塑料模具设计期末考试题

一、选择题：（每题2分，共20分）

1、 按照树脂的分子结构及其特性塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料是

（A）。

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（C）。

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）。

A． 正偏差

B． 负偏差

C． 双向偏差

D． 没有规定

4、 将注射模具分为单分型面注射模、双分型面注射模等是按（B）分类的。

A． 按所使用的注射机的形式

B． 按成型材料

C． 按注射模的总体结构特征

D． 按模具的型腔数目

5、 哪组零件是推出装置的零件？（C）

A． 推板、支承钉、垫块、推杆、复位杆、拉料杆

B． 推杆固定板、支承板、推板、推杆、复位杆、拉料杆

C． 支承钉、推杆固定板、推板、推杆、复位杆、拉料杆

D． 推杆、复位杆、推杆固定板、推板、支承钉

6、 主流道、分流道、浇口、冷料穴组成注射模的（B）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（D）

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

8、 热流道浇注系统中的塑料处于（A）状态。

A． 熔融

B． 凝固

C． 室温

D． 半凝固

9、 斜导柱的倾角α与楔紧块的楔紧角α′的关系是（B）。

A． α ＞α′+2°～3°

B． α =α′+2°～3°

C． α＜α′+2°～3°

D． α =α′

10、 压缩模与注射模的结构区别在于压缩模有（D），没有（ ）。

A． 成型零件 加料室

B． 导向机构 加热系统

C．加料室 支承零部件

D．加料室 浇注系统

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：壁厚不均匀，易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，使塑件变形，壁厚均匀能保证质量。修改后如（b）图所示。

2、

答：加强肋应设计的矮一些，与支承面的间隙大于0.5mm。修改后如（b）图所示。

（a） （b）

三、简答题：（每题7分，共35分）

1、影响热塑性塑料收缩率的主要因素有哪些？

答：影响塑件收缩的因素：（1）塑料的品种；（2）塑件的结构特性；（3）模具结构；（4）成型工艺条件。

2、举例说明平衡式和非平衡式型腔分布的特点是什么？

答：平衡式型腔的特点是：从主流道到各型腔浇口的分流道的长度，截面形状，尺寸及分布对称性对应相同，可实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的。非平衡式的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不同，因而不利于进料，但这种方式可以明显缩短分料道的长度，节约塑件的原材料。

3、单分型面注射模与双分型面注射模各采用哪些浇口形式？各有何特点？

答：浇口是连接分流道与型腔的熔体通道。双分型面注射模的浇注系统有点浇口，潜伏浇口两种。单分型面注射模的浇注系统有直接浇口，中心浇口，侧浇口环行浇口，轮辐式浇口，爪式浇口。

直接浇口的特点是：（1）流动阻力小，流动路程短及补缩时间长等；（2）有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点；（3）塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小，模具结构紧凑，注射机受力均匀；（4）塑件翘曲变形、浇口截面大，去除浇口困难，去除后会留有较大的浇口痕迹，影响塑件美观。 中心浇口具有直接浇口的一系列优点，而克服了直接浇口易产生的缩孔、变形等缺陷。

侧浇口的特点：由于浇口面积小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留明显痕迹。但这种浇口成行的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失较大，对深型腔塑件排气不利。

轮辐式浇口的特点：这种形式的浇口耗料比环形浇口耗料少得多，且去除浇口容易。但增加了熔接痕，影响塑件的强度。

爪行浇口的特点：加工较困难，通常用电火花成行。型芯可用做分流锥，其头部与主流道有自动定心作用（型芯头部有一端与主流道下端大小一致），避免了塑件弯曲变形或同轴度差等成行缺陷。主要适用于成行内孔较小且彤轴度要求较高的细长管状塑件。

点浇口的特点是：（1）浇口尺寸小，熔料流经浇口的速度增加，熔料受到的剪切速率提高，熔体表面黏度下降。流动性提高，有利于型腔的填充。

（2）便于控制浇口凝固时间，既保证补料，又防止倒流，保证了产品的质量，缩短了成行周期，提高了产生效率。

（3）点浇口浇注系统脱模时，浇口与制品自动分开，便于实现塑料件产生过程的自动化。

（4）浇口痕迹小，容易修整，制品的外观质量好。

潜伏浇口具备点浇口的一切优点。

4、简述推出机构有几种形式？各自的特点及适用场合？

答：包括（1）推杆推出机构：推杆推出机构容易达到推杆与摸板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出灵活，损坏后便于更换。

（2）推管推出机构：是一个空心推杆，故推出塑件的力量均匀、塑件不易 变形，也不会留下明显的推出痕迹。

（3）推件板的推出机构：顶出力均匀，运动平稳，且推出力大。

（4）活动嵌件及凹摸推出机构：塑件变形小不留疤痕。

（5）多元推出机构：适用于单元推出机构解决不了的情况

5、什么是干涉现象？如何避免“干涉现象”的产生？

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。

四、读图题：（指出图示单分型面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）（20分）

答：1-定模板；2-导柱；3-活动镶块；4-型芯；5-型芯固定板；6-垫板；7-支座；8-弹簧；9-推杆；10-推杆固定板；11-推板

五、设计题：（设计绘制图示塑件的注射模，绘制结构草图）（15分）

1、 注射成型工艺适用于（B）。

A．只有热塑性塑料

B．只有热固性塑料

C．主要成型热塑性塑料，某些热固性塑料也可用注射方法成型

D．所有塑料都可以

2、 三、简答题：（每题7分，共35分）

1、简述浇口位置的选择原则？

答：（1）尽量缩短流动距离

（2）避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷

（3）浇口应开设在塑件厚壁处

（4）考虑分子定向的影响

（5）减少溶接痕，提高熔接强度

2、为什么要设计推出机构的复位装置？复位装置通常有几种类型？

答：推出机构在开模推出塑件后，为了下一次的注塑成形，必须恢复完整的模腔，所以必须有复位机构。通常包括复位杆复位、弹簧复位两种。

3、单分型面注射模与双分型面注射模在结构组成上有哪些部分相同？那些部分不同？举例说明。

答：在结构组成上都有成行零部件、浇注系统、导向机构、推出装置和结构零部件，而单分型面按机构组成还有温度调节系统，双分型面有二次分型部分。

4、影响热塑性塑料收缩率的主要因素有哪些？

答：影响热塑性塑料收缩率的因素：

（1）塑料品种：各种塑料都有其各自的收缩率范围，同一种塑料由于相对分子质量、填料及配比等不同，则其收缩率及各向异性也不同。

（2）塑件结构：塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件、嵌件数量及布局等，对收缩率值有很大影响，如塑件壁厚收缩率大，有嵌件则收缩率小。

（3）模具结构：模具的分型面、加压方向、浇注系统形式、布局及尺寸等对收缩率及方向性影响也很大，尤其是挤出和注射成型更为明显。

（4）成型工艺：挤出成型和注射成型一般收缩率较大，方向性也很明显。塑料的装料形式、预热情况、成型温度、成型压力、保压时间等对收缩率及方向性都有较大影响。

5、采用热流道浇注系统成型塑件时对塑件的原材料性能有哪些要求？

答：（1）塑料的熔融温度范围宽，黏度变化小，热稳定性好。即在较低温度下有较好的流动性，不固化；在较高温度下不流涎，不分解，能较容易进行温度控制。（2）熔踢黏度对压力较敏感，不施加注射压力时熔体不流动，但施加较低的注射压力熔体就会流动。在低温、低压下也能有效的控制流动。（3）固化温度和热变形温度较高，塑件在较高的温度下既可固化，缩短了成型周期。（4）比热容小，导热性能好，既能快速冷却，又能快速熔融。熔体的热量能快速传给模具而冷却固化，提高生产效率。

第二篇：94521班 《塑料模具设计》 期末考试题

（勤奋、求是、创新、奉献）

2002～20##学年第一学期考试试卷

主考教师：__廖秋慧_______

学院 ____材料学院___    班级 __58991__   姓名 __________   学号 ___________

《塑料模设计》课程试卷B

（本卷考试时间 90分钟）

一. 名词解释：(10分)

１.热固性塑料：在一定温度和压力等条件下保持一定的时间而固化，固化后成为不能熔融的刚硬材料，在此过程中产生了化学变化。

２.流动性：塑料在一定的温度与压力作用下，能够充满模具型腔各部分的性能称为塑料的流动性。

３.塑化能力：注塑机料筒在1小时内能够塑化物料的重量（以聚苯乙烯标准塑料为基准），是衡量注塑机性能优劣的标志。

４.模架：多个模具零件的组合，其模板和所用的模具结构及尺寸相符合。这种模架可以整套购买也可以按组合单元购买。当然，以上的整套模具或组合单元中的模板上不含有型腔。

５.热流道模具：浇注系统使用加热器而保持某一较恒定的温度，该部分和模具其它部分隔热以防热量丢失的模具，浇注系统在生产过程中不定型和固化。

二.填空题:(20 分)

１. 一般来讲,塑料的流动与冷却过程主要分为四个阶段,分别为  充模    、   保压补缩   、

   倒流     、    冻结后冷却     。

２. 一副典型的注射模具应包括的主要组成为  模具型芯型腔  、  顶出系统   、   浇注 

  系统   、   冷却系统  、   导柱导套合模导向机构 、  侧抽芯机构     六部分。

３. 注射压力对_______________________有决定性作用，与螺杆转速有关的是        压力。

４. 在斜抽芯机构中锁紧楔的楔角一般比斜导柱的倾斜角    大     。主要是为了   模具开模时防止造成干涉    。

５. 完成S即   抽拔距   所需要的开模行程称为最小开模行程，它和斜导柱倾斜角之间的关系式为   H = Sctgα               。

三. 是非题:(10分)

1． 注塑时由于保压时间太长会在塑件中造成分子定向,严重时会引起应力开裂,或翘曲变形。                                                            ( T )

2．冷却系统的通道要尽量避开塑件的熔接痕部位,以免影响塑件的强度。    ( T )

3． 斜导柱侧抽芯机构中的滑块导滑长度有一定的要求,完成抽拔后,滑块留在导滑槽中的长度不应小于滑块长度的3/2。                                       （ F ）

  4．推板脱模机构中可以配用圆环槽型拉料杆。                            ( F )

  5．潜伏式浇口是点浇口的演变形式,因此其模具也应设计成三板式结构。     ( F )

  6．细长型芯应避免偏心进料，否则会造成塑件的壁厚不均，脱模困难。      ( T )

  7. 注塑时最后充满的往往是离浇口最远的部位。                                ( F )

8.塑件上的文字最好做成凹字，这样模具上相应型腔的加工就方便些。       ( T )

  9.从有利于排气的角度考虑，分型面应尽量设在流动方向上的末端。          ( T )

  10. 无拉料杆的冷料井一般用在顶杆顶料的场合，其分流道应该设计成S形。  ( T )

四.计算题:(共10分)

   图示塑件,平均收缩率为0.6%,试计算确定相应具的型芯直径,型腔内径,型腔深度,型芯高度和两小孔中心距。         

1) 型腔的径向尺寸和深度尺寸： 

:

2) 型芯的径向尺寸和高度尺寸：

 

3) 中心距尺寸：

:

五.简述题:(共30分)

   1.注塑模具中采用小浇口有那些利弊？什么情况下不宜采用小浇口？

  解： 采用小浇口的优点：

      1) 小浇口可以增加物料通过时的流速，同时浇口前后两端有较大压力差，可以明显降低某些塑料熔体的表观粘度，易于充模。

      2) 小浇口出有较大摩擦阻力，熔体通过浇口时，部分能量转换成摩擦热，有利于熔体剪切塑化。

      3) 小浇口可以控制并缩短补料时间，从而降低制品内应力。

      4) 小浇口截面窄，长度短，浇口内可容纳的熔体体积少，易于冷却固化，有助于防止倒流和降低模塑周期。

      5) 在多腔模中，小浇口可以平衡各型腔的进料速度。

      6) 小浇口可手工快速切除或脱模时自动切除，切除后疤痕较小，便于制件修整。

      下列情况不易采用小浇口：

      1) 过小浇口会造成太大的流动阻力，延长进料时间，某些高粘度的塑料熔体和剪切速率对表观粘度影响很小的塑料熔体，不易采用小浇口。

      2) 成型大型制品时，浇口尺寸应放大，以改善物料的流动性。

      3) 某些壁厚大收缩率较大的塑件，要求有足够的补料时间，浇口不宜设计太小。

   2.试述注塑模具中和注塑机机有关的校核参数。

解：1) 最大注射量                       5) 闭合高度

    2) 锁模力                           6) 开模行程

    3) 注射压力                         7) 模板尺寸

4) 喷嘴尺寸                         8) 顶出形式

3．请作图说明侧抽芯机构复位时产生“干涉”现象的原因及解决方法。

解： 侧抽芯机构复位时产生“干涉”是指斜导柱安装在定模部分，滑块安装在动模部分时滑块复位优先于顶杆复位。

原因：滑块和顶杆垂直于开模方向的投影有所重合。其不“干涉”临界条件为：

 

当不产生干涉。

方法：

    1) 尽量避免把顶杆布置在侧抽芯投影范围内。

    2) 采取措施使顶杆复位优先于滑块复位，如弹簧式、楔形滑块式和摆杆式。

六. 分析题：（20分）

1. 如下图所示为U形限制架式单顶出板二级脱模机构。请根据该图例，分析说明此脱模机构的动作原理。

解： 图a 所示为合模状态。U形限制架4固定在动模底板上，摆杆3的一端固定在顶出固定板上，夹在U形限制架内，圆柱销1固定在型腔上。开模时注塑机顶杆5顶出顶出板，顶出开始时由于限制架的限制，摆杆只能向前运动，顶动圆柱销1使型腔和顶杆7同时起顶出塑件作用，塑件脱离型芯8，完成一次脱模。

    当顶出继续运动到图b所示位置， 摆杆脱离了限制架，限位螺钉9阻止型腔继续向前运动，同时圆柱销1将两个摆杆3分开，弹簧2拉住摆杆紧靠在圆柱销1上，当注塑机继续顶出时，顶杆7顶动塑件脱离型腔，如图c所示。

2.如右图所示为PA塑料的薄筒状塑件。请选择浇口类型,并从流动长度的角度校核壁厚（t=0.9mm）。并在图中标示出合理的浇口位置。

解：首先在（a）位置，选择侧浇口。PA具有良好地流动性。所以

因此PA塑件的最小壁厚需要增大至1.2mm。

如果壁厚不能修改，可以考虑移动浇口位置。

将浇口移至图中（b）所示位置，校核如下：

经过校核，上述位置满足壁厚与流程的关系，壁厚t=0.9mm可以满足。