2025年注塑技术知识竞赛试题及答案

2025年注塑技术知识竞赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下哪种塑料属于非结晶性塑料？A.聚乙烯（PE）B.聚丙烯（PP）C.聚碳酸酯（PC）D.尼龙（PA）答案：C2.注塑机的锁模力计算公式为：锁模力（kN）=制品投影面积（cm²）×模腔平均压力（MPa）×安全系数。若某制品投影面积为300cm²，模腔压力取40MPa，安全系数1.2，则所需锁模力约为？A.1440kNB.1200kNC.1680kND.1800kN答案：A（计算：300×40×1.2=144000N=1440kN）3.注塑过程中，保压阶段的主要作用是？A.防止熔体倒流B.提高注射速度C.降低模具温度D.增加塑料流动性答案：A4.以下哪种工艺参数调整可有效减少制品收缩率？A.降低注射压力B.缩短保压时间C.提高模具温度D.减少冷却时间答案：C（模具温度升高可延缓熔体冷却，减少因冷却不均导致的收缩）5.全电动注塑机相比传统液压注塑机的最大优势是？A.成本更低B.节能性更好C.锁模力更大D.适用于高温塑料答案：B（全电动注塑机通过伺服电机驱动，能耗比液压机低30%-50%）6.生物基可降解塑料PLA（聚乳酸）注塑时，熔体温度通常控制在？A.120-150℃B.180-220℃C.250-280℃D.300-330℃答案：B（PLA热稳定性较差，过高温度会导致降解，典型加工温度180-220℃）7.注塑模具中，主流道衬套的锥度一般设计为？A.1°-2°B.3°-5°C.6°-8°D.9°-10°答案：B（主流道需便于脱模，锥度通常3°-5°，过大影响熔体流动，过小易粘模）8.制品出现“飞边”（毛边）的主要原因可能是？A.注射压力过低B.锁模力不足C.冷却时间过长D.塑料干燥不充分答案：B（锁模力不足时，模具无法完全闭合，熔体从分型面溢出形成飞边）9.以下哪种塑料需严格控制干燥工艺，否则易在注塑时产生水解？A.ABSB.PCC.PED.PP答案：B（PC含有酯基，吸湿性强，未干燥会导致高温下水解，制品出现银丝或脆化）10.注塑机射胶量的选择应满足：制品质量（含流道）≤注塑机最大射胶量的？A.50%B.70%C.90%D.100%答案：B（为保证塑化均匀，通常不超过最大射胶量的70%-80%）11.模具冷却系统中，冷却水的流速一般控制在？A.0.1-0.5m/sB.1-3m/sC.5-8m/sD.10m/s以上答案：B（流速过低冷却效率差，过高增加能耗，1-3m/s为常用范围）12.热流道模具相比冷流道模具的主要缺点是？A.制品残余应力大B.材料利用率低C.维修成本高D.成型周期长答案：C（热流道系统结构复杂，加热元件和温控装置维护成本较高）13.注塑工艺中，“背压”是指？A.注射时螺杆头部的压力B.螺杆旋转塑化时前端熔体的压力C.模具分型面的压力D.保压阶段的压力答案：B（背压通过调节螺杆后退阻力控制，影响塑化质量和气体排出）14.制品“翘曲”的主要原因是？A.模具温度均匀B.冷却时间过长C.分子取向不一致D.注射速度过慢答案：C（注塑过程中熔体流动方向与垂直方向分子取向差异导致内应力，冷却后翘曲）15.以下哪种检测方法可用于评估塑料的熔体流动速率（MFR）？A.维卡软化点测试B.熔融指数仪测试C.邵氏硬度测试D.拉伸强度测试答案：B（MFR通过熔融指数仪在规定温度、负荷下测量熔体流出量）16.双色注塑中，第二射的材料需满足的关键条件是？A.密度大于第一射材料B.与第一射材料有良好的粘结性C.熔体温度低于第一射材料D.收缩率小于第一射材料答案：B（两种材料需相容，否则易分层）17.注塑机的“射胶速率”主要影响？A.制品尺寸精度B.熔体填充速度和剪切生热C.模具使用寿命D.塑料干燥效果答案：B（射胶速率过快可能导致剪切过热降解，过慢可能导致短射）18.对于薄壁制品（壁厚<1mm），注塑时应优先选择？A.低注射压力B.高注射速度C.长冷却时间D.低模具温度答案：B（薄壁填充阻力大，需高注射速度确保熔体及时填满型腔）19.以下哪种塑料属于热固性塑料？A.聚苯乙烯（PS）B.环氧树脂（EP）C.聚甲醛（POM）D.聚氯乙烯（PVC）答案：B（热固性塑料加热固化后不可再熔融，EP为典型代表）20.模具排气不良会导致的制品缺陷是？A.缩水B.熔接痕C.烧焦D.飞边答案：C（气体无法排出，被压缩升温导致塑料烧焦）二、填空题（每题2分，共30分）1.注塑成型的四大要素是：塑料材料、注塑机、模具、__________。答案：成型工艺2.塑料的收缩率分为__________收缩率和后收缩率。答案：成型3.注塑机的合模系统主要由模板、拉杆、__________和锁模机构组成。答案：合模油缸（或伺服电机，全电动机型）4.热塑性塑料的加工温度需高于其__________温度（非结晶塑料为玻璃化转变温度）。答案：熔点（结晶塑料）5.模具温度过高会导致制品冷却时间__________，生产效率降低。答案：延长6.注塑工艺中，“一级注射”主要用于__________，“二级注射”主要用于补缩。答案：快速填充型腔7.塑料的吸湿性可分为非吸湿性、弱吸湿性和__________，加工前需根据吸湿性调整干燥工艺。答案：强吸湿性8.注塑模具中，__________的作用是将熔体从主流道分配到各型腔，常见形式有平衡式和非平衡式。答案：分流道9.全电动注塑机的驱动方式为__________，相比液压机更清洁、精确。答案：伺服电机10.制品“银纹”缺陷的常见原因是塑料__________或熔体中混入空气。答案：未充分干燥11.注塑机的“射胶量”是指螺杆在__________时所能射出的最大熔体体积（或质量）。答案：最大行程12.模具冷却时间的计算需考虑塑料的热传导率、制品壁厚和__________。答案：模具温度13.热流道系统按加热方式可分为外加热式和__________。答案：内加热式14.注塑工艺参数优化的常用方法有正交试验法、__________和数值模拟法（如Moldflow）。答案：响应面法15.生物降解塑料PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯）的主要优点是__________和良好的加工性能。答案：高柔韧性（或与PLA相容性好）三、简答题（每题5分，共40分）1.简述热塑性塑料与热固性塑料在注塑成型中的主要差异。答案：热塑性塑料加热熔融、冷却固化，可反复加工；注塑时需控制熔体温度和冷却速率，模具无需加热固化。热固性塑料需在模具中加热发生交联反应固化，成型后不可再熔融；模具需加热（120-200℃），成型周期包含固化时间，需控制交联程度避免过熟或欠熟。2.分析注塑制品“短射”（未注满）的可能原因及解决措施。答案：原因：注射压力/速度不足；熔体温度过低（流动性差）；模具温度过低；浇口/流道尺寸过小；塑料干燥不充分（气体阻碍填充）；制品壁厚过薄或结构复杂（如长流程）。解决措施：提高注射压力/速度；升高料筒温度（需避免降解）；升高模具温度；扩大浇口/流道尺寸；加强塑料干燥；优化制品结构（如增加工艺筋）。3.模具冷却系统设计需遵循哪些原则？答案：①冷却通道尽量靠近型腔表面，提高冷却效率；②冷却回路布局对称，确保模具温度均匀；③冷却水流动方向与熔体流动方向相反（逆流冷却），提升热交换效率；④冷却通道直径适中（通常8-12mm），避免流速过低或过高；⑤避免冷却通道穿过模具受力部位（如分型面、顶针孔），防止模具变形；⑥对于壁厚不均的制品，厚壁处增加冷却回路密度或使用铍铜等高导热材料镶件。4.如何通过调整工艺参数减少制品的内应力？答案：①降低注射压力和保压压力，减少熔体压缩产生的应力；②适当提高模具温度（延长熔体流动时间，缓解分子取向）；③延长保压时间（使熔体充分补缩，减少因收缩不均产生的应力）；④降低冷却速率（缓慢冷却使分子有时间松弛）；⑤采用多级注射（先快速填充再低速补缩，减少剪切应力）。5.简述全电动注塑机的工作原理及适用场景。答案：工作原理：通过伺服电机驱动螺杆旋转（塑化）、螺杆前进（注射）、模板开合（锁模），取代传统液压系统的油缸驱动。适用场景：高精度制品（如电子连接器、光学器件），需清洁生产环境（医疗、食品包装），小批量多品种生产（快速换模、参数调整），以及对能耗敏感的场景（需降低运行成本）。6.分析注塑过程中“熔接痕”产生的原因及改善方法。答案：原因：熔体在型腔中分流后重新汇合，界面处温度降低，分子链扩散不足，结合力弱。常见于多浇口、制品有孔/筋结构处。改善方法：①提高熔体温度（增强流动性，汇合时温度更高）；②提高模具温度（延缓熔体冷却，增加分子扩散时间）；③调整注射速度（高速注射减少分流前沿冷却）；④优化浇口位置（使熔接痕位于非关键区域）；⑤在熔接痕位置增加排气槽（排出气体，减少氧化）；⑥加入成核剂或增容剂（改善材料相容性）。7.如何选择注塑机的锁模力？答案：①计算制品（含流道）在模具分型面上的投影面积A（cm²）；②确定模腔平均压力P（MPa，通常热塑性塑料20-80MPa，精密制品取高值）；③锁模力F（kN）=A×P×安全系数（1.1-1.3）；④选择注塑机的额定锁模力≥计算值，同时考虑模具尺寸（模板间距、拉杆间距）是否匹配。8.生物基塑料注塑时需注意哪些特殊工艺要点？答案：①干燥工艺：多数生物基塑料（如PLA、PBAT）吸湿性强，需在80-120℃下干燥4-6小时（露点<-40℃），避免水解；②熔体温度：严格控制（如PLA<230℃），防止热降解（颜色变黄、分子量下降）；③模具温度：适当降低（30-60℃），避免制品粘模（生物基塑料表面能较低）；④冷却时间：缩短（生物基塑料结晶速率慢，过久冷却易导致后收缩）；⑤设备清洁：换料时需彻底清洗料筒（残留传统塑料可能污染生物基材料）；⑥排气设计：生物基塑料降解时易产生气体，模具需增加排气槽（深度0.01-0.03mm）。四、综合分析题（每题10分，共30分）1.某企业采用ABS塑料生产手机外壳（壁厚2mm，投影面积200cm²），注塑后发现制品表面出现大量“银丝”缺陷，且局部区域有烧焦痕迹。请分析可能原因，并提出3条以上解决措施。答案：可能原因：①ABS干燥不充分（ABS吸湿性约0.2-0.4%，未干燥导致水分在高温下汽化形成银丝）；②注射速度过快（熔体高速流动与模具摩擦生热，局部温度过高导致烧焦）；③模具排气不良（气体无法排出，被压缩升温烧焦塑料）；④料筒温度过高（ABS分解产生挥发性气体，形成银丝）；⑤螺杆背压过低（塑化时气体未充分排出）。解决措施：①加强ABS干燥（80-90℃干燥4-6小时，露点<-30℃）；②降低注射速度（分阶段注射，填充阶段低速，保压阶段适当提高）；③在烧焦位置增加排气槽（深度0.02-0.04mm，宽度5-10mm）；④降低料筒温度（ABS加工温度通常210-250℃，可尝试降低10-15℃）；⑤提高螺杆背压（5-10MPa，促进气体排出）。2.某模具采用冷流道设计，生产PP制品（收缩率1.5%），但制品尺寸不稳定（部分批次偏大，部分偏小）。请从工艺和模具角度分析可能原因，并提出改进方案。答案：工艺角度：①注射压力波动（液压系统压力不稳定，导致补缩量不一致）；②保压时间不足（熔体冷却收缩时未及时补料，收缩率波动）；③模具温度波动（冷却水温变化导致模具温度不均，影响收缩率）；④料筒温度波动（塑化不均，熔体密度变化）。模具角度：①流道设计不平衡（各型腔填充时间不同，收缩率差异）；②浇口尺寸过小（剪切速率高，分子取向不一致，冷却后收缩差异）；③模具冷却回路布局不合理（局部冷却过快/过慢，导致收缩不均）；④顶出机构卡滞（顶出时制品变形，尺寸偏差）。改进方案：①稳定注塑机压力（定期校准液压系统）；②延长保压时间（通过短射试验确定最佳保压时间）；③增加模具温度控制（使用水温机，精度±2℃）；④