《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)試題及答案》_第1頁(yè)
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《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)試題及答案》一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)1.下列塑料中屬于熱固性塑料的是()A.聚乙烯B.聚丙烯C.酚醛塑料D.聚苯乙烯答案:C。熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,酚醛塑料屬于此類。而聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯都屬于熱塑性塑料,它們可以反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化。2.注射成型工藝過(guò)程中,保壓階段的作用是()A.使塑料充滿型腔B.防止塑料倒流C.冷卻塑件D.提高塑件表面質(zhì)量答案:B。保壓階段是在塑料充滿型腔后,對(duì)型腔繼續(xù)施加壓力,以防止塑料倒流,并補(bǔ)充因塑料冷卻收縮所需的塑料。使塑料充滿型腔是注射階段的主要作用;冷卻塑件主要在冷卻階段;提高塑件表面質(zhì)量是多個(gè)階段共同作用的結(jié)果,保壓階段主要作用并非提高表面質(zhì)量。3.塑料模具中,分流道的截面形狀不包括()A.圓形B.梯形C.正方形D.U形答案:C。分流道的截面形狀常見(jiàn)的有圓形、梯形、U形等。正方形截面的分流道在實(shí)際應(yīng)用中較少,因?yàn)槠溥吔翘幉焕谒芰系牧鲃?dòng),且加工相對(duì)困難。4.壓縮模按模具的結(jié)構(gòu)特征可分為()A.溢式、不溢式和半溢式B.單分型面和雙分型面C.熱流道和冷流道D.側(cè)向分型和抽芯模答案:A。壓縮模按模具的結(jié)構(gòu)特征可分為溢式、不溢式和半溢式三種類型。單分型面和雙分型面是注射模的分類方式;熱流道和冷流道是針對(duì)注射模澆注系統(tǒng)的分類;側(cè)向分型和抽芯模是為了成型帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件的模具類型。5.影響塑料收縮率的因素不包括()A.塑料品種B.塑件結(jié)構(gòu)C.成型工藝條件D.模具價(jià)格答案:D。塑料品種不同,其收縮率有很大差異;塑件結(jié)構(gòu)如壁厚、形狀等會(huì)影響收縮率;成型工藝條件如溫度、壓力、冷卻速度等也會(huì)對(duì)收縮率產(chǎn)生影響。而模具價(jià)格與塑料收縮率沒(méi)有直接關(guān)系。6.注射模的推出機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來(lái)源可分為()A.手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出和液壓推出B.推桿推出、推管推出和推板推出C.一次推出和二次推出D.簡(jiǎn)單推出和復(fù)雜推出答案:A。注射模的推出機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出和液壓推出。推桿推出、推管推出和推板推出是按推出零件的形式分類;一次推出和二次推出是按推出動(dòng)作的次數(shù)分類;簡(jiǎn)單推出和復(fù)雜推出不是常見(jiàn)的分類方式。7.擠出成型工藝主要用于生產(chǎn)()A.塑料制品的毛坯B.連續(xù)的塑料型材C.塑料薄膜D.塑料管材答案:B。擠出成型是使塑料在擠出機(jī)的螺桿和機(jī)筒之間受到加熱、擠壓作用,使其呈熔融狀態(tài),然后通過(guò)具有一定形狀的口模而制成連續(xù)的塑料型材。雖然也可生產(chǎn)塑料管材,但管材只是擠出成型產(chǎn)品的一種,擠出成型更主要的是用于生產(chǎn)各種連續(xù)的型材。生產(chǎn)塑料制品的毛坯有多種方法;塑料薄膜生產(chǎn)除了擠出法還有吹塑等方法。8.塑料模具中,冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則不包括()A.冷卻通道的數(shù)量越多越好B.冷卻通道應(yīng)盡量靠近型腔C.冷卻通道的直徑要適當(dāng)D.冷卻通道要保證冷卻液的流動(dòng)通暢答案:A。冷卻通道的數(shù)量并非越多越好,過(guò)多的冷卻通道會(huì)增加模具的加工難度和成本,而且可能會(huì)影響模具的強(qiáng)度。冷卻通道應(yīng)盡量靠近型腔,以提高冷卻效率;冷卻通道的直徑要適當(dāng),保證冷卻液有合適的流速和流量;冷卻通道要保證冷卻液的流動(dòng)通暢,確保冷卻均勻。9.下列關(guān)于塑料模成型零件工作尺寸計(jì)算的說(shuō)法,正確的是()A.型腔尺寸按平均收縮率計(jì)算B.型芯尺寸按最大收縮率計(jì)算C.成型尺寸的公差取塑件公差的1/2D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案:A。在塑料模成型零件工作尺寸計(jì)算中,型腔尺寸通常按平均收縮率計(jì)算。型芯尺寸也是按平均收縮率計(jì)算,而不是最大收縮率;成型尺寸的公差一般取塑件公差的1/3-1/6。10.熱流道注射模與冷流道注射模相比,其優(yōu)點(diǎn)不包括()A.節(jié)約塑料原料B.提高生產(chǎn)效率C.降低模具成本D.提高塑件質(zhì)量答案:C。熱流道注射模在注射過(guò)程中,流道內(nèi)的塑料始終保持熔融狀態(tài),不需要取出冷料,因此節(jié)約塑料原料;由于不需要處理冷料,減少了成型周期,提高了生產(chǎn)效率;而且熱流道注射模能使塑料在整個(gè)成型過(guò)程中溫度均勻,有利于提高塑件質(zhì)量。但熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,會(huì)增加模具成本。二、多項(xiàng)選擇題(每題3分,共15分)1.常見(jiàn)的塑料成型工藝有()A.注射成型B.壓縮成型C.擠出成型D.吹塑成型答案:ABCD。注射成型是將塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)加熱熔融后,在螺桿或柱塞的推動(dòng)下,通過(guò)噴嘴注入模具型腔中成型;壓縮成型是將塑料原料直接加入模具型腔,在加熱和加壓的作用下使其成型;擠出成型是使塑料通過(guò)擠出機(jī)的螺桿和機(jī)筒的作用,連續(xù)通過(guò)口模成型為型材;吹塑成型是借助氣體壓力使閉合在模具中的熱的塑料型坯吹脹成為中空制品。這些都是常見(jiàn)的塑料成型工藝。2.注射模的澆注系統(tǒng)由()組成。A.主流道B.分流道C.澆口D.冷料穴答案:ABCD。注射模的澆注系統(tǒng)是將塑料熔體從注射機(jī)噴嘴引入模具型腔的通道,它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道;分流道是將主流道來(lái)的塑料熔體分配到各個(gè)型腔的通道;澆口是連接分流道與型腔的部分;冷料穴用于收集注射開(kāi)始時(shí)的冷料,防止冷料進(jìn)入型腔影響塑件質(zhì)量。3.塑料模具中,成型零件包括()A.型腔B.型芯C.鑲件D.滑塊答案:ABC。成型零件是構(gòu)成模具型腔、直接與塑料接觸并決定塑件形狀和尺寸精度的零件,包括型腔、型芯、鑲件等?;瑝K是用于側(cè)向分型和抽芯的機(jī)構(gòu)零件,不屬于成型零件。4.影響注射成型工藝的主要參數(shù)有()A.溫度B.壓力C.時(shí)間D.模具材料答案:ABC。溫度包括料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度,它們對(duì)塑料的熔融、流動(dòng)和成型有重要影響;壓力包括注射壓力、保壓壓力等,影響塑料的填充和壓實(shí);時(shí)間包括注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間等,對(duì)塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率有影響。模具材料主要影響模具的強(qiáng)度、耐磨性和使用壽命等,不是影響注射成型工藝的主要參數(shù)。5.壓縮模的加料腔設(shè)計(jì)需要考慮的因素有()A.塑料的比容B.塑件的體積C.壓縮比D.模具的結(jié)構(gòu)答案:ABCD。塑料的比容是指單位質(zhì)量塑料的體積,它影響加料腔的大小;塑件的體積決定了所需塑料的量,進(jìn)而影響加料腔的設(shè)計(jì);壓縮比是塑料的松散體積與塑件體積之比,對(duì)加料腔高度的確定很重要;模具的結(jié)構(gòu)如是否有溢料槽等也會(huì)影響加料腔的設(shè)計(jì)。三、判斷題(每題2分,共10分)1.熱塑性塑料可以反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化,而熱固性塑料一旦固化后就不能再加熱軟化。()答案:正確。這是熱塑性塑料和熱固性塑料的基本特性。熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)是線性或支鏈型的,在加熱時(shí)分子鏈可以自由移動(dòng),冷卻后又重新固定;熱固性塑料在成型過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),形成了體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),固化后不能再加熱軟化。2.注射成型時(shí),塑料的成型收縮率是一個(gè)固定值。()答案:錯(cuò)誤。塑料的成型收縮率不是一個(gè)固定值,它受到塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等多種因素的影響。不同的塑料品種收縮率不同;塑件的壁厚、形狀等結(jié)構(gòu)因素會(huì)使收縮率發(fā)生變化;成型過(guò)程中的溫度、壓力、冷卻速度等工藝條件也會(huì)對(duì)收縮率產(chǎn)生影響。3.模具的分型面選擇應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè),以便于推出塑件。()答案:正確。在注射模設(shè)計(jì)中,通常動(dòng)模部分設(shè)有推出機(jī)構(gòu),將塑件留在動(dòng)模一側(cè),便于在開(kāi)模后利用推出機(jī)構(gòu)將塑件從模具中推出。如果塑件留在定模一側(cè),需要額外設(shè)計(jì)定模推出機(jī)構(gòu),會(huì)使模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。4.擠出成型只能生產(chǎn)塑料管材。()答案:錯(cuò)誤。擠出成型可以生產(chǎn)多種連續(xù)的塑料型材,如塑料棒材、板材、異型材等,不僅僅局限于塑料管材。只要設(shè)計(jì)合適的口模,就可以擠出不同形狀的塑料制品。5.熱流道注射模不需要設(shè)置冷料穴。()答案:正確。熱流道注射模的流道內(nèi)塑料始終保持熔融狀態(tài),不存在注射開(kāi)始時(shí)的冷料問(wèn)題,因此不需要設(shè)置冷料穴。而冷流道注射模為了防止冷料進(jìn)入型腔影響塑件質(zhì)量,需要設(shè)置冷料穴。四、簡(jiǎn)答題(每題10分,共30分)1.簡(jiǎn)述注射成型的工藝過(guò)程。注射成型的工藝過(guò)程主要包括以下幾個(gè)階段:(1)成型前的準(zhǔn)備:對(duì)塑料原料進(jìn)行檢驗(yàn)和預(yù)處理,如干燥以去除水分;對(duì)模具進(jìn)行清理、安裝和調(diào)試,檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況。(2)加料:將塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中。(3)塑化:料筒中的塑料在加熱和螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下,逐漸熔融塑化,達(dá)到均勻的粘流態(tài)。(4)注射:螺桿向前移動(dòng),將塑化好的塑料熔體以一定的壓力和速度通過(guò)噴嘴注入模具型腔。(5)保壓:在塑料充滿型腔后,螺桿繼續(xù)對(duì)熔體保持一定的壓力,以補(bǔ)充因塑料冷卻收縮所需的塑料,防止塑料倒流。(6)冷卻:通過(guò)模具的冷卻系統(tǒng),使塑件在型腔內(nèi)冷卻定型。(7)開(kāi)模:模具打開(kāi),塑件留在動(dòng)模一側(cè)。(8)推出塑件:利用推出機(jī)構(gòu)將塑件從模具中推出。(9)后處理:對(duì)塑件進(jìn)行檢驗(yàn)、修整、退火或調(diào)濕等后處理,以提高塑件的性能和質(zhì)量。2.說(shuō)明塑料模具中冷卻系統(tǒng)的作用和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。作用:(1)縮短成型周期:通過(guò)快速冷卻塑件,使塑件在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到脫模溫度,提高生產(chǎn)效率。(2)保證塑件質(zhì)量:均勻的冷卻可以使塑件收縮均勻,減少內(nèi)應(yīng)力,防止塑件變形、開(kāi)裂,提高塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量。設(shè)計(jì)要點(diǎn):(1)冷卻通道的布置應(yīng)盡量靠近型腔,且分布均勻,以保證冷卻效果均勻。(2)冷卻通道的直徑要適當(dāng),過(guò)小會(huì)導(dǎo)致冷卻液流速過(guò)快,壓力損失大;過(guò)大會(huì)使冷卻液流速過(guò)慢,冷卻效率低。(3)冷卻通道要保證冷卻液的流動(dòng)通暢,避免出現(xiàn)死角和短路現(xiàn)象。(4)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單,便于加工和維護(hù)。(5)對(duì)于形狀復(fù)雜或壁厚差異較大的塑件,可采用分區(qū)冷卻的方式,以實(shí)現(xiàn)不同部位的不同冷卻速度。3.分析壓縮成型與注射成型的優(yōu)缺點(diǎn)。壓縮成型的優(yōu)點(diǎn):(1)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本較低。(2)可成型較大尺寸和形狀復(fù)雜的塑件。(3)適合成型熱固性塑料,能充分發(fā)揮熱固性塑料的性能。壓縮成型的缺點(diǎn):(1)生產(chǎn)周期長(zhǎng),效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。(2)塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量相對(duì)較低。(3)成型壓力較大,對(duì)模具的強(qiáng)度要求高。注射成型的優(yōu)點(diǎn):(1)生產(chǎn)效率高,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。(2)塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量較高,能成型形狀復(fù)雜、精度要求高的塑件。(3)成型過(guò)程中壓力損失小,塑件的密度均勻。注射成型的缺點(diǎn):(1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。(2)不適合成型大型塑件,對(duì)設(shè)備的注射量和鎖模力要求較高。(3)對(duì)于熱固性塑料,注射成型需要特殊的設(shè)備和工藝。五、計(jì)算題(15分)已知某塑料制件的外形尺寸為長(zhǎng)100mm、寬50mm、高20mm,塑料的平均收縮率為1.5%。計(jì)算該塑料制件成型時(shí)模具型腔的尺寸(忽略模具制造公差)。解:根據(jù)模具型腔尺寸計(jì)算公式:型腔的長(zhǎng)度尺寸\(L_M=L_S(1+S_{cp})\)型腔的寬度尺寸\(W_M=W_S(1+S_{cp})\)型腔的高度尺寸\(H_M=H_S(1+S_{cp})\)其中\(zhòng)(L_S\)、\(W_S\)、\(H_S\)分別為塑件的長(zhǎng)度、寬度、高度尺寸,\(S_{cp}\)為塑料的平均收縮率。將\(L_S=100mm\),\(W_S=50m

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