2026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）模具类测试题及答案

2026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）模具类测试题及答案一、单项选择题1.注塑成型工艺中，为了确保塑件顺利脱模，通常在型芯和型腔表面设计脱模斜度。关于脱模斜度的设计原则，以下说法错误的是：A.塑件收缩率大，应选用较大的脱模斜度。B.塑件高度或深度较大时，应选用较小的脱模斜度。C.塑件内表面的脱模斜度应大于外表面的脱模斜度。D.增强塑料的脱模斜度应大于普通热塑性塑料。答案：D解析：增强塑料（如玻璃纤维增强）由于刚性大、收缩率小、对型芯的包紧力大，通常需要比普通热塑性塑料更大的脱模斜度，以利于脱模。选项D说反了。A正确，收缩率大意味着塑件冷却后对型芯包紧力大，需更大斜度。B正确，高度大时，即使斜度小，在顶出端也能产生足够的脱模空间差值；但实际设计中，高度大往往也需较大斜度以保证顺利脱模，但“应选用较小的”表述在特定严谨语境下，可理解为相对于高度小的零件，其斜度绝对值可略小，但此选项在考试中常作为错误项，因其与常规设计经验（高度大取大斜度）相悖，更符合命题陷阱。C正确，因塑件收缩时包紧型芯，内表面脱模更困难。2.在模具设计中，常采用“一模多腔”布局以提高生产效率。对于圆形塑件采用圆周式布局时，影响各型腔填充平衡的关键因素是：A.主流道长度B.分流道的截面形状与尺寸C.分流道的长度一致性D.冷却水道的布局答案：C解析：在圆周式布局中，从主流道到各型腔的分流道，其长度、截面形状和尺寸必须完全一致，这是保证熔体能够同时、等压、等温地填充所有型腔，从而实现填充平衡的最关键因素。A主流道长度影响整体压力损失，但对各腔平衡影响相对次要。B分流道截面形状与尺寸需一致，但若长度不一致，即使截面相同也无法平衡。D冷却水道影响冷却均匀性和效率，与填充瞬间的平衡性直接关系不大。3.热流道模具与冷流道模具相比，其最突出的优点在于：A.模具结构简单，制造成本低。B.适用于所有类型的塑料材料。C.消除了浇注系统凝料，节省了原材料并减少了回收料的使用。D.降低了模具的维护难度和成本。答案：C解析：热流道模具通过在流道区域加热，使塑料始终保持熔融状态，从而在开模时无需取出流道凝料。这直接节省了原材料（无凝料浪费），也避免了回收料（水口料）的掺入对制品性能的潜在影响，是其最核心的优点。A错误，热流道系统复杂，成本远高于冷流道。B错误，热流道对热敏性塑料（如PVC）和某些加工温度范围很窄的塑料适用性差。D错误，热流道系统维护复杂，对温控等要求高，维护成本和难度均高于冷流道。4.计算注射模的型腔壁厚时，主要考虑的因素是：A.塑件的表面粗糙度要求B.注射机的最大开模行程C.型腔所承受的熔体压力与模具材料的许用应力D.塑件的脱模斜度答案：C解析：型腔壁厚设计的首要目的是保证模具在注射成型过程中，具有足够的强度和刚度，以抵抗熔体高压产生的变形（导致溢料、飞边）甚至破裂。因此，其计算核心是分析型腔所受的熔体压力与模具材料（如钢）的许用应力、弹性模量之间的关系。A、B、D均与型腔壁厚计算无直接关系。5.对于带有侧孔或侧凹的塑件，模具必须设计侧向抽芯机构。以下哪种情况不适合采用斜导柱侧抽芯机构？A.抽芯距离较短（<60mm）B.塑件生产批量大C.侧型芯受到的熔体压力较大D.侧孔位于定模一侧答案：C解析：斜导柱侧抽芯机构结构简单、应用广泛，但其驱动力（来自开模力）有限，且斜导柱与滑块之间为滑动摩擦。当侧型芯（如成型大型芯或深腔）受到的熔体注射压力产生的包紧力特别大时，可能导致抽芯力超过斜导柱所能提供的驱动力，或导致磨损加剧、机构卡死。此时应考虑采用液压抽芯等能提供更大、更稳定抽芯力的机构。A是斜导柱的适用情况。B生产批量大时，斜导柱机构可靠且经济。D侧孔在定模时，可通过“定模抽芯”或“哈夫模”等结构实现，并非绝对不适合，但需特殊设计，题目意在考察斜导柱力不足的根本局限性。二、多项选择题1.影响塑件尺寸精度的主要模具因素包括：A.模具的制造公差B.模具的磨损量C.塑料的成型收缩率及其波动D.模具的热膨胀与收缩E.模具的分型面选择答案：A、B、C、D解析：塑件尺寸误差Δ可近似表示为：Δ=++++。其中，为模具制造公差，为塑料收缩率波动引起的误差，为模具磨损量，为模具配合间隙变化引起的误差，为模具安装、运动误差。D模具的热膨胀与收缩（尤其在精密成型或高低温环境）也会影响型腔实际尺寸。E分型面选择主要影响塑件外观、脱模、溢料等，对尺寸精度的直接影响是间接的（如分型面处可能产生的飞边影响轴向尺寸），不属于主要模具因素。2.在注塑模具冷却系统设计中，为了提高冷却效率并保证塑件均匀冷却，应遵循的原则有：A.冷却水道应尽量靠近型腔表面，且距离均匀。B.冷却水道的直径越大越好，以增大流量。C.对于型芯等凸出部分，应采用隔水板、喷流管或螺旋式水道进行强化冷却。D.进出水温差应尽可能小，一般控制在5℃以下。E.冷却水道应避免与模具上的其他孔道（如顶杆孔、螺孔）发生干涉。答案：A、C、D、E解析：A正确，缩短传热距离，提高冷却效率，均匀距离保证均匀冷却。B错误，水道直径需根据模具大小、所需流量和压力合理选择。直径过大，水流可能变为层流，反而降低热交换效率；且会削弱模具强度。通常直径在8-12mm之间。C正确，型芯区域散热困难，需特殊冷却结构。D正确，小的进出水温差意味着冷却均匀稳定，带走热量效率高。E正确，避免结构干涉和漏水是基本设计准则。3.关于排气系统在注塑模具中的作用与设计，以下说法正确的有：A.排气不良会导致塑件填充不足、产生气泡、熔接痕明显等缺陷。B.排气槽通常开设在分型面上熔体流动的末端。C.排气槽的深度取决于塑料的粘度，一般对于ABS等工程塑料，深度取0.03-0.05mm。D.利用顶杆、型芯与模板的配合间隙排气是常用的辅助排气方法。E.排气槽的宽度越宽越好，以保证足够的排气面积。答案：A、B、C、D解析：A正确，排气不畅会使型腔内气体无法排出，产生一系列填充和外观缺陷。B正确，气体最后聚集在熔体末端。C正确，深度需保证气体顺利排出而熔体不溢料，粘度大的塑料（如PC）可取更深（0.02-0.04mm），粘度小的（如PA）需更浅（0.01-0.02mm），ABS居中。D正确，这是非常实用的设计技巧。E错误，排气槽宽度需适当，过宽可能导致排气槽部位强度不足或易溢料，通常宽度在5-10mm。三、判断题1.三板式模具（点浇口模具）相比两板式模具，其优点在于浇注系统可自动脱模，且浇口痕迹小，但结构复杂，成本高，成型周期略长。答案：正确解析：三板模通过增加一块流道推板，实现了点浇口浇注系统的自动切断和脱落。点浇口残留痕迹小，适合外观要求高的制品。但多了一块板，结构复杂，开模行程增加，导致模具成本和维护成本上升，开合模时间略有增加。2.在模具设计中，塑件的壁厚应尽可能设计得厚一些，以保证其强度和刚度，并有利于熔体填充。答案：错误解析：塑件壁厚应在满足强度和装配要求的前提下，尽量均匀且偏薄。过厚的壁厚不仅浪费材料，更易导致缩痕、凹陷、内部气泡、应力集中、冷却时间过长等问题。均匀壁厚是塑件设计的重要原则。3.模具的合模导向机构（如导柱、导套）仅用于动、定模合模时的对正导向，与型腔内的压力无关。答案：错误解析：合模导向机构不仅保证动、定模的准确对合，防止型芯型腔错位，还在注射过程中承受一定的侧向压力（如非平衡侧向浇口产生的压力），起到保护型芯和型腔的作用。因此，其强度、刚度和位置布置与型腔内熔体压力产生的侧向力密切相关。四、简答题1.简述注塑成型中“飞边”（披锋）产生的主要原因及相应的模具解决措施。答：主要原因：①合模力不足：注射时熔体压力使分型面胀开产生间隙。②模具分型面不贴合：加工精度不足、磨损、异物或模板变形导致分型面存在间隙。③模具排气槽过深或排气位置不当：熔体流入排气槽并冷却。④模具强度或刚度不足：型腔在高压下产生弹性变形，导致分型面间隙。⑤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、注射速度过快等。模具解决措施：①提高模具分型面的加工精度和配合质量，确保清洁、平整、贴合。②合理计算并选用足够吨位的注射机，保证合模力大于胀模力。③加强模具刚性，如增加支撑板厚度、设置支撑柱（撑头）。④修正排气系统，确保排气槽深度合理（通常0.02-0.04mm），位置准确。⑤检查并修复模具磨损或变形部位。2.什么是塑料的“成型收缩率”？列举三个影响成型收缩率的主要因素，并说明在模具尺寸设计时如何考虑收缩率的影响。答：成型收缩率是指塑件从模具中取出冷却至室温后，其线性尺寸相对于模具型腔相应尺寸的缩小百分比。常用公式表示为：S其中，S为收缩率，为模具型腔在室温下的尺寸，为塑件在室温下的尺寸。影响因素：①塑料品种：不同塑料（如PE、PP收缩率大，PS、ABS收缩率中等，PC收缩率小）固有收缩特性不同。②塑件结构：壁厚、形状复杂性、有无嵌件、加强筋等。通常壁厚越大，收缩率越大。③成型工艺条件：熔体温度、模具温度、注射压力、保压压力和时间等。提高保压压力和延长保压时间可减小收缩。模具尺寸设计考虑：模具型腔尺寸需根据塑件公称尺寸和预估的收缩率进行放大计算。基本公式为：=其中，为模具型腔尺寸，为塑件公称尺寸，S为所选塑料的成型收缩率。需注意：对于高精度塑件，需考虑收缩率的各向异性（流动方向与垂直方向收缩不同）和收缩率波动范围，取中值或进行公差补偿设计。大型或复杂模具常采用“试模修模”法逐步逼近。五、计算题1.某矩形塑件（材料为ABS），其外轮廓长度尺寸为=120.00mm（塑件公称尺寸），宽度为50.00mm。已知ABS的成型收缩率S=0.5。若模具制造公差取塑件尺寸公差Δ=±0.05mm的(1)计算模具型腔长度方向的基本尺寸（取收缩率中值）。(2)确定模具型腔长度方向的制造尺寸及公差（按“向体原则”标注，即型腔尺寸越磨越大，公差带置于使模具尺寸偏向磨损方向）。解：(1)计算模具型腔基本尺寸塑件公称尺寸=收缩率中值=根据公式=(=此为基础理论尺寸。(2)确定制造尺寸及公差塑件尺寸要求：mm，即最大尺寸，最小尺寸。塑件公差=。模具制造公差=×=×0.25≈模具预估磨损量=0.02mm对于型腔尺寸（磨损后变大），其制造尺寸应保证在磨损后仍能生产出合格塑件。通常按下式核算：型腔最小允许尺寸（新模时最小，磨损后变大）应能生产出塑件的最大尺寸，并考虑收缩：型腔最大允许尺寸（磨损后最大）应能生产出塑件的最小尺寸，并考虑收缩：其中,。校核：显然，若按此范围，型腔尺寸过小，与按中值计算的120.72mm不符，原因是上述公式是理论校核，实际设计通常按平均收缩率计算基本尺寸，再分配公差。工程简化设计：以平均收缩率计算的基本尺寸=120.72mm型腔磨损后尺寸会增大，为延长模具寿命，应将制造公差带设置在使型腔尺寸偏大的方向（向体原则：型腔尺寸标注为上偏差为零，下偏差为负）。令制造尺寸为。则型腔最小尺寸（新模时）为120.72−，最大尺寸（新模时）为120.72随着磨损，尺寸逐渐增大，最大磨损后尺寸为120.72+需满足：磨损后最大尺寸120.72+生产出的塑件尺寸（按最小收缩率计算）不超过塑件最大尺寸。即：(120.72新模最小尺寸120.72−生产出的塑件尺寸（按最大收缩率计算）应不小于塑件最小尺寸。即：(120.72−0.08)×调整：需略微增大基本尺寸或减小制造公差。重新设定=0.06mm校核下限：(120.72因此，直接采用平均收缩率计算值作为制造公称尺寸，并给予适当双向小公差更稳妥。最终实用标注：考虑到模具加工能力和塑件公差带较宽，可直接取：=即：mm此时，型腔实际尺寸范围：120.69∼磨损后最大可能尺寸：120.75+对应塑件最大可能尺寸（按）：120.77×0.995≈120.17mm（略超120.15对应塑件最小可能尺寸（按，新模最小尺寸）：120.69×0.993≈119.84mm考虑到实际收缩率控制、修模余地及公差带，此设计在工程上可接受。更严谨的设计需进行概率统计或取更紧的模具公差。（注：此题展示了模具尺寸设计的复杂性，实际工程中常借助经验公式或软件，并留试模修模余量。）六、综合分析题场景：某公司开发一款新型智能音箱外壳，材料选定为ABS+PC合金，外观要求高（亚光细纹咬花），壁厚相对均匀，主体壁厚2.5mm。外壳侧面有一排圆形出声孔（直径Φ2mm），顶部有一个用于安装触摸屏的矩形内凹区域（深1.5mm），底部有多个装配柱和螺丝柱。计划采用一模两腔生产，年产量50万件。请根据以上信息，分析并回答：1.分型面应如何选择？需考虑哪些关键因素？2.浇注系统设计你会推荐何种类型（如浇口形式、流道布局）？为什么？3.针对侧面出声孔和顶部内凹区域，模具结构上分别应如何处理？4.为了满足外观要求，模具型腔表面处理及后续工艺需注意什么？5.估算该模具可能需要的注射机吨位（锁模力）范围。需列出主要估算步骤和依据。答：1.分型面选择及关键因素：选择：主分型面应选择在音箱外壳的最大轮廓处，即上下壳的中缝位置（通常为底面或侧面某一平面）。对于此产品，很可能将分型面设在底部边缘，使外壳主体型腔在动模，顶部内凹区域及内部结构（如装配柱）的型芯也在动模，而定模部分主要成型外壳外表面（重要外观面）。关键因素：塑件脱模：确保塑件能留在动模侧，便于顶出机构顶出。外观质量：分型线应尽可能置于不显眼的位置（如底部边缘或棱线处），避免影响主要外观面。模具结构：便于侧孔（出声孔）的抽芯机构设置。分型面选择应有利于侧抽芯机构的布置和运动。排气：分型面是主要的排气通道位置，应选择在熔体流动末端区域。加工可行性：分型面应尽量是平面或规则曲面，以降低模具加工难度和成本。2.浇注系统设计推荐：浇口形式：推荐采用潜伏式浇口（隧道浇口）。理由：外观要求高：潜伏式浇口在脱模时可自动剪断，浇口残留痕迹小，且通常可设置在内部隐蔽位置（如底部装配柱侧面），不影响外观面。自动化生产：适合一模两腔的自动化大批量生产，无需人工修剪浇口。材料适用性：ABS+PC合金具有良好的韧性，适合采用潜伏式浇口（脆性材料如PS可能剪断不齐）。流道布局：采用平衡式流道布局。一模两腔可采用“H”型或“一字型”平衡布置，确保从主流道到两个型腔的分流道长度、截面形状和尺寸完全一致，以保证两个型腔同时均匀填充，产品重量和性能一致。3.侧面出声孔和顶部内凹区域的处理：侧面出声孔（Φ2mm小孔）：由于孔深不大（贯穿壁厚2.5mm），但孔径小，数量多。推荐采用镶针（型芯针）成型。将成型这些小孔的型芯设计成独立的细小镶针，嵌入侧面的滑块或模板中。优点是加工方便（可线切割或购买标准针）、更换容易、利于排气。需在模具上设计侧向抽芯机构（如斜导柱+滑块）来成型整个侧面包含出声孔的区域。抽芯后，小镶针随滑块一起脱离塑件。顶部内凹区域（矩形凹槽，深1.5mm）：此特征属于内部凹陷，但深度浅，且脱模方向与主开模方向一致。如果脱模斜度足够（通常会有），可直接由动模型芯上的凸起部分成型，无需侧抽芯。开模后，塑件收缩包紧在动模型芯上，顶出时该凹槽区域随塑件一起脱离型芯。需注意该凸起型芯的加工、抛光以及顶出时的强度。4.模具表面处理及工艺注意事项：型腔表面处理：为获