2026年《塑料成型工艺与模具设计》-期末考试试卷及答案

2026年《塑料成型工艺与模具设计》—期末考试试卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在括号内。错选、多选或未选均无分。）1.下列塑料中，属于热固性塑料的是（）A.聚乙烯B.聚氯乙烯C.酚醛树脂D.聚丙烯2.成型前对吸湿性塑料进行干燥处理的核心目的是（）A.去除塑料中的水分及低分子挥发物B.提高塑料的流动性C.降低塑料的加工温度D.改变塑料的结晶度3.注塑成型中，塑料熔体在浇注系统中流动时，压力能量损失占比最大的部分是（）A.主流道B.分流道C.浇口D.冷料穴4.下列工艺参数变化中，会导致塑料成型收缩率增大的是（）A.保压压力增大B.保压时间延长C.模具温度升高D.注射压力增大5.大批量生产薄壁透明塑件，对外观要求高，优先选用的浇口类型是（）A.直接浇口B.侧浇口C.点浇口D.扇形浇口6.分型面选择时，为了便于脱模，通常应将塑件带有复杂凸起、嵌件的部分留在动模一侧，核心原因是（）A.动模温度低B.注塑机顶出机构设置在动模C.动模刚度大D.便于排气7.顶出机构设计中，对于深腔薄壁塑件，最不容易造成塑件顶出变形的顶出方式是（）A.推杆顶出B.推管顶出C.脱模板顶出D.气顶顶出8.压缩成型工艺最主要的加工对象是（）A.热塑性塑料B.热固性塑料C.热塑性弹性体D.发泡塑料9.单螺杆挤出成型工艺中，挤出机料筒沿螺杆方向的温度分布规律是（）A.从加料段到机头逐渐升高B.从加料段到机头逐渐降低C.加料段高、均化段低，机头再升高D.加料段低、压缩段降低，均化段再升高10.挤出吹塑成型工艺中，型坯挤出后进行预吹的核心作用是（）A.降低型坯温度B.防止型坯因自重下垂变形，均匀壁厚C.提高型坯强度D.方便夹坯11.斜导柱侧向抽芯机构中，斜导柱的倾斜角α通常设计的最大允许值为（）A.15°B.25°C.35°D.45°12.下列浇口类型中，开模时可自动切断浇口凝料，不需要人工修剪浇口的是（）A.侧浇口B.直接浇口C.潜伏式浇口D.扇形浇口13.对于结晶型塑料，模具冷却温度过低会导致哪种结果（）A.结晶度高，塑件收缩率大B.结晶度低，塑件后续使用过程中尺寸稳定性差C.结晶度高，塑件冲击强度高D.结晶度低，塑件硬度高14.冷流道注塑模具中，设置在主流道末端的冷料穴的核心作用是（）A.储存注塑结束后的多余余料B.储存注塑成型时前锋位置的冷料，避免冷料进入型腔C.调节分流道长度D.降低浇注系统压力损失15.设计组合式注塑模型腔的侧壁厚度时，设计的主要控制依据是（）A.满足强度刚度要求，防止型腔受胀型力作用变形超差B.适配注塑机安装尺寸C.满足塑件表面粗糙度要求D.方便冷却水道布置二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在括号内。错选、多选、少选或未选均无分。）1.影响塑料熔体在注塑模具中流动性的主要因素有（）A.熔体温度B.注射压力C.剪切速率D.浇注系统流道截面尺寸E.塑料的着色剂种类2.分型面选择需要遵循的基本原则包括（）A.便于塑件脱模取出，简化脱模机构B.保证塑件外观质量，避免明显飞边和浇痕C.满足塑件尺寸精度要求，减少分型误差D.便于模具加工制造和型腔排气E.保证浇注系统凝料能够顺利脱模取出3.斜导柱侧向抽芯机构工作过程中，会出现推杆与侧型芯的干涉现象，可有效消除干涉的方法有（）A.增大斜导柱倾斜角B.设计推杆先复位机构C.增加斜导柱长度D.增大复位弹簧预紧力E.将推杆布置在侧型芯水平投影范围之外4.以下成型方法中，属于热塑性塑料大批量生产常用成型方法的有（）A.注塑成型B.挤出成型C.吹塑成型D.压注成型E.压缩成型5.注塑模具冷却系统设计中，影响冷却效率和塑件冷却均匀性的主要因素有（）A.冷却水道的直径大小B.冷却水道管壁与型腔表面的距离C.冷却水的流速D.冷却水的进水温度E.塑件壁厚分布三、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分。请在空格中填入正确答案，错填、不填均无分。）1.按塑料的受热行为和成型特性分类，塑料可分为______和______两大类。2.完整的注塑成型工艺过程主要分为三个阶段，分别是成型前准备、______、______。3.注塑模具中，型腔的作用是成型塑件的______，型芯的作用是成型塑件的______。4.冷流道注塑模具的浇注系统一般由四个部分组成，分别是主流道、______、______和冷料穴。5.单螺杆挤出机的螺杆沿长度方向分为三个功能段，分别是加料段、______、______。四、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。）1.简述注塑成型中塑料产生成型收缩的主要原因，以及影响收缩率大小的主要因素。2.简述点浇口的优缺点及适用场合。3.为什么分型面设计时，一般优先将塑件留在动模一侧？4.简述压缩成型和压注成型的主要区别。五、综合应用题（本大题共2小题，第1小题10分，第2小题11分，共21分。）1.现有一开式组合矩形型腔，用于生产矩形塑件，塑件型腔对应的平均名义尺寸为：长Ls=250mm，宽Bs=150mm，深度Hs=60mm，所用塑料材料的平均成型收缩率S=0.8%，塑件精度为GB/T14486-2008MT3级，查表得长度公差ΔL=1.0mm，宽度公差ΔB=0.8mm，深度公差ΔH=0.6mm，按模具设计常规要求，型腔尺寸偏差取塑件公差的1/3，为正偏差，采用平均收缩率法计算型腔各尺寸的名义尺寸和偏差。2.某日用品生产企业需要大批量生产ABS材质的矿泉水桶提手，提手整体形状为长条形，两端带圆形安装通孔，整体外形尺寸为150mm×30mm×5mm，壁厚均匀，要求提手外表面无可见浇口痕迹，尺寸精度稳定，满足10万件以上的批量生产要求。请回答以下问题：（1）选择合适的成型工艺和模具类型，说明理由；（4分）（2）选择合适的浇口类型，说明选择理由；（4分）（3）确定分型面的位置，说明选择理由；（3分）参考答案一、单项选择题1.C解析：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯均为可反复熔融成型的热塑性塑料，酚醛树脂是典型的热固性塑料，受热后发生交联固化反应，成型后无法再次熔融加工，因此选C。2.A解析：吸湿性塑料（如PA、PC等）在存放过程中会吸收空气中的水分，成型过程中水分在高温料筒中汽化，会导致塑件产生银纹、气泡、凹陷等缺陷，低分子挥发物也会影响塑件性能，因此干燥处理的核心目的是去除水分和低分子挥发物，避免塑件缺陷，因此选A。3.C解析：浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，熔体流过浇口时流速快、剪切阻力大，因此压力损失和能量损耗占比最大，同时剪切产生的热量还可以提高熔体温度，改善流动性，因此选C。4.C解析：模具温度升高，塑料冷却速率减慢，熔体冷却过程中的体积收缩更充分，因此成型收缩率增大；保压压力增大、保压时间延长、注射压力增大都会让更多熔体补入型腔，减少收缩，使收缩率降低，因此选C。5.C解析：点浇口截面尺寸小，开模时可自动拉断凝料，浇口残痕极小，几乎不影响塑件外观，流动性好，适合薄壁透明塑件，同时适合大批量自动化生产，因此优先选用点浇口，选C。6.B解析：常规注塑机的顶出脱模机构都设置在动模板一侧，只有将塑件留在动模侧，才能直接利用注塑机的顶出力驱动模具顶出机构脱模，不需要在定模侧设计复杂的脱模机构，简化模具结构，因此选B。7.C解析：深腔薄壁塑件刚度低，局部顶出容易产生顶裂、变形，脱模板顶出是整个端面均匀受力，受力均匀，不容易产生变形，因此是深腔薄壁塑件最合适的顶出方式，选C。8.B解析：压缩成型是将塑料放入型腔，加热加压使其固化成型，工艺特点适合热固性塑料的交联固化反应，虽然也可以加工热塑性塑料，但生产效率低，因此核心加工对象是热固性塑料，选B。9.A解析：挤出成型过程中，塑料需要从固态颗粒逐步熔融成为均匀熔体，因此料筒温度从加料段到机头逐步升高，保证塑料逐步熔融，熔体稳定挤出，因此选A。10.B解析：挤出型坯后，型坯为熔融状态，会因为自身重力发生下垂，导致型坯下部壁厚变大，上部壁厚变小，预吹可以让型坯提前张开，支撑型坯防止下垂，保证型坯壁厚均匀，因此选B。11.B解析：斜导柱倾斜角越大，相同抽芯距离下斜导柱长度越短，但倾斜角过大会导致开模抽芯力急剧增大，模具受力变差，因此常规设计中倾斜角最大不超过25°，一般设计为10°~20°，因此选B。12.C解析：潜伏式浇口的浇道潜伏在分型面或塑件内侧，开模时利用开模力可以自动切断浇口凝料，不需要人工修剪，适合自动化生产，因此选C。13.B解析：模具温度低，塑料冷却速度快，结晶型塑料分子链没有足够的时间规整排列结晶，因此结晶度低，塑件成型后，在使用过程中会继续结晶，导致尺寸缓慢变化，尺寸稳定性变差，因此选B。14.B解析：注塑成型开模后，喷嘴前端接触空气的熔体会提前冷却，成为温度较低的冷料，下次注塑时冷料会作为前锋熔体进入型腔，导致塑件产生冷斑、缺陷，因此冷料穴的核心作用是储存前锋冷料，避免冷料进入型腔，因此选B。15.A解析：注塑成型时，型腔内的熔体会产生很大的胀型力，会使型腔侧壁向外变形，如果变形量超过允许值，会导致塑件尺寸超差，甚至模具开裂，因此设计侧壁厚度的核心控制依据是强度和刚度要求，防止变形超差，因此选A。二、多项选择题1.ABCD解析：熔体温度升高、注射压力增大、剪切速率增大、流道截面尺寸变大都会提高熔体流动性，着色剂只是改变塑料颜色，不会影响熔体的流动特性，因此E不选，正确选项为ABCD。2.ABCDE解析：以上五项均为分型面设计需要遵循的基本原则，设计时需要根据塑件要求综合兼顾各原则，因此全选。3.BE解析：干涉现象是指合模复位时，推杆还没有复位到原位，侧型芯已经复位，导致推杆和侧型芯碰撞，消除干涉的核心方法有两种：一是从设计根源避免，将推杆布置在侧型芯投影范围之外，不会发生碰撞；二是如果推杆必须布置在投影范围内，采用推杆先复位机构，保证合模时推杆先复位，侧型芯再复位，避免碰撞，因此正确选项为BE。4.ABCD解析：注塑、挤出、吹塑都是热塑性塑料大批量生产的常用成型方法，压注成型也可用于热塑性塑料加工，压缩成型主要用于热固性塑料，因此正确选项为ABCD。5.ABCDE解析：冷却水道直径越大、距离型腔越近，冷却面积越大，冷却效率越高；冷却水流量流速越大、进水温度越低，换热效率越高，冷却效果越好；塑件壁厚不同需要的冷却量不同，壁厚分布会影响冷却均匀性，因此五项全选。三、填空题1.热塑性塑料；热固性塑料2.注塑充模成型；塑件后处理3.外表面；内表面4.分流道；浇口5.压缩段；均化段四、简答题1.答：塑料成型收缩产生的主要原因有三点：（1）塑料具有热胀冷缩的物理特性，成型完成后，塑料从熔融加工温度冷却到室温，体积会发生明显收缩；（2分）（2）结晶型塑料成型过程中会发生结晶转变，分子链从无序缠绕变为规整排列，比体积减小，导致体积收缩；（2分）（3）成型过程中熔体内部会残留内应力，脱模后内应力逐渐释放，也会引起塑件尺寸收缩变化。影响收缩率大小的主要因素包括塑料品种、成型工艺参数、塑件结构壁厚、模具浇口尺寸等。（2分）2.答：点浇口的优点：（1）熔体流经点浇口时剪切速率大，剪切生热多，可有效降低熔体粘度，提高流动性，适合成型薄壁塑件；（1分）（2）开模时可自动拉断凝料，浇口残痕极小，对塑件外观影响小，适合自动化生产；（1分）（3）多型腔成型时，可单独调整每个点浇口的尺寸，平衡各个型腔的充模时间，保证成型质量一致；（1分）缺点：（1）浇口截面小，流动阻力大，不适合厚壁塑件和高粘度塑料；（1分）（2）需要采用三板式双分型面模具，结构复杂，加工成本高，不适合小批量生产；（1分）适用场合：主要用于大批量生产的中小型薄壁塑件，对外观要求较高的塑件。（1分）3.答：优先将塑件留在动模一侧的原因主要有三点：（1）常规注塑机的顶出脱模机构统一设置在动模侧，只有塑件留在动模，才能直接利用注塑机的顶出力脱模，不需要在定模侧设计复杂的脱模机构，大幅简化模具结构，降低模具制造成本；（2分）（2）开模时动模随动模板移动，塑件留在动模可以利用开模力顺利脱离定模型腔，如果塑件留在定模，定模没有开模拉力，脱模难度大，容易出现卡模故障；（2分）（3）动模侧的安装空间充足，更容易布置各类顶出机构，适应复杂形状塑件的脱模要求，脱模可靠性更高。（2分）4.答：压缩成型和压注成型的主要区别有四点：（1）模具结构不同：压缩成型的加料腔就是型腔本身，不需要单独设置加料腔；压注成型的加料腔单独设置在型腔之外，与型腔分开；（2分）（2）成型充模过程不同：压缩成型是将塑料直接加入打开的型腔中，闭模过程中塑料逐渐熔融充满型腔；压注成型是先将塑料加入单独的预热加料腔中熔融，再通过压力将熔体压入已经闭合的型腔中固化成型；（2分）（3）适用塑件不同：压缩成型适合形状简单、尺寸较大、精度要求低的塑件，难以成型形状复杂、嵌件多、薄壁长流程的塑件；压注成型可以成型形状复杂、嵌件多、精度要求高的薄壁塑件；（1分）（4）塑件性能不同：压注成型中塑料充分流动，填料取向均匀，塑件的密度更高，收缩率更小，尺寸精度更高；压缩成型的收缩率更大，精度更低。（1分）五、综合应用题1.解：型腔尺寸采用平均收缩率法计算，公式为：型腔名义尺寸Lm=Ls(1+S)0.5Δ，型腔偏差为+Δ/3，其中Ls为塑件的名义尺寸，S为平均收缩率，Δ为塑件公差。（2分）（1）计算型腔长度尺寸：已知Ls=250mm，S=0.8%=0.008，ΔL=1.0mm代入公式得：Lm=250×(1+0.008)0.5×1.0=2520.5=251.5mm偏差为+ΔL/3=+1.0/3≈+0.33mm，因此型腔长度尺寸为251.5+0.33mm。（3分）（2）计算型腔宽度尺寸：已知Ls=150mm，ΔB=0.8mm代入公式得：Bm=150×(1+0.008)0.5×0.8=151.2