第一篇：工程材料及成形工藝基礎(chǔ)試題

工程材料及熱成型工藝復(fù)習(xí)題習(xí)題一 填空題 1．工程材料按成分特點(diǎn)可分為金屬材料、、；金屬材料又可分為和兩類；非金屬材料主要有、；復(fù)合材料是指。

2．煉鐵的主要設(shè)備是爐，煉鋼爐主要有轉(zhuǎn)爐和，轉(zhuǎn)爐主要用于冶煉鋼。3．鋼材的主要品種有鋼板、、、等，鋼板是采用方法生產(chǎn)的，其種類有厚板、中板、薄板，它們的厚度分別為、、。

4．金屬材料的力學(xué)性能主要包括強(qiáng)度、、、等；強(qiáng)度的主要判據(jù)有和，強(qiáng)度和可以用拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定；測(cè)量方法簡(jiǎn)便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。5．銅、鋁、鐵、鉛、鎢、錫這六個(gè)金屬，按密度由高至低排列為，按熔點(diǎn)由高至低排列為。6．晶體是指，晶體結(jié)構(gòu)可用晶格來(lái)描述，常見(jiàn)金屬晶格有、和；金屬Cu、Al、γ-Fe等金屬的晶格類型為，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金屬的晶格類型為。

7．合金是的物質(zhì)，合金相結(jié)構(gòu)主要有和；其中常作為合金的基體相，少量、彌散分布時(shí)可強(qiáng)化合金，常作為強(qiáng)化相。

8．實(shí)際金屬的結(jié)晶溫度總是低于結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為過(guò)冷現(xiàn)象，一般情況下金屬的冷卻速度越快，過(guò)冷度越，結(jié)晶后的晶粒越，金屬的強(qiáng)度越，塑性和韌性越。選擇題

1．三種材料的硬度如下，其中硬度最高的是（C），硬度最低的是（B）

(a)40HRC

(b)250HBS（c）800HV

2．在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，一般用（AB）作為設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。（a）σb

(b)σs

(c)σ-1

(d)δ

3．硬度在235~255HBS的成品軸，抽檢性能時(shí)應(yīng)采用（B）。（a）HBS

(b)HRC

(c)HRB

4．高溫下的鐵冷卻過(guò)程中，在1394℃由γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe時(shí)，其體積會(huì)（A）。（a）膨脹

(b)縮小

(c)不變

金屬的晶粒大小對(duì)力學(xué)性能有何影響？生產(chǎn)中有哪些細(xì)化晶粒的措施？

答：在室溫下，一般情況是晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度、硬度越高，韌性、塑性越好，這種現(xiàn)象稱為細(xì)化晶粒。措施：（1）.增加過(guò)冷度；（2）.變質(zhì)處理；（3）.附加振動(dòng)。習(xí)題二

一、填空題

1、鐵碳合金的主要力學(xué)性能與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系規(guī)律是：當(dāng)wc﹤0.9%時(shí)，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其、增加，而、降低；當(dāng)wc>0.9%時(shí)，其、、降低，而增加。

2、鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是和，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，相的相對(duì)量增多，相的相對(duì)量卻減少。

3、珠光體是一種復(fù)相組織，它由和按一定比例組成。珠光體用符號(hào)表示。

4、鐵碳合金中，共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為；亞共析鋼的wc=

%，室溫平衡組織為；過(guò)共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為。

5、鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程中，從液體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從奧氏體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為滲碳體。

二、選擇題

1、下面所的列組織中，脆性最大的是（d）；塑性最好的是（a）。(a)F

(b)P

(c)A

(d)Fe3C

2、在平衡狀態(tài)下，下列鋼的牌號(hào)中強(qiáng)度最高的是（c）,塑性最好的是（c）。(a)45 鋼

(b)65鋼

(c)08F鋼

(d)T10鋼。

3、鋼牌號(hào)Q235A中的235表示的是（b）

（a）抗拉強(qiáng)度值

(b)屈服點(diǎn)最低值

(c)疲勞強(qiáng)度值

(d)布氏硬度值。

4、下列敘述錯(cuò)誤的是（b）。

（a）碳在γ-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體

(b)鐵素體在室溫下的最大溶解度是0.0218%

(c)奧氏體在727℃以上具有良好的塑性

(d)奧氏體的溶碳能力比鐵素體強(qiáng)

5、將下列組織按其所能達(dá)到的最高碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到小排列，正確的順序是（c）（1）P（2）F（3）Fe3C（4）Ld'

(5)A（a）1、2、3、4、5（b)3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2(d)2、3、4、5、1

三、簡(jiǎn)答題

1、何謂純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變，它有什么重要意義？ 答：同一種金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N晶格類型的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。它是鋼和鑄鐵進(jìn)行熱處理，從而改變其組織和性能的依據(jù)，也是鋼鐵材料性能多樣、用途廣泛的主要原因之一。

3、試畫(huà)出簡(jiǎn)化的Fe-Fe3C相圖，并說(shuō)明圖中點(diǎn)，線的意義，并填出各相區(qū)的相和組織組成物。

4、簡(jiǎn)述非合金鋼含碳量、顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系。

5、何謂共析反應(yīng)和共晶反應(yīng)？分別寫(xiě)出轉(zhuǎn)變表達(dá)式。

答：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相反應(yīng)。共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。6習(xí)題三

一、填空題

1、鋼的整體熱處理主要有、、和。

2、馬氏體的硬度主要取決于。

3、常用的退火工藝方法有、和。

4、常用的淬火冷卻介質(zhì)有、、。

5、常用的淬火方法有、、和。

6、常見(jiàn)的熱處理缺陷有、、和。

7、常用回火方法有、和；其回火溫度范圍分別是、和。

8、化學(xué)熱處理通常都由、和三個(gè)基本過(guò)程組成。

9、常用的熱噴涂方法有、、和等。

10、工業(yè)上常采用的加工硬化方法有、、和 等。

二、選擇填空：

1、在實(shí)際加熱時(shí)，45鋼完全奧氏體化的溫度在 B

以上。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

2、在實(shí)際加熱時(shí)，T12鋼中珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度是

A

。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

4、奧氏體形成以后，隨著加熱溫度的升高，則其晶粒

A

。A、自發(fā)長(zhǎng)大

B、基本保持不變

C、越來(lái)越細(xì)小

5、我們把在A1溫度以下暫時(shí)存在的奧氏體稱為

B

奧氏體。A、殘余

B、過(guò)冷

C、過(guò)熱

10、為了改善T12鋼的切削加工性能，一般應(yīng)采用

B

。A、完全退火

B、球化退火

C、正火

11、亞共析鋼的淬火加熱溫度一般確定為

B

以上30℃~50℃。

A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

13、淬火鋼回火時(shí)，溫度越高，則其硬度

B

。A、越高

B、越低

C、保持不變

14、感應(yīng)淬火時(shí)，電流頻率越高，則獲得的硬化層深度

B

。A、越深

B、越淺

C、基本相同

三、問(wèn)答題

1、何謂熱處理？熱處理加熱保溫的主要目的是什么？

答：就是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)金屬材料或工件按一定工藝進(jìn)行加熱、保溫盒冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝。熱處理的種類很多，根據(jù)目的、加熱和冷卻方法的不同，可以分為整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理以及其他熱處理方法。何為退火，退火的目的？常用的退火工藝方法有哪些、2、何謂退火？退火的目的是什么？常用退火工藝方法有哪些？

答：退火是將工件加熱到某一適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后再緩慢冷卻的工藝過(guò)程，稱退火。退火的目的是：降低硬度，改善鋼的成形和切削加工的性能，均勻鋼的化學(xué)成分和組織，消除內(nèi)應(yīng)力。方法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、不完全退火、擴(kuò)散退火。

5、何謂正火？正火與退火如何選用? 答：正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。見(jiàn)p52.6、何謂淬火？淬火的主要目的是什么? 答：是將工件加熱答A3或A1點(diǎn)以上某一溫度保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。淬火目的就是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織，以便在隨后不同溫度回火獲得我們所需要的性能。

7、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的主要因素是什么？

答：淬透性是規(guī)定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1鋼的含碳量;

2.鋼中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.9、何謂回火？回火的主要目的是什么？

答:回火是將淬火后的工件加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：減少或消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，降低淬火鋼的脆性，獲得所需要的力學(xué)性能。

10、簡(jiǎn)述感應(yīng)淬火的目的、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。習(xí)題四

1．什么叫合金鋼？常加入的合金元素有哪些？ 答：合金鋼指合金元素的種類和含量高于國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。合金鋼里經(jīng)常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等 2．說(shuō)明合金鋼的牌號(hào)表示的基本方法。習(xí)題五

什么叫鑄鐵的石墨化?影響鑄鐵石墨化的因素有那些，如何影響？ 答：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程叫做鑄鐵的石墨化；化學(xué)成分的影響、冷卻速度的影響；C和Si對(duì)鑄鐵的石墨化起決定性作用，C是形成石墨化的基礎(chǔ)，增大鑄鐵的C的濃度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化進(jìn)行的越充分；S是強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素；Mn也是阻礙石墨化的元素；P是微弱促進(jìn)石墨化的元素；（2）冷卻速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，則容易形成白口。

12.球墨鑄鐵是如何獲得的？常用的球化劑有哪些？與灰鑄鐵及鋼相比，球墨鑄鐵在 性能上有哪些特點(diǎn)？

答：球墨鑄鐵是通過(guò)鐵液的球化獲得的；常用的球化劑有鎂、稀土元素和稀土鎂合金三種；球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性與韌性大大優(yōu)于灰鑄鐵，具有良好的減震性、減摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。習(xí)題九 填空題

1．鑄造可分為和兩大類；鑄造具有和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但鑄件的組織，性能；因此，鑄造常用于制造形狀或在應(yīng)力下工作的零件或毛坯。

2．金屬液的流動(dòng)性，收縮率，則鑄造性能好，若金屬的流動(dòng)性差，鑄件易出現(xiàn)等的鑄造缺陷，若收縮率大，則易出現(xiàn)的鑄造缺陷。常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能，而鑄鋼的鑄造性能。

3．鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而主要形成鑄件的內(nèi)腔和孔，4．一般鑄件澆注時(shí)，其上部質(zhì)量較，而下部的質(zhì)量較，因此在確定澆注位置時(shí)，應(yīng)盡量將鑄件的朝下、朝上。

5．冒口的主要作用是，一般冒口應(yīng)設(shè)置在鑄件的部位。

6．設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，鑄件的壁厚應(yīng)盡量，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，則鑄件易出現(xiàn)的缺陷，若壁厚太大，則鑄件的。選擇題

1．在型腔的表面涮一層石墨涂料可提高其耐火性，從而防止鑄件產(chǎn)生（c）。(a)氣孔

(b)縮孔

(c)粘砂（d）裂紋

2．單件或小批生產(chǎn)的灰鑄鐵件直徑小于（c）mm的孔通常不必鑄出。(a)10

(b20

(c)30

（d）50 3．制造雙金屬滑動(dòng)軸承時(shí)，內(nèi)襯軸承合金通常是采用（c）鑄造方法鑲鑄在鋼制軸瓦上的。

(a)壓力鑄造

(b)熔模鑄造

(c)離心鑄造（d）砂型鑄造 4．在工藝參數(shù)相同的情況下，（b）的鑄件，內(nèi)部晶粒細(xì)小，力學(xué)性能好。(a)陶瓷型鑄造

(b)金屬型鑄造

(c)砂型鑄造（d）實(shí)型鑄造 5．鑄造中的CAE指的是（c）。

(a)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

(b)計(jì)算機(jī)輔助制造

(c)計(jì)算機(jī)輔助工程（數(shù)值模擬）型砂的種類有哪些？目前鑄造生產(chǎn)線上造型主要采用哪些型砂？ 按題圖9-39中所標(biāo)的次序填出各部分的名稱。名詞解釋

①?gòu)?qiáng)度：材料在力的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。

②硬度：硬度是材料抵抗局部變型，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬軟硬的依據(jù)。

③組元：組成合金最基本的、獨(dú)立的單元稱為組元。④相：合金中成分、結(jié)構(gòu)、性能相同的區(qū)域稱為合金的一種“相”。

⑤共晶轉(zhuǎn)變：在一定的溫度下,一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng) ⑥奧氏體：奧氏體是碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，用符號(hào)“A”表示，呈面心立方晶格。⑦鐵素體：鐵素體是碳溶于α-Fe中的間隙固溶體，用符號(hào)“F”表示，呈體心立方晶格。⑧珠光體：珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，“P”.⑨萊氏體：萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，“Ld”。⑩同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下晶格隨溫度發(fā)生改變的現(xiàn)象。

⑾貝氏體：在含碳量過(guò)飽和α的基體上彌散分布著細(xì)小的碳化物亞穩(wěn)組織。

⑿馬氏體：馬氏體（M）是碳溶于α-Fe的過(guò)飽和的固溶體，是奧氏體通過(guò)無(wú)擴(kuò)散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。

⒀過(guò)冷奧氏體：在A1溫度一下暫時(shí)存在的奧氏體稱為過(guò)冷奧氏體。

⒁殘余奧氏體：奧氏體在冷卻過(guò)程中發(fā)生相變后在環(huán)境溫度下殘存的奧氏體。⒂VC（馬氏體臨界轉(zhuǎn)變速率）：

⒃淬透性：在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。⒄碳化物形成原素：

⒅回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火時(shí)，抵抗強(qiáng)度、硬度下降的能力稱為回火穩(wěn)定性。⒆紅硬性：是指材料在經(jīng)過(guò)一定溫度下保持一定時(shí)間后所能保持其硬度的能力。⒇二次硬化：淬火鋼在回火的某個(gè)階段硬度不下降反而升高的現(xiàn)象。

21.第一類回火脆性：淬火鋼在250度到350度回火是，沖擊韌度明顯下降，出現(xiàn)脆性。22.石墨化：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程叫做鑄鐵的石墨化。

23.變質(zhì)處理：在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑，形成大量高度彌散的難溶質(zhì)點(diǎn)，成為石墨的結(jié)晶核心，以促進(jìn)石墨的形核從而得到細(xì)珠光體基體和細(xì)小均勻分布的片狀石墨。24.流動(dòng)性：是指金屬液本身的流動(dòng)能力。

25.收縮性：收縮是鑄造合金從液態(tài)凝固和冷卻至室溫過(guò)程中產(chǎn)生的體積和尺寸的縮減，包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。26.造型：制造砂型的過(guò)程稱為造型。27.造芯：

28.特種鑄造：特種鑄造師與砂型鑄造不同的其他鑄造方法的總稱。

29.冷變形強(qiáng)化：在冷變形時(shí)，隨著變形程度的增加，金屬材料的強(qiáng)度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，這個(gè)現(xiàn)象稱為冷變形強(qiáng)化。

30.再結(jié)晶：當(dāng)加熱溫度進(jìn)一步提高時(shí)，塑性變形后的金屬將以某些質(zhì)點(diǎn)為核心，變形前的晶格結(jié)構(gòu)，重新生核長(zhǎng)大，變?yōu)榧?xì)小、均勻的等軸晶粒。

31.可段性：材料在鍛造過(guò)程中經(jīng)受塑性變形而不開(kāi)裂的能力叫金屬的可段性。

32.鍛造流線：鍛造流線也稱流紋，在鍛造時(shí),金屬的脆性雜質(zhì)被打碎 ,順著金屬主要伸長(zhǎng)方向呈碎粒狀或鏈狀分布；塑性雜質(zhì)隨著金屬變形沿主要伸長(zhǎng)方向呈帶狀分布 , 這樣熱鍛后的金屬組織就具有一定的方向性。

33.鍛造比：造時(shí)變形程度的一種表示方法。通常用變形前后的截面比、長(zhǎng)度比或高度比來(lái)表示。

34.合金：合金，是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)

35.塑性：塑性是材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。36.韌性：韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。制作人：過(guò)兒

考試期間請(qǐng)不要直呼我的名字——潮潮，請(qǐng)叫我過(guò)兒

第二篇：工程材料及成形工藝基礎(chǔ)教學(xué)大綱

第1章 材料的種類與性能 1.材料的種類 2.材料的性能

本章重點(diǎn)：金屬材料的力學(xué)性能 本章難點(diǎn)：應(yīng)力應(yīng)變曲線 第2章 材料的組織與結(jié)構(gòu) 1.金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 2.實(shí)際金屬組織及其缺陷 3.勻晶 共晶及其它相圖 4.鐵碳合金相圖 5.相圖與性能的關(guān)系 本章重點(diǎn)：鐵碳合金相圖；

本章難點(diǎn)：鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程；鐵碳合金相圖的應(yīng)用； 第3章 鐵合金材料的金屬熱處理及材料改性 1.鋼的熱處理原理 2.鋼在加熱時(shí)組織的變化 3.鋼在冷卻時(shí)組織的變化 4.鋼的普通熱處理 5.鋼的表面熱處理 6.鑄鐵的熱處理

本章重點(diǎn)：鋼的熱處理原理及普通熱處理工藝 本章難點(diǎn)：鋼在加熱、冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變與規(guī)律 第4章 鐵合金材料 1.碳鋼 2.合金鋼 3.鑄鐵

本章重點(diǎn)：常用鋼鐵材料的牌號(hào)、化學(xué)成分及合金元素的作用、性能及應(yīng)用 本章難點(diǎn)：合金元素在鋼中的作用及各類鋼鐵材料的熱處理特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。第5章 非鐵合金材料

1.鋁及鋁合金 2.鈦及鈦合金 3.鎂及其合金 4.銅及鋁合金 3.鎳及其合金

本章重點(diǎn)：常用有色金屬及其合金牌號(hào)、性能及應(yīng)用 本章難點(diǎn)：合金元素對(duì)非鐵合金材料的影響 第6章 非金屬材料及其改進(jìn) 1.非金屬材料分類和特點(diǎn) 2.非金屬材料改性及其強(qiáng)化 3.非金屬材料在航空航天上應(yīng)用 本章重點(diǎn)：常用非金屬材料

本章重點(diǎn)：常用非金屬材料及復(fù)合材料性能 第7章 復(fù)合材料 1.常用復(fù)合材料 2.復(fù)合材料的特點(diǎn)和性能 3.復(fù)合材料在航空航天上應(yīng)用 本章重點(diǎn)：常用復(fù)合材料性能 本章難點(diǎn)：復(fù)合材料性能 第8章 功能材料 1.功能材料分類和特點(diǎn) 2.常用功能材料 本章重點(diǎn)：常用功能材料 本章難點(diǎn)：功能材料的應(yīng)用 第9章 機(jī)械零件失效及選材原則 1.機(jī)械零件失效及分析 2.選材的一般原則 3.選材的實(shí)際過(guò)程

本章重點(diǎn)：機(jī)械零件選材一般原則 本章難點(diǎn)：選材的實(shí)際過(guò)程

第10章 鑄造工藝基礎(chǔ) 1． 鑄造生理論基礎(chǔ)

鑄造的工藝原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等。2． 鑄造成形工藝

砂型鑄造（手工造型，機(jī)器造型）；

特種鑄造（熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，離心鑄造，其他特種鑄造方法）；鑄鐵件的生產(chǎn)，鑄鋼件與非鐵合金鑄件的生產(chǎn)； 3． 現(xiàn)代鑄造技術(shù)簡(jiǎn)介

本章重點(diǎn)：砂型鑄造和特種鑄造，鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性

本章難點(diǎn)：分型面與澆注位置選擇及相互關(guān)系，合金性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的影響 第11章 鍛壓工藝基礎(chǔ) 1． 壓力加工理論基礎(chǔ)

塑性成形加工的原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等； 2．鍛造及其工藝基礎(chǔ)

自由鍛（自由鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用，自由鍛工序等）；

模鍛與胎模鍛（模鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用，錘上模鍛，壓力機(jī)上模鍛簡(jiǎn)述，胎模鍛）； 自由鍛工藝設(shè)計(jì)，模鍛工藝設(shè)計(jì)； 3.沖壓及其工藝基礎(chǔ)

板料沖壓（沖裁，彎曲，拉深，其他板料成形工藝）； 4． 現(xiàn)代壓力加工技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向

本章重點(diǎn)：鍛造方法與工藝，鍛壓件的結(jié)構(gòu)工藝性 本章難點(diǎn)：自由鍛和模鍛工藝設(shè)計(jì) 第12章 焊接工藝基礎(chǔ) 1． 焊接生產(chǎn)概論

2． 焊接的工藝原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等

熔焊（焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)電弧焊，電渣焊等）；壓焊（電阻焊，摩擦焊，擴(kuò)散焊等）；釬焊（軟釬焊，硬釬焊）； 3.常用金屬的焊接

金屬的焊接性（金屬焊接性的概念，金屬焊接性的評(píng)定）； 鋼的焊接（碳素鋼的焊接，低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，不銹鋼的焊接）；

鑄鐵及非鐵金屬的焊接； 4.現(xiàn)代焊接技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì) 焊接結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)實(shí)例；

本章重點(diǎn)：熔焊方法，焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì) 本章難點(diǎn)：焊接應(yīng)力與變形

第13章 非金屬材料及復(fù)合材料成形方法簡(jiǎn)介 1． 高分子材料的成形

高分子材料成形工藝原理與特點(diǎn)；

塑料制品成形工藝（注射成形，擠出成形，壓制成形等）； 2． 陶瓷材料的成形

陶瓷材料成形工藝原理與特點(diǎn)； 陶瓷材料成形方法； 陶瓷制品的燒結(jié)； 3．復(fù)合材料的成形

復(fù)合材料成形工藝原理與特點(diǎn)； 復(fù)合材料成形工藝

本章重點(diǎn)：塑料成形,陶瓷成形，復(fù)合材料成形基本原理 本章難點(diǎn)：復(fù)合材料成形工藝

三、實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)一 鋼的熱處理及硬度測(cè)定

1、碳鋼的熱處理操作；

2、碳鋼熱處理后的組織觀察、熱處理前、后硬度對(duì)照測(cè)試 實(shí)驗(yàn)二 金屬材料的硬度測(cè)定

第三篇：工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)

一、金屬材料的硬度實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)類型

驗(yàn)證性

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解硬度測(cè)定的基本原理及應(yīng)用范圍。

2、了解布氏、洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及操作方法。

三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

1、HB-3000型布氏硬度試驗(yàn)機(jī)；

2、H-100型洛低硬度試驗(yàn)機(jī)；

3、讀數(shù)放大鏡；

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

金屬的硬度可以認(rèn)為是金屬材料表面在接觸應(yīng)力作用下抵抗塑性變形的一種能力。硬度測(cè)量能夠給出金屬材料軟硬程度的數(shù)量概念。由于在金屬表面以下不同深處材料所承受的應(yīng)力和所發(fā)生的變形程度不同，因而硬度值可以綜合地反映壓痕附近局部體積內(nèi)金屬的彈性、微量塑變抗力、塑變強(qiáng)化能力以及大量形變抗力。硬度值越高，表明金屬抵抗塑性變形能力越大，材料產(chǎn)生塑性變形就越困難。另外，硬度與其它機(jī)械性能（如強(qiáng)調(diào)指標(biāo)?b及塑性指標(biāo)?和?）之間有著一定的內(nèi)在聯(lián)系，所以從某種意義上說(shuō)硬度的大小對(duì)于機(jī)械零件或工具的使用性能及壽命具有決定性意義。

硬度的試驗(yàn)方法很多，在機(jī)械工業(yè)中廣泛采用壓入法來(lái)測(cè)定硬度，壓入法又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等。

壓入法硬度試驗(yàn)的主要特點(diǎn)是：

（1）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力狀態(tài)最軟（即最大切應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大正應(yīng)力），因而不論是塑性材料還是脆性材料均能發(fā)生塑性變形。

（2）金屬的硬度與強(qiáng)調(diào)指標(biāo)之間存在如下近似關(guān)系。

?b?K?HB

（3）硬度值對(duì)材料的耐磨性、疲勞強(qiáng)度等性能也有定性的參考價(jià)值，通常硬度值高，這些性能也就好。在機(jī)械零件設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)機(jī)械性能的技術(shù)要求，往往只標(biāo)注硬度值，其原因就在于此。

（4）硬度測(cè)定后由于僅在金屬表面局部體系內(nèi)產(chǎn)生很小壓痕，并不損壞零件，因而適合于成品檢驗(yàn)。（5）設(shè)備簡(jiǎn)單，操作迅速方便。

布氏硬度（HB）：

（一）布氏硬度試驗(yàn)的基本原理

布氏硬度試驗(yàn)是施加一定大小的載荷P,將直徑為D的鋼球壓入被測(cè)金屬表面（如圖1-1所示）保持一定時(shí)間，然后卸除載荷，根據(jù)鋼球在金屬表面上所壓出的凹痕面積F凹求出平均應(yīng)力值，以此作為硬度值的計(jì)量指標(biāo)，并用符號(hào)HB表示。

其計(jì)算公式如下：

HB?P/F凹

根據(jù)壓痕面積和球面之比等于壓痕深度h和鋼球直徑之比的幾何關(guān)系，可知壓痕部分的球面積為：

F凹??Dh

（1-2）

由于測(cè)量壓痕直徑d要比測(cè)定壓痕深度h容易，故可將（1-2）式中h改換為d來(lái)表示，這可根據(jù)圖1-1（b）中?Oab的關(guān)系求出：

12D?h?12(D2)?(2d2)2

h?(D?D?d)2

2（1-3）

將式（1-2）和（1-3）代入式（1-1）即得：

HB?P?Dh?2P?D(D?D?d)22

（1-4）

式中只有d是變數(shù)，故只需測(cè)出壓痕直徑d，根據(jù)已知D和P值就可計(jì)算出HB值。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，可由測(cè)出之壓痕直徑d直接查表得到HB值。

（三）布氏硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作

1、HB-3000型布氏硬度試驗(yàn)機(jī)的外形結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。其主要部件及作用如下。

（1）機(jī)體與工作臺(tái)：硬度機(jī)有鑄鐵機(jī)體，在機(jī)體前臺(tái)面上安裝了絲杠座，其中裝有絲杠，絲杠上裝立柱和工作臺(tái)，可上下移動(dòng)。

（2）杠桿機(jī)構(gòu)：杠桿系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)可將載荷自動(dòng)加在試樣上。（3）壓軸部分：用以保證工作時(shí)試樣與壓頭中心對(duì)準(zhǔn)。

（4）減速器部分：帶動(dòng)曲柄及曲柄連桿，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及反轉(zhuǎn)時(shí)，將載荷加到壓軸上或從壓軸上卸除。（5）換向開(kāi)關(guān)系統(tǒng)：是控制電機(jī)回轉(zhuǎn)方向的裝置，使加、卸載荷自動(dòng)進(jìn)行。

2、操作程序：

（1）將試樣放在工作臺(tái)上，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使壓頭壓向試樣表面直至手輪對(duì)下面螺母產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)為止。

（2）按動(dòng)加載按鈕，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，即開(kāi)始加載荷。此時(shí)因緊壓螺釘已擰松，圓盤(pán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)紅色指示燈閃亮?xí)r，迅速擰緊緊壓螺釘，使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。達(dá)到所要求的持續(xù)時(shí)間后，轉(zhuǎn)動(dòng)即自動(dòng)停止。

（3）逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪降下工作臺(tái)，取下試樣用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕直徑d值，以此值查表即得HB值。洛氏硬度（HR）：

（一）洛氏硬度試驗(yàn)的基本原理

洛氏硬度同布氏硬度一樣也屬于壓入硬度法，但它不是測(cè)定壓痕面積，而是根據(jù)壓痕深度來(lái)確定硬度值指標(biāo)。

洛氏硬度測(cè)定時(shí)，需要先后兩次施加載荷（預(yù)載荷和主載荷），預(yù)加載荷的目的是使壓頭與試樣表面接觸良好，以保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。0-0位置為未加載荷時(shí)的壓頭位置，此時(shí)壓入深度為h1,2-2位置為加上主載荷后的位置，此時(shí)壓入深度為h2，h2包括由加載所引起的彈性變形和塑性變形，此時(shí)壓頭的實(shí)際壓入深度為h3。洛氏硬度就是以主載荷所引起的殘余壓入深度（h=h3-h1）來(lái)表示。洛氏硬度的試驗(yàn)規(guī)范：

洛氏硬度值的計(jì)算公式如下： HR?K?(h3?h1)0.002

（三）洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作

1、H-100型杠桿式洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-4所示，其主要部分及作用如下：

（1）機(jī)體及工作臺(tái)：試驗(yàn)機(jī)有堅(jiān)固的鑄鐵機(jī)體，在機(jī)體前面安裝有不同形狀的工作臺(tái)，通過(guò)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，借助螺桿的上下移動(dòng)而使工作臺(tái)上升或下降。

（2）加載機(jī)構(gòu)：由加載杠桿（橫桿）及掛重架（縱桿）等組成，通過(guò)杠桿系統(tǒng)將載荷傳至壓頭而壓入試樣，借扇形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可完成加載和卸載任務(wù)。

（3）千分表指示盤(pán)：通過(guò)刻度盤(pán)指示各種不同的硬度值（如圖1-5所示）。

2、操作規(guī)程如下：

（1）根據(jù)試樣預(yù)期硬度按表1-2確定壓頭和載荷，并裝入試驗(yàn)機(jī)。

（2）將符合要求的試樣放置在試樣臺(tái)上，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使試樣與壓頭緩慢接觸，直至表盤(pán)小指針指到“0”為止，此時(shí)即已預(yù)加載荷10kgf。然后將表盤(pán)大指針調(diào)整至零點(diǎn)（HRA、HRC零點(diǎn)為0，HRB零點(diǎn)為30）。此時(shí)壓頭位置即為圖1-3中的1-1位置。

（3）按動(dòng)按鈕，平穩(wěn)地加上主載荷。當(dāng)表盤(pán)中大指針?lè)聪蛐D(zhuǎn)若干格并停止時(shí)，持續(xù)8~4秒（此時(shí)壓頭位置為圖1-3中的2-2位置），再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)搖柄，直至自鎖為止，即卸除主載荷。此時(shí)大指針退回若干格，這說(shuō)明彈性變形得到恢復(fù)，指針?biāo)肝恢梅从沉藟汉鄣膶?shí)際深度（此時(shí)壓頭位置相當(dāng)于圖1-3中的3-3位置）。由表盤(pán)上可直接讀出洛氏硬度值，HRA、HRC讀外圈黑刻度，HRB讀內(nèi)圈紅刻度。

（4）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，取出試樣，測(cè)試完畢。

五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1、分成兩大組，分別進(jìn)行布氏和洛氏硬度試驗(yàn)，并相互輪換。

2、在進(jìn)行試驗(yàn)操作前必須事先閱讀并弄清布氏和洛低硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及注意事項(xiàng)。

3、按照規(guī)定的操作順序測(cè)定試樣的硬度值（HB和HRC）。

4、注意事項(xiàng)

1）試樣兩端要平行，表面應(yīng)平整，若有油污或氧化皮，可用砂紙打磨，以免影響測(cè)試。2）圓柱形試樣應(yīng)放在帶有“V”型槽的工作臺(tái)上操作，以防試樣滾動(dòng)。3）加載時(shí)應(yīng)細(xì)心操作，以免損壞壓頭。

4）加預(yù)載荷（10kgf）時(shí)若發(fā)現(xiàn)阻力太大，應(yīng)停止加載，立即報(bào)告，檢查原因。5）測(cè)完硬度值，卸掉載荷后，必須使壓頭完全離開(kāi)試樣后再取下試樣。

6）金剛鉆壓頭系貴重物件，質(zhì)硬而脆，使用時(shí)要小心謹(jǐn)慎，嚴(yán)禁與試樣或其它物件碰撞。

7）應(yīng)根據(jù)硬度試驗(yàn)機(jī)使用范圍，按規(guī)定合理選用不同的載荷和壓頭，超過(guò)使用范圍將不能獲得準(zhǔn)確的硬度值。

實(shí)驗(yàn)二 金屬相圖的觀察

一.實(shí)驗(yàn)類型

驗(yàn)證性

二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解金屬相圖在顯微鏡下的圖形

三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．試樣制備

要在金相顯微鏡下對(duì)金屬的組織進(jìn)行觀察和攝影，必須制備平整、光亮、清潔、無(wú)劃痕、并用適當(dāng)?shù)姆椒@示出真實(shí)組織的試樣

(1)手工磨樣

試樣在金相砂紙上由粗到細(xì)磨制。磨樣時(shí)用力均勻，待磨面上舊磨痕消失，新磨痕均勻一致時(shí)就更換細(xì)一號(hào)的砂紙，并且試樣轉(zhuǎn)90o再磨。一般磨制到4號(hào)（粒度800）砂紙即可。

(2)拋光

本實(shí)驗(yàn)采用機(jī)械拋光的方法。PG－2金相制樣拋光機(jī)

在專用的拋光機(jī)上進(jìn)行，拋光織物（如呢料、金絲絨等）固定在拋光盤(pán)上，灑以拋光粉懸浮液，試樣輕壓于旋轉(zhuǎn)的拋光盤(pán)上?？壳队趻伖饪椢镏械膾伖夥鄣哪ハ髯饔煤蜐L壓作用，得到平整、光亮無(wú)劃痕的磨面。

(3)化學(xué)浸蝕

試樣在浸蝕劑作用下，組織中電位低的部分為陽(yáng)極，電位高的部分為陰極，低電位處于溶解較快而呈現(xiàn)凹陷從而顯示出組織特征。碳鋼常用3~4%硝酸酒精溶液浸蝕。

2．觀察金相顯微組織

制好的試樣放在顯微鏡下觀察。使用顯微鏡時(shí)，動(dòng)作輕、速度慢，由低倍到高倍進(jìn)行觀察，結(jié)合試樣熱處理工藝，觀察與分析組織。

選擇能說(shuō)明組織特征的典型視場(chǎng)，確定合適的放大倍數(shù)及圖象采集。

第四篇：注塑材料的成形工藝

加工手段主要有：注塑，擠出，吹塑，吸塑等。注塑可以加工生產(chǎn)比較復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，比如電視機(jī)外殼等。它是把塑料粒子預(yù)先在料管中加熱，然后通過(guò)螺桿下壓，把融化的原料注入到模具，冷卻成型后就制成了產(chǎn)品。擠出就是原料經(jīng)螺桿的連續(xù)推動(dòng)，使之在料管中（俗稱炮筒）加熱塑化，然后在定型的模具中擠出，獲得所需的形狀，比如塑料扣板，水管等。吹塑和擠出有點(diǎn)相似，只不過(guò)它是把壓縮空氣置于其中來(lái)獲得形狀，比如塑料薄膜，塑料瓶等。吸塑比較簡(jiǎn)單，它先把預(yù)先制成的塑料片材，經(jīng)過(guò)烘箱焙烤，然后放置在模具中，通過(guò)負(fù)壓使片材與模具密貼而獲得形狀。

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注塑成型原理及注塑過(guò)程介紹 ：注(射模)塑(或稱注射成型)是塑料先在注塑機(jī)的加熱料筒中受熱熔融，而后由柱塞或往復(fù)式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度，高質(zhì)量的制品，而且可加工的塑料品種多和用途廣，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。A注塑機(jī)的基本功能：注塑是通過(guò)注塑機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。注塑機(jī)的基本功能是：1。加熱塑料，使其達(dá)到熔融狀態(tài);2。對(duì)熔體施加高壓，使其射出而充滿模腔。B注塑過(guò)程/設(shè)備：熱塑性塑料的注塑操作一般是由塑煉。充模。壓實(shí)和冷卻等所組成的。所用設(shè)備是由注塑機(jī)。注塑模具及輔助設(shè)備(如物料干燥等)組成的。

C注射裝置：注射裝置在注塑機(jī)過(guò)程中主要實(shí)現(xiàn)塑煉。計(jì)量。注射和保壓補(bǔ)縮等功能。螺桿式注射裝置用得最多，它是將螺桿塑煉和注射用柱塞統(tǒng)一成為一根螺桿而成的。實(shí)質(zhì)上，應(yīng)稱為同軸往復(fù)復(fù)桿式注射裝置。它在工作時(shí)，料斗內(nèi)的塑料靠自身的重量落入加熱料筒內(nèi)，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，塑料沿螺槽向前移動(dòng)，這時(shí)物料受到加熱料筒外部加熱器加熱，同時(shí)內(nèi)部還有剪切產(chǎn)生的熱，溫度上升在成為熔融狀態(tài)。隨著加熱料筒前端材料的貯存，這些材料產(chǎn)生的反作用力(背壓)將螺桿向后推，利用限位開(kāi)關(guān)限制其后退量，當(dāng)后退到一定位置時(shí)，使螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由此決定(計(jì)量)一次的注射量。

模內(nèi)的材料冷卻后，制品一經(jīng)取出，就再次合上模具，進(jìn)入注射工序，這時(shí)注射裝置的液壓缸(注射油缸)向螺桿施力，在高壓下螺桿成為射料桿，將其前端的熔體從噴嘴注入模具內(nèi)。

螺桿式注射裝置是由螺桿，料筒，噴嘴和驅(qū)動(dòng)裝置等部分構(gòu)成的。注射用螺桿一般分加料，壓縮，和計(jì)量三段，壓縮比為2~3，長(zhǎng)徑比為16~18。當(dāng)熔體從噴嘴射出去時(shí)，由于加壓熔體上的注射力怕反作用力，一部分熔體會(huì)通過(guò)螺桿的螺槽逆流到后部。為防止這種現(xiàn)象，在螺桿的端部裝上止逆閥。對(duì)于硬聚氯乙烯，則采用錐形螺桿頭。

料筒是裝納螺桿的部分，它是由耐熱。耐高壓的鋼材制的。在料筒的外圍安裝數(shù)組電熱圈以加熱筒內(nèi)的物料，用熱電偶控制溫度，使塑料具有適宜的溫度。

噴嘴是聯(lián)接料筒和模具的過(guò)渡部分，其上裝有獨(dú)立的加熱圈，因?yàn)樗侵苯佑绊懰芰先廴跔畹闹匾糠?。一般注塑多采用敞開(kāi)噴嘴對(duì)于低粘度聚酉先胺。則采用針閥式噴嘴。

驅(qū)動(dòng)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)可用電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)，螺桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是借助液壓力實(shí)現(xiàn)的。

通過(guò)注射裝置表征注塑機(jī)的參數(shù)有：注射量是指注塑機(jī)每次注入模內(nèi)的最大量，可用注射聚苯乙烯熔體的質(zhì)量表示，或用注射熔體的容積表示;注射壓力是

指在注射時(shí)施加于料筒截面上的壓力;注射速度則指注射時(shí)螺桿的移動(dòng)速度。D合模裝置：合模裝置除了完成模具的開(kāi)合動(dòng)作之外，其主要任務(wù)是以足夠的力抗沖注射到模具內(nèi)的熔體的高壓力，使模具鎖緊。不讓它張開(kāi)。

合模機(jī)構(gòu)無(wú)論是機(jī)械還是液壓或液壓機(jī)械式，應(yīng)保證模具開(kāi)合靈活，準(zhǔn)時(shí)，迅速而安全。從工藝上要求，開(kāi)合模具確要有緩沖作用，模板的運(yùn)行速度應(yīng)在合模時(shí)先快后慢，而在開(kāi)模時(shí)應(yīng)先慢再慢。借以防止損壞模具及制件。

在成型過(guò)程中為了保持模具閉合而施加到模具上的力稱為合模力，其值應(yīng)大于模腔壓力與制件投影面積(包括分流道)之積。模腔內(nèi)的平均壓力一般在20~45Mpa之間。

由于合模力慎線反映出注塑機(jī)成型制品面積的大小，所以常用注塑機(jī)的最大合模力來(lái)表示注塑機(jī)的規(guī)格，但合模力與注射量之間也存在一個(gè)大致的比例關(guān)系?？墒?，合模力表示法并不能直接反映注射制品體積的大小，使用起來(lái)還不方便。要國(guó)際上許多廠家采用合模力/當(dāng)量注射容積表示注塑機(jī)的規(guī)格，對(duì)于注射容積，為了對(duì)于不同機(jī)器都有一個(gè)共同的比較標(biāo)準(zhǔn)，特規(guī)定注射壓力屢100Mpa時(shí)的理論注射容積，即當(dāng)量注射容積=理論注射容積*額定注射壓力/100Mpa。E控制系統(tǒng)：注塑機(jī)液壓控制系統(tǒng)主要分常規(guī)液壓控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)和比例控制系統(tǒng)。由于液壓系統(tǒng)復(fù)雜，這里以比例閥油路系統(tǒng)為例說(shuō)明梗概。這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是：在油路系統(tǒng)中有控制流量的和壓力怕比例元(電磁比例流量閥或電磁比例流量換向閥，電磁比例壓力閥)。

通過(guò)外邊給定電的仿真信號(hào)和磁力的比例作用，來(lái)控制閥芯的開(kāi)口量或閥芯的彈簧力對(duì)系統(tǒng)流量或壓力進(jìn)行控制，從而達(dá)到注射速度，螺桿速度，啟閉速度與注射壓力。保壓壓力。螺桿轉(zhuǎn)矩。注射座推力。頂出力。模具保護(hù)壓力實(shí)行單級(jí)，多級(jí)控制或無(wú)級(jí)控制。答案補(bǔ)充

那叫塑料改性，是添加了一些添加劑，根據(jù)要改的性質(zhì)不同，添加的添加劑也是不同的

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1.所謂注塑成型（Injection Molding）是指，受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品的方法。該方法適用于形狀復(fù)雜部件的批量生產(chǎn)，是重要的加工方法之注射成型過(guò)程大致可分為以下6個(gè)階段合模 注射 保壓冷卻開(kāi)模制品取出 上述工藝反復(fù)進(jìn)行，就可連續(xù)生產(chǎn)出制品。

2.所謂模具（Mold）是指，樹(shù)脂材料射入金屬模型后得到具有一定形狀的制品的裝置。

塑料模具，是塑料加工工業(yè)中和塑料成型機(jī)配套，賦予塑料制品以完整構(gòu)型和精確尺寸的工具。由于塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機(jī)和塑料制品的結(jié)構(gòu)又繁簡(jiǎn)不一，所以，塑料模具的種類和結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。

一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它主要包括 塑料模具 由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合

板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工業(yè)中和塑料成型機(jī)配套，賦予塑料制品以完整構(gòu)型和精確尺寸的工具。由于塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機(jī)和塑料制品的結(jié)構(gòu)又繁簡(jiǎn)不一，所以，塑料模具的種類和結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。

隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,塑料制品所占的比例正迅猛增加.一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件.塑料產(chǎn)品的用量也正在上升.塑料模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具.它由幾組零件部分構(gòu)成,這個(gè)組合內(nèi)有成型模腔.注塑時(shí),模具裝夾在注塑機(jī)上,熔融塑料被注入成型模腔內(nèi),并在腔內(nèi)冷卻定型,然后上下模分開(kāi),經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開(kāi)模具,最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑,整個(gè)注塑過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的.按照成型方法的不同，可以劃分出對(duì)應(yīng)不同工藝要求的塑料加工模

塑料模具具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等。

1、塑料注射（塑）模具

它主要是熱塑性塑料件產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一種成型模具，塑料注射成型模具對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備是塑料注射模具對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備是塑料注射成型機(jī)，塑料首先在注射機(jī)底加熱料筒內(nèi)受熱熔融，然后在注射機(jī)的螺桿或柱塞推動(dòng)下，經(jīng)注射機(jī)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入 模具型腔，塑料冷卻硬化成型，脫模得到制品。其結(jié)構(gòu)通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊，常用的材質(zhì)主要為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼，高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑料品的制品生產(chǎn)，用注射成型工藝生產(chǎn)的塑料制品十分廣泛，從生活日用品到各類復(fù)雜的機(jī)械，電器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種加工方法。

2、塑料壓塑模具

包括壓縮成型和壓注成型兩種結(jié)構(gòu)模具類型。它們是主要用來(lái)成型熱固性塑料的一類模具，其所對(duì)應(yīng)的設(shè)備是壓力成型機(jī)。壓縮成型方法根據(jù)塑料特性，將模具加熱至成型溫度（一般在103°—108°），然后將計(jì)量好的壓塑粉放入模具型腔和加料室，閉合模具，塑料在高熱，高壓作用下呈軟化粘流，經(jīng)一定時(shí)間后固化定型，成為所需制品形狀。壓注成型與壓縮成型不同的是沒(méi)有單獨(dú)的加料室，成型前模具先閉合，塑料在加料室內(nèi)完成預(yù)熱呈粘流態(tài)，在壓力作用下調(diào)整擠入模具型腔，硬化成型。壓縮模具也用來(lái)成型某些特殊的熱塑性塑料如難以熔融的熱塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷壓成型），光學(xué)性能很高的樹(shù)脂鏡片，輕微發(fā)泡的硝酸纖維素汽車(chē)方向盤(pán)等。壓塑模具主要由型腔、加料腔、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出部件、加熱系統(tǒng)等組成。壓注模具廣泛用于封裝電器元件方面。壓塑模具制造所用材質(zhì)與注射模具基本相同。

3、塑料擠出模具

用來(lái)成型生產(chǎn)連續(xù)形狀的塑料產(chǎn)品的一類模具，又叫擠出成型機(jī)頭，廣泛用于管材、棒材、單絲、板材、薄膜、電線電纜包覆層、異型材等的加工。與其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備是塑料擠出機(jī)，其原理是固態(tài)塑料在加熱和擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓條件下熔融，塑化，通過(guò)特定形狀的口模而制成截面與口模形狀相同的連續(xù)塑料制品。其制造材料主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金工具等，有些擠出模具在需要耐磨的部件上還會(huì)鑲嵌金剛石等耐磨材料。擠出中工工藝通常只適用熱塑性塑料品制品的生產(chǎn)，其在結(jié)構(gòu)上與注塑模具和壓塑模具有明顯區(qū)別。

3、塑料吹塑模具

是用來(lái)成型塑料容器類中空制品（如飲料瓶、日化用品等各種包裝容器）的一種模具，吹塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗稱“注拉吹”），多層吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所對(duì)應(yīng)的設(shè)備通常稱為塑料吹塑成型機(jī)，吹塑成型只適用于熱塑料品種制品的生產(chǎn)。吹塑模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，所用材料多以碳素多則制造。

4、塑料吸塑模具

是以塑料板、片材為原料成型某些較簡(jiǎn)單塑料制品的一種模具，其原理是利用抽真空盛開(kāi)方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹?；蛲鼓Ｉ系乃芰习?、片，在加熱軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產(chǎn)品，主要用于一些日用品、食品、玩具類包裝制品生產(chǎn)方面。吸塑模具因成型時(shí)壓力較低，所以模具材料多選用鑄鋁或非金屬材料制造，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。

5、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具

是應(yīng)用可發(fā)性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和發(fā)泡劑組成的珠狀料）原料來(lái)成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。其原理是可發(fā)聚苯乙烯在模具內(nèi)能入蒸汽成型，包括簡(jiǎn)易手工操作模具和液壓機(jī)直通式泡沫塑料模具兩種類型，主要用來(lái)生產(chǎn)工業(yè)品方面的包裝產(chǎn)品。制造此種模具的材料有鑄鋁、不銹鋼、青銅等.結(jié)構(gòu)及基本零件

1、組成

吹塑模、鑄塑模和熱成型模的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。

壓塑模、注塑模和傳塑模結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,構(gòu)成這類模具的零件也較多。

基本零件有：

①成型零件，包括凹模、凸模、各種成型芯，都是成型制品內(nèi)、外表面或上、下端面、側(cè)孔、側(cè)凹和螺紋的零件。

②支承固定零件，包括模座板、固定板、支承板、墊塊等，用以固定模具或支承壓力。

③導(dǎo)向零件,包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套,用以確定模具或推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位置。

④抽芯零件，包括斜銷、滑塊等,在模具開(kāi)啟時(shí)用以抽出活動(dòng)型芯,使制品脫模。

⑤推出零件，包括推桿、推管、推塊、推件板、推件環(huán)、推桿固定板、推板等，用以使制品脫模。注塑模多推廣采用標(biāo)準(zhǔn)模架，這種模架是由結(jié)構(gòu)、形式和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的基本零件成套組合而成，其模腔可根據(jù)制品形狀自行加工。采用標(biāo)準(zhǔn)模架有利于縮短制模周期。

2、作用

定模座板(面板)：它的作用是將前模固定在上面。

流道板（水口板）：它的作用就是在開(kāi)模時(shí)把流道中的料去除。

定模固定板：它的主要作用是和b板一起成型產(chǎn)品。

推板：它的主要作用是在開(kāi)模時(shí)將產(chǎn)品從模具中脫出。

動(dòng)模固定板：它的主要作用是和a板一起成型產(chǎn)品。

墊板：它的作用是加強(qiáng)a板的強(qiáng)度和固定a板上的一些零件。

墊塊：模腳，方鐵等。它的作用是讓頂板有足夠的活動(dòng)空間。

頂板：它的主要作用是固定頂針并在開(kāi)模時(shí)通過(guò)注射機(jī)的頂桿推動(dòng)頂針。

動(dòng)模座板：下夾板，底板等。它的主要作用是將后模固定在上面。

導(dǎo)柱和導(dǎo)套：它們的主要作用是起導(dǎo)向作用，使前后?？梢皂樌瓿伤械膭?dòng)作。

頂針：它的主要作用是在開(kāi)模時(shí)將產(chǎn)品從推出。

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A.鎖模力計(jì)算：

撐模力量＝成品在開(kāi)關(guān)模方向的投影面積(cm2)×模穴數(shù)×模內(nèi)壓力(kg/cm2);模內(nèi)壓力隨材料的不同而不同，一般原料取350-400kg/c㎡ 鎖模力通常是要大于撐模力量的1.17倍！

B.怎樣選擇合適的注塑機(jī) ：

1、選對(duì)型: 由產(chǎn)品及塑料決定機(jī)種及系列。

由于注塑機(jī)有非常多的種類，因此一開(kāi)始要先正確判斷此產(chǎn)品應(yīng)由哪一種注塑機(jī)，或是哪一個(gè)系列來(lái)生產(chǎn)，例如是一般熱塑性塑膠或電木原料或PET原料等，是單色、雙色、多色、夾層或混色等。此外，某些產(chǎn)品需要高穩(wěn)定（閉回路）、高精密、超高射速、高射壓或快速生產(chǎn)（多回路）等條件，也必須選擇合適的系列來(lái)生產(chǎn)。

2、放得下 ：由模具尺寸判定機(jī)臺(tái)的“大柱內(nèi)距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盤(pán)尺寸”是否適當(dāng)，以確認(rèn)模具是否放得下。

模具的寬度及高度需小于或至少有一邊小于大柱內(nèi)距；

模具的寬度及高度最好在模盤(pán)尺寸范圍內(nèi)；

模具的厚度需介于注塑機(jī)的模厚之間；

模具的寬度及高度需符合該注塑機(jī)建議的最小模具尺寸，太小也不行。

3、拿得出 ：由模具及成品判定“開(kāi)模行程”及“托模行程”是否足以讓成品取出。

開(kāi)模行程至少需大于成品在開(kāi)關(guān)模方向的高度的兩倍以上，且需含豎澆道（sprue）的長(zhǎng)度；

托模行程需足夠?qū)⒊善讽敵觥?/p>

4、鎖得住 ：由產(chǎn)品及塑料決定“鎖模力”噸數(shù)。

當(dāng)原料以高壓注入模穴內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撐模的力量，因此注塑機(jī)的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至于被撐開(kāi)。鎖模力需求的計(jì)算如下：

由成品外觀尺寸求出成品在開(kāi)關(guān)模方向的投影面積；

撐模力量＝成品在開(kāi)關(guān)模方向的投影面積(cm2)×模穴數(shù)×模內(nèi)壓力(kg/cm2);

模內(nèi)壓力隨原料而不同, 一般原料取350~400kg/cm2;

機(jī)器鎖模力需大于撐模力量，且為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，機(jī)器鎖模力通常需大于撐模力量的1.17倍以上。

至此已初步?jīng)Q定夾模單元的規(guī)格，并大致確定機(jī)種噸數(shù)，接著必須再進(jìn)行下列步驟，以確認(rèn)哪一個(gè)射出單元的螺桿直徑比較符合所需。

5、射得飽: 由成品重量及模穴數(shù)判定所需“射出量”并選擇合適的“螺桿直徑”。

計(jì)算成品重量需考慮模穴數(shù)（一模幾穴）；

為了穩(wěn)定性起見(jiàn)，射出量需為成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需為射出量的75％以內(nèi)。

6、射得好 ：由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。

有些工程塑料需要較高的射出壓力及合適的螺桿壓縮比設(shè)計(jì)，才有較好的成型效果，因此為了使成品射得更好，在選擇螺桿時(shí)亦需考慮射壓的需求及壓縮比的問(wèn)題。

一般而言，直徑較小的螺桿可提供較高的射出壓力。

7、射得快 ：及“射出速度”的確認(rèn)。

有些成品需要高射出率速射出才能穩(wěn)定成型，如超薄類成品，在此情況下，可能需要確認(rèn)機(jī)器的射出率及射速是否足夠，是否需搭配蓄壓器、閉回路控制等裝置。一般而言，在相同條件下，可提供較高射壓的螺桿通常射速較低，相反的，可提供較低射壓的螺桿通常射速較高。因此，選擇螺桿直徑時(shí)，射出量、射出壓力及射出率（射出速度），需交叉考量及取舍。

此外，也可以采用多回路設(shè)計(jì)，以同步復(fù)合動(dòng)作縮短成型時(shí)間。

有一些特殊問(wèn)題可能也必須再加以考慮：

大小配的問(wèn)題：

在某些特殊狀況下，客戶的模具或產(chǎn)品可能模具體積小但所需射量大，或模具體積大但所需射量小，在這種況下，廠家所預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格可能無(wú)法符合客戶需求，而必須進(jìn)行所謂“大小配”，亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所謂“大壁小射”指以原先標(biāo)準(zhǔn)的夾模單元搭配較小的射出螺桿，反之，“小壁大射”即是以原先標(biāo)準(zhǔn)的夾模單元搭配較大的射出螺桿。當(dāng)然，在搭配上也可能夾模與射出相差好幾級(jí)。

快速機(jī)或高速機(jī)的觀念：

在實(shí)際運(yùn)用中，越來(lái)越多的客戶會(huì)要求購(gòu)買(mǎi)所謂“高速機(jī)”或“快速機(jī)”。一般而言，其目的除了產(chǎn)品本身的需求外，其他大多是要縮短成型周期、提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。通常，要達(dá)到上述目的，有幾種做法：

射出速度加快：將電機(jī)馬達(dá)及泵浦加大，或加蓄壓器（最好加閉回路控制）；

加料速度加快：將電機(jī)馬達(dá)及泵浦加大，或加料油壓馬達(dá)改小，使螺桿轉(zhuǎn)速加快；

多回路系統(tǒng)：采用雙回路或三回路設(shè)計(jì)，以同步進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作，縮短成型時(shí)間；

增加模具水路，提升模具的冷卻效率。

第五篇：塑料注射成形工藝 教案

《模具工程技術(shù)基礎(chǔ)》電子教案[7]

[課題編號(hào)] 1-3②

[課題名稱] 塑料注射成形工藝 [教材版本] 任建偉主編、中等職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材—模具工程技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，2002。

[教學(xué)目標(biāo)與要求]

一、知識(shí)目標(biāo)

1、掌握注射成形工藝的原理及工藝過(guò)程；

2、掌握注射成形設(shè)備的類型和結(jié)構(gòu)組成；

3、了解注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)；

4、了解注射成形的工藝條件。

二、能力目標(biāo)

1、根據(jù)塑料的特性及注射成形工藝的原理分析注射成形的工藝條件；

2、能分析臥式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)參數(shù)及其工作過(guò)程。[教學(xué)重點(diǎn)]

1、注射成形工藝的原理及工藝過(guò)程；

2、注射成形設(shè)備的類型和結(jié)構(gòu)組成。

[分析學(xué)生] 學(xué)生對(duì)注射成形工藝及其設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，對(duì)注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)及注射成形的工藝條件較難理解。

[教學(xué)思路設(shè)計(jì)] 參觀現(xiàn)場(chǎng)，或借助動(dòng)畫(huà)手段演示注射成形工藝的原理及工藝過(guò)程，通過(guò)直觀教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，靈活運(yùn)用講解、討論等教學(xué)法。

[教學(xué)資源] 相關(guān)實(shí)物、動(dòng)畫(huà)、圖片等。[教學(xué)安排] 3課時(shí) 教學(xué)策略：參觀現(xiàn)場(chǎng)，或借助動(dòng)畫(huà)手段進(jìn)行演示，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真觀察，積極思考與討論。

[教學(xué)過(guò)程] ※復(fù)習(xí)：

1、根據(jù)塑料性能，塑料可分為哪些類型？它們之間的區(qū)別是什么？

2、塑料的成形工藝性能指標(biāo)有哪些？它們對(duì)塑料件的質(zhì)量各有什么影響？ ※導(dǎo)入新課：展示注射成形的制品或演示注射成形工藝動(dòng)畫(huà)，引出什么是注射成形工藝。新課內(nèi)容：

一、塑料注射成形工藝

注射成形又稱注射模塑或注塑，主要用于熱塑性塑料的成形，也用于少量熱固性塑料的成形。

1、普通注射成形工藝

是在熱塑性塑料通用注射機(jī)上進(jìn)行的注射成形工藝。（1）原理：

※結(jié)合動(dòng)畫(huà)演示和圖片進(jìn)行講解：

如圖1-38所示：將塑料加入注射機(jī)的料筒內(nèi)加熱塑化成呈粘流態(tài)的熔體，然后借助螺桿（或柱塞）的推力，使熔體以較高的壓力和速度經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)充滿閉合的模具型腔，再經(jīng)一定時(shí)間的冷卻使塑料硬化定型后，即可開(kāi)啟模具，取出制品。

（2）普通注射成形的工藝過(guò)程：

※引導(dǎo)學(xué)生再次觀察注射成形工藝過(guò)程，再得出以下結(jié)論：

合模→加料塑化→注射→保壓→制件冷卻→開(kāi)?！萍敵觥＃?）特種注射成形工藝 ※簡(jiǎn)要介紹：

為了滿足某些場(chǎng)合的特殊需要，在通用注射成形工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，形成了許多特種注射成形工藝。

①熱固性塑料注射成形工藝：需要使用專用的熱固性塑料注射機(jī)。其原理是將塑料加入注射機(jī)料筒內(nèi)加熱到90℃左右，使塑料產(chǎn)生物理變化和緩慢的化學(xué)變化而塑化成呈稠膠狀的物料；然后由螺桿或柱塞以120－200 MPa的壓力將此物料注射入溫度為170－180C°的模具型腔內(nèi)，在模具的繼續(xù)加熱下，塑料產(chǎn)生快速的化學(xué)變化而逐漸固化；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間使塑件固化定型后即可開(kāi)模取出塑件。

②熱流道注射成形工藝：是利用熱流道模成形塑件的一種注射成形工藝方法，它與普通注射成形工藝的區(qū)別是在注射成形過(guò)程中模具澆注系統(tǒng)內(nèi)的熔料不會(huì)凝固，也不隨塑件起模。

③氣體輔助注射成形工藝：簡(jiǎn)稱氣輔注射成形，其原理如圖1－39所示：先將一定量的熔融塑料注射入模具型腔，然后通過(guò)流道向模腔內(nèi)輸入惰性壓縮氣體（N2）；借助氣體壓力將熔料繼續(xù)推進(jìn)并將注入型腔的熔料吹脹，直至熔料貼滿模具型腔的壁面，在塑件內(nèi)部形成中空的氣道。氣輔注射成形的優(yōu)點(diǎn)是：塑件的表面質(zhì)量較高；能夠避免塑件厚薄不均造成的縮痕和翹曲變形，如圖1-40a所示；能代替加強(qiáng)肋提高塑件的剛度，如圖1-40b所示；能減輕塑件質(zhì)量，降低塑件成本。

④注射吹塑成形工藝：注射吹塑是用于生產(chǎn)中空塑件的注射成形工藝，圖1－41是模芯作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的注射吹塑成形原理：先將熔料注入坯模形成管坯，然后在管坯冷卻凝固前打開(kāi)模具，轉(zhuǎn)動(dòng)模芯使管坯移至吹塑模腔，合上模具完成吹塑成形。

二、注射成形設(shè)備

1、塑料注射機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)組成（1）塑料注射機(jī)的類型

①塑料注射機(jī)按用途可以分為熱塑性塑料通用注射機(jī)和專用注射機(jī)（熱固性塑料注射機(jī)、注射吹塑機(jī)、發(fā)泡注射機(jī)、排氣注射機(jī)等）；

②按外形可以分為臥式注射機(jī)、立式注射機(jī)和直角式注射機(jī)；

③按塑料在料筒內(nèi)的塑化方式可以分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。目前，在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的是臥式螺桿式熱塑性塑料通用注射機(jī)。（2）塑料注射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

※按圖1－42為臥式注射機(jī)講解： ①注射裝置的作用是：將一定量的塑料加入料筒；將加入料筒內(nèi)的塑料加熱并均勻地塑化成熔體；以足夠的速度和壓力將一定量的塑料熔體注射進(jìn)模具型腔；注射完成后保持一定時(shí)間和壓力，進(jìn)行補(bǔ)縮并防止熔體返流。

②合模裝置的作用是：準(zhǔn)確可靠地安裝模具；實(shí)現(xiàn)模具的開(kāi)、合模動(dòng)作；注射時(shí)保證可靠地鎖緊模具；開(kāi)模時(shí)保證制件頂出起模。

③液壓和電氣控制系統(tǒng)的作用是：控制注射機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程和成形工藝條件，使注射機(jī)按注射工藝預(yù)定的動(dòng)作要求和工作要求準(zhǔn)確有效地工作。

④機(jī)架的作用是：將上述三個(gè)部分，組合在一起，同時(shí)作為液壓系統(tǒng)的油箱。

2、塑料注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)（1）注射量：是指注射機(jī)進(jìn)行一次注射成形所能注出的熔料的最大容積，它決定了一臺(tái)注射機(jī)所能成形的塑件的最大體積。

①公稱注射量：是指在對(duì)空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)注射機(jī)所能達(dá)到的最大注射量。

②理論注射量是指注射機(jī)在理論上能夠達(dá)到的最大注射量，它與注射機(jī)實(shí)際能夠達(dá)到的最大注射量之間的關(guān)系可用下式表示：

Vg=αV1

式中：Vg—注射機(jī)最大注射量，cm3

V1—注射機(jī)理論注射量，cm3； α—射出系數(shù)。

射出系數(shù)α受注射成形工藝條件的影響，實(shí)際生產(chǎn)中常取0.7－0.9。注射機(jī)的注射量應(yīng)與塑件的體積相適應(yīng)，用下式校核：

V≤KVg

式中：V—塑件及澆注系統(tǒng)的總體積，cm3；

K—注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8（2）合模力：是指在注射成形時(shí)注射機(jī)合模裝置對(duì)模具施加的夾緊力。注射機(jī)的合模力應(yīng)大于模腔內(nèi)塑料熔體壓力產(chǎn)生的脹開(kāi)模具的力，即：

F≥pqA 式中：F——合模力，kN；

pq——模腔內(nèi)熔體的壓力，MPa，一般取注射壓力的1/3－2/3； A——所有塑件及澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積之和。

（3）模板尺寸和拉桿間距：模具最大外形尺寸不能超過(guò)注射機(jī)動(dòng)、定模板的外形尺寸，同時(shí)必須保證模具能通過(guò)拉桿間距安裝到動(dòng)、定模板上，模板上還應(yīng)留有足夠的余地用于裝夾模具。

（4）最大和最小模具厚度：模具的厚度一般應(yīng)在注射機(jī)允許的最大模具厚度和最小模具厚度之間，即：

Hmin≤H≤Hmax

式中：H——模具厚度，mm；

Hmin——注射機(jī)允許的最小模具厚度，mm； Hmax——注射機(jī)允許的最大模具厚度，mm。

（5）開(kāi)模行程：注射機(jī)的開(kāi)模行程必須保證模具開(kāi)啟后能順利取出塑件。不同結(jié)構(gòu)的模具所需開(kāi)模行程有一定的差異。

※案例：對(duì)圖1－43模具進(jìn)行開(kāi)模行程核算。

①對(duì)于圖1－43a中的模具，開(kāi)模行程s≥Hl + H2 +（5—10 mm）②對(duì)于圖1-43b中的模具，開(kāi)模行程s≥H1+H2+H3+（5－10mm）

（6）頂出機(jī)構(gòu)參數(shù)：注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)的形式有：中心機(jī)械頂出、兩側(cè)機(jī)械頂出、中心液壓頂出加兩側(cè)機(jī)械頂出。

（7）噴嘴頭部尺寸：注射機(jī)噴嘴的頭部尺寸和模具上與之接觸的主澆道的口部尺寸如圖1—44a所示，兩者之間應(yīng)相互吻合，不能出現(xiàn)圖1－44b、c的情形，具體要求如下：

D1=D＋（0.5－1mm）R1=R＋（1－2mm）

※討論：圖1－44b、c的噴嘴頭部結(jié)構(gòu)為什么不好？

3、塑料注射機(jī)規(guī)格型號(hào) 目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

舊型號(hào)的注射機(jī)：如SYS－30、XS－Z－60、XS－ZY－l25A，XS－ZY－250。其中SYS、XS－Z，XS－ZY分別表示立式注射機(jī)、臥式柱塞式注射機(jī)和臥式螺桿式注射機(jī)，主參數(shù)后的字母為改型設(shè)計(jì)序號(hào)，數(shù)字表示公稱注射量。新型號(hào)的注射機(jī)：如SZL－15/30、SZ300/1400、SZG－500/1500。其中SZ、SZL、SZG分別表示臥式注射機(jī)、立式注射機(jī)和熱固性塑料注射機(jī)，分?jǐn)?shù)表示理論注射量／合模力。

三、注射成形的工藝條件

1、料筒和噴嘴溫度

料筒溫度應(yīng)高于塑料的粘流溫度（無(wú)定形塑料）或熔點(diǎn)（結(jié)晶形塑料）溫度。※簡(jiǎn)要分析：料筒溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。噴嘴的溫度應(yīng)略低于料筒前端的溫度?！?jiǎn)要分析：噴嘴溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。

2、注射壓力與注射速度

螺桿或柱塞在注射時(shí)對(duì)單位面積的塑料熔體施加的作用力，稱為注射壓力?！?jiǎn)要分析：注射壓力過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。螺桿或柱塞在注射時(shí)的移動(dòng)速度稱為注射速度。※簡(jiǎn)要分析：注射速度過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。

3、保壓壓力和保壓時(shí)間 熔料充滿模腔后，螺桿或柱塞必須在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)保持對(duì)料筒內(nèi)熔料的壓力。保壓的作用主要是補(bǔ)縮，即在模腔內(nèi)的塑料熔體冷卻收縮后能補(bǔ)充一部分熔料進(jìn)入模腔，以提高塑件質(zhì)量。

保壓壓力一般等于注射壓力，也可以小于注射壓力?！?jiǎn)要分析：保壓壓力過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。

保壓時(shí)間與料溫、模溫、塑件壁厚、模具澆注系統(tǒng)尺寸大小等有關(guān)。當(dāng)保壓時(shí)間增加到使塑件尺寸趨于穩(wěn)定時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是最佳保壓時(shí)間。

4、冷卻時(shí)間 是指從注射、保壓結(jié)束到模具開(kāi)啟的這一段時(shí)間，它一般占成形周期的70%－80%。一般以塑件起模時(shí)不致引起變形為原則作為確定最短冷卻時(shí)間的依據(jù)。

※簡(jiǎn)要分析：冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短對(duì)注塑的影響。

5、螺桿轉(zhuǎn)速與背壓

※簡(jiǎn)要分析：螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。背壓又稱塑化壓力，是指在加料塑化過(guò)程中螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)，料筒前端的熔料所具有的壓力。一般情況下，對(duì)于結(jié)晶型塑料應(yīng)取較高的螺桿轉(zhuǎn)速和背壓，對(duì)于熱敏性塑料和熔體粘度高的塑料應(yīng)取較低的螺桿轉(zhuǎn)速和背壓。

※簡(jiǎn)要分析：背壓過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。

6、模具溫度

注射成形熔體粘度低、流動(dòng)性好的無(wú)定形塑料時(shí)，一般要求模具有較低的溫度。注射成形熔體粘度高、流動(dòng)性差的無(wú)定形塑料時(shí)，一般要求模具有較高的溫度。注射成形結(jié)晶型塑料時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料結(jié)晶度的要求來(lái)確定模具溫度。

※簡(jiǎn)要分析：模具溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)注塑的影響。

7、加料量與余料 注射成形必須準(zhǔn)確控制加料量，并保證每次注射后料筒前端留有一定的余料。余料量一般控制在10一20mm。

※簡(jiǎn)要分析：加料量過(guò)多或過(guò)少對(duì)注塑的影響。小結(jié)：

1、普通注射成形的工藝過(guò)程：合?！恿纤芑⑸洹骸萍鋮s→開(kāi)?！萍敵?。

2、特種注射成形工藝有熱固性塑料注射成形工藝、熱流道注射成形工藝、氣體輔助注射成形工藝、注射吹塑成形工藝。

3、在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的是臥式螺桿式熱塑性塑料通用注射機(jī)。塑料注射機(jī)一般由注射裝置、合模裝置、液壓和電氣控制系統(tǒng)、機(jī)架等四個(gè)部分組成。

4、塑料注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)有：注射量、合模力、模板尺寸和拉桿間距、最大和最小模具厚度、開(kāi)模行程、頂出機(jī)構(gòu)參數(shù)、噴嘴頭部尺寸。

5、注射成形需要合適的工藝條件，包括料筒和噴嘴溫度、注射壓力與注射速度、保壓壓力和保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間、螺桿轉(zhuǎn)速與背壓、模具溫度、加料量與余料。

課后作業(yè)：

1、塑料注射成形工藝的原理是什么？注射成形過(guò)程一般包含哪些環(huán)節(jié)？

2、塑料的特種注射成形工藝有哪些？它們與熱塑性塑料普通注射成形工藝的差別是什么？

3、選用塑料注射機(jī)時(shí)應(yīng)校核哪些參數(shù)？如何校核？

4、塑料注射成形的工藝條件有哪些？它們對(duì)注射成形工藝和塑件質(zhì)量有何影響？

教學(xué)后記：