(2025年)自学考试模具设计与制造基础复习题和答案

(2025年)自学考试模具设计与制造基础复习题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列模具类型中，属于塑料成型模具的是（）。A.落料模B.拉深模C.注射模D.弯曲模答案：C2.冷冲模中，凸模与凹模的间隙过小会导致（）。A.冲裁件毛刺增大B.模具寿命降低C.材料利用率提高D.冲裁力减小答案：B（间隙过小会加剧凸凹模磨损，降低寿命；毛刺增大通常是间隙过大或不均匀导致）3.塑料模设计中，为避免制品出现缩孔，应优先在（）位置设置浇口。A.制品最薄处B.制品壁厚最大处C.制品边缘D.制品分型面答案：B（厚壁处冷却慢，易收缩，浇口设此处可补缩）4.模具钢4Cr13属于（）类型。A.碳素工具钢B.合金工具钢C.高速钢D.不锈钢答案：D（4Cr13含铬13%，属马氏体不锈钢，用于耐蚀模具）5.电火花加工模具型腔时，工具电极的材料通常选用（）。A.铜或石墨B.高速钢C.硬质合金D.铝合金答案：A（铜和石墨导电性好、损耗小，适合做电极）6.注射模中，分型面选择的首要原则是（）。A.便于塑件脱模B.保证塑件精度C.简化模具结构D.降低制造成本答案：A（分型面需确保塑件能顺利从型腔中脱出，否则无法成型）7.冷冲压工序中，（）属于分离工序。A.拉深B.弯曲C.翻边D.冲孔答案：D（冲孔是使材料分离，其余为变形工序）8.塑料收缩率的计算公式为（）。A.S=（L模-L塑）/L塑×100%B.S=（L塑-L模）/L模×100%C.S=（L模-L塑）/L模×100%D.S=（L塑-L模）/L塑×100%答案：C（收缩率为模具尺寸与塑件尺寸的差值占模具尺寸的百分比）9.模具制造中，（）工艺可用于加工复杂曲面。A.车削B.铣削C.数控电火花成型D.钻孔答案：C（电火花成型可加工传统切削难以处理的复杂型腔）10.为提高模具表面硬度和耐磨性，常用的热处理工艺是（）。A.退火B.正火C.淬火+回火D.时效处理答案：C（淬火提高硬度，回火消除内应力，综合提升性能）二、多项选择题（每题3分，共15分，少选、错选均不得分）1.冷冲模常用的导向装置有（）。A.导柱导套B.导板C.导正销D.定位销答案：AB（导柱导套、导板用于模具导向；导正销、定位销用于材料定位）2.塑料模中的推出机构包括（）。A.推杆推出B.推管推出C.推件板推出D.斜导柱推出答案：ABC（斜导柱用于侧向抽芯，非推出机构）3.影响冲裁件断面质量的因素有（）。A.凸凹模间隙B.材料性能C.模具刃口锋利度D.冲裁速度答案：ABCD（间隙决定断面特征，材料塑性影响光亮带，刃口磨损导致毛刺，速度影响变形过程）4.模具选材时需考虑的主要性能有（）。A.耐磨性B.耐热性C.加工工艺性D.耐蚀性答案：ABCD（模具需长期承受摩擦、高温、腐蚀及加工成型，需综合考虑）5.注射模浇注系统的组成包括（）。A.主流道B.分流道C.浇口D.冷料穴答案：ABCD（四者共同构成熔体流动通道，冷料穴用于储存前端冷料）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述冷冲模设计的主要步骤。答案：①明确冲裁件的工艺性分析（材料、尺寸精度、结构形状）；②确定冲裁工艺方案（单工序、复合模、级进模）；③选择模具类型（开式/闭式、有导向/无导向）；④计算工艺参数（冲裁力、卸料力、推件力，确定凸凹模间隙及刃口尺寸）；⑤设计模具结构（工作零件、定位零件、导向零件、卸料与推件装置）；⑥绘制模具总装图及零件图；⑦校核模具闭合高度与压力机匹配性。2.塑料模分型面选择应遵循哪些原则？答案：①确保塑件留在动模侧，便于推出（因推出机构通常设置在动模）；②分型面应避开塑件外观面或精度要求高的部位，避免飞边影响质量；③尽量简化模具结构（如避免侧向抽芯，或使抽芯方向与开模方向一致）；④有利于浇注系统和排气系统设计（浇口位置应在分型面，排气槽可设在分型面间隙）；⑤考虑模具加工可行性（复杂曲面分型面需评估加工成本）。3.简述模具制造的主要特点。答案：①单件小批量生产（模具多为定制，极少重复）；②形状复杂（型腔、型芯多为三维曲面）；③加工精度高（尺寸精度通常要求IT7-IT8，表面粗糙度Ra≤0.8μm）；④工艺手段多样（需结合切削加工、电火花、线切割、数控加工等）；⑤试模与修模环节重要（需通过试模验证设计，调整尺寸或结构）。4.冷冲模凸凹模间隙的作用是什么？如何确定合理间隙值？答案：作用：①影响冲裁件断面质量（间隙合适时，光亮带比例大，毛刺小）；②影响模具寿命（间隙过小加剧磨损，过大导致刃口崩裂）；③影响冲裁力（间隙增大，冲裁力减小）；④影响卸料力（间隙过大，材料收缩使卸料力增大）。确定方法：①经验法（根据材料厚度t和材料种类查表，如软钢取Z=（6%-10%）t）；②理论法（基于材料剪切断裂特性，间隙Z=2（t-δ）tanβ，其中δ为弹性恢复量，β为裂纹与垂线夹角）；③实验法（通过试冲调整间隙，直至断面质量达标）。5.注射模产生“飞边”（溢料）的主要原因及解决措施有哪些？答案：原因：①模具分型面贴合不紧（因加工误差、变形或异物残留）；②锁模力不足（注射压力超过锁模力）；③注射压力或保压压力过高；④模具间隙过大（如滑块与导槽、推杆与孔的配合间隙）；⑤塑料流动性过好（如低粘度材料或料温过高）。解决措施：①修配分型面（研磨或补焊后加工）；②增加锁模力（调整注塑机参数）；③降低注射压力或保压压力；④减小配合间隙（更换磨损零件或重新加工）；⑤调整工艺（降低料温或注射速度）。四、计算题（每题10分，共20分）1.某冲裁件材料为Q235钢（厚度t=2mm，抗剪强度τ=300MPa），冲裁轮廓周长L=120mm，试计算冲裁力F及选用压力机的公称压力（安全系数K=1.3）。答案：冲裁力计算公式：F=K×L×t×τ代入数据：F=1.3×120×2×300=93600N=93.6kN压力机公称压力应大于冲裁力，通常取1.1-1.3倍，故选用公称压力≥100kN的压力机。2.某ABS塑件（收缩率S=0.5%-0.7%）的外形尺寸为长L=100mm（名义尺寸），精度等级IT10（公差Δ=0.22mm），试计算模具型腔的成型尺寸（取平均收缩率，模具制造公差δ=Δ/3）。答案：平均收缩率S平均=（0.5%+0.7%）/2=0.6%模具型腔尺寸L模=（L+L×S平均）+δL×S平均=100×0.6%=0.6mmL模=100+0.6+（0.22/3）≈100.6+0.073≈100.673mm（实际取三位小数，需考虑模具制造精度）五、综合分析题（15分）某企业生产的塑料杯（壁厚2mm，高度80mm，直径60mm）采用注射模成型，试模时发现杯底中心出现凹陷（缩孔），请分析可能原因并提出改进措施。答案：可能原因：①浇口位置不合理（若浇口设在杯口边缘，熔体流动至杯底时压力不足，无法补缩）；②保压时间过短（熔体冷却收缩时，补料不足）；③模具温度不均匀（杯底冷却过快，中心熔体被拉向表面形成缩孔）；④材料流动性差（ABS在料温过低时粘度大，难以填充到杯底）；⑤塑件结构设计不合理（杯底过厚，或壁厚变化突然，导