橡膠成型工技能考試試題及答案一、理論知識試題（一）單項選擇題（每題2分，共20分）1.天然橡膠（NR）的主要化學(xué)成分為？A.聚異戊二烯B.聚丁二烯C.苯乙烯-丁二烯共聚物D.乙烯-丙烯共聚物2.橡膠硫化過程中，交聯(lián)鍵主要形成于哪種分子結(jié)構(gòu)之間？A.橡膠大分子鏈與填充劑B.橡膠大分子鏈與增塑劑C.橡膠大分子鏈之間D.橡膠大分子鏈與防老劑3.模壓成型時，若硫化溫度過高，最可能導(dǎo)致的問題是？A.膠料流動性不足B.產(chǎn)品表面出現(xiàn)氣泡C.硫化時間延長D.橡膠分子鏈斷裂4.以下哪種橡膠助劑的主要作用是提高橡膠的耐老化性能？A.促進劑B.防老劑C.補強劑D.增塑劑5.橡膠混煉時，輥溫過高會導(dǎo)致？A.膠料包輥性差B.炭黑分散均勻C.硫化速度減慢D.膠料焦燒風(fēng)險降低6.橡膠制品“缺膠”缺陷的主要原因不包括？A.模具溫度過低B.膠料稱量不足C.合模壓力過大D.膠料流動性差7.丁腈橡膠（NBR）的突出性能是？A.耐油性B.耐高低溫性C.耐候性D.高彈性8.硫化三要素中，“時間”的確定主要依據(jù)？A.模具尺寸B.膠料焦燒時間C.產(chǎn)品厚度D.設(shè)備功率9.橡膠成型前，模具表面涂覆脫模劑的主要目的是？A.提高模具導(dǎo)熱性B.防止模具生銹C.減少膠料與模具的黏附D.增加產(chǎn)品表面光澤10.以下哪種成型工藝適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精度高的橡膠制品？A.壓延成型B.擠出成型C.模壓成型D.注射成型（二）多項選擇題（每題3分，共15分，少選、錯選均不得分）1.橡膠硫化的主要目的包括？A.提高橡膠的強度B.增加橡膠的彈性C.改善耐溶劑性D.降低永久變形2.影響橡膠流動性的因素有？A.膠料門尼粘度B.成型溫度C.模具流道設(shè)計D.硫化時間3.橡膠制品常見的外觀缺陷有？A.飛邊過厚B.表面裂紋C.尺寸超差D.物理性能不足4.橡膠混煉過程中需要控制的關(guān)鍵參數(shù)有？A.輥距B.輥溫C.混煉時間D.加料順序5.選擇橡膠成型工藝時需考慮的因素包括？A.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜度B.生產(chǎn)批量C.膠料特性D.設(shè)備成本（三）判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.橡膠的可塑性越高，成型時流動性越好，因此可塑性越高越有利于生產(chǎn)。（）2.硫化劑用量越多，橡膠的交聯(lián)密度越高，性能越好。（）3.模壓成型時，合模速度過快可能導(dǎo)致膠料溢出過多，形成厚飛邊。（）4.丁苯橡膠（SBR）的耐老化性能優(yōu)于天然橡膠（NR）。（）5.橡膠制品的收縮率主要與膠料配方有關(guān)，與成型工藝無關(guān)。（）6.混煉時，炭黑應(yīng)在膠料包輥后緩慢加入，避免分散不均。（）7.硫化溫度每升高10℃，硫化時間可縮短約一半（阿倫尼烏斯定律）。（）8.注射成型相比模壓成型，生產(chǎn)效率更高，但設(shè)備投資更大。（）9.橡膠制品的硬度主要由填充劑（如炭黑）的用量決定。（）10.模具清理不徹底會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)雜質(zhì)壓痕，需定期用鋼絲刷清理。（）（四）簡答題（每題8分，共32分）1.簡述橡膠模壓成型的基本工藝流程。2.分析橡膠制品“氣泡”缺陷的可能原因及解決措施。3.說明橡膠混煉時“焦燒”的定義、危害及預(yù)防方法。4.列舉三種常用橡膠助劑及其作用（需具體說明助劑類型及對應(yīng)功能）。（五）綜合分析題（23分）某企業(yè)生產(chǎn)一批丁腈橡膠密封墊，成型后發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)品出現(xiàn)“脫層”（層間分離）缺陷。經(jīng)檢查，模具溫度正常（160℃），硫化時間為12min（工藝要求10-12min），膠料為新批次混煉膠。請結(jié)合橡膠成型知識，分析可能的原因并提出改進措施。二、理論知識試題答案（一）單項選擇題1.A2.C3.D4.B5.A6.C7.A8.C9.C10.D（二）多項選擇題1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD（三）判斷題1.×（可塑性過高會導(dǎo)致制品變形，需控制在合理范圍）2.×（硫化劑過量會導(dǎo)致交聯(lián)密度過高，橡膠變脆）3.√（合模速度快，膠料未充分流動即被壓縮，易溢出）4.√（SBR含不飽和雙鍵較少，耐老化性優(yōu)于NR）5.×（成型溫度、壓力、冷卻速度等工藝參數(shù)會影響收縮率）6.√（炭黑分散需逐步加入，避免結(jié)團）7.√（符合阿倫尼烏斯定律對硫化反應(yīng)的描述）8.√（注射成型自動化程度高，但設(shè)備成本高）9.√（填充劑用量增加，橡膠硬度提高）10.×（鋼絲刷會損傷模具表面，應(yīng)用軟質(zhì)工具清理）（四）簡答題1.橡膠模壓成型基本流程：①模具準(zhǔn)備：清理模具表面殘留膠料、雜質(zhì)，涂覆脫模劑；②模具預(yù)熱：將模具加熱至工藝設(shè)定溫度（通常140-180℃）；③膠料準(zhǔn)備：按工藝要求稱量膠料（誤差≤±2%），必要時進行預(yù)成型（如壓片、切條）；④裝料：將膠料放入模腔，確保位置居中、分布均勻；⑤合模加壓：啟動壓力機合模，施加設(shè)定壓力（通常5-20MPa），排除模腔內(nèi)空氣；⑥硫化：保持溫度、壓力，按工藝時間硫化（時間根據(jù)產(chǎn)品厚度、膠料配方確定）；⑦開模取件：硫化完成后開模，用專用工具取出制品，避免損傷；⑧修邊：去除飛邊，檢查外觀及尺寸。2.氣泡缺陷原因及解決措施：原因：①膠料中水分或低分子揮發(fā)物含量過高（如混煉時吸潮、增塑劑揮發(fā)）；②模壓時排氣不充分（合模速度過快、未多次放氣）；③硫化溫度過高，膠料內(nèi)部氣體膨脹速度超過交聯(lián)速度；④膠料流動性差，填充模腔時裹入空氣。解決措施：①混煉后膠料需充分停放或預(yù)熱干燥；②調(diào)整合模速度，采用“慢-快-慢”節(jié)奏，并在硫化初期多次放氣（如合模后升壓至5MPa，保壓10s后卸壓，重復(fù)2-3次）；③降低硫化溫度或縮短硫化時間（需重新確認(rèn)硫化曲線）；④調(diào)整膠料配方（如添加內(nèi)脫模劑）或提高膠料預(yù)熱溫度以改善流動性。3.焦燒定義、危害及預(yù)防：定義：焦燒指橡膠在混煉、成型過程中過早發(fā)生硫化反應(yīng)，導(dǎo)致膠料失去可塑性的現(xiàn)象。危害：焦燒膠料流動性下降，難以充模，導(dǎo)致制品缺膠、表面粗糙；嚴(yán)重時膠料結(jié)塊，無法使用，造成浪費。預(yù)防方法：①控制混煉溫度（天然橡膠混煉輥溫≤50℃，丁苯橡膠≤60℃）；②合理設(shè)計配方，選擇焦燒時間長的促進劑（如NS比M的焦燒時間更長）；③避免膠料長時間停放（特別是高溫環(huán)境下），混煉膠存放時間≤7天；④成型前檢查膠料門尼焦燒時間（ML(1+4)120℃≥20min）。4.常用橡膠助劑及作用：①促進劑（如CBS，N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺）：縮短硫化時間，降低硫化溫度，提高生產(chǎn)效率；②補強劑（如N330炭黑）：提高橡膠的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性能（通過炭黑表面活性基團與橡膠分子形成物理/化學(xué)結(jié)合）；③防老劑（如4010NA，N-異丙基-N’-苯基對苯二胺）：抑制橡膠因氧、臭氧、熱等因素引起的老化（通過捕獲自由基或分解過氧化物）；④增塑劑（如鄰苯二甲酸二辛酯DOP）：降低橡膠分子間作用力，改善膠料可塑性和流動性（適用于極性橡膠如NBR）。（五）綜合分析題可能原因及改進措施：原因分析：①膠料混煉不均：新批次膠料可能存在配合劑（如硫化劑、促進劑）分散不良，導(dǎo)致局部交聯(lián)程度不一致，層間結(jié)合力下降；②膠料停放時間不足：混煉后膠料未充分停放，內(nèi)部應(yīng)力未釋放，成型時因應(yīng)力集中導(dǎo)致脫層；③模具設(shè)計缺陷：模腔表面存在劃痕或脫模劑涂覆不均，局部黏附力過大，開模時拉裂制品；④硫化壓力不足：壓力過低（如低于工藝要求的10MPa），膠料無法緊密結(jié)合，層間界面結(jié)合不牢；⑤膠料含膠率過高：丁腈橡膠生膠比例過大（如超過70%），硫化時收縮率大，層間內(nèi)應(yīng)力超過結(jié)合強度。改進措施：①檢測膠料分散度（通過切片顯微鏡觀察，要求炭黑等配合劑分散等級≥6級），若分散不良需重新混煉；②延長膠料停放時間至24h（標(biāo)準(zhǔn)為16-48h），確保內(nèi)部應(yīng)力充分釋放；③檢查模具表面粗糙度（要求Ra≤0.8μm），修復(fù)劃痕并均勻涂覆水性脫模劑（避免溶劑型脫模劑殘留）；④提高硫化壓力至12-15MPa（原工藝若為10MPa），確保膠料在模腔內(nèi)充分壓實；⑤調(diào)整配方含膠率至60-65%，并添加適量增粘劑（如間甲白體系），提高層間結(jié)合力；⑥對新批次膠料進行小批量試生產(chǎn)，檢測制品剝離強度（要求≥3kN/m），達標(biāo)后再批量生產(chǎn)。三、實操技能試題及評分標(biāo)準(zhǔn)（一）實操題目：丁腈橡膠O型圈模壓成型操作（滿分100分）（二）操作要求：使用給定的丁腈橡膠混煉膠（硬度70±5HA，門尼粘度ML(1+4)100℃=60）、Φ20×2.4mmO型圈模具，完成從模具準(zhǔn)備到制品取出的全過程操作，要求制品無缺膠、氣泡、飛邊過厚等缺陷，尺寸符合GB/T3452.1-2005標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)徑20±0.2mm，截面直徑2.4±0.1mm）。（三）操作步驟及評分標(biāo)準(zhǔn)|序號|操作步驟|操作要點|評分標(biāo)準(zhǔn)|分值||------|----------|----------|----------|------||1|模具準(zhǔn)備|①清理模具表面殘留膠料、雜質(zhì)（使用軟布+酒精）；②均勻涂覆脫模劑（水性硅油，厚度≤0.05mm）|未清理干凈（每處可見殘留扣2分）；脫模劑漏涂/過厚（每處扣3分）|15||2|模具預(yù)熱|啟動平板硫化機，將模具加熱至170±5℃（工藝要求），用點溫計檢測上、下模溫度|溫度偏差＞±5℃（扣5分）；未檢測溫度（扣3分）|10||3|膠料準(zhǔn)備|①用電子秤稱量膠料（理論用量12g），誤差≤±0.2g；②預(yù)成型為直徑25mm、厚度3mm的圓片|稱量誤差＞±0.2g（扣5分）；預(yù)成型形狀不符合（如厚度不均扣3分）|10||4|裝料與合模|①將膠料圓片居中放入下模模腔；②緩慢合模（速度≤5mm/s），觀察膠料流動；③合模后升壓至15MPa（工藝要求），保壓5s后卸壓排氣，重復(fù)2次|裝料偏移（中心偏差＞2mm扣5分）；合模速度過快（扣3分）；未排氣（少一次扣4分）|20||5|硫化操作|硫化時間設(shè)定為8min（根據(jù)O型圈厚度2.4mm，按1min/mm計算），期間監(jiān)控溫度（170±5℃）、壓力（15±2MPa）|時間偏差＞±0.5min（扣5分）；溫度/壓力超差（每項扣3分）|15||6|開模取件|硫化完成后，先卸壓，緩慢開模（速度≤10mm/s），用銅鏟沿模具分型面撬動，取出制品|開模速度過快（扣5分）；用金屬工具劃傷模具（扣5分）；強行拉拽制品（扣5分）|15||7|制品檢查|①外觀：無缺膠、氣泡、雜質(zhì)；②尺寸：內(nèi)徑20±0.2mm，截面直徑2.4±0.1mm（用游標(biāo)卡尺檢測）|外觀缺陷（每處扣2分）；尺寸超差（內(nèi)徑/截面各超0.1mm扣3分）|15|四、實操技能試題答案（評分要點）1.模具準(zhǔn)備：需徹底清理并均勻涂脫模劑，重點關(guān)注模腔邊角，避免殘留膠料導(dǎo)致制品粘模或雜質(zhì)壓痕。2.模具預(yù)熱：溫度需穩(wěn)定在工藝范圍內(nèi)，上下模溫差≤5℃，確保硫化均勻。3.膠料準(zhǔn)備：