模具设计师(冷冲模)国家职业资格三级试卷及答案

模具设计师(冷冲模)国家职业资格三级试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个最符合题意的选项，请将正确选项字母填入括号内）1.在冷冲模设计中，当材料为08F、厚度1.2mm、抗剪强度τ=260MPa时，采用平刃冲裁，所需冲裁力经验公式F=KLtτ中的系数K一般取（）。A.0.8B.1.0C.1.3D.1.6答案：C解析：K为安全系数，考虑材料厚度波动、模具钝化、润滑不均等因素，08F软钢常规取1.3。2.下列关于“最小弯曲半径”的表述，正确的是（）。A.与板厚成正比，与材料屈服强度成反比B.与板厚成反比，与材料断后伸长率成正比C.与板厚成正比，与材料断后伸长率成正比D.与板厚无关，仅取决于凸模圆角半径答案：C解析：最小弯曲半径rmin≈(0.3~0.5)t/δ，δ为断后伸长率，厚度t越大、δ越大，rmin越大。3.在连续拉深模中，首次拉深后工序件直径d1=50mm，毛坯直径D0=100mm，则拉深系数m1为（）。A.0.36B.0.50C.0.71D.1.00答案：B解析：m1=d1/D0=50/100=0.50。4.冷冲模中，设置“侧刃+挡块”的主要目的是（）。A.降低冲裁力B.提高材料利用率C.实现条料精定位D.减小回弹答案：C解析：侧刃切边后形成台阶，挡块抵住台阶，实现步距精定位，保证多工位连续模精度。5.当冲裁间隙增大时，下列现象不会发生的是（）。A.光亮带变窄B.断裂带变宽C.毛刺高度减小D.冲裁力下降答案：C解析：间隙过大，二次拉裂严重，毛刺反而增高；光亮带变窄、断裂带变宽、冲裁力下降均正确。6.下列材料中，最适合制造高速冲裁凸模的是（）。A.45钢调质B.Cr12MoV淬火C.T10A正火D.铝合金答案：B解析：Cr12MoV为高碳高铬莱氏体钢，淬透性好，硬度可达62HRC以上，耐磨抗压，适合高速凸模。7.在UGNXProgressiveDieWizard中，定义“StripLayout”时，步距值应（）。A.等于工件最大外形尺寸B.等于侧刃切边长度+搭边值C.等于送料方向相邻两工位中心距D.等于压力机行程答案：C解析：步距指送料方向相邻两工位中心距，直接决定条料送进精度。8.当弯曲件出现“翘曲”缺陷时，最有效的工艺改进是（）。A.减小凸模圆角B.增大压料力C.降低弯曲速度D.采用校正弯曲答案：B解析：翘曲源于弯曲区内外层应力不平衡，增大压料力可抑制材料流动，减小翘曲。9.下列关于“圆筒件拉深破裂”原因，错误的是（）。A.压边力过大B.凸模圆角过小C.材料硬化指数n值低D.拉深速度过低答案：D解析：速度过低不会导致破裂，反而可降低应变率敏感性；其余三项均为破裂诱因。10.在冷冲模成本核算中，属于“可变成本”的是（）。A.模具设计费B.模架采购费C.机床折旧费D.电费答案：D解析：电费随产量变化，属可变成本；其余为一次性或固定成本。11.当压力机公称压力为1000kN，行程次数为60spm时，其理论最大输出功率约为（）。A.5kWB.15kWC.30kWD.60kW答案：B解析：P=F·s·n/60，取s=10mm，则P≈1000×0.01×60/60=10kW，考虑效率，最接近15kW。12.下列关于“氮气弹簧”特点，错误的是（）。A.可压缩行程大B.弹力曲线呈线性C.可长期保持恒定压力D.无需外部动力答案：B解析：氮气弹簧弹力曲线呈非线性，初始阶段刚度小，压缩末段刚度急剧增大。13.在精密冲裁（FineBlanking）中，获得全光亮带的关键条件是（）。A.大间隙+小压边力B.零间隙+齿圈压边+反向顶力C.负间隙+高速冲击D.大间隙+高速冲击答案：B解析：精冲三要素：极小间隙（0.5%t）、齿圈压边、反向顶力，抑制裂纹萌生。14.当冲裁件轮廓出现“长三角形毛刺”时，最可能的原因是（）。A.凹模刃口崩刃B.凸模刃口钝化C.间隙不均匀D.材料硬度高答案：A解析：凹模崩刃导致局部撕裂，形成长三角形毛刺；凸模钝化则形成环形毛刺。15.下列关于“阶梯凸模”说法，正确的是（）。A.用于降低最大冲裁力B.用于提高断面质量C.用于减小回弹D.用于提高材料利用率答案：A解析：阶梯凸模使各凸模不在同一时刻接触材料，分散载荷，降低峰值力。16.在冷冲模装配图中，件号“10”指向导柱，其配合精度通常标注为（）。A.H7/h6B.H7/p6C.P7/h6D.H11/c11答案：B解析：导柱与导套采用基孔制过渡配合H7/p6，保证定位精度又便于装配。17.当拉深件侧壁出现“耳子”缺陷时，应优先检查（）。A.压边力大小B.凸凹模同轴度C.毛坯直径D.润滑条件答案：B解析：耳子源于材料流入不均，同轴度差导致壁厚差，形成高低耳。18.下列关于“级进模”的说法，错误的是（）。A.可在一副模具内完成冲孔落料弯曲成形B.必须采用高速压力机C.生产效率高D.适合大批量生产答案：B解析：级进模可在普通压力机使用，高速机非必须。19.在冷冲模CAE分析中，采用“Dynaform”进行拉深成形模拟，材料模型常用（）。A.JohnsonCookB.Hill48C.Barlat89D.Gurson答案：C解析：Barlat89各向异性屈服模型，适合铝合金、深冲钢板成形预测。20.当弯曲角为90°，回弹角为2°，若需获得90°工件，凸模角度应设计为（）。A.88°B.90°C.92°D.94°答案：A解析：回弹方向与弯曲方向相反，凸模角度=目标角回弹角=88°。21.下列关于“硬质合金镶块”使用，正确的是（）。A.可用于高速冲裁凸模B.焊接性能优于高速钢C.抗弯强度高于高速钢D.可热处理后磨削答案：A解析：YG15硬质合金镶块用于高速冲裁凹模，耐磨性极高，但抗弯强度低、焊接性差。22.在冷冲模验收标准中，冲裁件“毛刺高度”一般要求≤（）t。A.0.02B.0.05C.0.10D.0.20答案：B解析：国标GB/T139142013规定，普通冲裁毛刺高度≤0.05t（t≤1mm时）。23.下列关于“伺服压力机”特点，错误的是（）。A.可编程滑块曲线B.无离合制动器C.能耗高于普通机械压力机D.适合精密成形答案：C解析：伺服机取消飞轮空转，按需输出扭矩，能耗降低20%~40%。24.当冲裁间隙为5%t时，断面光亮带占比约为（）。A.20%B.40%C.60%D.80%答案：D解析：小间隙（5%t）光亮带可达80%，断裂带窄。25.在冷冲模设计中，设置“排气孔”的主要目的是（）。A.降低冲裁力B.防止真空吸附造成卸料困难C.提高断面质量D.减小模具重量答案：B解析：成形或拉深模内腔易形成真空，排气孔保证卸料顺畅。26.下列关于“板料各向异性指数r值”说法，正确的是（）。A.r值越高，拉深破裂倾向越大B.r值越高，法兰起皱倾向越大C.r值越高，拉深极限越高D.r值与厚度无关答案：C解析：r值高，材料抗减薄能力强，拉深极限高，起皱倾向低。27.当采用“倒装复合模”时，凸凹模应安装于（）。A.上模B.下模C.卸料板D.导柱答案：A解析：倒装结构凸凹模在上模，落料件从上模打出，便于自动出件。28.在冷冲模中，采用“聚氨酯卸料”的优点是（）。A.卸料力大B.寿命高于钢弹簧C.可产生延迟卸料D.耐高温答案：C解析：聚氨酯弹性变形大，可延迟卸料，减小冲击，但耐高温性差。29.当压力机闭合高度为250mm，模具闭合高度为260mm时，应（）。A.加垫板B.减小模具闭合高度C.更换更大行程压力机D.减小连杆长度答案：A解析：模具闭合高度＞压力机闭合高度，需加10mm垫板。30.下列关于“冷作硬化”对冲裁的影响，正确的是（）。A.降低冲裁力B.提高断面光亮带C.增加模具磨损D.减小回弹答案：C解析：硬化后强度提高，模具磨损加剧，冲裁力增大，光亮带减小，回弹增大。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列措施中，可有效降低冲裁噪音的是（）。A.减小冲裁间隙B.采用斜刃凸模C.模具加隔音罩D.提高材料硬度E.降低冲裁速度答案：B、C、E解析：斜刃分散载荷、隔音罩吸声、降速减振均可降噪；小间隙、高硬度反而增噪。32.导致拉深件“壁厚不均”的原因有（）。A.压边力不均B.凸凹模间隙不均C.毛坯直径过小D.润滑不均E.材料r值低答案：A、B、D解析：压边、间隙、润滑不均直接导致流入不均；毛坯小、r值低影响极限，但不直接致壁厚不均。33.下列属于冷冲模“标准件”的有（）。A.导柱B.凸模固定板C.螺旋弹簧D.圆柱销E.模柄答案：A、C、D、E解析：固定板需随模具变化，非标准件；其余均有国标。34.在精密级进模中，实现“步距精度”的方法有（）。A.侧刃+挡块B.导正销C.伺服送料器D.切舌定位E.气动抬料答案：A、B、C、D解析：抬料仅减少摩擦，不直接提高步距精度。35.下列关于“模具失效形式”描述，正确的有（）。A.磨损失效为渐进式B.崩刃失效为突发式C.塑性变形失效可修复D.疲劳裂纹源于交变载荷E.腐蚀失效主要发生在凸模答案：A、B、C、D解析：腐蚀多发生在凹模刃口及卸料板型腔，凸模相对较轻。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）36.冲裁间隙越大，冲裁力越大。答案：×解析：间隙增大，剪切区减薄，冲裁力下降。37.拉深系数越小，拉深变形程度越大。答案：√38.弯曲时，中性层长度不变。答案：√39.硬质合金模具必须采用电火花线切割加工。答案：×解析：可磨削、可激光加工，非必须线切割。40.伺服压力机无需飞轮，因此传动链短，响应快。答案：√41.冷冲模装配时，导柱与导套应先配研后压入。答案：√42.材料厚度越厚，最小弯曲半径越小。答案：×解析：厚度越大，外层拉伸应变越大，rmin越大。43.级进模中，导正销直径应比导正孔小0.02~0.05mm。答案：√44.模具氮化处理可提高耐磨性，但会降低疲劳强度。答案：×解析：氮化形成压应力，提高疲劳强度。45.采用聚氨酯卸料时，其硬度越高，卸料力越大。答案：√四、简答题（每题5分，共20分）46.简述冷冲模设计流程的八个主要阶段。答案：（1）零件工艺性分析；（2）工艺方案制定（单工序/复合/级进）；（3）毛坯展开与排样；（4）冲压力及压力中心计算；（5）模具结构草图设计；（6）关键零件强度、刚度校核；（7）详细工程图绘制与BOM输出；（8）模具制造、试模、修正与验收。解析：流程需闭环，试模修正决定模具最终质量。47.写出冲裁间隙经验公式，并说明各符号含义。答案：c=k·tc：单面冲裁间隙（mm）；t：材料厚度（mm）；k：材料系数，软钢0.05~0.08，硬钢0.04~0.06，铝0.04~0.08。解析：经验公式适用于普通冲裁，精密冲裁需取k≤0.01。48.列举五种常见弯曲缺陷并给出解决措施。答案：（1）回弹：凸模角度补偿、校正弯曲；（2）裂纹：加大圆角、退火、选高塑性材料；（3）翘曲：增大压料力、对称弯曲；（4）擦伤：改善润滑、降低表面粗糙度；（5）尺寸偏差：调整定位、控制材料厚度公差。解析：缺陷多因素耦合，需系统解决。49.说明伺服压力机在多工位级进模中的三项独特优势。答案：（1）可编程滑块曲线，实现“快下慢冲快回”，缩短循环时间；（2）下死点停留功能，利于精整、镦挤等工序；（3）低噪声、低振动，延长模具寿命，提高步距精度。解析：伺服机赋能模具，实现传统机械机无法完成的工艺窗口。五、计算题（共20分）50.如图（文字描述）：矩形件外形100mm×50mm，内孔对称布置4φ10mm，材料为08F，t=1mm，抗剪强度τ=260MPa，排样搭边a=1.5mm，侧搭边a1=1.2mm，条料宽度B=52.4mm，步距s=102mm，采用级进模先冲孔后落料。求：（1）冲孔周长L1、落料周长L2；（2）冲孔力F1、落料力F2；（3）总冲裁力F总；（4）条料利用率η。答案：（1）L1=4×π×10=125.66mm；L2=2×(100+50)=300mm。（2）F1=K·L1·t·τ=1.3×125.66×1×260=42.4kN；F2=1.3×300×1×260=101.4kN。（3）F总=F1+F2=143.8kN。（4）工件面积A0=100×504×π×5²=5000314=4686mm²；条料面积A=B×s=52.4×102=5344.8mm²；η=A0/A=4686/5344.8=87.7%。解析：级进模需分别计算各工位力，叠加得总力；利用率按步距条料面积计算。六、综合设计题（共30分）51.零件名称：汽车继电器支架材料：SPCCSD，t=0.8mm，屈服强度σs=220MPa，抗拉强度σb=350MPa，断后伸长率δ=32%，r=1.8。零件特征：（1）外形40mm×20mm，两端各有一90°弯曲耳，耳高8mm，