化成型為有一定形狀和尺寸的塑料制件。反應(yīng)注射成型，它使用液態(tài)塑料組分并以很小的注射壓力將它們向模內(nèi)注射，因此流動(dòng)性好，能成型壁厚極薄的塑料制件。第十二章答案1答：氣體輔助注射成型的原理：比較簡(jiǎn)單，在注射充模過(guò)程中，向熔體內(nèi)注入相對(duì)壓力而言較低壓力的氣體，通常為幾個(gè)到幾十個(gè)兆帕，利用氣體的壓力實(shí)現(xiàn)保壓收縮。 與傳統(tǒng)注射成型的方法比較，氣體輔助注

23、射成型有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠成型壁厚不均勻的塑料制件及復(fù)雜的三維中空塑件。（2）氣體從澆口至流動(dòng)末端形成連續(xù)的氣流通道，無(wú)壓力損失，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓注射成型。由此能獲得低殘余應(yīng)力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。（3）由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的成型性能，因此采用氣體輔助注射有助于成型薄壁塑件，減輕了塑件的質(zhì)量。（4）由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機(jī)上成型尺寸較大的塑件。缺點(diǎn)：（1）需要增設(shè)供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設(shè)計(jì)的成本。（2）采用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí)，對(duì)注射機(jī)的精度和控制系統(tǒng)有一定的要求。（3）在塑件注入氣體與未注入氣體的表面會(huì)產(chǎn)生不同的光澤。2答：精密注射成型

24、的主要的工藝特點(diǎn)是注射壓力大，注射速度快和溫度控制必須精確。 精密注射成型工藝對(duì)注射機(jī)以及注射模的設(shè)計(jì)的要求：（1）注射功率大；（2）控制精度高；（3）液壓系統(tǒng)的反應(yīng)速度要快；（4）合模系統(tǒng)要有足夠的剛性。3答：低壓法低發(fā)泡注射成型原理：注射機(jī)將混有發(fā)泡劑的熔體注入分型面密合的模腔中，稍停一段時(shí)間，在發(fā)泡劑作用下，熔料體積膨脹，使之達(dá)到塑件所要求的形狀和尺寸；固化后開(kāi)模取件。高壓法低發(fā)泡注射成型的原理：注射機(jī)將混有發(fā)泡劑的熔體注滿(mǎn)分型面密合好的模腔，稍停一刻，注射機(jī)噴嘴后退一定距離，再?gòu)椈勺饔孟?，?shí)現(xiàn)模腔擴(kuò)大到塑件所要求的形狀與尺寸，固化后開(kāi)模取件。4答：雙色注射成型的設(shè)備有兩種形式，一種是兩

25、個(gè)注射系統(tǒng)和兩副相同模具共用一個(gè)合模系統(tǒng)，模具固定在一貫回轉(zhuǎn)板上，當(dāng)其中一個(gè)注射系統(tǒng)向模內(nèi)注射一定量的塑料后，回轉(zhuǎn)板迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，將該模具送到另一個(gè)注射系統(tǒng)的工作位置上，這個(gè)系統(tǒng)馬上向模內(nèi)注入塑料，直到充滿(mǎn)型腔為止，然后塑料經(jīng)過(guò)保壓和冷卻定型后脫模。另一種是兩個(gè)注射系統(tǒng)共用一個(gè)噴嘴，噴嘴通路中裝有啟閉閥，當(dāng)其中一個(gè)注射系統(tǒng)通過(guò)噴嘴注射入一定量的塑料熔體后，與該注射系統(tǒng)相連通的啟閉閥關(guān)閉，與另一個(gè)注射系統(tǒng)相連的啟閉閥打開(kāi)，該注射系統(tǒng)中另一種顏色的塑料熔體通過(guò)同一個(gè)噴嘴注射入同一副模具型腔中直至充滿(mǎn)、冷卻定型后就得到了雙色混合的塑件。雙層注射成型的原理：注射系統(tǒng)是由兩個(gè)互相垂直安裝的螺桿A和螺桿B組成

26、，兩螺桿的端部是一個(gè)交叉分配發(fā)噴嘴1。注射時(shí)，先一個(gè)螺桿將第一種塑料注射入模具型腔，當(dāng)注入模具型腔的塑料與模腔表壁接觸的部分開(kāi)始固化，而內(nèi)部任處于熔融狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)螺桿將第二種塑料注入模腔，后注入的塑料不斷地把前一種朝著模具成型表壁推壓，而其本身占據(jù)模具型腔的中間部分，冷卻定型后，就可以得到先注入的塑料形成外層、后注入的塑料形成內(nèi)層的包覆塑料制件。5答：排氣注射成型的原理：從左到右，螺桿具有兩極七個(gè)功能段，第一級(jí)螺桿分為加料段、壓縮段和計(jì)量段；第二級(jí)螺桿分為減壓段、壓縮段和計(jì)量段。兩極螺桿之間還設(shè)有一個(gè)劈切段。注射機(jī)開(kāi)機(jī)后，物料從料斗進(jìn)入料筒后，首先在第一級(jí)螺桿作用下塑化，當(dāng)物料經(jīng)過(guò)第一級(jí)螺桿

27、計(jì)量段之后開(kāi)始與劈切段接觸時(shí)，基本上成為熔體狀態(tài)，其中含有塑化時(shí)產(chǎn)生的各種氣體。當(dāng)這些熔體進(jìn)入劈切段之后，流層將會(huì)減薄，內(nèi)部的氣泡溢出到熔體表層。它們繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，即進(jìn)入第二級(jí)螺桿的減壓段，在減壓段因?yàn)槁輻U的螺槽突然變深，料筒容積增大，再加上此處料筒上開(kāi)有排氣孔與真空泵相連，于是熔體所受壓力驟減至零，甚至出現(xiàn)負(fù)壓，因此熔體表層的氣泡將會(huì)在螺桿的旋轉(zhuǎn)與攪拌下破裂并從排氣孔排出，熔體再經(jīng)第二級(jí)螺桿壓縮段和計(jì)量段繼續(xù)塑化之后，便可經(jīng)噴嘴注入模具型腔成型。反應(yīng)注射成型的原理是將兩種能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液態(tài)塑料組分混合以后注入模具，然后兩種組分在模腔內(nèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)固化成型為有一定形狀和尺寸的塑料制件。反應(yīng)

28、注射成型，它使用液態(tài)塑料組分并以很小的注射壓力將它們向模內(nèi)注射，因此流動(dòng)性好，能成型壁厚極薄的塑料制件。第十五章1. 管材擠出機(jī)頭的組成與各部分的作用是什么?參考答案：管材機(jī)頭是由口棒、芯棒、過(guò)濾網(wǎng)和過(guò)濾板、分流器和分流器支架、機(jī)頭體、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)螺釘組成?？诎舻淖饔檬浅尚退芗獗砻娴牧慵?，芯棒的作用是成型塑件的內(nèi)表面的餓零件，口棒和芯棒決定了塑件的截面行狀。過(guò)濾網(wǎng)的作用是改變料流的運(yùn)動(dòng)方向和速度，將塑件熔體的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)、過(guò)濾雜質(zhì)、造成一定的壓力。過(guò)濾板又稱(chēng)多孔板，起支承過(guò)濾網(wǎng)的作用。分流器的作用是使通過(guò)它的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀以平穩(wěn)的進(jìn)入成型區(qū)，同時(shí)進(jìn)一步加熱和塑化，分流

29、器支架的作用是支承分流器及芯棒，同時(shí)也能為、分流后的塑料熔體起加強(qiáng)剪切混合作用。機(jī)頭的作用是用來(lái)組裝并支承機(jī)頭的各零部件，并且與擠出機(jī)筒連接，溫度調(diào)節(jié)器的作用是保證塑料熔體在適當(dāng)?shù)酿I溫度下流動(dòng)及擠出成型的質(zhì)量。調(diào)節(jié)螺釘?shù)淖饔檬怯脕?lái)調(diào)節(jié)口模與芯棒間的環(huán)隙及同軸度，以保證擠出的塑件壁厚均勻。2.管材擠出機(jī)頭的幾何參數(shù)是如何確定的？答：（1）口模內(nèi)徑D=kds（D口模內(nèi)徑，mm；ds塑料管材內(nèi)徑，mm；k補(bǔ)償系數(shù)）。（2）定型段長(zhǎng)度L1=（0.53.0）ds（L1口模定型段長(zhǎng)度，mm；ds管材外徑，mm；（3）芯棒外徑d=D-2（d芯棒的外徑，mm；D口模的內(nèi)徑，mm；口模與芯棒的單邊間隙，mm；）

30、（4）壓縮段的長(zhǎng)度L2（1.52.5）D0（L2芯棒壓縮段長(zhǎng)度，mm；D0過(guò)濾板出口處直徑，mm；）（5）分流錐長(zhǎng)度L3=（.61.5）D0（6）分流器擴(kuò)張角取30º90º，（7）分流器頂部圓角R一般取0.52.0mm2222（8）拉伸比I=（D-d）/（Ds-ds）（9）壓縮比：對(duì)于低黏度塑料一般取410，對(duì)于高黏度塑料取2.56.03.管材擠出機(jī)頭有哪兩種定徑方法？敘述其工作原理。答：管材擠出機(jī)頭的種定徑方法有外定徑法和內(nèi)定徑法兩種。其中內(nèi)定徑內(nèi)壓法外徑定徑，工作時(shí)，在塑料管內(nèi)同入壓縮空氣，形成一定的內(nèi)壓使熱的塑料管在壓縮空氣的作用下貼緊 徑套的內(nèi)壁而定型，真空吸附法外徑定徑，工作時(shí)，將管胚與定徑套間抽成真空，造成塑料管在負(fù)壓作用下緊貼定徑套的內(nèi)壁而定型。內(nèi)定徑法適用于直角式機(jī)頭和旁側(cè)式機(jī)頭，管材與定徑套直接接觸而冷卻定型。4.異型材擠出機(jī)頭有哪兩種形式？指出它們不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成型性能。答：板式異性材機(jī)頭和流線型機(jī)頭。板式異性材機(jī)頭內(nèi)的流道截面變化急劇，從進(jìn)口的圓形變?yōu)榻咏芗孛娴男螤?，物流的流?dòng)狀態(tài)不好，容易造成物流滯留現(xiàn)