2025塑料注塑工試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種塑料屬于熱固性塑料？A.聚乙烯（PE）B.環(huán)氧樹脂（EP）C.聚丙烯（PP）D.聚苯乙烯（PS）答案：B解析：熱固性塑料在加熱時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，固化后不可再熔融，環(huán)氧樹脂（EP）是典型代表；其余選項(xiàng)均為熱塑性塑料，可反復(fù)加熱熔融。2.注塑機(jī)料筒溫度設(shè)置的關(guān)鍵依據(jù)是：A.模具溫度B.塑料的熔融指數(shù)（MI）C.制品壁厚D.注射速度答案：B解析：熔融指數(shù)（MI）反映塑料在一定溫度和壓力下的流動(dòng)性，直接影響料筒溫度設(shè)定。MI值低的塑料需更高溫度以保證熔體流動(dòng)性。3.注射成型中，保壓階段的主要作用是：A.提高熔體充模速度B.補(bǔ)償熔體冷卻收縮C.降低模具溫度D.減少螺桿磨損答案：B解析：保壓階段通過持續(xù)施加壓力，使后續(xù)熔體補(bǔ)充因冷卻收縮導(dǎo)致的型腔空隙，防止制品縮孔、凹陷。4.制品出現(xiàn)“飛邊”（毛邊）的主要原因可能是：A.注射壓力過低B.鎖模力不足C.料筒溫度過低D.冷卻時(shí)間過長答案：B解析：鎖模力不足時(shí)，模具分型面無法完全閉合，高壓熔體易從間隙溢出形成飛邊；注射壓力過高或模具磨損也可能導(dǎo)致此問題。5.以下哪種原料需嚴(yán)格控制干燥工藝，否則易在制品表面產(chǎn)生銀紋？A.聚碳酸酯（PC）B.聚丙烯（PP）C.聚乙烯（PE）D.聚苯乙烯（PS）答案：A解析：PC吸濕性強(qiáng)，若干燥不充分，水分在高溫下汽化形成氣泡，導(dǎo)致表面銀紋；PP、PE、PS吸濕性較低，干燥要求相對(duì)寬松。6.注塑機(jī)合模系統(tǒng)的作用不包括：A.實(shí)現(xiàn)模具的開合動(dòng)作B.提供足夠的鎖模力C.控制注射壓力D.保持模具閉合時(shí)的精度答案：C解析：合模系統(tǒng)負(fù)責(zé)模具開合、鎖模及精度保持，注射壓力由注射系統(tǒng)（螺桿/柱塞）控制。7.制品“熔接痕”產(chǎn)生的根本原因是：A.熔體溫度過高B.多股熔體在型腔中匯合時(shí)未完全熔合C.保壓時(shí)間過長D.模具排氣不良答案：B解析：熔接痕是由于熔體流動(dòng)路徑分離后重新匯合，界面處溫度降低、分子鏈擴(kuò)散不足導(dǎo)致結(jié)合強(qiáng)度低；模具排氣不良可能加重此問題，但非根本原因。8.調(diào)整注塑工藝時(shí)，為減少制品內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)優(yōu)先降低：A.注射壓力B.模具溫度C.冷卻時(shí)間D.螺桿轉(zhuǎn)速答案：A解析：高注射壓力會(huì)使熔體在型腔中受壓縮，冷卻后殘留內(nèi)應(yīng)力；適當(dāng)提高模具溫度（延緩冷卻）或延長保壓時(shí)間（均勻補(bǔ)縮）也可降低內(nèi)應(yīng)力。9.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致注塑機(jī)螺桿“打滑”？A.料筒后段溫度過高B.背壓過低C.原料顆粒過大D.原料含過多水分答案：A解析：料筒后段（送料段）溫度過高會(huì)使原料過早熔融，失去固體輸送所需的摩擦力，導(dǎo)致螺桿無法有效推進(jìn)物料（打滑）；背壓過低可能影響塑化質(zhì)量，但非打滑主因。10.測量制品收縮率時(shí)，需在成型后放置24小時(shí)再測量，主要是為了：A.等待內(nèi)應(yīng)力釋放B.確保結(jié)晶型塑料完全結(jié)晶C.避免溫度影響測量精度D.以上都是答案：D解析：制品冷卻后仍會(huì)因內(nèi)應(yīng)力松弛、結(jié)晶型塑料（如PP、PA）繼續(xù)結(jié)晶、熱脹冷縮效應(yīng)減弱而發(fā)生尺寸變化，放置24小時(shí)可使尺寸趨于穩(wěn)定。二、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.熱塑性塑料注塑成型后，可通過重新加熱再次成型。（）答案：√解析：熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)為線性或支鏈型，加熱可熔融，冷卻后固化，可反復(fù)加工。2.注塑機(jī)的注射量是指螺桿一次注射能推出的最大熔體體積。（）答案：×解析：注射量通常指螺桿（或柱塞）在注射行程中推出的熔體質(zhì)量（克），需考慮塑料密度，體積需換算。3.模具溫度越高，制品冷卻時(shí)間越短。（）答案：×解析：模具溫度高會(huì)延緩熔體冷卻，需更長冷卻時(shí)間才能達(dá)到頂出所需剛性；但適當(dāng)提高模溫可改善表面質(zhì)量和減少內(nèi)應(yīng)力。4.背壓增加會(huì)提高熔體塑化均勻性，但可能導(dǎo)致螺桿回退速度變慢。（）答案：√解析：背壓（螺桿預(yù)塑時(shí)的反壓力）增大，熔體在料筒內(nèi)受剪切作用更充分，塑化更均勻；但需更大驅(qū)動(dòng)功率，螺桿后退速度降低。5.制品出現(xiàn)“縮孔”一定是因?yàn)楸簤毫Σ蛔?。（）答案：×解析：縮孔可能由保壓壓力不足、保壓時(shí)間過短、料筒溫度過高（熔體收縮率大）、制品壁厚不均（厚壁處冷卻慢，補(bǔ)縮不足）等多因素導(dǎo)致。6.注塑機(jī)停機(jī)時(shí)，若短期（≤2小時(shí)）停機(jī)，可保持料筒溫度；長期停機(jī)需清空料筒。（）答案：√解析：短期停機(jī)保持溫度可避免頻繁加熱損耗；長期停機(jī)需清空料筒，防止塑料過熱分解（如PC高溫易黃變）。7.透明制品（如PMMA）成型時(shí)，需嚴(yán)格控制料筒溫度，避免熔體降解產(chǎn)生雜質(zhì)。（）答案：√解析：PMMA（亞克力）對(duì)溫度敏感，降解會(huì)產(chǎn)生氣泡或變色，影響透明度，需精確控制料筒各段溫度（通常200-260℃）。8.模具排氣槽的深度應(yīng)大于塑料的溢邊值，否則無法有效排氣。（）答案：×解析：排氣槽深度需小于塑料的溢邊值（如PS溢邊值約0.02mm），否則熔體可能進(jìn)入排氣槽形成飛邊；通常排氣槽深度為0.01-0.03mm。9.螺桿長徑比（L/D）越大，塑化效果越好，但可能導(dǎo)致物料停留時(shí)間過長而分解。（）答案：√解析：長徑比大，物料在料筒內(nèi)受剪切和混合的路徑更長，塑化更均勻；但對(duì)于熱敏性塑料（如PVC），過長停留時(shí)間易分解。10.注射速度過快可能導(dǎo)致熔體充模時(shí)產(chǎn)生噴射，在制品表面形成蛇形紋。（）答案：√解析：高速注射時(shí)，熔體從澆口進(jìn)入型腔的速度超過型腔阻力，形成噴射流，與型腔壁碰撞后冷卻，導(dǎo)致表面蛇形紋（又稱“噴射紋”）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述注塑成型的五大基本工藝參數(shù)及其對(duì)制品質(zhì)量的影響。答案：注塑成型五大基本工藝參數(shù)為：注射壓力、注射速度、料筒溫度、模具溫度、冷卻時(shí)間。-注射壓力：影響熔體充模能力和補(bǔ)縮效果。壓力過低易缺料，過高易產(chǎn)生飛邊或內(nèi)應(yīng)力。-注射速度：決定熔體流動(dòng)形態(tài)。低速充模易冷料前鋒，高速易產(chǎn)生噴射紋或排氣不良。-料筒溫度：控制熔體流動(dòng)性。溫度過低熔體粘度大，充模困難；過高易分解（如PVC發(fā)黃）。-模具溫度：影響結(jié)晶（如PP）、表面質(zhì)量和冷卻時(shí)間。模溫低冷卻快但表面粗糙，模溫高表面光澤好但周期長。-冷卻時(shí)間：決定制品剛性和收縮率。時(shí)間過短頂出易變形，過長降低生產(chǎn)效率。2.分析制品“缺料”（未注滿）的可能原因及解決方法。答案：缺料的可能原因及解決方法：（1）材料因素：原料流動(dòng)性差（如MI值低）或干燥不足（水分導(dǎo)致熔體粘度增大）。解決：更換高流動(dòng)性原料或提高干燥溫度/時(shí)間。（2）工藝因素：注射壓力/速度過低，保壓時(shí)間不足，料筒溫度過低（熔體粘度大）。解決：提高注射壓力/速度，延長保壓時(shí)間，適當(dāng)升高料筒溫度。（3）模具因素：澆口/流道過小或堵塞，模具排氣不良（熔體受阻），型腔尺寸過大（超過注塑機(jī)注射量）。解決：擴(kuò)大澆口/流道，清理堵塞，增加排氣槽，更換注射量更大的設(shè)備。（4）設(shè)備因素：注塑機(jī)液壓系統(tǒng)壓力不足（如油泵磨損），螺桿磨損導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)。解決：檢修液壓系統(tǒng)，更換磨損螺桿。3.說明螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)注塑成型的影響，并給出合理調(diào)整原則。答案：螺桿轉(zhuǎn)速影響塑化質(zhì)量和生產(chǎn)效率：-轉(zhuǎn)速過高：剪切生熱增加，熔體溫度上升（可能導(dǎo)致分解），同時(shí)物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間縮短，塑化不均（尤其對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)材料，纖維易斷裂）。-轉(zhuǎn)速過低：塑化時(shí)間延長，生產(chǎn)周期增加，熔體因停留時(shí)間過長（如熱敏性塑料）可能分解。調(diào)整原則：根據(jù)塑料特性（如熱敏性、粘度）和制品要求。例如：-熱敏性塑料（PVC）：低轉(zhuǎn)速（20-40rpm），避免過熱分解；-高粘度塑料（PC）：中低轉(zhuǎn)速（30-50rpm），保證塑化均勻；-通用塑料（PP）：中高轉(zhuǎn)速（50-80rpm），提高效率同時(shí)避免分解。4.模具溫度控制對(duì)制品性能有何重要性？舉例說明不同塑料的模溫要求。答案：模具溫度控制直接影響制品的結(jié)晶度、收縮率、表面質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力：-結(jié)晶型塑料（如PP、PA）：模溫高可延長冷卻時(shí)間，促進(jìn)結(jié)晶更完全，提高制品剛性和耐溫性，但收縮率增大；模溫低結(jié)晶不充分，制品柔軟易變形。-非結(jié)晶型塑料（如PC、ABS）：模溫高可減少內(nèi)應(yīng)力（熔體冷卻均勻），提高表面光澤度；模溫低冷卻快，生產(chǎn)效率高但可能出現(xiàn)應(yīng)力開裂。舉例：-PP（結(jié)晶型）：模溫40-80℃，厚制品取上限（促進(jìn)結(jié)晶）；-PC（非結(jié)晶型）：模溫80-120℃，提高表面透明度和減少內(nèi)應(yīng)力；-PVC（熱敏性非結(jié)晶）：模溫30-60℃，避免熔體在模具內(nèi)過熱分解。5.簡述制品表面“浮纖”（玻璃纖維外露）的產(chǎn)生原因及解決措施。答案：浮纖產(chǎn)生原因：-材料：玻璃纖維（GF）含量過高（>30%），或GF與樹脂相容性差（如界面結(jié)合力弱）；-工藝：注射速度過快（GF受剪切取向，易向表面遷移），料筒溫度過低（樹脂粘度大，GF難以被包裹）；-模具：澆口過?。℅F通過時(shí)受高剪切斷裂，外露概率增加），模具溫度過低（樹脂冷卻快，無法及時(shí)包裹GF）。解決措施：-材料：選擇短纖或表面處理（如偶聯(lián)劑改性）的GF，提高與樹脂相容性；-工藝：降低注射速度（減少GF取向），提高料筒溫度（降低樹脂粘度，增強(qiáng)包裹性），適當(dāng)提高模具溫度（延緩樹脂冷卻）；-模具：擴(kuò)大澆口尺寸（減少GF剪切斷裂），增加模溫控制（如局部加熱）。四、計(jì)算題（每題8分，共24分）1.某注塑機(jī)的最大注射量為300g（以PS為基準(zhǔn)，密度1.05g/cm3），現(xiàn)需成型PA6制品（密度1.13g/cm3），求該注塑機(jī)對(duì)PA6的最大注射體積（保留2位小數(shù)）。答案：注射量（質(zhì)量）=體積×密度，因此體積=質(zhì)量/密度。PS基準(zhǔn)下，最大注射體積V=300g/1.05g/cm3≈285.71cm3。PA6的最大注射質(zhì)量=V×PA6密度=285.71cm3×1.13g/cm3≈322.85g。（注：實(shí)際生產(chǎn)中需考慮注射量安全系數(shù)，通常取最大注射量的80%，但本題僅計(jì)算理論值。）2.某制品在模具中的投影面積為450cm2，注塑時(shí)熔體壓力為80MPa，若安全系數(shù)取1.2，求所需鎖模力（單位：噸，1MPa=1N/mm2，1噸=9800N）。答案：鎖模力F=投影面積×熔體壓力×安全系數(shù)。投影面積=450cm2=45000mm2，熔體壓力=80MPa=80N/mm2。F=45000mm2×80N/mm2×1.2=4320000N。轉(zhuǎn)換為噸：4320000N÷9800N/噸≈440.82噸（取441噸）。3.某PP制品壁厚為3mm，模具溫度為60℃，熔體溫度為230℃，PP的熱擴(kuò)散率α=1.2×10??m2/s，求冷卻時(shí)間（公式：t=（δ2×π2）/(4×α×ln((T_m-T_w)/(T_e-T_w)))，其中δ為壁厚，T_m=熔體溫度，T_w=模具溫度，T_e=頂出溫度（PP取80℃））。答案：δ=3mm=0.003m，T_m=230℃，T_w=60℃，T_e=80℃。計(jì)算分子：δ2×π2=(0.003)2×(3.14)2≈9×10??×9.86≈8.87×10??。分母：4×α×ln((T_m-T_w)/(T_e-T_w))=4×1.2×10??×ln((230-60)/(80-60))=4.8×10??×ln(170/20)=4.8×10??×ln(8.5)≈4.8×10??×2.14≈1.03×10??。冷卻時(shí)間t=8.87×10??/1.03×10??≈86.1秒（實(shí)際生產(chǎn)中需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整，通常PP冷卻時(shí)間為20-60秒，本題因公式假設(shè)理想條件，結(jié)果偏高）。五、綜合分析題（16分）某企業(yè)生產(chǎn)PC透明外殼（壁厚2mm），近期發(fā)現(xiàn)制品表面出現(xiàn)大量銀紋，且局部區(qū)域存在縮孔。經(jīng)檢查，原料為新批次PC（未干燥），模具溫度設(shè)定為70℃（正常80-100℃），注射壓力100MPa（正常90-110MPa），保壓時(shí)間10秒（正常15-20秒）。請(qǐng)分析銀紋和縮孔的可能原因，并提出具體解決措施。答案：銀紋產(chǎn)生原因分析：PC吸濕性強(qiáng)（平衡吸水率約0.3%），新批次原料未干燥，水分在料筒高溫（通常260-300℃）下汽化成水蒸氣，隨熔體注入型腔后，在冷卻過程中膨脹形成微小氣泡，導(dǎo)致表面銀紋?？s孔產(chǎn)生原因分析：（1）保壓時(shí)間不足（10秒＜正常15-20秒）：熔體冷卻收縮時(shí)，保壓階段未及時(shí)補(bǔ)充足夠物料，厚壁處（2mm雖薄，但PC收縮率約0.5-0.7%）因補(bǔ)縮不足形成縮孔；（2）模具溫度偏低（70℃＜正常80-100℃）：模溫低導(dǎo)致熔體冷卻過快，表層固化后內(nèi)部熔體繼續(xù)收縮，無法通過澆口補(bǔ)縮，加劇縮孔。解決措施：1.原料處理：PC使用前需在120-130℃下干燥4-6小時(shí)（至含水率＜0.02%），可