2025年浙江省工业设计职业资格考试（工业设计师工业设计综合知识）模具类模拟试题及答案

2025年浙江省工业设计职业资格考试（工业设计师工业设计综合知识）模具类模拟试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在模具设计中，用于成型塑件内部孔或槽的模具结构称为（）。A.型芯B.型腔C.侧向抽芯机构D.推出机构答案：C解析：侧向抽芯机构是用于成型塑件上与开模方向不同的侧孔、侧凹或侧凸台的结构，在开模顶出塑件前必须先将其抽出。型芯通常指成型塑件内表面的主要零件，型腔指成型塑件外表面的主要零件，推出机构用于将塑件从模具中脱出。2.塑料注射成型中，保压阶段的主要作用是（）。A.提高塑料温度B.压实熔体并补偿收缩C.冷却模具D.锁紧模具答案：B解析：保压阶段是在注射结束后，螺杆或柱塞继续保持一定的压力，将料筒前端尚未完全凝固的熔体继续注入型腔，以补偿由于熔体冷却收缩而产生的空隙，确保制品尺寸精度和致密性。3.下列材料中，不适合作为塑料模具型腔材料的是（）。A.P20预硬钢B.718HC.45钢D.H13热作模具钢答案：C解析：45钢属于优质碳素结构钢，虽然价格低廉，但其淬透性差，热处理后变形大，耐磨性和耐腐蚀性均较差，通常用于制造模具中受力不大的零件，如垫板、支撑板等，一般不作为型腔材料。P20、718H为常用的预硬塑料模具钢，H13常用于热作模具及要求高的塑料模具。4.一副模具中，直接与注射机喷嘴接触的零件是（）。A.定模座板B.浇口套C.定位圈D.分流锥答案：B解析：浇口套（也称主流道衬套）是安装在模具定模座板上，其前端小孔与注射机喷嘴紧密接触，用于引导熔融塑料从注射机喷嘴进入模具浇注系统。5.在冲压模具中，冲裁间隙的大小主要影响（）。A.模具的导向精度B.冲裁力的大小和断面质量C.材料的利用率D.模具的闭合高度答案：B解析：冲裁间隙是指凸模与凹模刃口部分尺寸之差。间隙过小，冲裁力增大，断面出现双光亮带，模具磨损加剧；间隙过大，冲裁力减小，但断面塌角大，毛刺高，断面粗糙。因此，间隙是影响冲裁力、卸料力、推件力、冲件质量和模具寿命的关键因素。6.压铸模的浇注系统中，横浇道的主要作用是（）。A.引导金属液进入型腔B.储存冷金属和杂质C.平稳改变金属液流向D.防止金属液直接冲击型芯答案：C解析：在压铸模浇注系统中，横浇道是连接直浇道和内浇口的通道，其主要作用是平稳地改变金属液的流向，将金属液从直浇道引导至内浇口，并进一步分配。7.注塑模的排气系统通常设置在（）。A.分型面上B.推杆与模板的配合间隙处C.型芯与模板的配合间隙处D.以上都是答案：D解析：模具内的气体若不能顺利排出，会导致塑件产生气泡、填充不满、表面焦痕等缺陷。排气系统可以利用分型面间隙、推杆/型芯/镶块与模板的配合间隙，或专门开设的排气槽进行排气。8.模具的闭合高度是指（）。A.模具的总高度B.模具处于闭合状态时，从下模座下平面到上模座上平面的距离C.模具开启时，上下模座板间的最大距离D.注射机允许安装的模具最大厚度答案：B解析：模具闭合高度是模具在闭合状态下，从下模座（或动模座板）下平面到上模座（或定模座板）上平面的总高度。它是选择压力机或注射机的重要参数，必须介于设备的最大闭合高度与最小闭合高度之间。9.对于薄壁深腔的塑件，选择推出机构时应优先考虑（）。A.推杆推出B.推管推出C.推件板推出D.气动推出答案：C解析：推件板推出机构在塑件整个周边端面上进行推出，作用面积大，推出力均匀，塑件不易变形，且推出后无明显痕迹，特别适用于薄壁深腔壳体、筒形塑件及不允许有推杆痕迹的塑件。10.在模具制造中，电火花加工（EDM）特别适合加工（）。A.简单的平面和孔B.高硬度导电材料上的复杂型腔和深槽C.高精度外圆表面D.非导电材料答案：B解析：电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法。其优点是不受材料硬度限制，可以加工用传统切削方法难以加工或无法加工的复杂形状工件，如淬火钢、硬质合金模具型腔、窄缝、深孔等。11.计算题：某塑料制品采用一模两腔布局，单个塑件体积为，浇注系统凝料体积估算为。所用塑料的密度为1.05g/cA.31.5gB.36.75gC.42.0gD.52.5g答案：B解析：总注射体积。理论质量m=ρ12.在冲裁模中，凹模刃口尺寸计算原则是（）。A.凹模刃口基本尺寸取接近或等于冲件的最小极限尺寸B.凹模刃口基本尺寸取接近或等于冲件的最大极限尺寸C.凹模刃口基本尺寸取冲件的平均尺寸D.凹模刃口尺寸与凸模尺寸相同答案：B解析：对于冲孔，凸模尺寸决定孔的尺寸，应以凸模为基准；对于落料，凹模尺寸决定工件尺寸，应以凹模为基准。落料时，凹模刃口基本尺寸应取接近或等于落料件的最大极限尺寸，以保证凹模磨损到一定范围内仍能冲出合格零件。13.注塑模的冷却水道布置原则不包括（）。A.冷却水道应尽量多、孔径尽量大B.冷却水道应尽量靠近型腔表面且均匀分布C.冷却水道出入口温差应尽量小D.避免与模具其他零件发生干涉答案：A解析：冷却水道的设计应在保证冷却效果的前提下，综合考虑模具结构强度、加工工艺性等因素。并非越多、越大越好，过多的水道会降低模具强度，增加加工成本和泄漏风险。B、C、D均为正确原则。A过于绝对，忽略了结构强度和成本。14.以下不属于模具标准化零件的是（）。A.导柱导套B.推杆C.成型镶块D.标准模架答案：C解析：模具标准化零件是指由国家或行业标准规定了其结构形式、尺寸规格和技术条件的零件，如标准模架、导柱、导套、推杆、复位杆、浇口套、定位圈等。成型镶块（型芯、型腔镶块）的形状和尺寸取决于塑件，属于非标准件。15.为防止塑件脱模时被刮伤或拉白，脱模斜度的取向原则是（）。A.内孔以小端为基准，斜度向扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度向缩小方向取得B.内孔以大端为基准，斜度向缩小方向取得；外形以小端为基准，斜度向扩大方向取得C.内外形均以大端为基准D.内外形均以小端为基准答案：A解析：为保证塑件尺寸精度和模具制造方便，脱模斜度的取向一般遵循“材料包容原则”：对于塑件内孔（型芯成型），应保证其基本尺寸（小端）符合图纸要求，斜度向扩大方向取；对于塑件外形（型腔成型），应保证其基本尺寸（大端）符合图纸要求，斜度向缩小方向取。16.热流道模具与普通流道模具相比，其主要优点在于（）。A.模具结构简单，制造成本低B.无需脱模机构C.节省塑料原料，减少浇注系统回收工序D.适用于所有塑料答案：C解析：热流道模具在每次注射成型后，浇注系统内的塑料始终保持熔融状态，不随塑件脱出，从而避免了产生浇注系统凝料，节省了原料，减少了回收、破碎、再利用的工序，提高了生产效率。但模具结构复杂，成本高，且对塑料的热稳定性和流动性有要求。17.计算题：某圆形塑件采用点浇口，塑件平均壁厚为2mm。根据经验公式，点浇口直径d(mm)与塑件壁厚t(mm)的关系约为d=A.0.8mmB.1.0mmC.1.2mmD.1.4mm答案：C解析：根据公式，取系数为(0.5+0.718.模具的寿命通常以（）来衡量。A.使用年限B.生产的合格制品数量C.开合模次数D.模具的磨损量答案：B解析：模具寿命是指模具在保证产品质量的前提下，所能生产的总的合格制品的数量。也可以用总的成型次数（冲压次数、注射次数等）来表示。它是衡量模具材料、设计、制造和维护水平的重要综合指标。19.在注塑成型工艺参数中，影响塑件收缩率的最主要因素是（）。A.注射压力B.保压压力与时间C.模具温度D.熔体温度答案：B解析：保压阶段是熔体在压力下冷却补缩的阶段。保压压力大小和保压时间长短直接决定了向型腔内补充熔体的量和持续时间，对补偿收缩、减少塑件内部缩孔和表面凹陷、稳定塑件尺寸起着决定性作用。模具温度和熔体温度也有影响，但主要通过影响冷却速率和熔体粘度间接影响收缩。20.以下关于模具表面处理的描述，错误的是（）。A.渗氮处理能提高模具表面的硬度、耐磨性和抗咬合性B.电镀硬铬主要用于提高模具的耐腐蚀性和降低表面摩擦系数C.TD处理（热扩散法碳化物覆层处理）能显著提高模具的抗粘着磨损能力D.抛光处理只是为了美观，对模具性能无实质影响答案：D解析：抛光处理是模具制造中非常重要的工序。良好的抛光能降低塑件脱模阻力，防止塑件表面被拉伤，改善塑件外观质量，同时也有利于减少熔体流动阻力，改善填充，并便于模具的清洁和维护。因此，抛光对模具的使用性能有实质性影响。二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.注塑模的浇注系统通常包括（）。A.主流道B.分流道C.浇口D.冷料穴E.排气槽答案：A,B,C,D解析：浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达模具型腔前所流经的通道，其作用是将熔体平稳地引入型腔，并在填充过程中传递压力。主流道、分流道、浇口是基本组成部分。冷料穴用于储存前锋冷料，防止其堵塞浇口或进入型腔，通常也属于浇注系统的一部分。排气槽属于排气系统。2.影响塑料流动性的主要因素有（）。A.塑料树脂的种类B.模具温度C.注射压力D.浇注系统结构E.塑件壁厚答案：A,B,C,D,E解析：塑料的流动性是指熔体在一定温度和压力下充满型腔的能力。树脂本身（如分子量、添加剂）是内因。模具温度高，熔体冷却慢，流动性好。注射压力高，可克服流动阻力，提高流动性。浇注系统（尤其是浇口尺寸和流道截面）直接影响流动阻力。塑件壁厚大，熔体流动通道宽敞，易于填充。3.模具设计时，分型面的选择应遵循的原则有（）。A.应设在塑件外形最大轮廓处B.应保证塑件顺利脱模C.应尽量设在易于加工的部位D.应保证塑件的精度要求（如同轴度、壁厚等）E.应有利于排气和侧向分型抽芯答案：A,B,C,D,E解析：分型面是模具上用于取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。其选择是模具设计的关键步骤，需综合考虑脱模、外观、精度、加工、排气、侧抽芯、设备利用等多方面因素。以上选项均为分型面选择的重要原则。4.以下属于冲压工艺的是（）。A.冲裁B.弯曲C.拉深D.胀形E.翻边答案：A,B,C,D,E解析：冲压是利用安装在压力机上的模具对板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（冲压件）的加工方法。主要包括分离工序（如冲裁、切口、剖切）和成形工序（如弯曲、拉深、胀形、翻边、缩口、旋压等）。5.提高模具寿命的途径包括（）。A.合理选择模具材料并进行恰当的热处理B.优化模具结构设计，避免应力集中C.保证模具零件的加工精度和表面质量D.规范模具的使用、维护和保养E.选择合适的成型工艺参数答案：A,B,C,D,E解析：模具寿命是系统工程。优质的材料和热处理是基础（A）。合理的结构设计（如圆角过渡、适当的间隙）能减少应力、磨损和损坏（B）。精密的加工和良好的表面质量（如抛光、研磨）能减少摩擦和疲劳源（C）。正确的使用（安装、调试）、及时的维护（清洁、润滑、防锈）和保养能预防非正常损坏（D）。优化的工艺参数（如温度、压力、速度）能减少对模具的冲击和热负荷（E）。三、判断题（每题1分，共10分）1.注塑模的导向机构仅用于动模和定模的合模导向。（）答案：错解析：导向机构不仅用于动、定模之间的精密对合导向，还常用于推出机构的导向（如推板导柱），确保推出过程平稳，防止推杆弯曲或卡死。2.对于一模多腔的模具，所有型腔的尺寸必须完全一致。（）答案：错解析：一模多腔模具的型腔尺寸理论上应一致，以保证各型腔成型条件相同。但在实际设计中，有时为了平衡填充或修正收缩差异，会对个别型腔的尺寸进行微调，这称为“模腔修正”技术。3.模具的冷却系统应优先考虑冷却效果，即使削弱模具强度也在所不惜。（）答案：错解析：冷却系统的设计必须在保证模具具有足够强度和刚度的前提下进行。水道距离型腔表面过近或水道之间距离过小，都会显著降低模具的强度，可能导致模具在高压下开裂。设计时需要权衡冷却效率和结构安全。4.侧向抽芯机构中的“斜导柱”角度一般取∼。（）答案：对解析：斜导柱的倾斜角α是侧向抽芯机构的重要参数。角度过小，抽芯距相同时斜导柱长度增加，模具厚度增加；角度过大，抽芯力增大，斜导柱受力恶化，且开模阻力增大。通常α取∼，一般不大于。5.计算题：已知某矩形型腔在熔体压力p=50MPa作用下，其长边内壁长度L=200mm，型腔深度H=50mm。根据简化模型，型腔内壁所受的最大弯曲应力与p答案：对解析：对于矩形型腔侧壁，可简化为受均布载荷的矩形板。最大弯曲应力与p/成正比（具体系数与约束条件有关）。当L和p不变，H从50增加到100mm时，变为原来的4倍，因此将显著减小。增加型腔深度（即侧壁高度）相当于增加了板的“厚度”，提高了其抗弯能力。6.热固性塑料模具和热塑性塑料模具的设计原理基本相同，可以通用。（）答案：错解析：两者有本质区别。热固性塑料在模具内发生交联化学反应，成型需要较高的温度和压力，且物料在料筒内不能停留过久以防固化，模具需要加热（通常150−7.模具的预复位机构是为了在合模前，使推出机构先退回原位，防止推杆与侧抽芯机构等发生干涉。（）答案：对解析：当模具设有侧向抽芯机构，且其活动零件与推杆在开模方向上的投影有重叠时，如果合模时推杆还未退回，侧型芯就会与推杆相撞而损坏。预复位机构（如弹簧预复位、液压缸预复位或机械式先复位机构）能在合模动作开始前或刚开始时，强制推动推出机构提前复位，避免干涉。8.所有塑料在成型时都会产生明显的收缩，因此模具型腔尺寸必须大于塑件尺寸。（）答案：错解析：绝大多数塑料成型后冷却会收缩，因此模具型腔尺寸需大于塑件常温下的尺寸，以补偿收缩。但存在少数特殊情况，如加入大量填充物（如矿物填料）的塑料，其收缩率可能极小甚至为零；还有一些塑料（如某些聚酰胺）因吸水后膨胀，模具设计时可能要考虑“负收缩”或进行特殊处理。题干表述过于绝对。9.模具的型腔和型芯通常采用相同的材料和热处理工艺。（）答案：错解析：型腔和型芯虽然都是成型零件，但工作条件有差异。型腔通常承受更大的熔体压力，且表面质量要求极高；型芯则常构成塑件内表面，可能结构复杂，并有包紧力。根据具体塑件材料、产量、精度要求等，它们可能选用相同或不同的材料，热处理工艺（如硬度要求）也可能不同，以达到最佳的性能和成本平衡。10.计算题：在注塑成型中，锁模力F（单位：kN）必须大于模具型腔内的熔体对动模板产生的最大胀模力。胀模力可近似等于成型压力p（单位：MPa）与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积A（单位：c）的乘积，即。若p=40MPa，A答案：对解析：计算过程：。为确保安全，实际选择的注射机锁模力应大于此计算值，通常取1.1∼1.2四、简答题（每题5分，共20分）1.简述注塑模中设置冷料穴的作用和常见位置。答：冷料穴的主要作用是储存注射间隔期间产生的熔体前锋冷料，防止这些温度较低的冷料进入型腔，导致塑件产生冷接缝或影响填充；同时，冷料穴也常兼有拉紧流道凝料，使其在开模时随动模脱出的作用。常见位置有两个：一是位于主流道末端的正对面，与分流道连接处；二是位于分流道末端，特别是直接对着型腔的浇口对面。前者称为主流道冷料穴，后者称为分流道冷料穴。2.什么是模具的“飞边”（或称“披锋”）？其产生的主要原因有哪些？答：“飞边”是指在模具分型面、镶块配合面、推杆间隙等处，溢入的少量熔体冷却后形成的薄片状多余材料。产生飞边的主要原因有：①锁模力不足，无法抵抗型腔内的熔体压力，导致分型面被撑开微小缝隙；②模具制造或装配精度差，分型面贴合不严，存在间隙或平面度不足；③模具使用一段时间后发生磨损或变形，导致配合间隙增大；④工艺参数不当，如注射压力过高、保压压力过大、熔体温度过高等，使熔体流动性太好，容易挤入缝隙；⑤模具排气槽过深或排气间隙过大。3.列举三种常见的侧向分型与抽芯机构，并简述其适用场合。答：（1）斜导柱侧向抽芯机构：利用开模力驱动斜导柱，带动侧型芯滑块作侧向运动完成抽芯。结构简单，制造方便，动作可靠，是应用最广泛的机动侧抽芯机构。适用于抽芯距和抽芯力不太大的场合。（2）弯销侧向抽芯机构：工作原理与斜导柱类似，但用矩形截面的弯销代替斜导柱。弯销刚度大，能承受较大的抽芯力，且可通过改变各段斜角来实现抽芯的延时或变速。适用于抽芯力较大或需要特殊抽芯动作的场合。（3）液压或气动侧向抽芯机构：利用独立的液压缸或气缸作为动力进行侧向抽芯。抽芯力和抽芯距可以很大，抽芯动作平稳，且抽芯时间和行程可独立于开模行程进行控制，灵活性强。适用于深腔、大抽芯距、大抽芯力或对抽芯时序有特殊要求的场合。4.简述模具设计中进行“脱模力计算”的主要目的和考虑因素。答：进行脱模力计算的主要目的是：为设计或校核推出机构（如推杆、推管、推件板等）的尺寸、数量和布局提供依据，确保推出机构具有足够的强度和刚度，能够平稳、可靠地将塑件从型芯上脱出，而不导致塑件变形、损坏或推出机构失效。考虑因素主要包括：①塑件收缩产生的对型芯的包紧力（这是最主要的力，与塑料收缩率、塑件壁厚、型芯长度和形状、脱模斜度有关）；②大气压力（对于不通孔壳体制品，脱模时可能形成真空负压）；③塑件与钢制模具表面的吸附力；④推出机构运动时的摩擦力。五、综合分析与计算题（每题10分，共20分）1.分析题：现有一塑料壳体零件，材料为ABS，大批量生产。其侧面有一矩形通孔，需要侧向抽芯。请分析在设计该侧向抽芯机构时，应重点考虑哪些问题？并说明滑块定位与锁紧装置的作用。答：设计该侧向抽芯机构时，应重点考虑以下问题：①抽芯方向与抽芯距的确定：根据矩形通孔的位置和形状，确定最合理的侧向抽芯方向，并计算确保塑件能顺利脱模所需的最小抽芯距离。②抽芯力的估算：根据通孔的面积、深度、塑料的收缩率、塑件对型芯的包紧力、脱模斜度等因素，估算所需的抽芯力，为选择或设计驱动机构（如斜导柱尺寸、液压缸规格）提供依据。③滑块的设计：滑块是安装侧型芯并完成侧向运动的零件。需设计其结构形式、与侧型芯的连接方式、导滑部分（一般采用T型槽或燕尾槽）的配合精度与长度（一般导滑长度应大于滑块宽度的1.5倍），以保证运动平稳、无卡滞。④驱动机构的选择与设计：根据抽芯距、抽芯力和模具空间，选择合适的驱动方式（如斜导柱、弯销、液压等）。若用斜导柱，需确定其直径、倾斜角、长度及安装方式。⑤滑块定位装置：开模抽芯结束后，滑块必须停留在准确的位置，以保证合模时斜导柱能顺利插入滑块的斜孔中。常用弹簧加钢珠、弹簧加挡块等机构实现定位。⑥滑块锁紧装置：在注射和保压过程中，熔体巨大的压力会通过侧型芯作用在滑块上，产生使滑块后退的力。因此必须设置可靠的锁紧装置（即“锁紧块”或“楔紧块”）来承受这个力，防止滑块后退导致飞边或尺寸超差。锁紧块需有足够的强度和耐磨性，其斜面角度应略大于斜导柱的倾斜角（通常大∼），以避免合模时发生干涉。⑦与推出机构的干涉检查：必须确保滑块复位后，其位置与推出元件（如推杆）在开模方向上无空间干涉。若有干涉风险，需设计推出机构的预复位功能。⑧冷却与排气：侧型芯内部