2025年高职冷却系统设计（模具散热优化）试题及答案

2025年高职冷却系统设计（模具散热优化）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求，请将正确答案填写在括号内）1.模具冷却系统设计中，冷却介质的选择对散热效果至关重要。以下哪种冷却介质具有较好的比热容，能有效带走模具热量？（）A.水B.油C.空气D.液氮2.在计算模具冷却管道的直径时，需要考虑多个因素。其中，流量与管道直径的关系是（）。A.流量越大，管道直径越小B.流量越大，管道直径越大C.流量与管道直径无关D.流量适中时管道直径最大3.模具冷却系统的布局设计直接影响散热的均匀性。下列哪种布局方式能使模具各部位散热更均匀？（）A.串联式B.并联式C.混合式D.集中式4.对于大型模具，冷却系统的设计更为复杂。在考虑冷却管道的长度时，应尽量（）。A.缩短管道长度B.增加管道长度C.使管道长度适中D.管道长度与模具大小无关5.模具冷却系统设计中，冷却效率的计算公式为（冷却效率=带走的热量/输入的热量）。若要提高冷却效率，可采取的措施是（）。A.减少带走的热量B.增加输入的热量C.优化冷却介质的流动路径D.降低冷却介质的温度6.在模具冷却系统中，冷却管道的材质会影响散热性能。哪种材质的导热系数较高，更适合作为冷却管道？（）A.不锈钢B.铜C.铝合金D.塑料7.模具冷却系统设计时，需要考虑模具的结构特点。对于具有复杂形状的模具，冷却管道的布置应（）。A.尽量避开复杂部位B.紧密围绕复杂部位C.只在简单部位布置管道D.与复杂部位无关8.冷却系统的压力损失会影响冷却介质的流动。为减少压力损失，应（）。A.增加管道的弯曲B.增大管道直径C.减小管道直径D.增加管道长度9.在模具冷却系统设计中，冷却介质的流速对散热效果有影响。一般来说，流速越快，散热效果（）。A.越好B.越差C.不变D.先变好后变差10.对于不同类型的模具，冷却系统的设计有所差异。注塑模具冷却系统设计的关键在于（）。A.快速冷却塑件B.均匀冷却模具C.防止模具变形D.以上都是第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述模具冷却系统设计的基本原则。12.（15分）在模具冷却系统中，如何确定冷却管道的数量？13.（15分）材料：某模具在生产过程中出现局部过热现象，导致塑件质量下降。已知该模具冷却系统采用并联式布局，冷却介质为水。问题：分析可能导致局部过热的原因，并提出改进措施。14.（20分）材料：现有一压铸模具，其尺寸较大，形状较为复杂。要求设计冷却系统以提高生产效率和塑件质量。问题：请阐述冷却系统的设计思路，包括冷却介质的选择、冷却管道的布局等。15.（20分）材料：某塑料模具冷却系统设计不合理，导致冷却时间过长，影响生产效率。经过分析，发现冷却管道直径过小，冷却介质流速较慢。问题：提出改进该冷却系统的具体方案，并说明改进后的预期效果。答案：1.A2.B3.B4.A5.C6.B7.B8.B9.A10.D11.模具冷却系统设计的基本原则包括：保证模具各部位温度均匀，避免出现局部过热或过冷；冷却效率高，能快速带走模具热量；冷却介质流动均匀，压力损失小；系统结构简单，便于安装、维护和清理；不影响模具的正常工作和塑件的成型质量。12.确定冷却管道数量需要考虑多个因素。首先要根据模具的大小和形状，预估所需的冷却面积。然后结合冷却介质的流量和流速，计算出每个管道能够承担的冷却面积。一般来说，可以通过计算模具的热负荷，再根据冷却介质的散热能力来确定大致的管道数量。同时，还需考虑管道的布局合理性，避免出现冷却死角。13.可能导致局部过热的原因有：冷却管道在局部区域分布过少，导致该区域冷却不足；冷却介质在并联管道中分配不均，使得部分管道流量过小；局部区域的模具结构特殊，热量难以散发。改进措施：增加局部过热区域的冷却管道数量；调整冷却介质的分配装置，使流量均匀；对于特殊结构部位，可采用特殊的冷却方式，如增加散热鳍片等。14.冷却介质选择水，因为水的比热容大，散热效果好。冷却管道布局：对于尺寸较大的模具，采用并联式布局，使冷却介质能均匀地流经模具各部位。对于形状复杂的部分，围绕其轮廓布置管道，确保每个角落都能得到冷却。同时，合理确定管道的直径和间距，以保证冷却效率和均匀性。15.改进方案：增大冷却管道直径，以提高冷却介质的流速，增强散热能力。重新布