模具设计习题与答案

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模具设计习题与答案

　　模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。下面是小编整理的模具设计习题与答案，欢迎大家参考。

　　填空

　　1. 分型面的形状有平面、斜面、阶梯面、曲面。

　　2. 分型面选择时为便于侧分型和抽芯，若塑件有侧孔或侧凹时，宜将侧型芯设置在垂直开

　　模方向上，除液压抽芯机构外，一般应将抽芯或分型距较大的放在开模方向上。

　　3. 为了保证塑件质量，分型面选择时，对有同轴度要求的塑件，将有同轴度要求的部分设在同一模板内。

　　4. 为了便于排气，一般选择分型面与熔体流动的末端相重合。

　　5. 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或下模上。

　　6. 注射模分流道设计时，从传热面积考虑，热固性塑料宜用梯形截面和半圆形截面分流道;

　　热塑性塑料宜用圆形分流道。从压力损失考虑，圆形截面分流道最好：从加工方便考虑用梯形、U形或矩形分流道。

　　7. 在多型腔模具中，型腔和分流道的排列有平衡式和非平衡式两种。

　　8. 当型腔数较多，爱模具尺寸限制时，通常采用非平衡布置。由于各分流道长度不同，可

　　采用将浇口设计成不同的截面尺寸来实现均衡进料，这种方法需经多次试模和整修才能实现。

　　9. 浇口的类型可分点浇口、侧浇口、直接浇口、中心浇口、潜伏式浇口、护耳浇口六类。

　　10. 浇口截面形状常见的有矩形和圆形。一般浇口截面积与分流道截面之比为3%~9%，浇口

　　表面粗糙度值不低于为0.4um。设计时浇口可先选取偏小尺寸，通过试模逐步增大。

　　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。

　　判断

　　1. 侧浇口包括扇形浇口和薄片式浇口，扇形浇口常用来成型宽度较大薄片状塑件;薄片式

　　浇口常用来成型大面积薄板塑件(√)

　　2. 成型零件的磨损是因为塑件与成型零件在脱模过程中的相对摩擦及熔体冲模过程中的

　　冲刷。(√)

　　3. 大多数情况下利用分型面或模具零件配合间隙自然排气。当需开设排气槽时。通常开设

　　在分型面的凹槽一侧开设排气槽。(√)

　　4. 点浇口对于注塑流动性差和热敏性塑料及平薄易变形和形状复杂的塑件是很有利的。

　　(×)

　　5. 对于不带孔的壳体塑件，脱模时的抽拔力仅指塑件在冷凝收缩时对型心的包紧力而引起

　　的抽拔阻力和机械动摩擦力。(×)

　　6. 分流道设计时，究竟采用哪一种横截面的分流道，即应考虑各种塑料注射成型的需要，

　　又要考虑到制造的难易程度。(√)

　　7. 浇口的位置应开设在塑件截面最厚处，以利于熔体填充及补料。(√)

　　8. 浇口的主要作用之一是防止熔体倒流，便于凝聊和塑件分离。(√)

　　9. 浇口饿截面尺寸越小越好。(×)

　　10. 浇口数量越多越好，因为这样可能使熔体很快充满型腔。(×)

　　11. 浇口位置应使熔体的流程最短，流向变化最小。(×)

　　12. 绝热流道和热流道注射模均属于无流道注射模。(√)

　　13. 潜伏式浇口是点浇口变化而来的，浇口因常设在塑件侧面的较隐蔽的部位而不影响塑件

　　外观。(√)

　　14. 塑件位置尺寸精度要求高的，其模具相关成型零件应尽量设置在模具的一侧。(√)

　　15. 为了减少分流道对熔体流动的阻力，分流道表面必须修的光滑。(√)

　　16. 无流道塑料注射模适用于各种塑料的注射成型。(×)

　　17. 一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直、倾斜或平行于合模方向。(√)

　　18. 中心浇口适用圆筒形，圆环形，或中心带孔的塑件成型。属于这类浇口有盘形，环形，

　　爪形和轮辐式等浇口。(√)

　　19. 注射模具设计时，应适当选择浇口位置，尽量减少注射时熔体沿流动方向产生的取向作

　　用，以免导致塑件出现应力开裂和收缩具有的方向性。(√)

　　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。

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