2026年塑料成型工艺及模具设计考试题库及答案

2026年塑料成型工艺及模具设计考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种塑料属于热固性塑料？A.聚乙烯（PE）B.酚醛树脂（PF）C.聚丙烯（PP）D.聚苯乙烯（PS）答案：B2.注射成型中，保压阶段的主要作用是？A.防止熔体倒流B.提高熔体流动性C.降低模具温度D.增加塑件表面光泽答案：A3.挤出成型模具中，机头的核心作用是？A.混合塑料熔体B.赋予塑件最终截面形状C.冷却固化塑件D.提高熔体压力答案：B4.压制成型工艺适用于以下哪种塑件？A.薄壁复杂结构件B.大型平板类塑件C.高精度齿轮D.透明光学镜片答案：B5.塑料的熔体流动速率（MFR）越大，表明其？A.流动性越差B.热稳定性越好C.收缩率越小D.流动性越好答案：D6.模具分型面选择时，优先考虑将塑件留在？A.定模侧B.动模侧C.定模和动模对称分布D.任意一侧均可答案：B7.注射模浇注系统中，主流道的锥度通常为？A.1°~3°B.5°~7°C.8°~10°D.12°~15°答案：A8.以下哪种冷却介质在模具冷却系统中换热效率最高？A.空气B.常温水C.冷冻水（0~5℃）D.油答案：C9.塑件出现“缩孔”缺陷的主要原因是？A.注射压力过高B.冷却时间过短C.熔体填充不足D.厚壁处补缩不充分答案：D10.热流道模具与普通流道模具相比，最显著的优势是？A.降低材料损耗B.简化模具结构C.缩短成型周期D.提高塑件精度答案：A二、填空题（每空1分，共15分）1.塑料按合成树脂的分子结构可分为_________塑料和_________塑料两大类。答案：热塑性；热固性2.注射成型的主要工艺参数包括_________、_________和_________。答案：温度；压力；时间3.模具的导向机构通常由_________和_________组成，其作用是保证动定模合模时的_________。答案：导柱；导套；准确性4.挤出成型中，螺杆的三段结构分别为_________段、_________段和_________段。答案：加料；压缩；计量5.塑件的收缩分为_________收缩和_________收缩，其中_________收缩是导致尺寸偏差的主要因素。答案：自由；受阻；受阻三、简答题（每题6分，共30分）1.简述注射模分型面选择的基本原则。答案：（1）确保塑件能顺利脱模，优先将塑件留在动模侧；（2）尽量不影响塑件外观，避免分型面痕迹出现在关键表面；（3）便于模具加工，简化型芯、型腔制造；（4）有利于排气，分型面可作为气体排出通道；（5）考虑塑件精度，避免高精度尺寸跨分型面分布。2.分析压制成型与注射成型的主要区别。答案：（1）成型原理：压制成型是将塑料直接放入模腔，通过加热加压固化；注射成型是将熔体通过浇注系统注入模腔。（2）模具结构：压模无浇注系统，结构简单；注射模需设计浇注系统，结构复杂。（3）适用材料：压制成型主要用于热固性塑料；注射成型适用于热塑性和部分热固性塑料。（4）生产效率：注射成型周期短，效率高；压制成型周期长，适合小批量生产。3.简述模具冷却系统设计的要点。答案：（1）冷却通道应尽量靠近型腔表面，提高换热效率；（2）通道直径需合理（通常8~12mm），避免流速过低或过高；（3）多型腔模具需保证各型腔冷却均匀；（4）冷却回路应串联与并联结合，减少压力损失；（5）避免冷却通道与型芯、顶出机构干涉；（6）使用导热性好的模具材料（如铍铜）增强局部冷却。4.解释塑料的“后收缩”现象及其影响因素。答案：后收缩是指塑件脱模后，由于分子链进一步松弛、残余应力释放或吸湿（吸湿性塑料）导致的尺寸变化。影响因素包括：（1）塑料种类（吸湿性强的如PA后收缩大）；（2）成型工艺（注射压力高、冷却速率快会增加残余应力，后收缩大）；（3）塑件壁厚（厚壁件内部冷却慢，后收缩更明显）；（4）环境湿度（吸湿性塑料在高湿度环境后收缩加剧）。5.简述热流道模具的组成及主要类型。答案：组成：热流道板、喷嘴（主流道喷嘴、分流道喷嘴）、加热系统（加热圈、加热棒）、温度控制系统。主要类型：（1）开放式热流道（无阀针，靠熔体压力控制）；（2）针阀式热流道（通过阀针开闭控制浇口）；（3）绝热流道（利用塑料熔体自身热量保持流动，无主动加热）。四、分析题（每题10分，共20分）1.某企业采用注射成型生产ABS塑料外壳（壁厚2mm，表面要求无熔接痕），但实际生产中塑件表面出现明显熔接痕，试分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）熔体温度过低，导致两股熔体相遇时温度不足，无法良好熔合；（2）注射压力/速度过低，熔体填充速度慢，相遇处温度下降过多；（3）浇口位置设计不合理（如多浇口距离过远），熔体流动路径过长；（4）模具温度过低，熔体在型腔中冷却过快；（5）塑件结构存在薄壁或狭窄区域（如加强筋），熔体在此处分流后难以熔合；（6）塑料中含水分或挥发物，导致熔接处强度下降。解决措施：（1）提高料筒温度（ABS推荐220~250℃）和模具温度（50~80℃）；（2）增加注射压力（80~120MPa）和注射速度，缩短填充时间；（3）调整浇口位置（如采用单点进浇或缩短分流路径）；（4）在熔接痕位置增设排气槽，减少气体干扰；（5）成型前对ABS充分干燥（80~90℃，2~4小时）；（6）优化塑件结构（如增加熔接处壁厚或设计导流筋）。2.某模具设计中，动模侧型芯长度为150mm，直径为20mm，材料为P20（弹性模量E=210GPa），注射成型时熔体压力为60MPa，试分析型芯是否会发生挠曲变形？若需避免变形，可采取哪些措施？（提示：型芯挠曲变形量δ=PL⁴/(384EI)，I=πd⁴/64）答案：计算步骤：（1）型芯所受弯矩P=熔体压力×型芯截面积=60×10⁶Pa×π×(0.01m)²≈18849.5N；（2）惯性矩I=π×(0.02m)⁴/64≈7.85×10⁻¹⁰m⁴；（3）挠曲变形量δ=(18849.5N×(0.15m)⁴)/(384×210×10⁹Pa×7.85×10⁻¹⁰m⁴)≈(18849.5×0.00050625)/(384×210×10⁹×7.85×10⁻¹⁰)≈9.54/(384×164.85)≈9.54/63300≈0.00015m=0.15mm。通常塑件精度要求型芯变形量小于0.05mm，因此该型芯会发生明显挠曲变形。解决措施：（1）增加型芯直径（如加粗至25mm，I与d⁴成正比，变形量显著降低）；（2）缩短型芯长度（优化模具结构，减少悬臂长度）；（3）采用高强度材料（如H13，E更高）；（4）增设支撑柱（在型芯根部或中部增加支撑，减少悬臂长度）；（5）降低注射压力（但需保证填充效果）。五、计算题（每题7.5分，共15分）1.某PP塑件（收缩率S=1.5%）的公称尺寸为100mm（外形尺寸），模具制造公差取塑件公差的1/3（塑件公差为±0.5mm），试计算模具型腔的成型尺寸（按平均收缩率计算）。答案：（1）平均收缩率S平均=1.5%；（2）模具型腔尺寸Lm=L塑件×(1+S平均)±Δ/3；（3）Lm=100×(1+0.015)=101.5mm；（4）塑件公差Δ=0.5×2=1mm（±0.5mm即总公差1mm）；（5）模具制造公差=1/3×1=0.333mm；（6）因此，模具型腔尺寸为101.5+0.333mm（上偏差），下偏差为0，即101.5⁺⁰·³³³₀mm。2.某注射模需设计分流道，塑件为4腔对称分布，主流道出口直径为8mm，分流道长度为120mm（单根），塑料为PC（熔体密度ρ=1.2g/cm³，注射时间t=2s），塑件体积V=30cm³/腔，试计算分流道的最小截面积（忽略流道凝料体积）。答案：（1）总注射体积V总=4×30=120cm³；（2）熔体流速v=V总/(A×t)，其中A为分流道截面积；（3）主流道出口处熔体流速v主=V总/(t×π×(d主/2)²)=120/(2×π×(0.4)²)=12