模具制造技术试题与答案

模具制造技术试题与答案一、选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种加工方法不属于模具的特种加工方法？（）A.电火花加工B.电解加工C.铣削加工D.激光加工答案：C解析：特种加工是指利用电能、电化学能、光能、声能等进行加工的方法。电火花加工是利用火花放电腐蚀金属；电解加工是利用电化学阳极溶解原理；激光加工是利用高能量激光束对材料进行加工。而铣削加工是传统的切削加工方法，不属于特种加工。2.模具装配时，为了保证凸、凹模的间隙均匀，常用的方法不包括（）A.垫片法B.测量法C.镀铜法D.涂层法答案：B解析：在模具装配中，为保证凸、凹模间隙均匀，垫片法是在凹模刃口四周放适当厚度的垫片来控制间隙；镀铜法是在凸模表面镀一层铜来控制间隙；涂层法是在凸模表面涂一层涂料来控制间隙。测量法主要用于测量尺寸等，不能直接用于保证凸、凹模间隙均匀。3.冷冲模的凸模、凹模工作零件的材料，通常选用（）A.45钢B.T10AC.HT200D.Q235答案：B解析：冷冲模的凸模、凹模工作时承受较大的冲击力、摩擦力等，需要高的硬度、耐磨性和韧性。T10A是碳素工具钢，具有较高的硬度和耐磨性，适合制作冷冲模的工作零件。45钢主要用于一般机械零件；HT200是灰铸铁，常用于制造承受压力较低的零件；Q235是普通碳素结构钢，强度和硬度较低，不适合做冷冲模工作零件。4.塑料模的分型面选择应尽量使塑件留在（）A.定模B.动模C.有时定模有时动模D.定模和动模各一半答案：B解析：在塑料模中，动模部分通常设有推出机构，塑件留在动模便于脱模。如果塑件留在定模，脱模会比较困难，需要额外设置复杂的定模推出机构。5.电火花加工中，工作液的作用不包括（）A.冷却电极B.排除电蚀产物C.增加加工间隙D.绝缘答案：C解析：电火花加工中，工作液的作用有冷却电极，防止电极过热损坏；排除电蚀产物，避免电蚀产物堆积影响加工；同时工作液具有绝缘作用，保证放电过程的正常进行。工作液并不能增加加工间隙。6.对于形状复杂、精度要求高的塑料模成型零件，其加工工艺路线通常是（）A.锻造→粗加工→热处理→精加工→电火花加工→抛光B.锻造→热处理→粗加工→精加工→电火花加工→抛光C.锻造→粗加工→电火花加工→热处理→精加工→抛光D.锻造→粗加工→精加工→热处理→电火花加工→抛光答案：A解析：首先进行锻造改善材料的组织性能；然后粗加工去除大部分余量；接着进行热处理提高零件的硬度和性能；之后进行精加工保证尺寸精度；再用电火花加工加工复杂形状；最后进行抛光提高表面质量。7.冲裁模的凸模、凹模的制造公差与冲裁件的尺寸公差（）A.无关B.有一定关系C.成正比D.成反比答案：B解析：冲裁模的凸模、凹模的制造公差会影响冲裁件的尺寸精度，二者有一定关系。凸、凹模制造公差合理选择能保证冲裁件尺寸公差在要求范围内，但不是简单的成正比或成反比关系。8.注射模的浇注系统中，主流道小端直径应（）注射机喷嘴直径。A.小于B.等于C.大于D.无所谓答案：C解析：主流道小端直径大于注射机喷嘴直径，这样可以保证塑料熔体顺利从喷嘴流入主流道，避免塑料熔体在连接处堵塞。9.模具零件的表面粗糙度对模具的（）有影响。A.强度B.刚度C.耐磨性D.韧性答案：C解析：模具零件表面粗糙度越低，表面越光滑，摩擦系数越小，在工作过程中磨损就越小，所以对模具的耐磨性有影响。而强度、刚度和韧性主要与材料的性能和零件的结构有关。10.冷挤压模具的凸模材料一般选用（）A.Cr12MoVB.5CrNiMoC.W18Cr4VD.Q345答案：A解析：冷挤压模具的凸模需要高的硬度、耐磨性和抗压强度。Cr12MoV是高合金工具钢，具有良好的淬透性、耐磨性和抗压强度，适合做冷挤压模具凸模。5CrNiMo主要用于热作模具；W18Cr4V是高速钢，常用于切削刀具；Q345是低合金高强度结构钢，不适合做冷挤压模具凸模。11.电火花线切割加工属于（）A.接触加工B.非接触加工C.半接触加工D.以上都不是答案：B解析：电火花线切割加工是利用电极丝与工件之间的脉冲放电腐蚀工件，电极丝与工件不直接接触，属于非接触加工。12.塑料模的加热方式有多种，以下不属于常用加热方式的是（）A.电加热B.蒸汽加热C.煤气加热D.热水加热答案：C解析：塑料模常用的加热方式有电加热，具有加热速度快、温度控制方便等优点；蒸汽加热和热水加热也较为常见。煤气加热存在安全隐患，且温度控制不如电加热等方式精确，所以不属于塑料模常用加热方式。13.冲裁间隙对冲裁件的断面质量有重要影响，当冲裁间隙过大时，冲裁件的断面（）A.光亮带变宽B.毛刺增大C.塌角减小D.断裂带变窄答案：B解析：当冲裁间隙过大时，材料在冲裁过程中受拉应力作用增大，断裂带变宽，光亮带变窄，塌角增大，同时会产生较大的毛刺。14.模具的导向装置通常采用（）A.导柱导套B.定位销C.螺钉D.键答案：A解析：导柱导套是模具中常用的导向装置，能保证模具在开合模过程中动模和定模的准确相对位置。定位销主要用于零件的定位；螺钉用于连接零件；键用于传递扭矩，它们都不是专门的导向装置。15.对于大型塑料模的成型零件，毛坯通常采用（）A.铸造B.锻造C.焊接D.直接切削加工答案：A解析：大型塑料模成型零件毛坯采用铸造可以制造出形状复杂的毛坯，且成本相对较低。锻造适合制造承受较大载荷、要求较高性能的零件，但对于大型复杂形状的成型零件，锻造难度较大。焊接一般用于零件的修补或连接；直接切削加工对于大型零件来说，材料浪费大，成本高。二、填空题（每题2分，共20分）1.模具制造的特点是制造质量要求高、______、______和多采用特种加工。答案：形状复杂、单件小批量生产解析：模具通常是根据特定的产品要求进行设计制造，其形状往往较为复杂。而且模具一般是为特定产品配套，生产数量较少，多为单件小批量生产。同时，由于模具的精度和质量要求高，常采用特种加工来满足加工需求。2.塑料模的成型零件包括______、______、型芯和成型杆等。答案：凹模、凸模解析：在塑料模中，凹模和凸模是主要的成型零件，它们与型芯、成型杆等共同作用，使塑料熔体在模具型腔中成型为所需的塑件形状。3.电火花加工的主要工艺指标有______、______、表面粗糙度和电极损耗等。答案：加工速度、加工精度解析：加工速度反映了电火花加工的效率，即单位时间内蚀除材料的体积。加工精度是指加工后零件的实际尺寸、形状和位置等与设计要求的符合程度。表面粗糙度影响零件的表面质量，电极损耗则关系到电极的使用寿命和加工精度的稳定性。4.冷冲模的装配工艺方法有______和______两种。答案：互换法、配作装配法解析：互换法是指在装配时，各零件具有互换性，不需要进行修配就能达到装配要求。配作装配法是在装配过程中，通过对个别零件进行修配来保证装配精度。5.模具零件的热处理工艺包括______、______和回火等。答案：淬火、退火解析：淬火可以提高模具零件的硬度和强度，退火可以消除零件的内应力，改善材料的切削性能。回火则是在淬火后进行，降低淬火应力，提高零件的韧性和稳定性。6.注射模的推出机构按推出零件的不同可分为______推出机构、______推出机构和推管推出机构等。答案：推杆、推板解析：推杆推出机构是最常用的推出机构，通过推杆直接推动塑件脱模。推板推出机构是利用推板将塑件从型芯上推出。推管推出机构则适用于有孔的塑件，通过推管推出塑件。7.冲裁模的凸模固定板与凸模之间通常采用______配合，凹模与凹模固定板之间通常采用______配合。答案：过渡、过盈解析：凸模固定板与凸模之间采用过渡配合，既能保证凸模的安装精度，又便于拆卸和更换。凹模与凹模固定板之间采用过盈配合，使凹模牢固地固定在固定板上，保证模具的工作稳定性。8.塑料模的冷却系统设计应遵循______和______的原则。答案：冷却均匀、冷却效率高解析：冷却均匀可以保证塑件各部分的冷却速度一致，避免因冷却不均匀导致塑件产生变形、内应力等缺陷。冷却效率高可以缩短成型周期，提高生产效率。9.模具制造中常用的测量工具包括卡尺、千分尺、______和______等。答案：百分表、量块解析：卡尺和千分尺用于测量零件的尺寸，百分表可以测量零件的形状误差、位置误差和微小尺寸变化。量块是一种高精度的标准量具，用于校准测量工具和进行精密测量。10.电火花线切割加工的工作液一般采用______，其主要作用是______和排除电蚀产物。答案：乳化液、绝缘解析：乳化液具有良好的绝缘性能，可以保证电极丝与工件之间的脉冲放电正常进行，同时能冷却电极丝和工件，排除电蚀产物，提高加工质量和效率。三、判断题（每题1分，共10分）1.模具制造中，为了提高生产效率，应尽量采用通用机床进行加工，避免使用专用机床。（×）解析：模具制造中，专用机床能够更好地满足模具加工的特殊要求，如复杂形状的加工、高精度的保证等。虽然通用机床具有一定的通用性，但在模具制造中，专用机床往往能提高加工精度和效率，所以该说法错误。2.塑料模的分型面只要能保证塑件顺利脱模，其选择可以任意。（×）解析：塑料模的分型面选择不仅要保证塑件顺利脱模，还需要考虑塑件的外观质量、尺寸精度、成型工艺等多方面因素。分型面选择不当可能会影响塑件的质量和模具的制造难度，所以不能任意选择，该说法错误。3.电火花加工中，脉冲宽度越大，加工速度越快，但表面粗糙度也会增大。（√）解析：在电火花加工中，脉冲宽度增大，单个脉冲能量增加，蚀除材料的速度加快，加工速度提高。但同时，较大的脉冲能量会使放电坑变大变深，导致表面粗糙度增大，所以该说法正确。4.冷冲模的凸模和凹模的刃口尺寸必须完全按照冲裁件的尺寸来制造。（×）解析：由于冲裁过程中存在弹性变形等因素，凸模和凹模的刃口尺寸需要根据冲裁间隙和冲裁件的尺寸公差进行合理设计，并不是完全按照冲裁件的尺寸来制造，所以该说法错误。5.模具零件的表面粗糙度越低越好。（×）解析：虽然较低的表面粗糙度可以提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和塑件的表面质量等，但过低的表面粗糙度会增加加工成本和加工难度。而且在某些情况下，适当的表面粗糙度可能更有利于脱模等工艺要求，所以不是越低越好，该说法错误。6.注射模的浇注系统设计只需要考虑塑料熔体的流动，不需要考虑塑件的质量。（×）解析：注射模的浇注系统设计不仅要保证塑料熔体能够顺利地填充模具型腔，还要考虑塑件的质量，如避免塑件出现气泡、缩痕、熔接痕等缺陷。合理的浇注系统设计对塑件的质量至关重要，所以该说法错误。7.电火花线切割加工可以加工任何导电材料的零件。（√）解析：电火花线切割加工是利用脉冲放电腐蚀导电材料，只要材料导电，就可以进行线切割加工，所以该说法正确。8.冷挤压模具的工作零件不需要进行热处理。（×）解析：冷挤压模具的工作零件在工作过程中承受很大的压力和摩擦力，需要高的硬度、强度和耐磨性。热处理可以提高零件的这些性能，所以冷挤压模具的工作零件必须进行热处理，该说法错误。9.塑料模的冷却时间越长，塑件的质量越好。（×）解析：塑料模的冷却时间过长会增加成型周期，降低生产效率。而且过长的冷却时间可能会导致塑件产生内应力、变形等问题。合理的冷却时间应该根据塑件的材料、形状、尺寸等因素来确定，所以该说法错误。10.模具装配完成后，不需要进行调试就可以直接投入生产。（×）解析：模具装配完成后，需要进行调试，检查模具的各项性能指标是否符合要求，如开合模是否顺畅、塑件的成型质量是否达标等。只有通过调试并对发现的问题进行修正后，模具才能正常投入生产，所以该说法错误。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述电火花加工的原理和特点。原理：电火花加工是基于电火花腐蚀原理，在工具电极与工件电极相互靠近时，极间电压击穿间隙介质，形成脉冲放电，在放电通道中产生瞬时高温，使工件表面局部金属熔化和气化，蚀除材料，通过不断地脉冲放电，逐渐蚀除工件材料，达到加工的目的。特点：-可以加工任何导电材料，不受材料硬度的限制，如淬火钢、硬质合金等。-加工时工具电极与工件不直接接触，不存在机械切削力，适合加工薄壁、窄槽、微细孔等复杂形状的零件。-脉冲参数可以调节，能在同一台机床上进行粗、中、精加工。-加工精度较高，表面质量较好，通过合理选择加工参数，可以达到较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。-生产效率相对较低，加工成本较高，尤其是对于大面积加工时，加工速度较慢。2.说明塑料模分型面的选择原则。-便于塑件脱模：尽量使塑件留在动模一侧，因为动模部分通常设有推出机构，便于脱模操作。-保证塑件的外观质量：分型面应避免选在塑件的外观表面上，以免影响塑件的美观。-保证塑件的尺寸精度：分型面的选择应有利于保证塑件的尺寸精度，尽量减少因分型面引起的尺寸误差。-有利于浇注系统和冷却系统的设计：使浇注系统能顺利地将塑料熔体引入型腔，冷却系统能均匀地冷却塑件。-便于模具的加工制造：分型面的形状应尽量简单，便于模具的加工和装配，降低模具制造成本。-考虑侧向抽芯机构的设置：如果塑件有侧向凹凸结构，需要设置侧向抽芯机构，分型面的选择应便于侧向抽芯机构的设计和操作。3.分析冷冲模间隙对冲裁件质量和模具寿命的影响。对冲裁件质量的影响：-间隙过小：冲裁件的光亮带变宽，塌角和毛刺减小，但冲裁力和卸料力增大，容易使冲裁件产生弯曲和翘曲，同时模具的磨损加剧。-间隙合适：冲裁件的断面质量较好，光亮带约占板厚的1/3-1/2，塌角、毛刺和断裂带适中，冲裁力和卸料力较小，冲裁件的尺寸精度较高。-间隙过大：冲裁件的塌角和毛刺增大，光亮带变窄，断裂带变宽，尺寸精度降低，冲裁件容易出现扭曲和变形。对模具寿命的影响：-间隙过小：模具的磨损加剧，凸模和凹模的刃口容易崩刃和磨损，导致模具寿命降低。-间隙合适：模具的磨损相对较小，刃口的使用寿命较长，模具的维修次数和成本降低。-间隙过大：模具在冲裁过程中受到的冲击和振动较大，容易使模具的导向装置和其他零件磨损，同时也会影响冲裁件的质量，间接影响模具的使用寿命。五、计算题（10分）有一冲裁件，其外形尺寸为$50\pm0.1$mm，材料为Q235钢，厚度$t=2$mm，试确定凸模和凹模的刃口尺寸（已知冲裁间隙$Z_{min}=0.2$mm，$Z_{max}=0.246$mm，凸模制造公差$\delta_{p}