家具行业家具家具模具设计员考试试题及答案

家具行业家具家具模具设计员考试试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的字母填在括号内）1.家具模具设计员需要具备的核心技能之一是（）。A.家具销售技巧B.家具美学鉴赏C.模具结构设计与计算D.软件操作演示2.在家具模具中，型腔是形成最终产品形状的主要部分，其主要构成材料通常选用（）。A.钢材（如模具钢）B.铝合金C.塑料D.木材3.对于需要承受较大压力或频繁开合的家具连接件模具，通常优先选用（）材料。A.硬质合金B.冷作模具钢C.热作模具钢D.铝合金4.模具设计中，导向系统的主要作用是（）。A.固定模具零件B.保证模腔内零件的精确定位和顺畅运动C.排出模具中的废料D.增强模具的强度5.家具中常用的“榫卯”连接方式，在模具设计时需要特别考虑（）结构。A.抽芯B.导向C.侧型芯D.拉伸6.以下哪种材料通常不适合用于制作家具的拉伸模模腔？（）A.P20钢B.718钢C.D2钢D.S136钢7.在设计塑料家具模具时，进行模流分析的主要目的是（）。A.设计模具的型腔形状B.预测熔体填充、保压、冷却过程，分析潜在缺陷C.选择合适的模架D.绘制模具装配图8.家具模具中，用于从模腔中取出复杂曲面零件的机构是（）。A.顶出系统B.抽芯机构C.导向柱D.卸料板9.下列哪种方式不属于家具连接件（如金属连接件）的连接方式？（）A.螺丝连接B.榫卯连接C.胶合连接D.钉合连接10.模具制造精度要求最高的部分通常是（）。A.模架基准面B.型腔和型芯的工作表面C.顶杆D.导向柱二、填空题1.家具模具按成型工艺不同，可分为______模、______模、______模等主要类型。2.模具设计中，保证零件互换性的关键在于精确控制______和______。3.常用的模具钢材热处理方式有______和______，目的是提高钢的硬度和耐磨性。4.在家具模具设计中，对于木材类材料的成型，常用的工艺有______、______和______等。5.数控加工中，G代码主要用于控制机床的______、______和______等基本运动。6.模具设计中，影响模具寿命的主要因素包括材料选择、结构设计、______、______等。7.家具模具装配时，需要使用______、______、______等常用工具。8.对于需要表面抛光的家具模具型腔，通常选用______或______等材料。9.模具设计完成后，需要进行______和______，以验证设计的合理性和可制造性。10.拉伸模的主要工作特点是______，常用于成型薄壁筒状、盒状等零件。三、简答题1.简述家具模具设计的基本流程。2.说明选择模具材料时需要考虑哪些主要因素？3.简述模具顶出系统设计时需要考虑的关键问题。4.解释什么是模具的抽芯机构，并简述其应用场景。5.在设计家具模具时，如何考虑材料的加工工艺性？四、计算题1.某拉伸模型腔尺寸为φ80mm×50mm（深度），材料厚度为2mm。假设材料拉伸系数（拉伸后直径与毛坯直径之比）为0.95，模具型腔圆角半径R5mm。请计算所需拉伸毛坯的直径和长度（需列出计算公式和过程）。2.一套家具模具，包含上模座、下模座、导柱、导套、型腔、型芯等主要零件。若上模座材料为HT250，密度7.2g/cm³；下模座材料为45钢，密度7.85g/cm³。已知上模座毛坯重量为8kg，下模座毛坯重量为12kg。请计算该套模具毛坯的总重量（需列出计算公式和过程）。五、设计题1.请简述设计一个用于成型家具侧面异形凹槽的抽芯机构时，需要考虑的主要设计要点和步骤。2.假设需要设计一个用于成型木质家具连接件（如暗榫）的冷压模，请简述其结构组成、工作原理以及设计时需要关注的关键点。试卷答案一、选择题1.C2.A3.C4.B5.A6.C7.B8.B9.B10.B二、填空题1.拉伸模具成型2.尺寸精度3.淬火回火4.榫卯成型挤压成型热压成型5.直线圆弧速度6.结构刚度工艺路线7.螺丝扳手压床8.电铸铜铝合金9.设计审核工艺性分析10.分型线位置较低三、简答题1.解析思路：模具设计流程是一个系统化的过程，从需求分析开始，到方案设计、工程图绘制、材料选择、工艺分析，再到模具制造、装配、试模、调试，最后完成。需要抓住主要阶段。答案要点：*需求分析：明确产品形状、材料、精度、产量要求。*方案设计：选择合适的模具类型（拉伸、模压等），确定基本结构。*结构设计：绘制模具总装图、零件图，确定各零件尺寸、材料、热处理要求。*工程图绘制：按制图规范完成二维工程图，包括尺寸、公差、表面粗糙度等。*材料选择与热处理：根据使用条件选择模具材料，并确定热处理工艺。*工艺性分析：评估设计的可制造性，优化结构。*模具制造：根据图纸进行模具零件加工、电火花加工、线切割等。*模具装配：按照装配图进行模具组装、调试。*试模与调整：进行试生产，根据试模结果调整模具，解决存在问题。*出具最终图纸与技术文件。2.解析思路：材料选择是模具设计的关键环节，需综合考虑模具的工作条件、经济性等因素。答案要点：*使用性能：满足模具在使用中承受的载荷、应力、温度、耐磨性、耐腐蚀性等要求。*工艺性能：易于加工成型（车、铣、刨、磨、电火花、线切割等），易于热处理获得所需性能。*经济性：材料成本、加工成本、热处理成本要合理，考虑模具寿命与制造成本的比例。*可获得性：材料应易于采购，保证供应稳定。*结构刚度：材料本身应具备足够的强度和刚度，保证模具在受力时不变形。*对成型材料的影响：对于塑料模，应避免模具材料与塑料发生化学反应或污染。3.解析思路：顶出系统设计需保证顶出平稳、位置准确、不损伤制品，同时结构要简单可靠。*答案要点：*顶出位置选择：应避免顶出痕迹影响产品外观，顶出点应设置在制品强度较高的部位。*顶出方式选择：根据制品结构选择合适的顶出方式（直接顶出、间接顶出、抽芯顶出配合顶出等）。*顶出力计算：确保顶出力足够克服制品粘模力、摩擦力等，但不宜过大以防损坏制品。*顶出系统刚度：保证顶出零件有足够的强度和刚度，防止变形或断裂。*顶出平稳性：设置缓冲装置（如顶杆上安装弹簧或液压缓冲器），减少冲击。*顶出零件配合：保证顶杆、顶针等与模板之间的配合精度，防止漏料或卡滞。*卸料方式：对于非顶出部位的材料（如飞边），需设计有效的卸料装置（如卸料板、卸料钉）。4.解析思路：抽芯机构是解决侧向凹凸形状成型问题的关键。*答案要点：*定义：用于成型制品侧向凹腔或凸起特征的机构，在塑件冷却定型后能将其从模具中抽出。*组成：通常包括抽芯滑块（或抽芯杆）、抽芯机构（如斜导柱、斜滑块、抽芯油缸等）、复位机构。*工作原理：开模时，抽芯机构驱动抽芯滑块带动型芯（或成型部分）沿导轨运动，离开型腔侧壁；合模时，复位机构将抽芯滑块复位到原始位置。*应用场景：适用于成型带有侧孔、侧凹、凸台等特征的塑料制品模具，如汽车保险杠、家电外壳、家具异形连接件等。5.解析思路：设计应考虑如何方便、高效、低成本地制造出合格的模具零件。*答案要点：*结构简化：尽量简化零件结构，减少复杂曲面和精密配合，采用标准化、模块化设计。*加工工艺性：选择易于加工的材料牌号和热处理状态；设计时考虑零件的加工顺序，便于采用常规加工方法（车、铣、磨、线切割、电火花等）；避免深孔、窄槽、高陡边等难加工特征。*成型工艺匹配：设计应与最终成型工艺（如注塑、拉伸、模压）相匹配，保证成型顺利进行。*材料与热处理：选用具有良好加工性能和成型性能的材料，并选择合适的热处理工艺，以改善切削加工性并满足使用要求。*精度与公差：合理确定模具零件的精度和公差等级，既要保证使用要求，又要考虑加工的经济性。四、计算题1.解析思路：拉伸毛坯计算涉及材料在拉伸过程中的变形关系。根据拉伸系数定义，可以推导出毛坯直径与型材直径的关系。长度计算则根据型材厚度和型腔深度确定。答案要点：*毛坯直径计算：拉伸系数η=(D_毛-ΔD)/D_毛≈D_毛/D_型，其中D_型是型腔直径，D_毛是毛坯直径，ΔD是拉伸前后直径的减小量（通常与材料厚度相关，但题目给出系数更直接）。因此D_毛≈D_型/η=80mm/0.95≈84.21mm。*毛坯长度计算：考虑型腔深度H和圆角半径R，毛坯长度L_毛≈H+π*R=50mm+π*5mm≈50mm+15.71mm=65.71mm。*结果：毛坯直径约为84.21mm，毛坯长度约为65.71mm。2.解析思路：计算毛坯总重量，只需将各主要零件的毛坯重量相加。涉及密度的计算公式为：重量=体积*密度。体积可通过零件尺寸计算（假设为近似体积）。答案要点：*计算上模座材料体积：V_上=L*W*H=8kg/(7.2g/cm³)=8*10³g/7.2g/cm³≈1111.11cm³。（此处假设尺寸已知或单位换算正确，若题目只给重量，则无法直接计算体积，需补充尺寸信息或按密度比值计算）假设题目意图是计算*总重量*，则直接相加即可。*计算下模座材料体积：V_下=12kg/(7.85g/cm³)=12*10³g/7.85g/cm³≈1528.66cm³。*总重量计算：W_总=W_上+W_下=8kg+12kg=20kg。*结果：该套模具毛坯总重量为20kg。（基于题目直接给出重量进行相加的推断）五、设计题1.解析思路：抽芯机构设计题要求阐述设计原则和关键考虑点。应从保证抽芯力、导向精度、复位可靠、不损伤制品等方面进行论述。*答案要点：*设计要点：*抽芯力计算与机构选择：根据侧型芯所受的包紧力计算所需抽芯力，选择合适的抽芯机构（如斜导柱、斜滑块、油缸等）。*导向设计：保证抽芯滑块在运动过程中轨迹准确，不偏移，通常需要设置导向柱、导向套或配合结构。*定位与复位：确保抽芯滑块能准确到达抽芯位置，并可靠复位到起始位置，常设置定位销或利用模架结构。*抽芯行程：抽芯行程需大于制品侧孔或侧凹的深度，并留有余量。*抽芯速度控制：避免抽芯速度过快导致制品或模具损坏，必要时设置缓冲装置。*结构强度：保证抽芯机构本身有足够的强度和刚度。*设计步骤：*分析制品侧向特征，确定抽芯位置和抽芯距离。*计算抽芯力，选择抽芯机构类型。*设计导向系统，保证抽芯精度。*设计抽芯滑块及其驱动、复位机构。*确定相关零件的尺寸、材料、热处理要求。*绘制抽芯机构部分的装配图和零件图。*进行强度和运动可行性校核。2.解析思路：冷压模设计题要求结合具体应用（木质连接件）简述结构、原理和关键点。应突出冷压模的特点（利用压力成型）。*答案要点：*结构组成：*上模：通常带有型腔，用于定位和成型连接件上表面或配合部。*下模：带有型芯或定位特征，用于成型连接件下表面或配合部。*压力装置：如螺旋压机、液压缸等，用于施加和控制压制力。*导向和定位机构：保证上下模相对位置准确，如导柱、导套、定位销等。*调节机构：用于调节压制深度或压力。*基础部分：连接各功能部件的底座或模架。*工作原理：将木质连接件放置在上、下模指定的成型位置，通过压力装置施加压力，使木材纤维变形，压制成型所需的形状和尺寸，同时实现零件间的紧密连接或定位。*设计时关注的关键点：*模具型腔/型芯设计：需精确保证连接件的最终尺寸和形位公差；型腔表面需光滑，便于木材流动和脱