塑料橡胶成型工艺及设备考试重点

1、塑料注射机的结构： 注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监 测系统等组成。按外形特征分类：立式、卧式、角式、多模式（转盘式）。 按塑化方式分类：柱塞式、螺杆式。按结构分为柱塞式注射机、 双阶柱塞式注射机、 螺杆预塑化柱塞式注射机和移动螺杆式注射 机。模压模具的分类： 按上下模的配合结构特征分：溢式压模、不溢式压模、半溢式压模、带加料版压模。 按模具的固定方式分：移动式、固定式、半固定式。压延成型： 压延成型是将熔融塑化的热塑性塑料通过两个以上的平行异向旋转辊筒间隙，使熔体受到辊筒挤压延展、 拉伸而成为具有一定规格尺寸和符合质量要求的连续片状制品，最后经

2、自然冷却成型。热成型： 热成型是利用热塑性塑料的片材为原材料来制造塑料制品的一种塑料二次成型方 法。静态浇铸： 是将浇注原料 （通常是单体、预聚体或单体溶液等 ）注入模具中使其完成聚合或缩 聚反应而固化， 从而得到与模具型腔相似的制品， 用这种方法生产的塑料品种主要有聚酰胺 （MC 尼龙既己内酰胺等 ）、环氧树脂和聚甲基丙烯酸甲酯等，此外还有酚醛、不饱和聚酯等 塑料。气辅成型： 指在塑胶充填到型腔适当的时候（ 75%99.9%）注入惰性高压氮气，气体推动融 熔塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种注塑成型技术 . 共注射成型： 用两个或两个以上的注射单元的成型机， 将不同颜色或

3、不同品种的塑料， 同时 或先后注入模具内的成型方法。离心浇铸： 将原料加入到高速旋转的模具中，在离心力的作用下，使原料充满模具，而后 使之硬化定型为制品。嵌铸： 又称封入成型， 是将各种非塑料物件包封在塑料中的一种成型技术。它是在模型内预先安放经过处理的嵌件， 然后将浇铸原料倾入模中， 在一定条件下固化成型， 嵌件便被包裹 在塑料中。流延铸塑： 将热塑性塑料配成一定浓度的溶液， 然后以一定的速度流布在连续回转的基材上 （一般为无接缝的不锈钢带） ，通过加热使溶剂蒸发而使塑料硬化成膜， 从基材上剥离即为 制品。滚塑： 也称旋转成型、 回转成型，先将塑料加入到模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并

4、被加热， 模内的塑料在重力和热的作用下， 逐渐均匀的涂布、 熔融粘附于模腔的整个表面上， 成型为所需要的形状，经冷却定型而制得塑料制品。压缩模塑： 模压成型又称压缩模塑或压制成型， 这种方法是将粉状、 粒状或纤维状的塑料放 入成型温度下的模具型腔中，再合模加压使其成型固化。挂胶：用压延机在纺织物上挂上一层薄胶， 制成的挂胶帘布或挂胶帆布做为橡胶制品的骨架 层。擦胶：利用压延机辊筒速比不同所产生的剪切力和辊筒的压力将胶料擦入纺织物布纹的缝隙 中，以提高胶料与纺织物的附着力。蘸浸成型： 成型时将阳模进入装有糊塑料的容器中， 然后将模具慢慢提出， 即可使其表面蘸 涂上一层糊塑料，通过热处理与冷却后即

5、可从阳模上剥下中空成型的制品。纺织物压力贴胶： 将两层 （或一层） 薄胶片通过两个等速相对旋转的辊筒间隙， 在辊筒的压 力下，压贴在帘布两面（或一面）。胶片贴合：用压延机将两层薄胶片贴合成一层胶片的工艺。一般用于制造质量要求较高，较厚的胶片的贴合以及两种不同胶料组成的胶片或夹布层胶片的贴合。压延过程中影响冷却定型阶段的因素有哪些？注射成型钱料筒的清洗原则是什么？(1) 冷却：冷却必须适当，若冷却不足，冷却后的薄膜容易发粘起绉，卷取后的收缩率也比 较大；过分地冷却，会因辊温过低而凝结水珠，亦会影响产品质量。(2) 冷却辊道的结构：冷却辊进水端辊面温度必然低于出水端的温度，故两端薄膜的冷却程度也就

6、不一样，收缩率出现差别。应改进冷却辊的流道结构， 才能使辊筒两端的温度均匀。(3) 冷却辊速比：冷却辊的速比亦应适当，过小会使薄膜发绉；过大，产品会产生冷拉伸现 象而导致收缩率增大，故操作时必须严格控制速比在要求的适当范围。注射成型钱料筒的清洗原则是什么？料筒的处理：方法是对空注射直接换料清洗原则：当T欲换>>T残留时，将料筒和喷嘴的温度升高到欲换料的Tmin，然后加入欲换料或其回头料，并连续对空注射；当T欲换<<T残留时，将料筒和喷嘴的温度升高到残留物最好流动温度后，切断电源，用欲换料在降温下进行清洗；欲换料成型温度高、熔融粘度大，料筒内存留料是热敏性的， 则应选用流

7、动性好、 热稳定性高的PS或LDPE作为过渡 换料。模压工艺的优缺点是什么？模压成型是间歇操作，工艺成熟，成产控制方便，成型设别和模具较简单， 所得制品的内应力小，取向程度低，不易变形，稳定性较好，可压制较大平面的制品和利用多槽模进行大量 生产。缺点是生产周期长，生产效率低，较难实现生产自动化，因而劳动强度大，且由于压 力传递和传热与固化的关系等因素，不能成型形状复杂和较厚制品。压延效应的危害及预防措施？热塑性塑料在通过压延辊筒间隙时会受到很大的剪切力作用，因此高聚物大分子会沿着压延方向做定向排列，使制品在物理机械性能上出现各向异性，这种现象称为压延效应。压延效应会引起制品的性能发生变化，使压

8、延薄膜的纵向拉伸强度大于横向拉伸强度，横向断裂伸长率大于纵向， 在制品使用温度发生较大变化时，各向尺寸会发生不同的变化，纵向出现收缩，甚至出现纵向破裂， 而横向与厚度则出现膨胀，即表现出各向异性，制品质量不 均。1、适当提高物料温度，塑形f,压延效应2、不使用各向异性配合剂，塑形f,压延效应3、减小辊筒转速与速比，压延时间f,压延效应4、制品厚度f,压延效应5、压延后缓慢冷却，使取向分子松弛，压延效应6、 改变喂料方向，如橡胶工业中热炼后的胶卷调转90 °向压延机供胶， 或将压延胶片调转 90。装入硫化模型进行硫化等操作均可减小压延效应。简述帘布的热伸张处理工艺。帘布的热伸张处理在工

9、艺上通常分三步完成。第一步为热伸张区.在这一阶段使帘线处于其聚合物材料的软化点以上的高温下，并受到较大的张力拉伸作用，使大分子链被充分拉伸变形和取向，提高其取向度和结晶度。 温度的高低、张力作用大小和作用时间的长短根据帘布种类和规格而定。第二步为热定型区温度与热伸张区相同或略低 (510 C )，张力作用略低一些。作用时间 与热伸张区相同。其主要作用是使帘线于高温下消除内应力， 同时又保持其热伸张时大分子 链的取向度。从而使其当张力作用消失后不会再收缩变形。第三步为冷定型区，在保持帘线张力不变的条件下使帘布冷却到其玻璃比温度以下的常温范围而定形。这时，因大分子链的取向状态已被固定，内应力也已消

10、除，故帘线尺寸稳定性得到了改善。分析注射剂用螺杆与挤出机用螺杆的异同。相同点：注射机用螺杆与挤出机用螺杆相似，也分为加料段、熔融段、均化段。区别：1 ）注射螺杆在旋转时有轴向位移，因此螺杆的有效长度是变化的；2）注射螺杆的长径比和压缩比较小；3）注射螺杆的螺槽较深以提高生产率；4）注射螺杆因有轴向位移，因此加料段较长；5）注射螺杆多采用尖锥形，与喷嘴能很好的吻合，以保证把熔料最大限度地注入模具，以免过热降解；6）对于聚烯烃注塑成型，通常在螺杆头部安装止逆环，以防止熔料回流。简述离心铸塑的优缺点。与静态铸塑相比较，离心铸塑的优点是宜生产薄壁或厚壁的大型制品，制品无内应力或内应力很小，力学性能高，

11、制品的精度较高，机械加工量少。但缺点是成型设备较为复杂，生产 周期长，难以成行外形较为复杂的制品。简述热固性塑料注射机的特点。热固性塑料注射较多的是用螺杆式注射机，柱塞式注射机仅用于不饱和聚酯树脂增强塑料的注射。1、通常螺杆上无供料段、压缩段和计量段的区别，是等距离、等深度的无压缩比螺杆。这种螺杆对塑化物料不起压缩作用，只起输送作用，可防止因摩擦热太大引起物料固化。螺杆的长径比为12-16，便于物料迅速更换，减少物料在料筒中的停留时间。当注射成型硬质无 机物填充的塑料时，要求螺杆具有更高的硬度和耐磨性。2、 喷嘴通用敞开式，一般孔口直径较小（22.5mm ），喷嘴要便于拆卸，以便发现硬化物 时

12、能及时打开进行清理。喷嘴内表面应精加工，防止阻滞料引起硬化。3、料筒加热系统是为了保证物料的稳定加热和均匀温度用的，目前多采用水或油加热循环 系统，；料筒设计成夹套型，其优点是温度均匀稳定，能实现自动控制，温度波动可控制在 ± 1 C。4、注射机的锁模机构应满足能及时放气，排除缩聚交联反应产生的低分子物的操作要去，需要具有能迅速降低锁模力的执行机构，一般是采用增压油缸对快速开模和合模的动作进行控件来实现的。5、模具结构相对复杂些，必须设置加热装置和温控系统。模具表面淬火后的硬度应达到 HRC50。型腔应进行薄层镀铬和设置出气口。6、j生射螺杆的传动宜采用液压马达，防止物料因固化而扭断

13、螺杆。简述反应注射成型的优缺点。反应注射成型是一种将两种具有化学活性的低分子量液体原料在高压下撞击混合，然后注入密闭的模具内进行聚合、交联固化等化学反应而形成制品的工艺方法。优点：1、液态单体和各种添加剂直接成型，省去聚合、配料和塑化等操作，成型工艺过程简化，混合效率高；2、液态物料的黏度低，充模时的流动性高，成型周期短，充模压力和锁模力都很低，仅为 一般注射成型的1/1001/40 ，注射压力常常采用 0.68MPa，能量消耗低；3、产品性能好，具有密度低，力学强度高、耐腐蚀等优点；4、成型设备和模具的造价低，大幅度缩小了注射机的体积。缺点：1、对设备要求高，要保证准确配比、均匀混合、快速加

14、热或冷却、两组分同时进入 混合头、混合头内的原料以层流形式注射入模内等条件；2、对原料要求高，因为原料组份要能在模内快速反应固化成型，故单体或预聚物要有较高 的反映活性并能控制反应速率。故到目前为止，只有少数几种塑料才能使用此法成型。3、反应注射成型制品脱模困难，常需人工辅助脱模，增加了工人的劳动强度，降低了生产 效率。简述气辅注塑成型的优点。1、生产周期短， 因为缩短了注射时间 （注射量小） ，冷却时间也随制品厚度的减小而缩短；2、锁模力降低，气辅注塑成型只需较小的气体压力就能将塑料紧贴在模壁上，从而使锁模 力大为降低，最多可降低 10% 。由于锁模力降低，可采用铝合金模具或减小凹模壁厚，也

15、 可在锁模力较小的注射机上成型尺寸较大的制品。3、制品重量减轻，由于型腔内充气占据部分体积，使制品变薄、变轻。4、制品质量提高，由于制品中空部分气体的压力就成为保压压力，使制品能有效的消除缩 孔和凹痕等缺陷，表面质量提高。同时，由于保压时气体压力不高，可避免过大内应力，制 品翘曲变形小，尺寸稳定。简述橡胶注射成型工艺的特点。1、工艺简单，减少操作人员数量；2、机械化、自动化程度高，操作方便，劳动强度低；3、生产效率高，提高 47 倍；4、产品质量稳定，均匀性、稳定性、尺寸精确性和合格率均有提高，同时减少了飞边，节 省胶料。简述包擦法和光擦法的优缺点。包擦法的中间辊表面全部被胶料包覆，胶厚 1.

16、52.0mm （细布）和 2.03.0mm （帆布）， 织物从中辊通过时只有部分胶料附着在织物表面上。优缺点： 渗透性强， 附着力大， 对织物 损伤相对小，但相对挂胶量较少。适用：薄细帆布和平纹细布的挂胶。光擦法的中辊只有半周包胶， 织物从中辊通过时全部胶料附着在织物表面上。 优缺点： 是附 着胶较厚，但对织物损伤相对大。适用：厚度大的帆布的挂胶。注射成型成型条件如何控制？ 注射成型重要的工艺条件是温度、 压力和相应的各个过程的时间等。 升高加工温度， 虽然熔 体的流动性增加，易于成型，但会引起分解，制品的收缩率大；温度过低时熔体粘度大，流 动困难，成型性差。且因弹性变大，明显地使制品形状稳定

17、性变差。 适当增加压力，通常 能改善聚合物的流动性，但过高的压力将引起溢料和增大制品的内压力； 压力过低则引起缺料。成型的条件不仅影响着注塑成型性，而且对制品的力学性能、外观、 收缩及制品的结晶和取向等都有着广泛的影响。 需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和 模具温度等， 前两种温度主要是影响塑料的塑化和流动， 而后一种温度主要是影响塑料的流 动和冷却。 料筒温度的控制 1料筒的温度取决于塑料的性质 2对于来源或牌号不同的同一种塑料，料筒温度应有差别 3对于玻璃纤维增强的热塑性塑料，随着玻璃纤维含量的增加，流动性下降，要相应地提 高料筒温度4料筒温度的选择与所用的注射机的类型有关 5薄壁件高，

18、厚壁件低；形状复杂，带有嵌件，充模流程曲折较多或较长，料筒温度应选 择高一些。6.温度与制品内的晶坯数量和大小有关系：料筒T f,晶坯数量J7温度分布：料斗至喷嘴逐步升高。决定料温时，必须考虑在料筒内的停留时间。 喷嘴温度控制通常略低于料筒前端最高温度。 防止“流涎现象”。 喷嘴低温的影响可以从塑料注射时所产 生的摩擦热得到补偿。 喷嘴的温度不能太低， 否则将造成熔料的早凝将喷嘴堵死， 或早凝料 注入模腔影响制品性能。 模具温度控制 模具温度指和制品接触的模腔表壁温度。成型加工用的塑料品种不同，模具温度的控制也不相同。 模具温度直接影响制品的结晶度和结晶构型：T模Tg，缓冷或T模=Tg，中速冷

19、却，有利于结晶，制品密度f,强度f,刚度f,耐磨 性f,但韧性伸长率收缩率f,成型周期f;T模v Tg，急冷，结晶度低，适合于非结晶型塑料。厚制品不宜采用较低的模具温度;模温必须低于塑料的热变形温度。 注射充模过程各阶段的特点。1、充模阶段：从柱塞或螺杆开始向前移动起,直到模腔被塑料熔体充满（从0 11 ）为止。压力：开始为 0，待充满时达到最大值 P0。充模时间长，物料冷却多，粘度 增高,模塑压力大,剪切应力大,分子定向程度高,制品各向异性。在温度变化较大的使用 过程中出现裂纹,热稳定性下降。高速充模,摩擦热多,温度高,分子定向程度低,制品熔 接强度高。充模过快时,在嵌件后部的熔接往往不好,致使制品强度变劣。2压实阶段：自熔体充满模腔时起至柱塞或螺杆撤回时（t1-t2 ）为止的一段时间。塑料冷却收缩,在螺杆和柱塞的稳压下,料筒内的熔体向模腔内继续流动补足因收缩而产生的空 隙。柱塞或螺杆停在原位不动，压力曲线略有衰减，由P0至Ps'。柱塞或螺杆随熔料入模的同时向前作少许移动,则 P0 不变。压实阶段对提高制品的密度、 降低收缩和克服制品表面缺陷都有影响。 塑料还在流动, 温度 降低,分子定向易被冻结,是大分子定向形成的主要阶段。3倒流阶段：从螺杆或柱塞后退时开始到浇口处熔料