模具设计技术试题及答案

模具设计技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.模具设计中，分型面的选择应优先考虑（）A.外观质量B.脱模方便C.模具制造难度D.成型工艺答案：B解析：脱模方便是分型面选择时首先要考虑的因素，只有保证塑件能顺利从模具中脱出，才能确保生产的正常进行。外观质量、模具制造难度和成型工艺等也是需要考虑的方面，但不是优先考虑的。2.以下哪种浇口形式适用于成型大型、薄壁塑件（）A.直接浇口B.侧浇口C.潜伏浇口D.扇形浇口答案：D解析：扇形浇口的特点是浇口从主流道向型腔方向逐渐加宽变浅，能使塑料熔体均匀地进入型腔，适用于成型大型、薄壁塑件。直接浇口常用于单型腔模具；侧浇口应用广泛，但对于大型薄壁塑件不如扇形浇口；潜伏浇口常用于要求外观质量较高的塑件。3.冲裁模中，凸模和凹模的间隙（）A.越大越好B.越小越好C.有一个合理范围D.与冲裁件质量无关答案：C解析：冲裁模的凸模和凹模间隙有一个合理范围。间隙过大，冲裁件断面质量差，尺寸精度低；间隙过小，模具磨损加剧，寿命降低，且冲裁力增大。所以需要根据冲裁件的材料、厚度等因素选择合适的间隙。4.注射模中，冷却水道的直径一般取（）A.25mmB.612mmC.1520mmD.2025mm答案：B解析：冷却水道直径过小，冷却液流动阻力大，冷却效果差；直径过大，会占用模具空间，且可能影响模具强度。一般注射模冷却水道直径取612mm较为合适。5.压铸模中，为了保证压铸件能顺利脱模，脱模斜度一般（）A.外表面比内表面大B.内表面比外表面大C.内外表面一样大D.与表面无关答案：B解析：压铸模中，由于压铸件在冷却收缩时会抱紧型芯，所以内表面的脱模阻力较大，脱模斜度一般内表面比外表面大，以保证压铸件能顺利从模具中脱出。6.塑料模具中，成型零件的工作尺寸是指（）A.型腔和型芯的尺寸B.浇注系统的尺寸C.导向机构的尺寸D.推出机构的尺寸答案：A解析：成型零件是直接与塑料接触并决定塑件形状和尺寸的零件，主要包括型腔和型芯，其工作尺寸就是型腔和型芯的尺寸。浇注系统、导向机构和推出机构的尺寸不属于成型零件的工作尺寸。7.锻造模具中，飞边槽的作用不包括（）A.容纳多余金属B.增加金属流动阻力C.提高锻件精度D.保证锻件充满型腔答案：C解析：飞边槽的主要作用是容纳多余金属，增加金属流动阻力，使金属更好地充满型腔。但飞边槽会产生飞边，需要后续去除，对提高锻件精度没有直接作用。8.模具设计时，应使模具的闭合高度介于压力机的（）A.最大闭合高度和最小闭合高度之间B.最大装模高度和最小装模高度之间C.最大行程和最小行程之间D.最大压力和最小压力之间答案：B解析：模具的闭合高度应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，这样才能保证模具在压力机上正常安装和使用。最大闭合高度和最小闭合高度与模具在压力机上的安装关系不大；最大行程和最小行程是压力机滑块的运动范围；最大压力和最小压力是压力机的压力参数。9.以下哪种模具材料常用于制造冷冲模的凸模和凹模（）A.45钢B.T10AC.HT200D.ZL102答案：B解析：T10A是高碳工具钢，具有较高的硬度和耐磨性，常用于制造冷冲模的凸模和凹模。45钢是中碳钢，强度和硬度相对较低，一般不用于制造冷冲模的关键零件；HT200是灰铸铁，主要用于制造一些承受载荷较小的零件；ZL102是铸造铝合金，常用于制造一些轻载、形状复杂的零件。10.注射模的主流道一般设计成（）A.圆柱形B.圆锥形C.方形D.梯形答案：B解析：注射模的主流道一般设计成圆锥形，这样有利于塑料熔体的流动和充模，同时也便于凝料从主流道中脱出。圆柱形主流道不利于熔体流动和凝料脱出；方形和梯形主流道在注射模中应用较少。11.模具的导向机构一般采用（）A.导柱导套B.定位销C.螺钉D.弹簧答案：A解析：导柱导套是模具中最常用的导向机构，能保证模具的动模和定模在合模时准确对中，提高模具的成型精度和使用寿命。定位销主要用于零件的定位；螺钉用于连接零件；弹簧主要用于提供弹性力。12.冲裁模的凸模固定板一般采用（）连接方式与上模座固定。A.焊接B.螺纹连接C.铆接D.过盈配合答案：B解析：冲裁模的凸模固定板一般采用螺纹连接方式与上模座固定，这种连接方式便于拆卸和更换凸模固定板。焊接连接不便于拆卸；铆接一般用于一些不可拆卸的连接；过盈配合主要用于轴与孔的连接。13.塑料模具的推出机构中，推杆推出是最常用的方式，推杆的头部形状一般为（）A.圆形B.方形C.三角形D.梯形答案：A解析：推杆的头部形状一般为圆形，因为圆形推杆加工方便，与塑件的接触面积较小，推出力集中，能有效地将塑件推出模具。方形、三角形和梯形推杆在某些特殊情况下也会使用，但不如圆形推杆应用广泛。14.压铸模的浇注系统中，直浇道的作用是（）A.将金属液引入横浇道B.调节金属液的流速C.防止金属液飞溅D.以上都是答案：D解析：压铸模的直浇道的作用是将金属液引入横浇道，同时可以调节金属液的流速，防止金属液飞溅，保证金属液平稳地进入型腔。15.模具设计时，应根据（）来选择合适的模具类型。A.塑件的形状和尺寸B.生产批量C.塑料的性能D.以上都是答案：D解析：模具设计时，需要综合考虑塑件的形状和尺寸、生产批量、塑料的性能等因素来选择合适的模具类型。不同形状和尺寸的塑件需要不同类型的模具；生产批量的大小会影响模具的结构和成本；塑料的性能如流动性、收缩率等也会对模具设计产生影响。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.模具设计的基本原则包括（）A.保证塑件质量B.提高生产效率C.降低生产成本D.便于模具制造和维修答案：ABCD解析：模具设计需要保证塑件质量，使塑件满足设计要求；提高生产效率，以满足生产需求；降低生产成本，提高经济效益；同时要便于模具制造和维修，保证模具的正常使用和寿命。2.注射模的浇注系统包括（）A.主流道B.分流道C.浇口D.冷料穴答案：ABCD解析：注射模的浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。主流道将塑料熔体从注射机喷嘴引入模具；分流道将主流道的熔体分配到各个型腔；浇口控制熔体进入型腔的速度和方向；冷料穴用于容纳注射开始时的冷料。3.冲裁模的间隙对冲裁件的（）有影响。A.断面质量B.尺寸精度C.模具寿命D.冲裁力答案：ABCD解析：冲裁模的间隙过大或过小都会影响冲裁件的断面质量和尺寸精度，同时也会影响模具的寿命和冲裁力的大小。间隙过大，断面质量差，尺寸精度低，模具磨损小，但冲裁力可能会减小；间隙过小，断面质量好，但模具磨损加剧，冲裁力增大。4.压铸模的结构组成包括（）A.成型零件B.浇注系统C.冷却系统D.推出机构答案：ABCD解析：压铸模的结构组成包括成型零件，用于成型压铸件；浇注系统，将金属液引入型腔；冷却系统，控制模具温度；推出机构，将压铸件从模具中推出。5.模具制造中常用的加工方法有（）A.机械加工B.电火花加工C.电化学加工D.激光加工答案：ABCD解析：模具制造中常用机械加工方法进行粗加工和部分精加工；电火花加工用于加工复杂形状的模具零件；电化学加工可用于模具的表面处理和微细加工；激光加工可用于模具的切割、打孔等加工。三、判断题（每题2分，共20分）1.模具设计时，只要保证塑件的尺寸精度，外观质量可以不考虑。（）答案：错误解析：模具设计不仅要保证塑件的尺寸精度，还要考虑外观质量，因为外观质量也是塑件质量的重要组成部分，会影响塑件的使用和市场竞争力。2.冲裁模的凸模和凹模的刃口尺寸应根据冲裁件的尺寸和公差来确定。（）答案：正确解析：冲裁模的凸模和凹模的刃口尺寸直接影响冲裁件的尺寸和精度，需要根据冲裁件的尺寸和公差来合理确定，以保证冲裁件符合设计要求。3.注射模的冷却系统设计只需要考虑冷却效果，不需要考虑模具的结构。（）答案：错误解析：注射模的冷却系统设计既要考虑冷却效果，保证塑件能快速均匀冷却，又要考虑模具的结构，避免冷却水道影响模具的强度和其他部件的安装。4.压铸模的脱模斜度越大越好，这样可以保证压铸件顺利脱模。（）答案：错误解析：压铸模的脱模斜度需要根据压铸件的形状、尺寸和材料等因素合理确定，并非越大越好。脱模斜度过大，会影响压铸件的尺寸精度和外观质量。5.锻造模具的飞边槽尺寸越大越好，这样可以容纳更多的多余金属。（）答案：错误解析：锻造模具的飞边槽尺寸需要根据锻件的形状、尺寸和锻造工艺等因素合理确定，并非越大越好。飞边槽尺寸过大，会增加金属消耗，降低生产效率。6.塑料模具的成型零件表面粗糙度越低越好。（）答案：错误解析：塑料模具的成型零件表面粗糙度需要根据塑件的要求合理确定，并非越低越好。表面粗糙度太低，会增加加工成本，而且在某些情况下，适当的表面粗糙度有利于塑件的脱模。7.模具的导向机构可以提高模具的成型精度和使用寿命。（）答案：正确解析：模具的导向机构能保证模具的动模和定模在合模时准确对中，避免模具零件的磨损和损坏，从而提高模具的成型精度和使用寿命。8.注射模的主流道衬套一般采用过盈配合与定模座板连接。（）答案：正确解析：注射模的主流道衬套采用过盈配合与定模座板连接，可以保证主流道衬套的安装牢固，防止塑料熔体泄漏。9.冲裁模的卸料力和推件力只与冲裁件的材料和厚度有关。（）答案：错误解析：冲裁模的卸料力和推件力不仅与冲裁件的材料和厚度有关，还与冲裁模的间隙、模具结构、润滑情况等因素有关。10.模具设计完成后，不需要进行试模和调整。（）答案：错误解析：模具设计完成后，需要进行试模，通过试模可以发现模具设计和制造中存在的问题，然后进行调整和改进，以保证模具能正常生产出合格的塑件或零件。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述注射模分型面的选择原则。答案：（1）便于塑件脱模：分型面应选择在塑件脱模阻力最大的方向，使塑件能顺利从模具中脱出，一般应使塑件留在动模一侧。（2）保证塑件的外观质量：分型面应避免选择在塑件的外观表面上，以免影响塑件的美观。（3）有利于模具的制造：分型面的选择应使模具的结构简单，便于加工和装配，降低模具的制造成本。（4）便于浇注系统和冷却系统的设计：分型面的选择应有利于浇注系统和冷却系统的合理布置，保证塑料熔体能均匀地充满型腔，并使塑件能快速均匀冷却。（5）考虑塑件的尺寸精度：分型面的选择应尽量减少因分型面的影响而导致的塑件尺寸误差，保证塑件的尺寸精度。（6）有利于排气：分型面应能提供良好的排气通道，使型腔中的气体能顺利排出，避免塑件产生气孔等缺陷。2.分析冲裁模间隙对冲裁过程的影响。答案：（1）对冲裁件断面质量的影响：间隙合适时，冲裁件的断面有正常的圆角、光亮带、断裂带和毛刺，断面质量较好。间隙过大时，冲裁件的断面圆角和毛刺增大，光亮带变窄，断裂带变宽，断面质量变差。间隙过小时，冲裁件的断面可能出现二次剪切，形成双光亮带，毛刺也会增大，断面质量也不理想。（2）对冲裁件尺寸精度的影响：间隙合适时，冲裁件的尺寸精度较高。间隙过大时，冲裁件会产生较大的弹性变形，尺寸精度降低。间隙过小时，冲裁件会受到较大的挤压，尺寸精度也会受到影响。（3）对模具寿命的影响：间隙合适时，模具的磨损较小，寿命较长。间隙过大时，模具的刃口会受到较大的冲击和磨损，寿命降低。间隙过小时，模具的刃口会受到较大的挤压和摩擦，磨损加剧，寿命也会降低。（4）对冲裁力的影响：间隙合适时，冲裁力适中。间隙过大时，冲裁力会减小。间隙过小时，冲裁力会增大。五、计算题（15分）已知一圆形塑料塑件的外径尺寸为$Φ50_{0}^{+0.5}mm$，塑料的平均收缩率$S_{cp}=0.6\%$，试计算该塑件在注射模中型腔的径向尺寸。（采用平均尺寸法计算，模具制造公差$δ_{z}=\frac{1}{6}Δ$，其中$Δ$为塑件的公差）解：1.首先计算塑件的平均尺寸$L_{s}$：已知塑件外径尺寸为$Φ50_{0}^{+0.5}mm$，则塑件的平均尺寸$L_{s}=50+\frac{0.5}{2}=50.25mm$。2.然后根据平均收缩率计算型腔的基本尺寸$L_{m}$：根据公式$L_{m}=L_{s}(1+S_{cp})$，将$L_{s}=50.25mm$，$S_{cp}=0.6\%=0.006$代入可得