塑料成型工艺与模具设计-期末考试AB卷2套带答案.doc

密 封 线
密封线内不准答题
系部： 班级： 姓名： 学号：

2013—2014学年第一学期
《塑料成型工艺与模具设计》期终考试试卷

题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分

评阅人

得分
一、选择题（每空 2分，共 14 分）

1. 在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的是（ ）。
A．可以加热物料
B． 增加嵌件的强度
C． 降低嵌件周围塑料的收缩应力
D． 有利于排气
2. 塑件轴类尺寸的标注一般是（ ）。
A． 正偏差
B． 负偏差
C． 双向偏差
D． 没有规定
3. （ ）截面分流道制造容易，热量和压力损失小，流动阻力不大。
A．圆形
B．矩形
C．梯形
D．半圆形
4. 单分型面注射模的结构主要特点是（ ）。
A ．一个分型面
B ．一个型腔
C ．多个分型面
D ．多个型腔
5. 主流道、分流道、浇口、冷料穴组成注射模的（ ）系统 。
A． 导向机构
B． 浇注系统
C． 结构零部件
D． 推出装置
6. 限制性浇口的作用（）
A． 提高注射压力
B． 防止型腔中熔体倒流
C． 有利于塑件与浇口凝料的分离
D． 以上全是
7. 按照树脂的分子结构及其特性塑料分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性
塑料是（ ）。
A． 树脂是线型或带支链型结构；具有可塑性，其热变形过程是可逆的；成型
过程只有物理变化
B． 体型网状结构；一经成型后，不再具有可逆性；成型过程既有物理变化也
有化学变化
C． 线型或带支链型结构；一经成型后，不再具有可逆性，生产废料不能回收

D． 体型网状结构；具有可塑性，其变形过程是可逆的；成型过程只有物理变化

得分
二、填空题（每空 0.5分，共 12 分）

1. 分型面的形状有　　 　、　 　 　、　 　　　、　　　　　。
2. 塑料模的合模导向装置主要有　　　　　　导向和　　　　定位；其作用有 、 、 ；通常　　 　　。
3. 注射模塑的工艺条件是　　　　、　　　　　、　　　　　　。
4. 注射模的浇注系统有　 　、　　　、　 　、　 等组成。
5. 排气是制品____________需要，而引气是制品______________需要
6. 注射模塑成型时，模具的温度必须保持一定，其温度应__________
塑料的玻璃化温度或热变形温度，以保证塑料熔体凝固定型和脱模。
密 封 线
密封线内不准答题
7. 塑料件的壁厚要求　　　__　　，否则会因冷却和固化速度不同引起　　　　　　　 ，从而在塑料件内部产生内应力，导致塑料件
翘曲，产生缩孔甚至开裂等缺陷。
8. 当模塑大型、精度要求高、深型腔、薄壁及非对称塑件时，会产生
大的侧压力，不仅用 ，还需要增设 导向定位。

得分
三、判断题（每小题 1 分，共 13 分）

1. 二级推出机构即不是顺序推出机构。 （ ）
2. 在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。（ ）
3. 同一台液压合模机构的注射机对于单分型面模具和双分型面模具，
其开模行程是不相同的。 （ ）
4. 浇口的主要作用之一是防止熔体倒流、便于凝料与塑件分离。 （ ）

5. 为了减少分流道对熔体流动的阻力，分流道表面必须修得很光滑。（ ）
6. 对于热敏性塑料，为了防止成型过程中出现分解。一方面可在塑
料中加入热稳定剂，另一方面可控制成型温度和加工周期。 （ ）
7. 注射压力小，保压时间短，抽拔力较大。 （ ）
8. 为了确保塑料件质量与顺利脱模，推杆数量应尽量地多。 （ ）
9. 大型塑料件需要侧向分型时，应将投影面大的分型面设在垂直于
合模方向上。 （ ）
10. 熔体在充型过程中都有料流间的熔接存在，料温高熔接痕明显、
强度低。 （ ）
11. 为了便于脱模，一般情况下使塑料件在开模时留在动模上。 （ ）
12. 树脂是塑料的主要成分，决定塑料的类型和基本性能。 （ ）
13. 注射成型时，型腔内的压力与外界压力之差称为残余压力。残余压
力值可为正值、负值，也可为零。当为正值时，脱模容易。 （ ）
得分
四、对图示塑件的设计进行合理化分析，并对不合理设计进行修改。（每题3分，共9分）

1．

2．

3.

得分
五、简答题：（每题5分，共20分）

1. 柱塞式的注射机与螺杆式注射机相比有哪些不足的地方？

密 封 线
密封线内不准答题

2. 影响塑料制品尺寸公差的因素有哪些？其中主要影响因素又是哪些？

3. 模具设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行哪些方面的校核？

4.塑料模具设计步骤？

得分
六、读图题：（共25分）

1．写出下面模具各组成部分名称？（6分）

2．写出注射模的名称和图示标注件号的各构件名称，并说明该注射模的工作原理。
（18分）

密 封 线
密封线内不准答题
得分
七、计算题：（共10分）

已知如下图所示的塑件，其材料为PF，计算其成型时模具工作零件尺寸。

密 封 线
密封线内不准答题
系部： 班级： 姓名： 学号：

2013—2014学年第一学期
《塑料成型工艺与模具设计》
期终考试试卷A卷参考答案
一、 选择题：（每题2分，共14分）
1.C 2.B 3.D 4.A 5.B 6.D 7.A
二、 填空（每空0.5分，共12分）
1. 平面 斜面 阶梯面 曲面；
2. 导柱 锥面；导向 定位 承受一定的侧压力 采用导柱导向；
3. 温度 压力 时间 ；
4. 主流道 分流道 浇口 冷料穴；
5. 成型 脱模；
6. 低于；
7. 均匀 收缩不均匀；
8. 锥面定位 导柱；
三、 判断题（每小题 1 分，共 13 分）
1. × 2. √ 3. × 4. √ 5.× 6.√ 7.× 8.× 9. √ 10.× 11. √
12. √ 13.×
四、 对图示塑件的设计进行合理化分析，并对不合理设计进行修改。（每题3分，
共9分）
1. 答：塑料在局部汇集过多会形成凹陷和真空泡。修改后如图所示

2. 答：壁厚不均匀，易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，使塑件变形

3. 答：壁厚不均匀，易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，使塑件变形

五、 简答题：（每题5分，共20分）
1． 柱塞式注射机成型与螺杆式注射机成型相比，前者控制温度和压力比较困难，
存在塑化不均匀、注射速度不均匀和注射压力损失大等问题，注射量一般低于
60g。后者由于有旋转的螺杆，可使塑料在料筒内得到良好的搅拌与均匀塑化，
改善了成型工艺，提高了塑件质量，扩大了注射成型塑料品种的范围，增加了
注射机的最大注射量。尤其对于热敏性塑料和流动性差的塑料以及大中型塑件，
多采用螺杆式注射机。目前，在工厂中得到广泛使用的是螺杆式注射机。（5分）
2． 影响塑料制品尺寸公差的因素有哪些？其中主要影响因素又是哪些？（5分）
影响因素：①成型零件的制造误差 ②成型零件的磨损③成型收缩的偏
差和波动 ④模具安装配合的误差 ⑤水平飞边厚度的波动
主要影响因素：①成型零件的制造误差 ②成型零件的磨损③成型收缩的
偏差和波动
3． 模具设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行哪些方面的校核
（从工艺参数、合模部分参数方向来考虑）？（5分）
从工艺参数考虑：①模板尺寸 ②拉杆内间距 ③动模板地行程
④模具最大厚度 ⑤模具最小厚度 ⑥ 模板间最大开距
从合模部分参数方向来考虑：①最大注射量的校核 ②注射压力的校核
③锁模力的校核及型腔数的确定 ④模具与注射机合模部分相关尺寸的校核
⑤开模行程与顶出装置的校核。
4. 塑料模具设计步骤？
（1）了解塑件的技术要求
首先了解塑件的用途，使用情况及工作要求，对于塑件图上提出的塑件形状，尺寸精度，表面粗糙度等进行工艺分析，即从成形工艺，塑件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析，对其不够合理的部分提出改进意见，并与使用单位商榷修改。
（2）根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量
计算重量的目的是选择设备，提高设备利用率或提高生产率。当设备比较少，限定在某台设备上成型时，计算重量后可确定型腔数，塑件精度要求高，生产批量少时选用单型腔；生产批量大时，选用多型腔，有时也可以在一套模具上成形几个不同形状的塑件，这种情况多用于大设备上生产批量不大的成套组件，一模可以成型形状不同的一套零件。
（3）分析塑件，确定成形方案
成型方案的确定包括选择成型位置，确定分型面、脱模形式、侧孔侧凹的成型方法，浇注系统形式、浇口开设位置及模具的加工方法。
（4）绘制方案草图
初步绘出模具的完整结构，并校验所选注射机的注射量、注射面积和模板间距等。
在初步方案确定以后，设计人员应深入车间，虚心听取模具制造工人和操作工人的意见，在确定有关成形工艺问题时，应与有关工艺人员密切配合，以便将丰富的生产实践经验反映到设计中去。
（5）设计计算
根据塑件尺寸精度要求，对成型零件的成型尺寸进行必要的计算，对主要受力的零部件，根据需要进行强度与刚度校验，必要时进行冷却面积的计算，以便决定冷却形式及冷却水孔的直径与长度。
（6）绘制模具设计总装图
装配图应包括必要尺寸，如外形尺寸，特征尺寸（定位圈直径）、配合尺寸、装配尺寸（按装在注射机上的螺钉孔中心距）、极限尺寸（活动零件移动的起止点）及技术条件，编写明细表。
（7）绘制零件工作图
画好图形、注出尺寸、精度、表面粗糙度要求，确定零件材料及热处理要求以及必要的技术条件。
（8）经过全面审核后投产加工
作为一个设计人员，必须了解摸具的加工制造过程，所以完成图纸设计只能说是个开端，对于初学模具设计的人员，应力求做到参加模具加工的全过程，直到组装、试模、投产才算最终完成任务。
六、 读图题：（共25分）
1．写出下面模具各组成部分名称？（6分）
答案：
1-上模座板2-凸模固定板3-上凸模4-斜滑块5-定位螺钉6-承压板7-模框
8-支架9-推杆10-下凸模11-支承板(加热板)12-推板13-推杆固定板，14-凸模固定板
2．写出注射模的名称和图示标注件号的各构件名称，并说明该注射模的工作原理。
答案：
注射模的名称：摆钩分型螺钉定距双分型面注射模（5分）
各构件名称：导套2一挡块 3一拉钩 4一转轴 5一压块 6一弹簧 7一推件板
8—导套 9一定模型腔板10一定模板 11一支承板 12一型芯
13一推杆 14一限位螺钉（5分）
工作原理：图示为摆钩分型螺钉定距双分型面注射模。两次分型的机构由挡块2、摆钩3、压块5、弹簧6和限位螺钉14等组成。开模时，由于固定在定模型腔板9上的摆钩拉住支承板11上的挡块，模具从A分型面分型，开模到一定距离后，摆钩在压块的作用下产生摆动而脱钩，同时定模型腔板9在限位螺钉的限制下停止移动，B分型面分型。设计时，摆钩和压块等零件应对称布置在模具的两侧，摆钩拉住动模上挡块2的角度应取l～30为宜。（8分）
得分
七、计算题：（共10分）

类别
塑件尺寸
计算公式
型腔或型芯的工作尺寸
型腔径向尺寸

型腔深度尺寸

型芯径向尺寸

型芯高度尺寸

密 封 线
密封线内不准答题
系部： 班级： 姓名： 学号：

2013—2014学年第一学期
《塑料成型工艺与模具设计》期终考试试卷

题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分

评阅人

得分
一、选择题（每空 2分，共 14 分）

1. 按照树脂的分子结构及其特性塑料分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性
塑料是（ ）。
A． 树脂是线型或带支链型结构；具有可塑性，其热变形过程是可逆的；成型
过程只有物理变化
B． 体型网状结构；一经成型后，不再具有可逆性；成型过程既有物理变化也
有化学变化
C． 线型或带支链型结构；一经成型后，不再具有可逆性，生产废料不能回收
D． 体型网状结构；具有可塑性，其变形过程是可逆的；成型过程只有物理变化
2. 在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的是（ ）。
A．可以加热物料
B． 增加嵌件的强度
C． 降低嵌件周围塑料的收缩应力
D． 有利于排气
3. 塑件轴类尺寸的标注一般是（ ）。
A． 正偏差
B． 负偏差
C． 双向偏差
D． 没有规定
4. （ ）截面分流道制造容易，热量和压力损失小，流动阻力不大。
A．圆形
B．矩形
C．梯形
D．半圆形
5. 单分型面注射模的结构主要特点是（ ）。
A ．一个分型面
B ．一个型腔
C ．多个分型面
D ．多个型腔
6. 主流道、分流道、浇口、冷料穴组成注射模的（ ）系统 。
A． 导向机构
B． 浇注系统
C． 结构零部件
D． 推出装置
7. 限制性浇口的作用（）
A． 提高注射压力
B． 防止型腔中熔体倒流
C． 有利于塑件与浇口凝料的分离
D． 以上全是

得分
二、填空题（每空 0.5分，共 20 分）

1. 分型面的形状有　　 　、　 　 　、　 　　　、　　　　　。
2. 塑料模的合模导向装置主要有　　　　　　导向和　　　　定位；其作用有 、 、 ；通常　　 　　。
3. 注射模的排气方式有 、 和
排气。排气槽通常开设在型腔 的部位。最好开设在
上，并在 一侧，这样既使在排气槽内产生飞边，也容易随塑件脱出。
4 为了保证塑件质量，分型面选择时，对有同轴度要求的塑件，将有同轴度要
求的部分设在 。
5. 注射模塑的工艺条件是　　　　、　　　　　、　　　　　　。
6. 注射模的浇注系统有　 　、　　　、　 　、　 等组成。
密 封 线
密封线内不准答题
7. 排气是制品____________需要，而引气是制品______________需要。
8. 注射模塑成型时，模具的温度必须保持一定，其温度应__________
塑料的玻璃化温度或热变形温度，以保证塑料熔体凝固定型和脱模。
9. 塑料件的壁厚要求　　　__　　，否则会因冷却和固化速度不同引起　　　　　　　 ，从而在塑料件内部产生内应力，导致塑料件
翘曲，产生缩孔甚至开裂等缺陷。
10. 当模塑大型、精度要求高、深型腔、薄壁及非对称塑件时，会产生
大的侧压力，不仅用 ，还需要增设 导向定位。
11. 按塑料中合成树脂的分子结构及热性能分为 __ 塑料和 __
塑料；在成型过程中， __ 塑料既有物理变化又有化学变化。
12. 浇口的类型按形状特征分 、 、 、 、
和 六类。

得分
三、判断题（每小题 2 分，共 28 分）

1. 二级推出机构即是顺序推出机构。 （ ）
2. 在注射成型中需要控制的温度有塑料温度、喷嘴温度和模具温度。（ ）
3. 浇口的主要作用之一是防止熔体倒流、便于凝料与塑件分离。 （ ）
4. 同一台液压合模机构的注射机对于单分型面模具和双分型面模具，
其开模行程是相同的。 （ ）
5. 为了减少分流道对熔体流动的阻力，分流道表面必须修得很光滑。（ ）
6. 注射压力小，保压时间短，抽拔力较大。 （ ）
7. 为了确保塑料件质量与顺利脱模，推杆数量应尽量地多。 （ ）
8. 熔体在充型过程中都有料流间的熔接存在，料温高熔接痕明显、
强度低。 （ ）
9. 为了便于脱模，一般情况下使塑料件在开模时留在定模或上模上。（ ）
10. 大型塑料件需要侧向分型时，应将投影面大的分型面设在垂直于
合模方向上。 （ ）
11. 对于热敏性塑料，为了防止成型过程中出现分解。一方面可在塑
料中加入热稳定剂，另一方面可控制成型温度和加工周期。 （ ）
12. 填充剂是塑料中必不可少成份。 （ ）
13. 注射成型时，型腔内的压力与外界压力之差称为残余压力。残余压
力值可为正值、负值，也可为零。当为正值时，脱模容易。 （ ）
14. 热塑性塑料的脆化温度就是玻璃化温度。 （ ）

得分
四、对图示塑件的设计进行合理化分析，并对不合理设计进行修改。（每题5分，共10分）

1．

2．

得分
五、简答题：（每题5分，共10分）

1. 模具设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行哪些方面的校核
（从工艺参数、合模部分参数方向来考虑）？

2. 什么是干涉现象？如何避免“干涉现象”的产生？
密 封 线
密封线内不准答题

得分
六、读图题：（共18分）

指出图示注射模中标注件号的各构件名称，并说明注射模的工作原理

2.试述在斜导柱分型与抽芯机构中，斜导柱、滑块的定位装置及楔紧块各有什么作用？

密 封 线
密封线内不准答题
系部： 班级： 姓名： 学号：

2013—2014学年第一学期
《塑料成型工艺与模具设计》
期终考试试卷B卷参考答案
一、 选择题：（每题2分，共14分）
1.A 2.C 3.B 4.D 5.A 6.B 7.D
二、 填空（每空0.5分，共20分）
1. 平面 斜面 阶梯面 曲面；
2. 导柱 锥面；导向 定位 承受一定的侧压力 采用导柱导向；
3. 开设排气槽 模具间零件间隙自然排气 粉末冶金孔眼 充型料流末端 分型面 分型面凹模；
4. 同一模板内；
5. 温度 压力 时间 ；
6. 主流道 分流道 浇口 冷料穴；
7. 成型 脱模；
8. 低于；
9. 均匀 收缩不均匀；
10. 锥面定位 导柱；
11. 热固性 热塑性 热固性；
12. 直接浇口 中心浇口 侧浇口 点浇口 潜伏式浇口 护耳式浇口；
三、 判断题（在括号内正确的打“√”错误的打“ × ” 每题2分共28分）
1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.× 9.× 10. √ 11.√
12.× 13.× 14.×
四、 对图示塑件的设计进行合理化分析，并对不合理设计进行修改。（每题5分，
共10分）
1. 答：壁厚不均塑件，可在易产生凹痕的表面设计成波纹形式或在厚壁处开设工艺孔，以掩盖或消除凹痕。
2. 答：壁厚不均匀，易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，使塑件变形
五、 简答题：（每题5分，共10分）
1. 模具设计时，对所设计模具与所选用的注射机必须进行哪些方面的校核（从工艺参数、合模部分参数方向来考虑）？（5分）
从工艺参数考虑：①模板尺寸 ②拉杆内间距 ③动模板地行程 ④模具最大厚度 ⑤模具最小厚度 ⑥ 模板间最大开距
从合模部分参数方向来考虑：①最大注射量的校核 ②注射压力的校核 ③锁模力的校核及型腔数的确定 ④模具与注射机合模部分相关尺寸的校核 ⑤开模行程与顶出装置的校核。
2. 什么是干涉现象？如何避免“干涉现象”的产生？ （5分）
答：滑块与推杆同在合模过程中复位，若滑块先复位而推杆后复位，则有可能发生侧型芯撞击推杆的现象，称为干涉现象。
措施：1）在模具结构允许的情况下，应尽量避免在侧型芯投影范围内设置推杆。
2）如果受到模具结构的限制而侧型芯的投影下一定要设置推杆，首先要考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面。
3）.当上述条件不能满足时，就必须采取措施使推出机构先复位，然后侧型芯滑块再复位，这样才能避免干涉。
六、 读图题：（共18分）
1. 指出图示注射模中标注件号的各构件名称，并说明注射模的工作原理
2. 试述在斜导柱分型与抽芯机构中，斜导柱、滑块的定位装置及楔紧块各有什么作用？
答案：
1. 见教材P84 图4.6（12分）
2. 试述在斜导柱分型与抽芯机构中，斜导柱、滑块的定位装置及楔紧块各有什么作用？（6分）
斜导柱：开模时侧型芯抽芯，合模时侧型芯复位。（2分）
滑块的定位装置：开模抽芯完成后定位在一定的位置，使合模时保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔。（2分）
楔紧块：压紧滑块，使滑块在充型时不致产生位移，从而保护斜导柱和保证在成型时侧型芯位置精度不变。（2分）

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