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1、第 1 页2018-4-6塑料成型工艺与模具设计习题 2008 版第第 0 章章 绪论绪论1.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩压缩模模、压压注模注模、注射模注射模、挤挤出机出机头头；气气动动成型成型。第第 1 1 章章 高分子聚合物结构特点与性能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树脂脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油石油。3.塑料一般是由树树脂脂和添加添加剂剂组成。4.制备合成树脂的方法有聚合反聚合反应应和缩缩聚反聚反应应两种。5.高聚物中大分子链的空间结构有线线型型、直直链链状状线线型型及体型体型三种形式。6.从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温
2、度温度、剪切速率剪切速率和压压力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浇 口位置口位置。8.牛顿型流体包括粘性流体粘性流体、粘粘弹弹性流体性流体和时间时间依依赖赖性流体性流体。9.受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：固固态态、液液态态、气气态态。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玻璃态态、高高弹态弹态、粘流粘流态态。11. 结晶聚合物只有玻璃玻璃态态、粘流粘流态态两种物理状态。12. 随受力方式不同，应力有三种类型：剪切剪切应应力力、拉伸拉伸应应力力、压缩应压缩应力力。13. 分子取向会
3、导致塑件力学性能的各向异性各向异性，顺着分子取向的方向上的机械强度总是 大于大于其垂直方向上的机械强度。14. 内应力易导致制品开裂开裂和翘翘曲曲、弯曲弯曲、扭曲扭曲、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剪切应应力力。第 2 页2018-4-61.高分子聚合物高分子聚合物链结链结构有哪些特点？根据构有哪些特点？根据链结链结构的不同，高分子聚合物可以分几构的不同，高分子聚合物可以分几类类？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
4、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.根据聚集根据聚集态结态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类类？试阐试阐述其述其结结构特点和性能特构特点和性能特点。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，
5、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。3.什么是什么是结结晶型聚合物？晶型聚合物？结结晶型聚合物与非晶型聚合物与非结结晶型相比晶型相比较较，其性能特点有什么特点？，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
6、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？聚合物的取向什么是聚合物的取向？聚合物的取向对对其成型物的性能有什么影响？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
7、，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？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
8、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； （5）对热、氧稳定较差的聚合物 。第 3 页2018-4-6第 2 章 塑料的组成与工艺特征塑料的组成与工艺特征1.塑料的主要成份有树树脂脂、填充填充剂剂、增塑增塑剂剂、着色着色剂剂、润润滑滑剂剂、稳稳定定剂剂。2.根据塑料成型需要，工业上用成型的塑料有粉料粉料、粒料粒料、溶液溶液和分散体分散体等物料。 3.热固性塑料的工艺性能有：收收缩缩性性、流流动动性性、压缩压缩率率、水分与水分与挥挥化物含量化物含量、固化特性固化特性。4.热塑性塑料的工艺性能有：收收缩缩性性、塑料状塑料状态态
9、与加工性与加工性、粘度性与流粘度性与流动动性性、吸水性吸水性、 结结晶性晶性、热热敏性敏性、应应力开裂力开裂、熔体破裂熔体破裂。 5.塑料按合成树脂的分子结构及热性能可分为热热塑性塑料塑性塑料和热热固性塑料固性塑料两种。 6.塑料按性能及用途可分为通用塑料通用塑料、工程塑料工程塑料、增增强强塑料塑料。 7.塑料的使用性能包括：物理性能物理性能、化学性能化学性能、力学性能力学性能、热热性能性能、电电性能性能等。 8.塑料的填充剂有无机填充无机填充剂剂和有机填充有机填充剂剂，其形状有粉状粉状纤维纤维状状和片状片状等。 9.塑料的性能包括使用性能使用性能和工工艺艺性能性能，使用性能体塑料的使用价使用
10、价值值;工艺性能体现了塑料的成型特性成型特性。 10. 塑料中的添加剂之一的稳定剂按其作用分为热稳热稳定定剂剂、光光稳稳定定剂剂和抗氧化抗氧化剂剂。11. 塑料中加入添加剂的目的是改变塑料的使用性能使用性能、成型加工性成型加工性和降低成本降低成本。 12. 润滑剂的作用是易成型流成型流动动与脱模脱模。 13. 塑料主要性能优点包括质轻质轻、绝缘绝缘、耐磨耐磨、耐腐耐腐蚀蚀。 14. 常用热塑性塑料有聚乙聚乙烯烯、ABS 和聚聚氯氯乙乙烯烯；常用热固性塑料有酚酚醛醛塑料塑料、氯氯基塑料基塑料 和环环氧氧树树脂脂等。 15. 收缩率的影响因素有压压力力、温度温度和时间时间。 16. 塑料在一定温度
11、温度与压压力力下充满型腔的能力称为流流动动性性。 17. 根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火退火和调调湿湿处理。6.塑料一般由那几部分塑料一般由那几部分组组成？各起什么作用？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、
12、降低界面粘附。 着色剂：使塑料制件具有各种颜色。 7.塑料是如何塑料是如何进进行分行分类类的？的？热热塑性塑料和塑性塑料和热热固性塑料有什么区固性塑料有什么区别别？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
13、 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。 8.什么是塑料的流什么是塑料的流动动性？影响塑料流性？影响塑料流动动性的基本因素有哪些？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。影响第 4 页2018-4-6塑料流动性的因素主要有以下几方面。 物料温度。 注射压力。 模具结构。9.什么是塑料的什么是塑料的计计算收算收缩缩率？影响流率？影响流动动性的因素有哪些？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
14、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. 聚苯乙聚苯乙烯烯有哪些性能？有哪些性能？应应用有哪些方面？用有哪些方面？答：聚苯乙烯的主要性能有以下几方面。 是目前最理想的高频绝缘材料。 它的化学稳定性良好。 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？有哪些性能？应应用有哪些方面？用有哪些方面？答：ABS 具有如下性能。 良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性。 坚韧。 有优良的成型加工性和着色性能 o 热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等高，尺寸稳定性较
15、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成型前的准备备、注射注射、后后处处理理等工作。2.注射模塑过程需要需要控制的
16、压力有塑化塑化压力和注射注射压力。 3.注射时，模具型腔充满之后，需要一定的保保压压时间。 4.产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的剪切剪切应应力力。 5.根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火退火和调试调试处理。 6.内应力易导致制品开裂开裂和翘翘曲、弯曲、扭曲曲、弯曲、扭曲等变形，使不能获得合格制品。 7.塑料在一定温度一定温度与压压力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，即控制料筒料筒、喷喷嘴嘴和模具模具温度。 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，此称为应应力力发发白白。第 5 页2018-4-610. 注射成型是熔体充型与冷却过程可分为充模充模、压实压实、倒流倒流和冻结冻结冷却冷却四个阶段。 11. 注射模塑成型完整的注射过程包括加料加料、塑化塑化、注射注射、保保压压、冷却冷却和脱模脱模。 12. 注射模塑工艺的条件是压压力力、温度温度和时间时间。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
