2025年模具设计与制造(中级)理论考试题及答案

2025年模具设计与制造(中级)理论考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.冷冲模中，用于控制条料送进距离的零件是（）A.导料板B.定位销C.卸料板D.导柱答案：B2.塑料模设计中，当塑件收缩率较大且壁厚不均匀时，优先选择的分型面形式是（）A.平面分型面B.阶梯分型面C.曲面分型面D.倾斜分型面答案：C（收缩率大且壁厚不均时，曲面分型面可更好适应变形，避免飞边）3.压铸模中，用于排出型腔气体的结构是（）A.浇口套B.排气槽C.滑块D.顶杆答案：B4.模具钢5CrMnMo的最终热处理工艺通常为（）A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火D.正火答案：B（5CrMnMo属热作模具钢，中温回火获得良好强韧性）5.冲裁模凸凹模间隙过小时，断面特征表现为（）A.光亮带窄，毛刺高B.光亮带宽，毛刺小C.断裂带宽，塌角大D.塌角小，毛刺无答案：B（间隙小，材料受挤压充分，光亮带增宽）6.注射模中，主流道衬套与定模板的配合一般采用（）A.H7/h6B.H7/k6C.H7/m6D.H7/s6答案：B（过渡配合保证定位且便于拆卸）7.级进模中，用于防止条料送进时上翘的零件是（）A.侧刃B.承料板C.导正销D.压料板答案：D8.塑料模设计中，加强筋的高度一般不超过塑件壁厚的（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍答案：C（过高易导致填充不足或变形）9.冷挤压模中，凹模常用的预应力结构是（）A.整体式B.组合式C.镶拼式D.焊接式答案：B（组合凹模通过过盈配合产生预应力，提高承载能力）10.模具表面强化处理中，TD处理的主要目的是（）A.提高硬度B.改善耐磨性C.增加耐腐蚀性D.降低表面粗糙度答案：B（TD处理可在表面形成碳化物覆层，显著提升耐磨性）11.注射模中，分流道截面形状采用梯形时，其侧壁斜度一般为（）A.1°~2°B.3°~5°C.5°~8°D.8°~10°答案：A（梯形分流道侧壁斜度小，减少料流阻力）12.冲裁件排样时，无搭边排样的材料利用率可达（）A.70%~80%B.80%~90%C.90%~95%D.95%以上答案：D（无搭边排样理论利用率接近100%，但需考虑定位精度）13.压铸模中，涂料的主要作用是（）A.提高模具硬度B.降低表面粗糙度C.防止粘模D.增强导热性答案：C（涂料形成隔离层，减少金属液与模具的粘结）14.塑料模冷却系统设计中，冷却水孔与型腔壁的距离一般为（）A.5~10mmB.10~15mmC.15~25mmD.25~35mm答案：C（过近易导致局部应力集中，过远影响冷却效率）15.冷冲模闭合高度与压力机装模高度的关系应为（）A.模具闭合高度＞压力机最大装模高度B.模具闭合高度＜压力机最小装模高度C.压力机最小装模高度≤模具闭合高度≤压力机最大装模高度D.无直接关系答案：C16.注射模中，潜伏式浇口的倾斜角度一般为（）A.15°~30°B.30°~45°C.45°~60°D.60°~75°答案：B（此角度兼顾剪切效果与加工可行性）17.模具失效形式中，属于早期失效的是（）A.正常磨损B.疲劳断裂C.塑性变形D.意外断裂答案：D（意外断裂多因操作或设计缺陷导致，属非预期早期失效）18.级进模中，导正销与导正孔的配合间隙一般为（）A.0.01~0.03mmB.0.03~0.05mmC.0.05~0.10mmD.0.10~0.20mm答案：A（小间隙保证精确定位）19.塑料模分型面选择时，应尽量使塑件留在（）A.定模侧B.动模侧C.两侧均可D.无要求答案：B（动模侧便于顶出机构动作）20.冷挤压模设计中，单位挤压力超过模具材料许用应力时，应采用（）A.增加凹模壁厚B.降低挤压速度C.采用组合凹模D.更换毛坯材料答案：C（组合凹模通过预应力提高承载能力）二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.冲裁模凸凹模间隙越大，冲裁力越小，模具寿命越长。（×）（间隙过大导致毛刺增大，模具易崩刃，寿命未必延长）2.塑料模中，主流道设计为圆锥形是为了便于凝料脱模。（√）3.压铸模的预热温度越高，越有利于金属液填充。（×）（预热温度过高会降低模具寿命）4.模具材料的淬透性越好，热处理后心部硬度越高。（√）5.级进模中，侧刃的作用是控制条料的送进步距。（√）6.注射模冷却系统中，冷却水应先流经浇口附近，再流经远离浇口处。（√）（浇口附近温度高，优先冷却）7.冷冲模的闭合高度是指模具在最低工作位置时的总高度。（×）（闭合高度是指模具在闭合状态下的总高度）8.塑料模的排气槽应开设在分型面上，且靠近型腔最深部位。（√）9.模具表面粗糙度值越小，越有利于提高耐磨性。（×）（过小的表面粗糙度可能导致润滑不良，加剧磨损）10.压铸模中，内浇口的截面积应大于横浇道的截面积。（×）（内浇口截面积应小于横浇道，形成加速填充）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述冷冲模凸凹模间隙的作用及选择原则。答案：作用：①影响冲裁件质量（间隙过小易产生二次剪切，间隙过大导致毛刺增大）；②影响冲裁力（间隙增大，冲裁力减小）；③影响模具寿命（间隙过小易磨损，间隙过大易崩刃）。选择原则：①根据材料厚度（厚度越大，间隙越大）；②根据材料性能（塑性好的材料间隙应偏大，脆性材料间隙偏小）；③根据冲裁件精度（高精度件选小间隙）；④参考经验公式（如普通钢料间隙取t×（5%~10%），t为料厚）。2.塑料模浇注系统由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？答案：组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴。功能：①主流道：将注射机喷嘴的熔料引入模具，是熔料进入模具的主要通道；②分流道：将主流道的熔料分配到各个型腔（多型腔模）或同一型腔的不同部位，起分流和转向作用；③浇口：控制熔料进入型腔的速度和流量，调节填充时间，防止熔体倒流；④冷料穴：储存注射开始时喷嘴前端的冷料，避免冷料进入型腔导致塑件缺陷（如冷斑）。3.压铸模采用真空压铸技术的主要优势有哪些？答案：①减少气孔缺陷：通过抽真空降低型腔气体压力，避免气体卷入金属液形成气孔；②提高致密性：真空环境下金属液填充更充分，铸件内部组织更致密，力学性能提升；③改善表面质量：减少气体燃烧产生的氧化皮，表面粗糙度降低；④允许使用更薄的壁厚：真空条件下金属液流动性增强，可成型更复杂、更薄壁的铸件；⑤降低后续加工成本：减少气孔和缩松，减少补焊或报废率。4.模具失效的主要形式有哪些？如何预防？答案：主要形式：①磨损失效（表面材料逐渐流失）；②断裂失效（包括疲劳断裂和脆性断裂）；③塑性变形失效（模具局部发生不可逆变形）；④热疲劳失效（热作模具因反复受热冷却产生裂纹）。预防措施：①合理选材（根据工况选择强度、硬度、韧性匹配的材料）；②优化热处理工艺（控制淬火温度和回火参数，避免残余应力过大）；③改进模具结构设计（减少应力集中，如采用圆角过渡）；④表面强化处理（如TD处理、PVD涂层提高耐磨性）；⑤合理使用与维护（控制工作温度，定期清理和润滑，避免超载使用）。5.级进模设计中，如何保证条料送进的精度？答案：①采用侧刃定距：通过侧刃切除条料边部形成缺口，与侧刃挡块配合控制步距；②设置导正销：在冲裁工序后设置导正孔，通过导正销插入导正孔精确定位，补偿侧刃定距的误差；③使用自动送料装置：如滚轴送料机或夹钳送料机，通过伺服电机控制送进步距，精度可达±0.02mm；④优化承料板设计：承料板表面应平整，与导料板配合间隙均匀（一般0.1~0.2mm），防止条料偏移；⑤增加压料装置：在送料过程中通过压料板压住条料，防止上翘或弯曲导致送进误差。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某企业需设计一款ABS材质的手机外壳注射模（尺寸约150mm×70mm×8mm，壁厚1.5mm，表面要求无熔接痕、无缩孔），请分析其模具设计的关键要点。答案：关键要点：①分型面设计：选择塑件最大截面处（通常为外壳边缘）作为平面分型面，便于脱模；需避免分型面通过外观面，防止飞边影响表面质量。②浇注系统设计：采用点浇口或潜伏式浇口，浇口位置应避免正对型芯（防止喷射纹），优先开设在非外观面（如侧面）；主流道需抛光（Ra≤0.8μm），减少熔料流动阻力；分流道采用圆形截面（流动效率高），直径6~8mm；冷料穴设计为拉料杆形式，确保凝料随塑件脱出。③冷却系统设计：采用循环水冷却，冷却水孔直径8~10mm，与型腔壁距离15~20mm；在壁厚较薄处（如边缘）增加冷却回路，避免局部过热；动定模冷却回路独立控制，保证冷却均匀（温差≤5℃）。④排气系统设计：在分型面开设排气槽（深度0.02~0.04mm，宽度5~10mm），确保熔料填充时气体排出；在深腔部位（如按键孔）设置镶件排气或微型排气针。⑤顶出系统设计：采用推板顶出或多根圆顶杆（直径2~3mm），顶出位置避开外观面，均匀分布在加强筋或非受力部位，防止顶白或变形；顶杆与型芯配合间隙0.01~0.02mm，避免漏料。⑥材料与热处理：模具型芯、型腔采用P20或718H预硬钢（硬度30~35HRC），表面抛光至Ra≤0.4μm；滑块、斜顶采用Cr12MoV，淬火+低温回火（硬度58~62HRC），提高耐磨性。2.某汽车覆盖件冲裁模（料厚2.5mm，Q235钢）使用3个月后出现刃口磨损过快（正常寿命应为1年），请分析可能原因及改进措施。答案：可能原因：①凸凹模间隙不合理：间隙过小导致刃口与材料摩擦力增大，加速磨损；②模具材料选择不当：使用了硬度不足的材料（如T8钢未进行表面强化）；③热处理工艺缺陷：淬火温度过高或回火不充分，导致表面硬度不足或存在残余应力；④刃口表面粗糙度高：Ra＞0.8μm时，材料流动阻力大，加剧磨损；⑤润滑不足：冲裁过程中未使用润滑剂，材料与刃口直接摩擦；⑥工件材料性能波动：Q235钢含碳量或杂质含量超标，硬度高于设计值；⑦设备精度不足：压力机导轨间隙过大，导致模具导向部位（导柱导套）偏载，刃口局部受力过大。改进措施：①重新计算间隙：根据Q235钢料厚2.5mm，选择间隙为t×（8%~10%）（即0.2~0.25mm），采用线切割精加工保证间隙均匀；②更换模具材料：选用Cr12MoV或DC53（硬度60~