2025年模具设计工程师考试试卷及答案

2025年模具设计工程师考试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共12分）

1.模具设计中，以下哪一项不是模具零件的类型？

A.定位零件

B.动作零件

C.支撑零件

D.电气零件

答案：D

2.在进行模具设计时，以下哪个参数对于计算模具的强度和刚度非常重要？

A.模具材料的热膨胀系数

B.成型零件的形状复杂度

C.模具的封闭高度

D.成型零件的壁厚

答案：D

3.以下哪个标准是模具设计中用于确定模具结构的通用标准？

A.GB/T14691

B.JB/T8510

C.GB/T24710

D.JB/T8892

答案：A

4.在模具设计过程中，以下哪种工具用于分析模具的受力情况？

A.三维建模软件

B.有限元分析软件

C.简单计算器

D.通用机械设计手册

答案：B

5.模具设计中，以下哪一项不是模具工作温度对模具性能的影响？

A.材料疲劳寿命

B.模具的磨损

C.模具的精度

D.模具的密封性能

答案：C

6.在模具设计中，以下哪种模具属于冲压模具？

A.压铸模具

B.注塑模具

C.挤压模具

D.胶粘模具

答案：C

二、多项选择题（每题3分，共18分）

7.模具设计的主要内容包括哪些？

A.模具结构设计

B.模具材料选择

C.模具热处理

D.模具加工工艺

E.模具成本预算

答案：ABD

8.以下哪些因素会影响模具的设计？

A.成型零件的材料

B.成型零件的形状

C.成型零件的尺寸精度

D.成型零件的表面粗糙度

E.模具的生产成本

答案：ABCDE

9.在模具设计中，以下哪些因素会影响模具的强度和刚度？

A.模具材料的强度

B.模具的结构设计

C.模具的加工精度

D.成型零件的形状

E.模具的使用寿命

答案：ABC

10.模具设计过程中，以下哪些步骤是必不可少的？

A.需求分析

B.模具结构设计

C.模具材料选择

D.模具加工工艺

E.模具检验与调试

答案：ABCDE

三、判断题（每题2分，共12分）

11.模具设计过程中，模具的加工精度越高，模具的使用寿命就越长。（√）

12.模具设计中，模具的材料选择对模具的寿命和性能有很大影响。（√）

13.模具设计过程中，模具的成本预算是一个非常重要的环节。（√）

14.在模具设计中，模具的热处理对模具的性能没有影响。（×）

15.模具设计中，模具的形状设计对模具的加工难度没有影响。（×）

16.模具设计过程中，模具的强度和刚度对于模具的使用寿命非常重要。（√）

17.模具设计中，模具的密封性能对于防止泄漏非常重要。（√）

18.模具设计中，模具的材料选择对模具的精度没有影响。（×）

四、简答题（每题5分，共25分）

19.简述模具设计中，模具材料选择的主要依据。

答案：模具材料选择的主要依据包括：

（1）成型零件的材料性能；

（2）模具的受力情况；

（3）模具的加工工艺；

（4）模具的成本预算。

20.简述模具设计过程中，模具结构设计的主要步骤。

答案：模具结构设计的主要步骤包括：

（1）分析模具的受力情况；

（2）确定模具的尺寸和形状；

（3）设计模具的零件和组件；

（4）进行模具的强度和刚度计算；

（5）绘制模具的结构图。

21.简述模具设计过程中，模具加工工艺的主要内容。

答案：模具加工工艺的主要内容包括：

（1）模具零件的加工方法；

（2）模具零件的加工顺序；

（3）模具零件的加工设备；

（4）模具零件的加工精度。

22.简述模具设计过程中，模具检验与调试的主要目的。

答案：模具检验与调试的主要目的是：

（1）检查模具的加工精度；

（2）检验模具的密封性能；

（3）调整模具的受力情况；

（4）确保模具的性能满足要求。

23.简述模具设计过程中，模具的成本预算的主要内容。

答案：模具的成本预算的主要内容包括：

（1）模具的材料成本；

（2）模具的加工成本；

（3）模具的装配成本；

（4）模具的检验成本；

（5）模具的维护成本。

五、计算题（每题10分，共30分）

24.已知某模具零件的材料为45钢，直径为50mm，长度为100mm，要求计算该零件的强度和刚度。

答案：

（1）强度计算：

根据强度计算公式：σ=F/A

其中，F为零件所受的力，A为零件的截面积。

由题意知，F=100kN，A=π/4*50^2=1963.5mm^2

所以，σ=100kN/1963.5mm^2=50.7MPa

（2）刚度计算：

根据刚度计算公式：E=F/l

其中，E为零件的刚度，F为零件所受的力，l为零件的长度。

由题意知，F=100kN，l=100mm=0.1m

所以，E=100kN/0.1m=1000MPa

25.已知某模具材料为铝合金，弹性模量为70GPa，泊松比为0.3，要求计算该材料在拉伸试验中的应力-应变曲线。

答案：

根据胡克定律：σ=Eε

其中，σ为应力，E为弹性模量，ε为应变。

当材料处于弹性阶段时，σ-ε曲线为直线，斜率为E。

根据泊松比的定义：ν=-ε_trans/ε_axial

其中，ν为泊松比，ε_trans为横向应变，ε_axial为轴向应变。

由题意知，ν=0.3，E=70GPa

假设材料在拉伸试验中，轴向应变ε_axial=0.1（假设值），则横向应变ε_trans=-νε_axial=-0.03

根据胡克定律，应力σ=Eε=70GPa*0.1=7MPa

六、综合题（每题15分，共45分）

26.某模具设计工程师在完成模具设计后，需要向生产部门进行技术交底。请列出技术交底的主要内容。

答案：

（1）模具的加工工艺；

（2）模具的材料选择；

（3）模具的装配与调试；

（4）模具的检验与验收标准；

（5）模具的使用与维护注意事项；

（6）模具的生产进度与成本预算。

27.某模具设计工程师在设计某模具时，需要考虑以下因素：

（1）成型零件的材料为45钢；

（2）成型零件的形状为圆柱形；

（3）成型零件的直径为50mm；

（4）成型零件的长度为100mm；

（5）成型零件的表面粗糙度为Ra3.2；

（6）模具的加工精度为IT7。

请根据以上因素，设计该模具的结构。

答案：

（1）模具类型：冲压模具；

（2）模具结构：采用整体式模具结构；

（3）模具材料：45钢；

（4）模具加工精度：IT7；

（5）模具零件：包括定位零件、动作零件、支撑零件等；

（6）模具加工工艺：包括模具零件的加工、装配、调试等。

28.某模具设计工程师在设计某模具时，遇到以下问题：

（1）模具在调试过程中，成型零件的形状精度不满足要求；

（2）模具的密封性能较差，导致产品存在泄漏现象；

（3）模具的加工成本较高。

请分析问题原因并提出改进措施。

答案：

（1）问题原因：

①模具零件的加工精度不足；

②模具装配不当；

③模具设计不合理。

（2）改进措施：

①提高模具零件的加工精度；

②加强模具装配过程中的质量控制；

③优化模具结构设计，降低模具加工难度和成本。

本次试卷答案如下：

一、单项选择题

1.D

解析：模具零件的类型主要包括定位零件、动作零件、支撑零件和导向零件，电气零件不属于模具零件。

2.D

解析：模具的封闭高度影响模具的强度和刚度，因为封闭高度越高，模具的受力面积越小，导致受力集中，强度和刚度降低。

3.A

解析：GB/T14691是模具设计中用于确定模具结构的通用标准，规定了模具的结构要素、尺寸公差和表面粗糙度等。

4.B

解析：有限元分析软件可以模拟模具的受力情况，分析模具的应力、应变和变形，从而优化模具设计。

5.C

解析：模具工作温度对模具材料的疲劳寿命、磨损和密封性能有影响，但对模具的精度影响较小。

6.C

解析：挤压模具属于冲压模具的一种，适用于挤压成型零件，如管材、棒材等。

二、多项选择题

7.ABD

解析：模具设计的主要内容包括模具结构设计、模具材料选择和模具加工工艺，成本预算属于模具设计过程中的一个环节。

8.ABCDE

解析：模具设计受到成型零件的材料、形状、尺寸精度、表面粗糙度和生产成本等因素的影响。

9.ABC

解析：模具的强度和刚度受到模具材料的强度、结构设计和加工精度的影响，与成型零件的形状和模具的使用寿命无直接关系。

10.ABCDE

解析：模具设计过程中的必要步骤包括需求分析、模具结构设计、模具材料选择、模具加工工艺和模具检验与调试。

三、判断题

11.√

解析：模具的加工精度越高，模具的磨损越小，使用寿命越长。

12.√

解析：模具材料的选择对模具的疲劳寿命、磨损和性能有重要影响。

13.√

解析：模具的成本预算是模具设计过程中的重要环节，关系到模具的经济性和可行性。

14.×

解析：模具的热处理可以改善模具材料的性能，提高模具的疲劳寿命和耐磨性。

15.×

解析：模具的形状设计对模具的加工难度有直接影响，形状越复杂，加工难度越大。

16.√

解析：模具的强度和刚度对于模具的使用寿命非常重要，特别是在高负荷和高速度的生产过程中。

17.√

解析：模具的密封性能对于防止泄漏非常重要，特别是在要求密封性高的产品生产中。

18.×

解析：模具材料的选择对模具的精度有影响，材料的热处理和加工工艺也会影响模具的精度。

四、简答题

19.模具材料选择的主要依据包括成型零件的材料性能、模具的受力情况、模具的加工工艺和模具的成本预算。

20.模具结构设计的主要步骤包括分析模具的受力情况、确定模具的尺寸和形状、设计模具的零件和组件、进行模具的强度和刚度计算和绘制模具的结构图。

21.模具加工工艺的主要内容包括模具零件的加工方法、加工顺序、加工设备和加工精度。

22.模具检验与调试的主要目的是检查模具的加工精度、检验模具的密封性能、调整模具的受力情况和确保模具的性能满足要求。

23.模具的成本预算的主要内容包括模具的材料成本、加工成本、装配成本、检验成本和维护成本。

五、计算题

24.（1）强度计算：σ=F/A=100kN/1963.5mm^2=50.7MPa

（2）刚度计算：E=F/l=100kN/0.1m=1000MPa

25.根据胡克定律：σ=Eε，应力-应变曲线为直线，斜率为E。根据泊松比的定义：ν=-ε_trans/ε_axial，横向应变ε_trans=-νε_axial=-0.03，应力σ=Eε=70GPa*0.1=7MPa

六、综合题

26.技术交底的主要内容：模具的加工工艺、模具的材料选择、模具的装配与调试、模具的检验与验收标准、模具的使用与维护注意事项