塑料模具制造与设计师技能资格知识考试题(附答案)

塑料模具制造与设计师技能资格知识考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.塑料模具分型面选择时，优先考虑将塑件的主要外观面放在（）A.定模侧B.动模侧C.任意侧D.分型面处答案：A2.热流道模具中，主流道喷嘴与分流道板的连接方式通常采用（）A.螺栓固定B.弹簧预紧C.焊接D.过盈配合答案：B3.对于收缩率较大的ABS塑料（收缩率约0.5%-0.7%），设计模具型腔尺寸时应采用（）A.平均收缩率计算B.最小收缩率计算C.最大收缩率计算D.经验值估算答案：A4.以下哪种浇口形式最适合薄壁平板类塑件（）A.侧浇口B.点浇口C.潜伏式浇口D.扇形浇口答案：D5.模具顶出系统设计中，推管顶出适用于（）A.深孔类塑件B.薄壁塑件C.大型平板塑件D.带凸台塑件答案：A6.塑料模具材料选用时，对于高精度、长寿命模具，型腔材料通常优先选择（）A.45钢B.20CrC.718H预硬钢D.灰铸铁答案：C7.注射成型时，塑件出现“缩水”缺陷的主要原因是（）A.注射压力过高B.保压时间不足C.模具温度过低D.材料流动性差答案：B8.模具冷却系统设计中，冷却水孔与型腔壁的距离一般应控制在（）A.1-3mmB.5-10mmC.15-20mmD.25-30mm答案：C9.以下哪种塑料属于热固性塑料（）A.PPB.POMC.EP（环氧树脂）D.PC答案：C10.模具装配后，合模时动定模的配合间隙应控制在（）A.0.01-0.03mmB.0.05-0.1mmC.0.1-0.2mmD.0.2-0.5mm答案：A二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.分型面必须为平面，不能设计成曲面或阶梯面。（）答案：×2.热塑性塑料在成型过程中会发生不可逆的化学交联反应。（）答案：×3.模具型腔数的确定需综合考虑塑件尺寸、注射机锁模力及生产效率。（）答案：√4.脱模斜度越大越好，可避免塑件脱模时拉伤。（）答案：×（注：斜度过大会影响塑件尺寸精度）5.冷料穴的作用是储存注射开始时前端温度较低的塑料，防止进入型腔形成冷料斑。（）答案：√6.模具导向系统（导柱导套）的配合精度一般为H7/f7。（）答案：√7.对于透明塑件（如PMMA），浇口应避免设计在外观面，且需抛光处理。（）答案：√8.模具钢材的硬度越高，耐磨性越好，因此所有模具零件都应选择高硬度材料。（）答案：×（注：需兼顾韧性，避免断裂）9.注射成型时，模具温度过高会导致塑件收缩增大，冷却时间延长。（）答案：√10.模具试模时，若塑件出现飞边，可能是锁模力不足或分型面贴合不紧密。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述塑料模具设计中“基准统一原则”的含义及应用场景。答案：基准统一原则指模具设计中，塑件的尺寸基准、模具的加工基准与装配基准应尽量一致。应用场景包括：①塑件尺寸标注基准与模具型腔加工基准一致，避免累积误差；②动定模分型面基准与注射机安装基准一致，确保合模精度；③顶出系统的顶出基准与塑件脱模受力点一致，防止变形。2.列举热流道模具的3个主要优点及1个主要缺点。答案：优点：①无料柄，材料利用率高（可达95%以上）；②缩短成型周期（无需冷却料柄）；③改善塑件质量（减少压力损失，提高填充均匀性）；④可实现多浇口精确控制。缺点：初始投资高，维护复杂（需控制热流道温度，故障排查难度大）。3.分析塑件“缺料”缺陷的可能原因及对应的模具设计改进措施。答案：可能原因：①浇口尺寸过小，熔体流动阻力大；②流道过长或截面过窄，压力损失大；③模具排气不良，熔体无法充满型腔；④塑件壁厚过薄（小于材料流动极限）。改进措施：①增大浇口尺寸（如将点浇口直径从0.8mm增至1.2mm）；②缩短流道长度或增大流道截面（如将圆形流道直径从6mm增至8mm）；③增设排气槽（深度0.02-0.03mm，宽度5-10mm）；④局部加厚塑件壁厚（如从1.0mm增至1.2mm）。4.简述模具型芯（凸模）设计时需考虑的关键因素。答案：关键因素包括：①塑件结构：型芯形状需与塑件内表面匹配，避免倒凹（需设计侧抽芯机构）；②脱模斜度：根据塑料收缩率（如ABS取0.5°-1°）设计，防止脱模卡滞；③强度与刚度：型芯受熔体压力易变形，需通过加强筋或增大截面（如将圆形型芯改为方形）提高刚性；④冷却：型芯需设计冷却水道（如螺旋形或隔板式），确保均匀冷却；⑤加工工艺：避免深窄槽（影响刀具可达性），优先选择可数控加工的结构。5.说明塑料模具制造中“配作”工艺的定义及常用场景。答案：配作指以一个零件为基准，加工另一个与之配合的零件，确保配合精度。常用场景：①导柱与导套的配合（以导柱尺寸配作导套孔）；②滑块与滑槽的配合（以滑块尺寸配作滑槽）；③斜导柱与滑块斜孔的配合（以斜导柱角度配作滑块斜孔）；④顶杆与顶杆孔的配合（以顶杆直径配作模板孔）。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某公司需开发一款薄壁手机外壳（材料为PC+ABS，壁厚0.8mm，外观面要求无浇口痕迹、无缩水），请从模具设计角度分析关键技术要点。答案：关键技术要点如下：（1）分型面设计：选择塑件最大截面处（通常为外壳边缘），避免外观面（A面）出现分型线；采用曲面分型或阶梯分型，增强合模密封性，防止飞边。（2）浇口设计：选用潜伏式浇口（进胶点隐藏在外壳内侧面非外观区域），浇口直径0.8-1.0mm，避免拉断残留；或采用热流道针阀式浇口（浇口痕迹小，可精准控制开闭）。（3）冷却系统：因壁厚薄（0.8mm），需快速均匀冷却。型腔、型芯均设计密集的随形冷却水道（与塑件表面距离3-5mm），采用铜合金镶件或3D打印冷却管路，提高冷却效率（模具温度控制在60-80℃）。（4）脱模系统：采用扁顶针或气辅顶出，顶针分布在加强筋或非外观面，避免顶白；脱模斜度取1°-1.5°（PC+ABS收缩率约0.5%），防止脱模时拉伤。（5）排气设计：在型腔末端（如外壳角落）开设微排气槽（深度0.01-0.02mm，宽度10-15mm），或使用透气钢（如PM-35）镶件，避免困气导致缺料或烧焦。（6）材料选择：型腔、型芯采用S136H镜面钢（硬度HRC38-42），表面抛光至Ra0.025μm，满足外观面高光要求；热流道系统选用高精度针阀式喷嘴（如Mold-Masters），确保浇口无残留。2.某模具试模时，塑件（材料为PP）出现“翘曲变形”缺陷，经检测塑件各部位收缩率差异达1.2%（PP正常收缩率1.0%-2.5%），请分析可能的模具设计原因及解决措施。答案：可能的模具设计原因及解决措施：（1）冷却不均匀：模具冷却水道布局不合理（如一侧水道间距过大），导致塑件局部冷却速度差异大（如外壳左侧冷却快，右侧冷却慢）。解决措施：优化冷却系统，增加右侧水道密度（间距从25mm减至20mm），或在冷却慢区域增设隔水板（改变水流方向），确保各区域温差≤5℃。（2）浇口位置不对称：浇口集中在塑件一侧，导致熔体流动方向收缩率大于垂直方向（PP为结晶型塑料，分子取向明显）。解决措施：采用中心浇口或对称分布浇口（如2点对称侧浇口），使熔体流动平衡，减少取向差异。（3）顶出不平衡：顶针分布不均（如仅在左侧设置顶针），顶出时塑件受力不均导致变形。解决措施：增加右侧顶针数量（如从2根增至4根），顶针位置避开高应力区（如加强筋根部），采用同步顶出机构（如顶板+导向杆）。（4）模具刚度不足：动模支撑板厚度不够（如厚度15mm），注射时受压力变形，导致型腔尺寸不稳定。解决措施：加厚支撑板（增至25mm）或增设支撑柱（直径30mm，间距150mm），提高模具整体刚性。（5）排气不良：局部区域排气不畅，熔体填充压力不均，导致收缩差异。解决措施：在收缩率大的区域（如右侧边缘）增设排气槽（深度0.03mm），或使用透气钢镶件，降低填充压力波动。五、实操题（20分）根据下图（假设为某充电器外壳塑件图，材料为PA66+30%GF，壁厚2.0mm，内表面有2个深度3mm的侧凹），完成以下任务：（1）绘制模具结构草图（标注分型面、侧抽芯机构、浇口位置、顶出系统）；（2）说明侧抽芯机构的设计依据（包括抽芯距离、抽芯力计算、驱动方式选择）。答案要点：（1）模具结构草图：-分型面：选择塑件最大外轮廓处（外壳边缘），为平面分型；-侧抽芯机构：2个侧凹位于内表面，采用斜导柱驱动滑块抽芯，滑块安装在动模侧；-浇口位置：采用侧浇口，设置在外壳非外观面（底部边缘），浇口宽度4mm，厚度0.8mm；-顶出系统：采用推板顶出（避免顶针在外观面留下痕迹），推板与塑件接触面积≥80%。（2）侧抽芯机构设计依据：-抽芯距离：侧凹深度3mm，安全距离取2mm，总抽芯距离L=3+2=5mm；-抽芯力计算：PA66+30%GF的脱模阻力F=μ×A×P（μ为摩擦系数0.3，A为侧凹面积=π