2012年模具设计与制造A卷全答案

1、西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）（草稿）20112012学年第二学期模具设计与制造课程A卷专业班级：机制09级 命题教师：张 炜 审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、填空题（每空一、填空题（每空1分洪20分）得分： 分1.注塑模顶杆与型芯的配合应选间隙配合，配合间隙应小于塑料的溢料值 应设在脱模力大的位置，如侧壁、深筋、凸台等。2.冲模的装配是模具制造的关键工序，其要点有要合理选择装配 基准面要合理选择装配组件；要合理总体装配3.注塑成型时，造成塑件误差的主要因素是：成型收缩率偏差与波动的误差;模具制造；模具使用后成型零件磨损；模具装配与安装误差；水平飞边厚度误 差等。4.塑料制件常

2、用的成型方法有压注成型、压缩成型、注塑成型、挤出成型、 吹塑成型、压延成型、发泡成型、真空成型。5.注塑模的排气方式有开设排气槽排气和利用分型面排气或模具零件的配 合间隙自然排气等。排气槽通常开设在型腔的最后被填充的部位。最好开设 在 分型面上，并在凹模一侧，这样即使排气槽内生产飞边，也容易随塑件 一起脱出。6.弯曲过程中，工件发生偏移的原因是工件在模具中成型过程中所受到的摩 擦力不同所致。如：弯曲件不对称、凹模圆角半径过大，两圆角有差异以及工 件尺寸高度不同、凸凹模装配不正或间隙不一致以及模具粗糙度、斜度、深度 不同（或不对称）等都会发生弯曲工件偏移现象。7.注塑模浇口截面形状常见的有矩形和

3、圆形截面，一般浇口截面积与分 流道截面积之比约为3%-9%，浇口表面粗糙度值一般不低于0.4m。设计时可 先选偏小尺寸，通过 试模 逐渐增大。8.对复杂、精密和表面光泽度要求高的塑件的注塑模成型零件可采用Cr!2 MoV钢或4 Cr5MoSiV钢，它们是加工性好和极好抛光性的钢材。塑料注射模的浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。冲裁件的断面具有明显的区域性特征，在断面上可明显地区分为圆角带、光 亮带、断裂带和毛刺四部分。端面质量受以下因素影响：材料机械性能、冲裁 间隙、模具结构等。X8.为了降低冲模的冲裁力，可采用阶梯凸模冲裁、斜刃口冲裁和加热冲裁 等措施。9.在连续冲裁模中，侧刃

4、的作用是控制进距实现定位。X 2.注塑模的主流道一般位于模具中心位置，它与注塑机的喷嘴轴心线重合。X 4.拉深变形程度用拉深系数m表示，越小变形程度越大。二、判断题（每小题1分洪10分）得分： 分1.曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有闭合高 度可调，行程不可调的特点，并且有过载保护功能。（X）2.塑料挤出成型工艺与注塑成型工艺的最大区别在:挤出成型适用于热固性 塑料，成型过程是间隔的；而注塑成型主要适用于热塑性塑料，成型过程可以 实现连续化生产。（X）3.注塑模的主流道一般位于模具中心位置，但它与注塑机的喷嘴轴心线不一 定重合。（X）4.拉深变形程度用 拉深系数m表示，

5、越大变形程度 越大。（X）5.注塑模的分流道较长时，末端也应设置冷料井（）。6. 一副塑料注塑模可能有一个或两个分型面，分型面可能是平行、垂直或倾 斜与合模方向。（）7.一般情况下，从拉深变形的特点考虑，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应 比凸模圆角表面粗糙度大些；并且拉深模的凹模的圆角半径应比凸模圆角半径 大些。（X）8.为了降低冲模的冲裁力，可采用阶梯凸模冲裁、斜刃口冲裁和加热冲裁 等措施。（）9.拉伸模中的压边圈的作用是：拉深过程中，压边圈夹持板料使得材料在凸模圆角部位滑动时产生较大的弯曲变形，进入直壁部分的材料被拉直的作用。（X）X1.在其它条件相同情况下，弯曲线平行于板材的轧制方向允许的

6、最小弯曲半 径较小。（X）X2.如果模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度，就会使模具安装不上。（）X3.注塑模顶杆与型芯的配合应选间隙配合，配合间隙应小于塑料的溢料值; 应设在脱模力大的位置，如侧壁、深筋、凸台等。（）X4.吹塑成型又称中空成型，主要用于吹塑塑料瓶、罐、管和薄膜等制品。- 般要设计制作两套模具，一套制作管坯。另一套是吹塑型腔模。（）X5. 一副塑料注塑模可能有一个或两个分型面，分型面可能是平行、垂直或倾 斜与合模方向。（）X6.在其它条件相同情况下，金属材料中，硬材料的冲裁合理间隙小于软材料 的冲裁合理间隙。（X）X8.冲裁时条料的搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的

7、刚度，以 保证零件质量和送料方便。（）X9.注塑机最大注塑量是以注塑聚苯乙烯为标准而规定的，由于各种塑料的密 度和压缩比不同，因而实际最大注塑量是随塑料不同而不同的。（）三、选择题（每小题2分洪20分）得分： 分1.吹塑成型一般要设计制作两套模具，一套制作管坯，另一套是吹塑型腔模。 主要用于成型（A）等制品塑料瓶、罐、管和薄膜B.截面相同的型材C.形状复杂的热固性塑料D.大尺寸薄壁型腔类2.选择冲压压力机时，必须使模具的闭合高度（D）。小于压力机的最大闭合高度介于压力机的最大行程与最小行程之间大于压力机的最小闭合高度介于压力机的最大闭合高度与最小闭合高度之间3.在其它条件相同情况下，（B）允许

8、的最小弯曲半径较小。弯曲线平行于板材的轧制方向弯曲线垂直于板材的轧制方向弯曲线45于板材的轧制方向弯曲线任意于板材的轧制方向4.落料冲裁时，凸、凹模间隙选取方向的原则是：A 。落料模以凹模为设计制作基准，间隙取在凸模上。落料模以凸模为设计制作基准，间隙取在凹模上。落料模以凹模为设计制作基准，间隙同样取在凹模上。落料模以凸模为设计制作基准，间隙取在凸模上。5.在注塑成型过程中，金属嵌件预热的目的是：C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。6.塑料压注模主要是用于加工（C）的模具。热固性塑料；X程塑料。B热固性塑料；X程塑料。B.零件的弯曲变形程度;D.

9、弯曲难易程度。通用塑料；7.最小弯曲半径r/t表示AA.材料的弯曲变形极限;零件的结构工艺好坏;8.塑料压缩模与注塑模的结构区别在于压缩模有（B）而没有（D）。A.成型零件；B.加料室；C.导向机构；D.浇注系统。9.在连续冲裁模中，侧刃的作用是D 。A.侧面压紧条料；B.对卸料板导向；C.控制条料送进时的导向；D.控制进距（送进时的距离）实现定位。10.圆孔翻边，主要的变形是坯料（D）。A.切向的收缩和厚度方向的伸长；B.切向的收缩和厚度方向的收缩；C.切向的伸长和厚度方向的伸长；D.切向的伸长和厚度方向的收缩。X9.硬质塑料要比软质塑料脱模斜度：。A.相等；B.小；C.大；D.不能确定X1

10、.塑料挤出成型工艺与注塑成型工艺的最大区别在：D。挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置，而注塑成型没有;挤出成型模具不用预热，而注塑成型模具需预热；挤出成型适用于热固性塑料，而注塑成型适用于热塑性塑料；挤出成型过程是连续的，而注塑成型过程是有间隔的X3.拉伸模中的压边圈的作用是D 。拉深过程中，压边圈夹持板料使得材料在凸模圆角部位滑动时产生较大 的弯曲变形，进入直壁部分的材料被拉直的作用。主要是为了防止拉伸筒体底部材料变薄而底部断裂。主要是为了防止拉伸筒体凸模圆角处材料变薄而断裂。防止拉深毛料在拉深过程中变形区（主要是凸缘区域）应切向压应力过 大造成厚度方向材料失稳而起皱。X4.曲柄压力机可

11、分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有也特 点。A.压力在全程中均衡；B.闭合高度可调，行程可调;C.闭合高度可调，行程不可调；D.有过栽保护。X5.冲裁件断面出现如下图所示形状，产生的主要原因是R大R小A.冲裁间隙不均匀，右边间隙大，左边间隙小；B.冲模的顶件力过大;C.冲裁间隙不均匀，左边间隙大，右边间隙小；D.压力机吨位过大。X 7.注塑成型工艺适用于：BA.只有热固性塑料；B.主要成型热塑性塑料和某些热固性塑料;C.只有热塑性塑料；D.所有塑料都可以。四、简答题（共25分）得分： 分1.注塑模脱模机构的设计原则是什么。（本题6分）脱模机构运动的动力一般来自于注射机的推出机构，因

12、此脱模机构一般 应设置在注射机的动模一侧。脱模机构应使塑件在推出过程中不会变形或损坏。为此，应使脱模力作 用位置靠近型芯；脱模力作用于塑件刚度及强度最大的部位；作用力面积尽可 能大。脱模机构应尽量简单可靠，有合适的推出距离（过大会加剧模具的磨损， 过小则塑件不能脱模）。推出位置尽量选在塑件内侧，以保证塑件有良好的外观。合模时应能正确复位。X1.设计注塑模时，选择浇注系统类型的主要依据原则是什么。（本题6分）顺利引导熔融塑料充满型腔，并将腔内气体排出；流程短，少折弯，压力损失小，缩短填充时间；尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属，防止型芯位移或变 形；浇口料易清除，整修方便，无损制品外观

13、和使用；设法防止因浇注系统长或两个以上浇口带来的收缩不均的翘曲变形；在一模多腔时，应使各腔同步连续浇注，保证各制品的一致性；合理设置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接进入行腔及减少毛边；浇注系统的断面和长度尽量取小值，以减少塑料的占用量，从而减少回收 料。X2.简述冲压工艺设计、模具设计、模具制造三者的关系？（本题6分）答：冲压工艺设计、模具设计、模具制造三者尽管内容不同，但三者之间存 在着相互关联、相互影响和相互依存的联系。冲压工艺设计是冲模设计的基础 和依据，冲模设计的目的是保证实现冲压工艺，而冲模制造则是模具设计过程 的延续，它以冲模设计图样为依据，通过原材料的加工和装配，转变为具有使 用功

14、能的成形工具的过程。冲压工艺设计必须考虑冲模结构的可行性，冲模设 计必须考虑模具制造工艺性。所以，冲模设计与制造必须有系统观点和并行工 程的思想。X 3.图1是带活动镶件的塑料模具，此外，注塑模按总体结构特征还分为哪五 类模具。试说出图2中件1至11号零件名称。（本题7分）答：按总体结构特征来分类注塑模，除带活动镶件的注塑模外还有单分型面注 塑模；双分型面注塑模；带有侧向分型面与抽芯机构的注塑模；激动头螺纹的 注射模和热流道注射模。图2件1至11号零件分别是：1-定模板；2-导柱；3-活动镶块；4-型芯；5-动模板；动模垫板；7-支架；8- 弹簧；9-推板；10-推板固定板；11-推板。11

15、10 9 8 765 4 321图1带活动镶件的注塑模结构图4.防止拉伸裂纹一般有哪些措施？（本题6分）.可根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力；.增加凸模的表面粗糙度（有时在凸模园角与零件处垫砂布）；.改善凸缘部分变形材料的润滑条件；.适当合理设计模具工作部分的形状；.适当合理的毛料展开尺寸；.选用拉深性能好的材料。.如果是多次拉深，尤其表面会产生冷作硬化现象，用中间退火来消除。1.这是一个单分型面注射模（两板式）结构图，试说出1至19号件的零件名 称。（本题9分）1-导柱2-导套3-顶料杆4-凸模5-定模底板6-凹模7-定位环8-主流道体9-拉料杆 10-顶杆11-导套12-导柱1

16、3-动模板14-动模垫板15-模脚16-顶出板17-顶出底板 18-动模底板19-顶杆图3单分型面注射模（两板式）结构图得分：分五、设计论述题（共25分）得分：分1.如图所示机电类零件，材料为Q235，料厚2。制件精度IT10。试确定凸凹模分别加工时的刃口尺寸。厚度2的Q235材料冲裁模刃口双面最大间隙 不得用于商业用途Zmax=0.24,Zmin=0.20。又查表得制件精度IT10的冲裁模刃口磨损系数x=1.0。（15 分）800.07图图1解：外型尺寸是按落料计算公式来确定的，即先确定凹模刃口尺寸，后确定凸模尺寸。凹模上偏差5 d =0.6 X (Zmax- Zmin)=0.6X (0.2

17、4-0.20) = 0.024 凸模下偏差5 p = 0.4 X (Zmax- Zmin)=0.4X (0.24-0.20)= 0.01680 尺寸换算D=800.07= 80.0700 14，0.1460 尺寸换算D2 =600.05= 60.05。 A =0.10一”(此前分值3分)所以：凹模 D =(D - xAx)+5 d = D =(80.07 -1.0 x 0.14尸0.0241d1d=79.93+0.024D=(D - xA 2 )+5 d =(60.05-1.0 x 0.10M024 2d=59.95+0.024凸模侦-XA1-m，n )-5p =(7993-。2。)一0.01

18、6=79.73-0.016D2p=(D - xA 2 -乙 min )-5 p =(59.95-0.20)-0.016=59-75-0.016(5 分)冲孔应先确定凸模尺寸，再确定凹模尺寸.=0.060凸模 dp =(d + xA)- = (16 +1.0 x 0.06 气第=16.06 -0.016凹模d Add =+z . ，d = (d+xA+ z . 5d凹模d Ad=(16.06+0.20 )+0.024= 16.26 00.024(5 分)MO.OGO中心距 Ld=L + A/8=42 + 0.16/8=420.02(2 分)1.设计注塑模时，选择浇注系统类型的主要依据原则是什么。

19、(本题8分)顺利引导熔融塑料充满型腔，并将腔内气体排出；流程短，少折弯，压力损失小，缩短填充时间；尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属，防止型芯位移或变 形；浇口料易清除，整修方便，无损制品外观和使用；设法防止因浇注系统长或两个以上浇口带来的收缩不均的翘曲变形；在一模多腔时，应使各腔同步连续浇注，保证各制品的一致性；合理设置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接进入行腔及减少毛边；浇注系统的断面和长度尽量取小值，以减少塑料的占用量，从而减少回收 料。2.计算图2 (a) (b)筒型拉深件拉深模工作部分尺寸。板厚偏差不计。图2, 材料10，料厚3mm。查表得厚度增大系数为0.1。(10分)解:因零件标注的是外形，则以凹模为基准。将尺寸4 62