压缩成型工艺教案

第一篇：压缩成型工艺教案

第三节

压缩成形工艺

一、压缩成形原理及特点

压缩成形又称压塑成形、模压成形、压制成形等，将松散状(粉状、粒状、碎屑状或纤维状)的固态成形物料直接加入到成形温度下的模具型腔中，使其逐渐软化熔融，并在压力作用下使物料充满模腔，这时塑料中的高分子产生化学交联反应，最终经过固化转变成为塑料制件。

压缩成形的优点有可采用普通液压机，压缩模结构简单(无浇注系统)，生产过程较简单，压缩塑件内部取向组织少、性能均匀，塑件成形收缩率小等。其缺点是成形周期长，生产效率低，劳动强度大，生产操作多用手工而不易实现自动化生产;塑件经常带有溢料飞边，高度方向的尺寸精度难以控制;模具易磨损，因此使用寿命较短。

压缩成形主要用于热固性塑料，也可用于热塑性塑料(如聚四氟乙烯等)。其区别在于成形热塑性塑料时不存在交联反应，因此在充满型腔后，需将模具冷却使其凝固才能脱模而获得制件。典型的压缩制件有仪表壳、电闸板、电器开关、插座等。

二、压缩成形工艺过程

压缩成形工艺过程一般包括压缩成形前的准备及压缩过程两个阶段。（1）压缩成形前的准备

主要是指预压、预热和干燥等预处理工序。a)预压

利用预压模将物料在预压机上压成质量一定、形状相似的锭料。在成形时以一定数量的锭料放入压缩模内。锭料的形状一般以能十分紧凑地放大模具中便于预热为宜。通常使用的锭料形状多为圆片状，也有长条状、扁球状、空心体状或仿塑件形状。

b)预热与干燥

成形前应对热固性塑料加热。加热的目的有两个:一是对塑料进行干燥，除去其中的水分和其他挥发物;二是提高料温，便于缩短成形周期，提高塑件内部固化的均匀性，从而改善塑件的物理力学性能。同时还能提高塑料熔体的流动性，降低成形压力，减少模具磨损。

生产中预热与干燥的常用设备是烘箱和红外线加热炉。

（2）压缩成形过程

模具装上压机后要进行预热。一般热固性塑料压缩过程可以分为加料、合模、排气、固化和脱模等几个阶段，在成形带有嵌件的塑料制件时，加料前应预热嵌件并将其安放定位于模内。a)加料

加料的关键是加料量。定量的方法有测重法、容量法和计数法三种。测重法比较准确，但操作麻烦；容积法虽然不及测重法准确，但操作方便；计数法只用于预压锭料的加料。物料加入型腔时，需要合理堆放，以免造成塑件局部疏松等现象。

b)合模

加料后即进行合模。合模分为两步：当凸模尚末接触物料时，为缩短成形周期，避免塑料在合模之前发生化学反应，应加快加料速度；当凸模接触到塑料之后，为避免嵌件或模具成形零件的损坏，并使模腔内空气充分排除，应放慢合模速度，即所谓先快后慢的合模方式。c)排气

压缩热固性塑料时，在模具闭合后，有时还需卸压将凸模松动少许时间，以便排出其中的气体。通常排气的次数为一至两次，每次时间由几秒至几十秒。d)固化

压缩成形热固性塑料时，塑料依靠交联反应固化定型，生产中常将这一过程称为硬化。在这一过程中，呈黏流态的热固性塑料在模腔内与固化剂反应，形成交联结构，并在成形温度下保持一段时间，使其性能达到最佳状态。对固化速率不高的塑料，为提高生产率，有时不必将整个固化过程放在模具内完成(特别是一些硬化速度过慢的塑料)，只需塑件能完整脱模即可结束成形，然后采用后处理(后烘)的方法来完成固化。模内固化时间应适中，一般为30秒至数分钟不等。时间过短，热固性塑件的机械强度、耐蠕变性、耐热性、耐化学稳定性、电气绝缘性等性能均下降，热膨胀、后收缩增加，有时还会出现裂纹；时间过长，塑件机械强度不高、脆性大、表面出现密集小泡等。e)塑件脱模

制品脱模方法分为机动推出脱模和手动推出脱模。带有侧向型芯或嵌件时，必须先用专用工具将它们拧脱，才能取出塑件。

（3）压后处理

塑件脱模后，对模具应进行清理，有时对塑件要进行后处理。a）模具的清理

脱模后必要时需用铜刀或铜刷去除残留在模具内的塑料废边，然后用压缩空气吹净模具。如果塑料有黏膜现象，用上述方法不易清理时则用抛光剂拭删。

b)后处理

为了进一步提高塑件的质量，热固性塑料制件脱模后常在较高的温度下保温一段时间。后处理能使塑料固化更趋完全，同时减少或消除塑件的内应力，减少水分及挥发物等，有利于提高塑件的电性能及强度。

三、压缩成形工艺参数

压缩成形的工艺参数主要是指压缩成形压力、压缩成形温度和压缩时间。

（1）压缩成形压力

压缩成形压力是指压缩时压力机通过凸模对塑件熔体在充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力，简称成形压力。

施加成形压力的目的是促使物料流动充模，提高塑件的密度和内在质量，克服塑料树脂在成形过程中因化学变化释放的低分子物质及塑料中的水分等产生的胀模力，使模具闭合，保证塑件具有稳定的尺寸、形状，减少飞边，防止变形。但过大的成形压力会降低模具寿命。

压缩成形压力的大小与塑料种类、塑件结构以及模具温度等因素有关，一般情况下，塑料的流动性愈小，塑件愈厚以及形状愈复杂，塑料固化速度和压缩比愈大，所需的成形压力亦愈大。

（2）压缩成形温度

压缩成形温度是指压缩成形时所需的模具温度。它是使热固性塑料流动、充模并最后固化成形的主要工艺因素，决定了成形过程中聚合物交联反应的速度，从而影响塑件的最终性能。

压缩成形温度高低影响模内塑料熔料的充模是否顺利，也影响成形时的硬化速度，进而影响塑件质量。随着温度的升高，塑料固体粉末逐渐融化，黏度由大到小，开始交联反应，当其流动性随温度的升高而出现峰值时，迅速增大成形压力，使塑料在温度还不很高而流动性又较大时充满型腔的各部分。

在一定温度范围内，模具温度升高，成形周期缩短，生产效率提高。如果模具温度太高，将使树脂和有机物分解，塑件表面颜色就会暗淡。由于塑件外层首先硬化，影响物料的流动，将引起充模不满，特别是模压形状复杂、薄壁、深度大的塑件最为明显。同时，由于水分和挥发物难以排除，塑件内应力大，模件开启时塑件易发生肿胀、开裂、翘曲等；如果模具温度过低，硬化不足，塑件表面将会无光，其物理性能和力学性能下降。

（3）压缩时间

热固性塑料压缩成形时，要在一定温度和一定压力下保持一定时司，才能使其充分交联固化，成为性能优良的塑件，这一时间称为压缩时间。压缩时间与塑料的种类(树脂种类、挥发物含量等)、塑件形状、压缩成形的其他工艺条件以及操作步骤(是否排气、预压、预热)等有关。

压缩成形温度升高，塑件固化速度加快，所需压缩时间减少，因而压缩周期随模具温度提高也会减少。对成形物料进行预热或预压以及采用较高成形压力时，压缩时间均可适当缩短，通常塑件厚度增加压缩时间会随之增加。

压缩时间的长短对塑件的性能影响很大。压缩时间过短，塑料硬化不足，将使塑件的外观性能变差，力学性能下降，易变形。适当增加压缩时间，可以减少塑件收缩率，提高其耐热性能和其他物理力学性能。但如果压缩时司过长，不仅降低生产率，而且会使树脂交联过度而使塑件收缩率增加，产生内应力，导致塑件力学性能下降，严重时会便塑件破裂。

第四节 压注成形工艺

一、压注成形原理及特点

压注成形又称传递成形，它是热固性塑料的重要成形方法之一，是在压缩成形基础上发展起来的一种热固性塑料的成形方法。

成形原理：

先将固态成形物料(最好是预压成锭或经预热的物料)加入装在闭合的压注模具上的加料腔内，使其受热软化转变为黏流态，并在压力机柱塞压力作用下塑料熔体经过浇注系统充满型腔，塑料在型腔内继续受热受压，产生交联反应而固化定型，最后开模取出塑件。

压注成形和注射成形的相同之处是熔料均是通过浇注系统进人型腔，不同之处在于前者塑料是在模具加料腔内塑化，而后者则是在注射机的料筒内塑化。压注成形是在克服压缩成形缺点、吸收注射成形优点的基础上发展起来的。

主要优点有：

(1)压注成形前模具已经闭合，塑料在加热腔内加热和熔融，在压力机通过压注柱塞将其挤人型腔并经过狭窄分流道和浇口时，由于摩擦作用，塑料能很快均匀地热透和硬化。因此，制品性能均匀密实，质量好。

(2)压注成形时的溢料较压缩成形时少，而且飞边厚度薄，容易去除。因此，塑件的尺寸精度较高，特别是制件的高度尺寸精度较压缩制件高得多。(3)由于成形物料在进大型腔前已经塑化，对型芯或嵌件所产生的挤压力小，因此能成形深腔薄壁塑件或带有深孔的塑件，也可成形形状较复杂以及带精细或易碎嵌件的塑件，还可成形难以用压缩法成形的塑件。

(4)由于成形物料在加料腔内已经受热熔融，因此，进人模腔时料温及吸热量均匀，所需的交联固化时司较短，致使成形周期较短，生产效率高。

缺点: 成形压力比压缩成形高；工艺条件比压缩成形要求更严格，操作比压缩成形难度大；压注模比压缩模结构复杂；成形后加料腔内 总留有一部分余料以及浇注系统申的凝料，由于不能回收将会增加生产中原材料消耗；存在取向问题，容易使塑件产生取向应力和各向异性，特别是成形纤维增强塑料时，塑料大分子的取向与纤维的取向结合在一起，更容易使塑件的各向异性程度提高。

二、压注成形工艺过程

压注成形的工艺过程和压缩成形基本相似。它们的主要区别在于：压缩成形是先加料后闭模，而压注成形则一般要求先闭模后加料。

三、压注成形工艺参数

压注成形主要工艺参数包括成形压力、成形温度和成形时间等，它们均与塑料品种、模具结构、塑料情况等多种因素有关。

（1）成形压力

成形压力是指压力机通过压注柱塞对加料腔内塑料熔体施加的压力。由于熔体通过浇注系统时有压力损失，故压注时的成形压力一般为压缩时的2~3倍。

（2）模具温度

压注成形的模具温度通常要比压缩成形的温度低一些，一般约为130°C~190°C，因为塑料通过浇注系统时能从摩擦中取得一部分热量。加料室和下模的温度要低一些，而中框的温度要高一些，这样可保证塑料迸人通畅而不会出现溢料现象，同时也可以避免塑件出现缺料、起泡、接缝等缺陷。

（3）成形时间

压注成形时间包括加料时间、充模时间、交联固化时间、脱模取塑件时间和清模时间等。压注成形时的充模时间通常为5~50s，而固化时间取决于塑料品种，塑件的大小、形状、壁厚，预热条件和模具结构等，通常为30~180s。

第二篇：塑料成型工艺与模具设计教案

《塑料成型工艺与模具设计》教案 长沙职业技术学院机械工程系傅子霞

课题：双分型面注射模（教材第94—97页）。

教学目标：1.识记模具基本结构，理解和掌握模具脱模过程。2.能动手设计模具结构。

3.对模具设计产生兴趣，认识到机械设计的严谨性等。教学重点：1.双分型面注射模的结构。

2.双分型面注射模的脱模过程。

突破方法：运用类比的方法，将复杂的结构化整为零，各个突破。教学难点：双分型面注射模的脱模过程。

突破方法：将动作进行分解，逐一讲述，然后再合并动作，通过动画演示进行突破 教具：多媒体课件、塑料制件。教法：实例分析法、推理法等。学法：模拟法、讨论法等 教学过程：

一、复旧入新 通过提问的方式，复习单分型面注射模的结构和脱模过程，并引导学生分析其优缺点。然后，通过多媒体给出“一串葡萄”，创设情景，提出问题：要把葡萄从葡萄藤上摘下来，制成一粒一粒的葡萄干，怎样做效率更高？由此引出双分型面注射模。

二、新授

双分型面注射模的结构 分析：双分型面注射模是在单分型面注射模的基础上发展起来的，和单分型面注射模有部分共同之处，通过多媒体给出其典型结构，采用类比的方法找出双分型面注射模的独有结构，并结合模具功能要求，运用推理法分析每一个结构所能实现的功能。双分型面注射模结构特点：

1.采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离，为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构，保证将点浇口拉断，还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。

2.为保证两个分型面的打开顺序和打开距离，要在模具上增加必要的辅助置，因此模具结构较复杂。类比：通过多媒体给出双分型面注射模的典型结构，让学生指出哪些是单分型面注射模所具有的，剩下的就是双分型面注射模独有的。（1）成形零部件，包括型芯(凸模)、中间板；（2）浇注系统，包括浇口套、中间板；

（3）导向部分，包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔；（4）推出装置，包括推杆、推杆固定板和推板；（5）二次分型部分，包括定距螺钉、弹簧、中间板;（6）结构零部件，包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。推理：运用推理的方法，分析双分型面注射模独有结构的作用。定距螺钉——实现定距分型

弹簧——使A分型面先分型，实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 小结：通过和单分型面注射模的结构进行对比，采用化整为零的办法，将复杂的模具变成各个简单的个体，学生更容易接受。(二)双分型面注射模具的脱模过程

分析：由于双分型面注射模脱模过程抽象，需要有较强的空间想象能力，因此，运用实例分析法，通过将动作进行分解，分析每一个动作的动作要领，然后再合并动作，模拟开模。给出实例：通过多媒体给出一个塑料碗，和成型这个塑料碗的双分型面注射模。动作分解：

动作一浇注系统凝料和模具流道分离；

要领：必须分开一定的距离，便于取出浇注系统凝料 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离；

要领：分离后的浇口痕迹要小，应保证塑料制件留在动模一侧，便于脱模。动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离。

要领：脱模动作要迅速，保证足够的距离，便于塑料制件被推出机构推出后和模具脱离。学生讨论：在学生理解了各个动作的要领之后，引导学生运用模拟法假想对模具进行开模。由于是双分型面，那么哪个分型面先分型呢？给三分钟时间学生思考和讨论。合并动作：（讲述）

开模时，注射机开合模系统带动动模部分后移，由于弹簧的作用，模具首先在A-A分型面分型，中间板随动模一起后移，主浇道凝料随之拉出。当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触，使中间板停止移动。动模继续后移，B-B分型面分型。因塑件包紧在型芯上，这时浇注系统凝料再在浇口处自行拉断，然后在A-A分型面之间自行脱落。动模继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出，塑件在B-B分型面之间自行落下。

播放动画：

通过以上讲解之后，可能还会有些学生不能理解，这时再通过多媒体，播放整个脱模过程的动画，进行演示。小结：

经过以上的三个环节后，学生基本理解和掌握了双分型面注射模的脱模过程。

（三）四种典型的结构（讲解）1.摆钩式双分型面注射模 2.弹簧式双分型面注射模 3.滑块式双分型面注射模 4.胶套式双分型面注射模

三、总结

本节课主要介绍了双分型面注射模的结构和脱模过程。通过这节课，学生基本理解和掌握了双分型面注射模的相关知识，为进一步的学习其他形式的模具打下了良好的基础。同时，通过实例的分析，使学生具备了一定的模具设计能力。

四、作业（课后思考）

除了教材中介绍的四种典型结构外，还有哪些结构可以实现顺序分型和定距分型？

五、板书设计

注射模具的典型结构——双分型面注射模 成形零部件：型芯(凸模)、中间板 浇注系统：浇口套、中间板 导向部分：导柱、导套、导向孔 推出装置：推杆、推杆固定板、推板 二次分型部分：定距螺钉、弹簧、中间板 结构零部件：；动模座板、型芯固定板、定模座板等 定距螺钉：实现定距分型

弹簧：使A分型面先分型，实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 动作一浇注系统凝料和模具流道分离 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离

动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离

第三篇：【技术】浅谈整体成型工艺

【技术】浅谈整体成型工艺

背景

复合材料由于具有高比强度、高比刚度、性能可设计、抗疲劳性和耐腐蚀性好等优点，因此越来越广泛地应用于各类航空飞行器,大大地促进了飞行器的轻量化、高性能化、结构功能一体化。复合材料的应用部位已由非承力部件及次承力部件发展到主承力部件，并向大型化、整体化方向发展，先进复合材料的用量已成为航空器先进性的重要标志。复合材料整体成型是指采用复合材料的共固化（Co-curing）、共胶接（Co-bonding）、二次胶接（Secondary bonding）或液体成型等技术和手段，大量减少零件和紧固件数目，从而实现复合材料结构从设计到制造一体化成型的相关技术。在复合材料结构的设计和制造过程中，将几十甚至上百个零件减少到一个或几个零件，减少分段、减少对接、节省装配时间，可大幅度地减轻结构质量，并降低结构成本，而且充分利用了固化前复合材料灵活性的特点。国内外航空领域广泛地采用整体成型复合材料主构件，如诺·格公司的B2轰炸机、波音（Boeing）公司的787飞机和洛·马公司的F35战斗机均在机身和机翼部件中大量运用整体成型复合材料，整体成型结构已经成为挖掘复合材料结构效率，实现复合材料功能结构一体化以及降低复合材料制造成本的大方向。一某轻型公务机整体化复合材料中机身 01 成型材料02 成型方法上半模、下半模分别铺贴完成后合模，并进行接缝补强，最后固化成型。综合考虑工装的重量及与复合材料热膨胀系数的匹配性，选择复合材料工装，为了减轻增压舱上半模重量，上半模型面只采用复合材料型板进行加强，与金属结构支架的连接是可卸的，以利于翻转组合及吊装，图2 为工装示意图。目前，夹层结构的成型方法可以根据面板与蜂窝夹层结构的成型步骤分为共胶接法、二次胶接法和共固化法，对特殊要求的结构还可以采取分步固化。通过对机身结构铺层设计分析，对上、下半模合模位置进行了铺层补强设计，这就排除了采用上、下半模分别成型，然后二次胶接方法的可能。另外，由于整体性要求，若采用分步固化技术，机身外蒙皮固化粘结后形成内部机身舱腔体，局部位置内蒙皮的铺叠操作难度太大，几乎无法实现，所以针对中机身整体结构，采用共固化技术。同时根据结构特点、材料特性及质量要求等对主要工艺展开研究如下：（1）预浸料铺层及剪口优化技术；（2）蜂窝芯加工及定位技术；（3）蜂窝夹层结构的共固化工艺参数确定。二工艺路线及主要工艺措施

01 工艺流程中机身整体成型工艺采用共固化技术，即分别在上、下半模铺叠外蒙皮；然后铺放胶膜，定位蜂窝芯及预埋件；最后铺叠内蒙皮，合模，固化。主要工艺流程如图3 所示。02 主要工艺措施（1）铺层展开及优化。采用CATIA 软件CPD 模块对中机身铺层进行可制造性分析，发现整层设计的预浸料层在结构突变的位置无法展开，并且纤维角度变化非常大，远远偏离了设计给出的铺层角度，如图4 所示。这是因为中机身型面复杂，而对于复杂曲面上的铺层，进行二维展开时，既要保证铺层能够展开，还要保证展开的铺层与3D 模型上边界一致，往往存在较大的困难。只有当制造可行性分析表明纤维变形在可接受范围内才可以进行铺层展开。所以在对复合材料分层数模进行工艺分析时，对不同位置作为起铺点的纤维角度变化进行分析，找出变形面积最小的铺叠起始位置，再通过铺层拼接及开剪口技术找到最优且满足设计铺层角度公差的工艺设计方案，图5 为经过优化后的铺层展开分析图。（2）蜂窝芯预处理。整个增压舱除了防火墙和翼盒外均使用19.05mm 过拉伸NOMEX蜂窝芯，其主要特点是蜂窝纵向柔性较大，易变形，贴模性好，适合成型曲度较大的零件。此种蜂窝芯的理论外形尺寸为2.44m×0.99m，而增压舱上下两部分的蜂窝芯展开尺寸约4m×2.5m，其尺寸远远超出蜂窝芯的外形尺寸，且蜂窝芯外形复杂，如图6 所示。制造过程中蜂窝芯需要拼接，常规蜂窝芯拼接是将蜂窝按位置要求分块后进行型面铣切，然后拼接。但过拉伸蜂窝芯收缩性较大，采取先铣切后拼接的方式，由于收缩会造成实际拼接时比理论外形小15~20mm，所以研制过程采用拼接胶先将蜂窝芯拼接，同时进行稳定化处理，如图7 所示，然后进行外形铣切，可以把误差控制在±3mm 范围以内，符合设计要求。（3）蜂窝芯及预埋件定位。

为了准确定位蜂窝芯和预埋件，在工装制造过程中就通过数控加工和定位预埋衬套和螺栓，用于定位蜂窝芯定位样板和预埋件。预埋件主要是翼盒、防火墙、舷窗等已固化零件，预埋件与蜂窝芯之间采用填充胶填充，以起到填充、补强和粘接的作用。（4）制袋。

将铺叠完的上、下半模合模，铺叠补强层后进行制袋，由于中机身尺寸大，机身内部闭角多，排袋困难，容易架桥，局部地区由于导气不畅通，造成假真空。通过模拟和试验的方法，确定整体真空袋尺寸，通过制作“子母袋”的方法，将上、下半模整体包覆。另外，采用3/4”的抽气嘴分布于机身内部各处闭角附近，并确保各抽气嘴之间透气层的连续性，避免假真空。图8 为合模后制袋。（5）固化。复合材料结构在升温固化过程中经历复杂的热-化学变化，温度、压力及保温时间等工艺参数的确定对结构成型过程有着重要的影响，最终关联着质量问题。如果工艺参数选择不当，常常使复合材料形成不同类型的缺陷，如分层、孔隙、脱粘等。在中机身的成型过程中，按简单的材料工艺进行固化，即室温升至130℃，保温2h，降温至60℃，结果发现固化保温过程中局部位置温度突变，存在集中放热的现象，如图9 所示，检测发现部分区域存在大面积气孔和疏松现象。分析原因，主要是由于中机身模具是一个一端封闭的结构，且机身模具各部位厚度差别较大，整体温度场均匀性不好，造成成型过程温度场难以保证，直接影响固化质量。为解决这一问题，需进行工艺参数的调整，以材料规范中材料本身的固化参数为基础，通过对典型结构零件固化炉成型工艺研究，采用双台阶固化曲线（见图10），结果表明，在树脂凝胶点87℃保温1.5h（第一台阶），在树脂进行了部分固化反应，释放了一定的固化反应热，这样，能够减小在最终固化温度130℃固化过程中的固化反应热释放，减小了温度场差异，有利于排除挥发分，保证固化度一致性。（6）外形铣切及检测。

中机身的风挡、舷窗、舱门等处采用外形铣切型架及靠模的方式进行铣切，如图11 所示。经无损及型面检测，均能满足设计要求。三结束语

通过对某型公务机中机身整体成型技术的研究，证明了该结构采用蜂窝预处理及定位，上、下模组合成型及共固化工艺的制造方案是可行的。本研究也是对我国通用飞机复合材料主结构整体成型工艺的一次有益探索，提升了我国通用飞机复合材料技术设计和制造水平，对推动我国通用飞机产业的发展具有重要的作用和意义。

第四篇：成型工艺主管岗位职责

成型工艺主管岗位职责

1、工作内容

1.1编制和完善成型车间的管理制度。

1.2编制成型车间工艺文件并监督执行。

1.3与烧成工序沟通，做好成型车间月中排产，转产安排计

划工作

1.4组织成型技术人员对成型工艺技术进行研究提高对生产质量、缺陷进行分析。整改和攻关

1.5负责对模具质量验收工作。

1.6负责产品打板、交板工作。

1.7制订成型车间年终检修计划并组织实施。

1.8对成型车间的生产管理情况、生产工艺执行情况进行工作执导，检查和考核。

第五篇：材料成型工艺

问答题

1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造，哪一种方法制得的吊钩承载能力大？为什么？

2、什么是合金的流动性及充形能力，决定充形能力的主要因数是什么？

3、铸造应力产生的主要原因是什么？有何危害？消除铸造应力的方法有哪些？ 4．试讨论什么是合金的流动性及充形能力？

5.分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围.6.液态金属的凝固特点有那些，其和铸件的结构之间有何相联关系？ 7.什么是合金的流动性及充形能力，提高充形能力的因素有那些？

8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点？他们各有何应用局限性？

9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点，二者各有何适用范围？ 10.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？

11.什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？

12.手工造型、机器造型各有哪些优缺点？适用条件是什么？ 13.从铁-渗碳体相图分析，什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14.铸件的缩孔和缩松是怎么形成的？可采用什么措施防止? 15.什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属？其铸件结构有何特点? 16.何谓冒口，其主要作用是什么？何谓激冷物，其主要作用是什么？ 17.何谓铸造？它有何特点？

18.既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 19．金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性？ 20..冷变形和热变形各有何特点？它们的应用范围如何？

21.提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么？为何选择？ 22.金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象？为什么？ 23.纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？

24．许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序？ 25.模锻时，如何合理确定分模面的位置？ 26.模锻与自由锻有何区别？ 27．板料冲压有哪些特点？主要的冲压工序有哪些？

28.间隙对冲裁件断面质量有何影响？间隙过小会对冲裁产生什么影响？ 29.分析冲裁模与拉深模、弯曲模的凸、凹模有何区别？ 30.何谓超塑性？超塑性成形有何特点？

31、落料与冲孔的主要区别是什么？体现在模具上的区别是什么？

32、比较落料或冲孔与拉深过程凹、凸模结构及间隙Z有何不同？为什么？

33、手工电弧焊与点焊在焊接原理与方法上有何不同？ 34．手工电弧焊原理及特点是什么？

35、产生焊接应力和变形的主要原因是什么，怎样防止或减少应力和变形？

36.试说明焊条牌号J422和J507中字母和数字的含义及其对应的国标型号，并比较它们的应用特点。37.什么是焊接热影响区？低碳钢焊接热影响区内各主要区域的组织和性能如何？从焊接方法和工艺上，能否减小或消灭热影响区？

38.为什么存在焊接残余应力的工件在经过切削加工后往往会产生变形？如何避免？ 39.铸铁焊接性差主要表现在哪些方面？试比较热焊、冷焊法的特点及应用。40.低合金高强度结构钢焊接时，应采取哪些措施防止冷裂纹的产生？ 41.试比较钎焊和胶接的异同点。

42.何谓金属材料的焊接性，其所用的评价方法各有何优缺点？ 43.塑料成形主要采用哪种方法?简述其工艺过程。44.塑料的结晶性与金属有何不同？为什么？

45.塑料注射模具一般由几部分组成？浇注系统的作用是什么？ 46.分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。47.热塑性塑料注射模的基本组成有那些？ 48.橡胶的注射成形与压制成形各有何特点？ 49.什么叫模具，其主要组成有那几部分？

50.粉末冶金成形技术包括哪些内容?它主要适用于哪种情况？

51.粉末压制品为什么在压制后，一定要经过烧结才能达到要求的强度和密度？ 52.粉末冶金工艺生产制品时通常包括哪些工序？

53.为什么金属粉末的流动特性是重要的？

54.为什么粉末冶金零件一般比较小？

55.粉末冶金零件的长宽比是否需要控制？为什么？ 56.为什么粉末冶金零件需要有均匀一致的横截面？

57.怎样用粉末冶金工艺来制造孔隙细小的过滤器？

58.试比较制造粉末冶金零件时使用的烧结温度与各有关材料的熔点？

59.烧结过程中会出现什么现象？

60.怎样用粉末冶金来制造含油轴承？

61.什么是浸渗处理？为什么要使用浸渗处理？

62.采用压制方法生产的粉末冶金制品，有哪些结构工艺性要求？

63.用粉末冶金生产合金零件的成形方法有哪些？

64.试列举粉末冶金工艺的优点。

65.粉末冶金工艺的主要缺点是什么？

66.列举常用的热固性塑料与热塑性塑料，说明两者的主要区别是什么？

67.塑料在粘流态的粘度有何特点？

68.塑料的结晶性与金属有何不同？为什么？

69.热塑性塑料成形工艺性能有哪些？如何控制这些工艺参数？

70.塑料注射模具一般由几部分组成？浇注系统的作用是什么？

71.分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。

72.橡胶材料的主要特点是什么？常用的橡胶种类有哪些？

73.为什么橡胶先要塑炼？成形时硫化的目的是什么？

74.简述橡胶压制成形过程。控制硫化过程的主要条件有哪些？

75.橡胶的注射成形与压制成形各有何特点？

76.陶瓷制品的生产过程是怎样的？

77.陶瓷注浆成形对浆料有何要求？其坯体是如何形成的？该法适于制作何类制品？

78.陶瓷压制成形用坯料为何要采用造粒粉料？压制成形主要有哪几种方法？各有何特点？

79.陶瓷热压注成形采用什么坯料？如何调制？该法在应用上有何特点？

80.复合材料成形工艺有什么特点？

81.复合材料的原材料、成形工艺和制品性能之间存在什么关系？

82.在复合材料成形时，手糊成形为什么被广泛采用？它适合于哪些制品的成形？

83.模压成形工艺按成形方法可分为哪几种？各有何特点？

84.纤维缠绕工艺的特点是什么？适于何类制品的成形？

85.颗粒增强金属基复合材料的成形方法主要有哪些？ 86.选择材料成形方法的原则与依据是什么？请结合实例分析。87.材料选择与成形方法选择之间有何关系？请举例说明。

88.零件所要求的材料使用性能是否是决定其成形方法的唯一因素？简述其理由。

89.轴杆类、盘套类、箱体底座类零件中，分别举出1～2个零件，试分析如何选择毛坯成形方法。90.为什么轴杆类零件一般采用锻造成形，而机架类零件多采用铸造成形？ 91.为什么齿轮多用锻件，而带轮、飞轮多用铸件？ 92.在什么情况下采用焊接方法制造零件毛坯？ 93.举例说明生产批量对毛坯成形方法选择的影响。

94.对于中小批量生产的制品是否适宜用粉末压制法制造？为什么？ 95.还原粉末和雾化粉末的特点是什么？

96.粉末压制制品为什么在压制后，一定要经过烧结才能达到所要求的强度和密度？

97.粉末压制机械零件、硬质合金、陶瓷都是用粉末经压制烧结而成。它们之间有何区别？各适用于哪些制品？

98.硬质合金中的碳化钨和钴各起什么作用？能否用镍、铁代替钴？为什么？ 99.粉末压制件设计的基本原则是什么？为什么要这样规定？

10.试述注射成形、挤出成形、模压成形原理及主要技术参数的正确选用。101.塑料成形特性的内容及应用有哪些？ 102.热塑性塑料注射模的基本组成有哪些？

103.何谓分型面？正确选择分型面对制品品质有哪些影响？

104.热塑性注射模普通浇注系统由哪些部分组成？各个组成部分的作用和设计原则是什么？ 105.注射模成形零件设计包含哪些基本内容？

106.压塑模按凸凹模结构特征分类可分几类？它们各有什么特征？ 107.压塑模的半闭合式凸凹模结构组成、储料槽、排气槽的结构有哪些？ 108.挤出机头的分类及特点有哪些？机头设计的主要内容是什么？

109.塑料制品的结构技术特征包括哪些内容？针对具体的塑料制品，如何分析其技术特征 110.简述影响橡胶注射成形的主要技术因素及注射成形的应用特征。111.压延成形技术能够生产哪些橡胶制品？其生产过程与塑料压延有何异同？ 112.挤出成形在橡胶加工中有何作用？影响挤出成形的主要因素是什么？ 113.橡胶制品的成形特性包括哪些内容？

114．模具的结构一般由哪几部分组成？何谓模具的封闭高度？有何作用？ 115．对模具材料有哪些性能要求？选择模具材料的原则和需要考虑的因素有哪些？ 116．什么是模具寿命？有哪些因素会影响模具寿命？ 117．模具的主要失效形式有哪些？它们的失效机理是什么？ 118．模具制造的特点有哪些？模具的制造一般分为几个阶段？ 119．模具电火花加工的基本原理是什么？它必须满足哪几个基本条件？ 120.如何拟定材料成形方案？

121.材料成形过程与材料的选择有什么关系？ 122.如何考虑材料成形过程的经济性与现实可能性？ 123.如何控制成形件的品质？

124.什么叫做再制造技术？再制造技术的发展趋势如何？ 125.制造技术的主要研究内容是什么？

名词解释

1.液态金属的充型能力

2.铸件的收缩

3.铸件的缩孔和缩松

4.铸件的化学偏析

5.铸造应力

6.低压铸造

7.金属的可锻性

8.体积不变定理

9.最小阻力定律

10.加工硬化

11.落料和冲孔

12.焊接热影响区

13.金属材料的焊接性

14.碳当量ωCE 15.熔化焊接

16.压力焊

17.粉末压制塑料注射成形

18.塑料的流动性

19.注射过程

20.模具基本组成填空题

1．影响金属充型能力的因素有：（）、（）和（）。

2.浇注系统一般是由（），（），（），和（）组成的。3.壁厚不均匀的铸件,薄壁处易呈现（）应力,厚壁处呈现（）应力。

4.粗大厚实的铸件冷却到室温时，铸件的表层呈（）应力，心部呈（）应力。5.铸造应力有()、()、()三种。

6.纯金属或共晶成分的铸造合金在凝固后易产生();结晶温度范围较宽的铸造合金凝固后易产生()。7.铸铁合金从液态到常温经历（）收缩、（）收缩和（）收缩三个阶段;其中（）收缩影响缩孔的形成,（）收缩影响内应力的形成。

8.为防止产生缩孔，通常应该设置（），使铸件实现（）凝固。最后凝固的是（）。9.合金的流动性大小常用（）来衡量,流动性不好时铸件可能产生（）和缺陷。10.浇注位置的选择原则是;（）;分型面的选择原则为:（）。

11.铸件上质量要求较高的面，在浇注时应该尽可能使其处于铸型的（）。12.低压铸造的工作原理与压铸的不同在于（）。

13．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：（）、（）、（）、（）。

14.影响铸铁石墨化的主要因素有（）。

15.球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁（），铸造性能比灰铸铁（）。16.铸件的凝固方式有（）。

17.铸造应力的种类有（），（）和（）。18.浇注系统的作用是（）。

19.常用的铸造合金有（），（）和（）三大类，其中（）应用最广泛。

20.应用最广泛而又最基本的铸造方法是（）铸造，此外还有（）铸造，其中主要包括（），（），（）和（）等。

21.锻造时，对金属进行加热的目的是使金属的（）升高，（）降低，从而有利于锻造。22.最小阻力定律是（）。

23可锻性用金属（）和（）来综合衡量。24.锻件图与零件图比较不同在于（）。

25．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为（）模膛、（）模膛 两大类。26．预锻模膛与终锻模膛不同在于（）。27.金属塑性变形的基本规律有()和()。28.对金属塑性变形影响最明显的是（）。

29.金属的可锻性主要取决于（）和（）两个方面。

30.金属经塑性变形后，其机械性能的变化是（），（）升高，（），（）下降，这种现象称为（）现象。

29.碳钢中含碳量愈多,钢的可锻性愈（）;这是因钢中含碳愈多,钢的（）增高,()变差造成的。30.绘制自由锻件图应考虑的因素有：（）、（）、（）。

31.根据所用设备不同，模锻分为（）模锻，（）模锻，（）模锻和（）模锻。32.由于模锻无法锻出通孔，锻件应留有（）。

33.绘制模锻件图应考虑的因素有：（）、（）、（）、（）。34.锻件坯料质量计算式：（）。

35.板料拉深是使板料变成（）的工序，板料拉深时常见的缺陷是（）和（）。36.表示拉深变形程度大小的物理量是（）。

37.板料冲压的变形工序有（）、（）、（）和（）等。38.板料冲压的基本工序分为（）和（）两大类。39板料冲孔时凸模的尺寸为（），凹模的尺寸为（）。

40板料拉深时,为了避免拉裂,通常在多次拉深工序之间安排（）热处理。

41.钢的焊性主要取决于钢的（）,其中以（）元素影响最大,通常用（）来判断钢的可焊性好坏。42.焊接过程中,对焊件进行局部、不均匀加热,是造成焊接（）和（）的根本原因。43.按组织变化特性,焊接热影响区可分为()、()、()。

44.按照焊接过程的特点焊接方法可分为三大类（）、（）和（）;手弧焊属于（）,电弧焊属于（）。45埋弧自动焊的焊接材料是（）和（），它适宜焊接（）位置，（）焊缝和（）焊缝。

46.埋弧焊可用的焊接电流比手弧焊大得多,所以埋弧焊效率比手弧焊的（）。

47焊接应力产生的原因是（），减小与消除焊接应力的措施有（），（），（）和（）。48.焊接变形的基本形式有（），（），（），（）和（）。49.焊接性包括两方面：（）、（）。

50.中、高碳钢的焊接一般采取的技术措施：（）、（）、（）。51.使用直流电源实施焊条电弧焊时有（）、（）两种接线方法。52.铁碳合金中的含碳量愈高，其焊接性能愈（），为改善某些材料的可焊性，避免焊接开裂，常采用的工艺是焊前（），焊后（）。

53.二氧化碳气体保护焊，由于二氧化碳是氧化性气体，会引起焊缝金属中合金元素的（），因此需要使用（）的焊丝。

54.粉末压制生产技术流程是()、()、()。

3、何谓铸件的浇注位置？其选择原则是什么?浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间

位置。原则：（1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。（2）铸件大平面应朝下。（3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。（4）易缩孔件，应将截面较厚的部分置于上部或侧面，便于安放冒口。

4、金属在锻造前为何要加热？

加热温度为什么不能过高因为加热使原子运动能力增强，很容易进行滑移，因而塑性提高，变形抗力降低，可锻造性明显改善。加热温度过高，会产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷，甚至坯料报废。