2025年模具制造技术期末试卷真题及参考答案

2025年模具制造技术期末试卷练习题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列模具材料中，最适合用于制造高精度、长寿命冷冲模凸模的是（）。A.Q235钢B.Cr12MoVC.45钢D.铝合金2.电火花加工模具型腔时，若要求加工表面粗糙度Ra≤0.8μm，应优先选择的脉冲参数组合是（）。A.窄脉冲、小电流B.宽脉冲、大电流C.窄脉冲、大电流D.宽脉冲、小电流3.高速铣削加工模具时，为避免刀具磨损过快，通常采用的走刀方式是（）。A.垂直下刀B.螺旋下刀C.斜线进刀D.直接扎刀4.塑料模热流道系统中，用于精确控制各浇口温度的核心部件是（）。A.分流板B.加热圈C.温度控制器D.喷嘴5.冲压模刃口间隙过小时，会导致的主要问题是（）。A.冲裁件毛刺增大B.模具寿命降低C.材料利用率下降D.冲压力减小6.模具表面TD处理（热扩散渗金属处理）的主要目的是（）。A.提高表面硬度和耐磨性B.改善切削加工性C.降低热膨胀系数D.增强耐腐蚀性7.三坐标测量机检测模具型面时，采样点的分布应优先覆盖（）。A.型面平缓区域B.基准孔中心C.轮廓曲率变化大的区域D.表面划痕处8.注射模动定模合模后，若分型面局部间隙超过0.05mm，最可能的原因是（）。A.导柱导套磨损B.模板平面度超差C.顶出机构卡滞D.冷却水道堵塞9.冷挤压成型模具设计中，为降低挤压应力，凹模工作带通常设计为（）。A.直线型B.锥形C.阶梯型D.波浪型10.基于增材制造（3D打印）的模具随形冷却水道设计中，关键技术要求是（）。A.水道直径≥8mmB.水道与型腔表面距离均匀C.水道入口垂直模具表面D.水道截面为正方形二、填空题（每空1分，共20分）1.模具制造的“三化”原则是指标准化、__________和__________。2.数控电火花线切割加工中，电极丝的常用材料是__________和__________。3.模具热处理工艺中，球化退火的主要目的是__________，而时效处理的作用是__________。4.塑料模模架的导柱导套配合精度通常采用__________制，间隙一般控制在__________mm范围内。5.冲压模凸凹模刃口研磨时，应沿__________方向进行，避免__________。6.高速加工模具时，刀具材料优先选择__________或__________。7.模具装配后的试模过程中，需重点检测__________、__________和制品质量。8.冷冲模寿命主要受__________、__________和润滑条件影响。9.热作模具钢（如H13）的主要失效形式是__________和__________。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述模具电火花成型加工中“二次放电”现象的产生原因及预防措施。2.列举塑料模分型面选择的5项基本原则，并说明其对制品质量的影响。3.说明数控铣削加工模具型腔时，粗加工与精加工的工艺参数（转速、进给、切深）选择差异及原因。4.分析模具表面抛光的主要目的及常用方法（至少3种），并比较其适用场景。5.解释“模具制造精度”的具体含义，列举影响模具制造精度的4个关键因素。四、分析题（每题10分，共20分）1.某企业加工一副汽车覆盖件冲压模，采用数控铣削加工凸模后，发现型面局部存在“过切”缺陷（实际尺寸小于设计值）。请从加工工艺、设备、刀具、编程4个方面分析可能的原因，并提出改进措施。2.某注射模试模时，制品出现“飞边”（毛边）缺陷，且主要集中在动定模分型面的一侧。结合模具设计与制造过程，分析可能的原因（至少4条），并给出对应的解决方法。五、综合题（20分）某公司需制造一副小型塑料齿轮注射模（材料为PA66+30%GF，收缩率1.2%），要求：（1）模具结构为一模两腔，点浇口进料；（2）采用H13钢制造型腔型芯，需进行热处理；（3）包含随形冷却水道（通过3D打印加工）；（4）需进行装配调试及试模验证。请设计该模具的完整制造工艺路线（从材料采购到试模合格），并说明每一步的关键技术要求。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.C5.B6.A7.C8.B9.B10.B二、填空题1.专业化、商品化2.钼丝、铜丝3.改善切削性能、消除内应力4.基孔、0.01-0.035.刃口、产生倒棱6.硬质合金、陶瓷刀具7.合模精度、顶出灵活性8.材料性能、表面处理质量9.热疲劳开裂、磨损三、简答题1.二次放电原因：加工过程中，放电产物（蚀除物、气泡）未及时排出，在电极与工件间形成局部导电通道，引发非计划放电。预防措施：增大冲油压力或采用抬刀动作，及时排屑；优化脉冲参数，减少蚀除物提供；控制加工间隙，避免放电通道过度集中。2.基本原则：①分型面应位于制品最大轮廓处，确保顺利脱模；②尽量使制品留于动模侧，便于顶出；③避开制品外观面，避免飞边影响美观；④分型面形状应简化（如平面优先），降低加工难度；⑤利于排气，避免困气。例如，若分型面未避开外观面，飞边需后处理，可能划伤表面；若未留于动模侧，可能导致顶出困难或制品变形。3.粗加工参数：低转速（如800-1500r/min）、大进给（1000-2000mm/min）、大切深（2-5mm），目的是快速去除余量，提高效率；精加工参数：高转速（15000-25000r/min）、小进给（300-800mm/min）、小切深（0.1-0.3mm），目的是保证表面质量和尺寸精度，减少后续抛光工作量。4.抛光目的：降低表面粗糙度，提高模具型腔表面质量，减少制品粘模；改善模具寿命，减少磨损。常用方法：①机械抛光（油石+砂纸），适用于规则表面；②超声波抛光，适用于复杂型面（如深槽、窄缝）；③化学抛光，适用于小型精密模具，可均匀处理难以触及的区域。5.模具制造精度指模具各零件尺寸、形状、位置公差及表面粗糙度满足设计要求的程度。关键因素：①加工设备精度（如数控机床定位精度）；②工艺方案合理性（如粗精加工分开）；③刀具与夹具精度（如刀柄跳动量）；④检测手段（如三坐标测量机的测量误差）。四、分析题1.可能原因及改进：（1）加工工艺：粗精加工余量分配不均，精加工余量过小（<0.2mm），导致刀具刚性不足；改进：调整粗加工留量（0.3-0.5mm），确保精加工稳定性。（2）设备：机床丝杠间隙过大或导轨磨损，导致进给误差；改进：定期检测机床精度，进行反向间隙补偿或维修。（3）刀具：刀具磨损严重（如刃口崩缺），实际切削直径减小；改进：采用涂层刀具，监控刀具寿命，及时更换。（4）编程：刀路规划不合理（如拐角处未设置圆弧过渡），导致瞬时切削力过大；改进：优化刀路，增加拐角减速功能，使用圆鼻刀替代平底刀。2.原因及解决：（1）模具设计：分型面一侧存在阶差（如动模模板厚度不一致），合模时局部无法闭合；解决：重新加工模板，保证平面度≤0.02mm。（2）制造误差：导柱导套配合间隙过大（>0.05mm），合模时动定模偏移；解决：更换导柱导套，采用H7/g6配合。（3）装配问题：型腔镶块未完全固定，合模时受压力位移；解决：增加镶块定位销，确保紧固。（4）材料变形：模板热处理后未进行时效处理，存在残余应力导致变形；解决：增加两次时效处理（180℃×8h），消除内应力。五、综合题制造工艺路线及关键要求：1.材料采购：H13钢需满足GB/T1299-2014标准，检测化学成分（C:0.32-0.45%，Cr:4.75-5.50%）及硬度（≤229HBW）。2.毛坯制备：锯切下料（尺寸+5mm加工余量），粗铣六面（平面度≤0.1mm）。3.3D打印随形冷却水道：采用选区激光熔化（SLM）技术，水道直径4-6mm，与型腔表面距离3-5mm，打印后进行去支撑、清洗（高压水枪+超声波）。4.热处理：①淬火（1020-1050℃油冷），硬度50-52HRC；②三次回火（560-580℃×2h），确保硬度48-50HRC，消除内应力。5.数控加工：①粗铣型腔型芯（留0.3mm余量），转速1200r/min，切深3mm；②精铣（转速20000r/min，进给500mm/min，切深0.2mm），表面粗糙度Ra≤0.8μm。6.表面处理：TD处理（950℃×4h），形成VC涂层（厚度5-8μm），提高耐磨性。7.模具装配：①安装导柱导套（H7/g6配合，压入力均匀）；②固定型腔型芯（用定位销+内六角螺钉，扭矩50N·m）；③组装顶出机构（顶针与顶针板间隙≤0.0