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）模具类综合试题及答案

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）模具类综合试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.模具设计时，通常将脱模斜度设置在（）。A.0.1°-0.5°B.0.5°-3°C.3°-5°D.5°-10°答案：B解析：脱模斜度是为了便于塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯而设计的。对于大多数热塑性塑料，其范围通常在0.5°到3°之间。过小的斜度会导致脱模困难，增加顶出阻力，甚至拉伤产品；过大的斜度则可能影响产品尺寸精度和外观。2.在注塑模具中，用于成型塑件内部孔、槽等特征的零件是（）。A.型芯B.型腔C.滑块D.斜顶答案：A解析：型芯（又称凸模）是用于成型塑件内表面形状的模具零件，即成型塑件内部孔、槽、凸台等特征。型腔（凹模）则成型塑件的外表面。滑块和斜顶通常用于处理侧向的凹凸结构。3.下列塑料中，收缩率最大的是（）。A.ABSB.聚丙烯（PP）C.聚碳酸酯（PC）D.聚甲醛（POM）答案：B解析：聚丙烯（PP）的成型收缩率范围较大，通常在1.0%-2.5%之间，在常见塑料中属于收缩率较大的。ABS收缩率约为0.4%-0.7%，PC约为0.5%-0.7%，POM约为1.9%-2.3%。收缩率的大小直接影响模具型腔尺寸的设计。4.三板模相较于两板模，最显著的特点是增加了（）。A.顶出板B.流道推板C.脱料板D.热流道系统答案：C解析：三板模（又称细水口模）在定模部分增加了一块可移动的脱料板（又称水口推板），用于实现点浇口的自动切断和流道凝料与塑件的自动分离。这是三板模与两板模在结构上的根本区别之一。5.模具钢材预硬态硬度通常达到HRC（）。A.10-20B.20-30C.30-40D.40-50答案：C解析：预硬态模具钢是在钢厂经过热处理（调质）后，达到一定的硬度（通常为HRC28-40，常用范围在HRC30-40之间）再供货的钢材。其目的是使模具在加工后无需热处理即可直接使用，避免了热处理变形，缩短了制造周期。6.对于深腔薄壁塑件，为利于排气，排气槽深度通常取（）。A.0.01-0.03mmB.0.03-0.05mmC.0.05-0.08mmD.0.08-0.12mm答案：A解析：排气槽的深度设计至关重要，过深会导致溢料（飞边），过浅则排气效果不佳。对于大多数塑料，排气槽深度在0.01-0.03mm范围内，既能有效排出型腔内的气体，又不易产生飞边。具体数值需根据塑料的流动性微调。7.热流道系统中，防止熔体流涎的关键部件是（）。A.加热器B.热电偶C.针阀D.分流板答案：C解析：在针阀式热流道系统中，通过气缸或液压缸驱动阀针，在注射时打开浇口，保压结束后关闭浇口。这种机械式关闭可以有效防止开模时或停机后熔体因重力或残余压力而从浇口流出，即防止流涎现象。8.模具冷却水路的排布原则中，“随形冷却”主要为了（）。A.降低加工难度B.节约用水C.实现均匀冷却D.提高模具强度答案：C解析：随形冷却是指冷却水路尽可能沿着型腔或型芯的表面形状均匀排布，目的是使模具各部位的热量能被均匀带走，从而减少塑件的内应力和翘曲变形，缩短成型周期，是实现高质量注塑的关键技术之一。9.下列顶出方式中，不适用于透明塑件的是（）。A.顶杆顶出B.推板顶出C.气顶顶出D.司筒顶出答案：A解析：顶杆顶出会在塑件表面留下明显的顶出痕迹（顶白或顶针印），影响透明塑件的外观。推板顶出作用面积大、顶出力均匀，痕迹在产品边缘，适用于透明或外观要求高的筒形、盒形塑件。气顶和司筒顶出痕迹也相对较小。10.计算侧向抽芯机构所需的抽芯距时，通常需要在塑件侧孔或侧凹深度基础上增加（）。A.1-2mmB.2-5mmC.5-8mmD.8-10mm答案：B解析：抽芯距是指侧向型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离。其计算公式为：抽芯距=塑件侧孔/凹深度+安全余量（通常为2-5mm）。安全余量是为了确保型芯完全脱离塑件，防止脱模时发生干涉。11.模具的合模导向机构主要依靠（）保证动、定模的精确对合。A.导柱和导套B.复位杆C.支撑柱D.定位圈答案：A解析：导柱和导套是合模导向机构的核心部件，在合模过程中先于型腔模块接触，引导动模和定模准确对中，防止型芯和型腔发生碰撞损伤，同时也承受一定的侧向压力。定位圈主要用于模具与注塑机喷嘴的定位。12.下列现象中，与模具排气不良无关的是（）。A.充填不足B.烧焦C.缩痕D.熔接痕明显答案：C解析：排气不良会导致型腔内气体无法及时排出，被压缩产生高温，可能引起塑件局部烧焦（碳化）；气体阻力也会导致熔体无法充满型腔，造成充填不足；气体还会阻碍熔体融合，加剧熔接痕。缩痕主要是由于保压不足、冷却不均导致材料收缩产生，与排气关系不大。13.采用气体辅助注塑成型技术，主要目的是（）。A.提高塑件表面光泽度B.消除熔接痕C.减少缩痕、降低内应力D.提高塑件强度答案：C解析：气体辅助注塑通过在熔体中注入高压氮气，利用气体压力进行保压和填充厚壁部分，能有效消除或减少厚壁处的缩痕和凹陷，同时由于内部气压均匀，可显著降低塑件的内应力，减少翘曲变形。14.模具型腔数目确定时，与“注射机的最大注射量”相关的校核公式是（）。A.nleqfra答案：A解析：注射机的最大注射量（公称容积或公称重量W）限制了模具一次成型塑件的总重量。校核公式为：n+leq0.8W，变形后即15.下列模具零件中，不属于标准件的是（）。A.导柱B.顶杆C.型芯D.弹簧答案：C解析：模具标准件是指已标准化、系列化，并由专业厂家批量生产的模具零件，如导柱、导套、顶杆、复位杆、弹簧、螺钉、定位圈、浇口套等。型芯（成型零件）的形状和尺寸由塑件决定，属于非标件，需要专门设计加工。16.塑件上出现“飞边”，可能的原因是（）。A.注射压力过低B.保压时间过短C.锁模力不足D.模具温度过低答案：C解析：飞边（又称溢料、披锋）是熔体从模具分型面或镶件配合间隙中溢出形成的薄边。其主要原因是注射时模具的锁模力不足以抵抗型腔内的熔体压力，导致模具被胀开产生缝隙。提高锁模力、降低注射压力或改善模具配合精度可解决。17.在模具设计中，为便于加工和测量，基准角通常设计成（）。A.圆角B.直角C.钝角D.两个直角边长度不等答案：D解析：模具上的基准角（又称校表角）通常设计在模架的一角，将此角的两条直角边加工成与其他三条边不同的长度（例如，长边减短5mm，短边减短3mm），形成一个不对称的缺口。这种设计使得模具在安装、调试和维修时，能快速、唯一地确定其方位，防止装反。18.对于高光表面的塑件，模具型腔表面应进行（）处理。A.氮化B.镀铬C.抛光至镜面D.喷砂答案：C解析：塑件表面的光泽度直接复制自模具型腔表面。要获得高光（镜面）效果的塑件，模具型腔表面必须进行高精度的研磨和抛光，达到镜面级别（如Ra<0.01μm）。镀铬可以提高表面硬度、耐磨性和防腐蚀性，并有一定增光效果，但基础仍是高光洁度的抛光。19.模温机的作用是（）。A.加热模具B.冷却模具C.精确控制模具温度D.清洗模具答案：C解析：模温机（模具温度控制机）通过循环导热介质（水或油），能够对模具进行加热、保温和冷却，其核心功能是实现模具温度的精确、稳定和均匀控制。这对于保证成型质量、提高生产效率、减少缺陷至关重要。20.模具设计中的“分型面”是指（）。A.模具的安装面B.动模与定模的接触面C.塑件的最大轮廓面D.顶出板与动模板的分离面答案：B解析：分型面是动模与定模在闭合时为了取出塑件（或浇注系统凝料）而接触的表面。它决定了模具的结构形式、塑件在模具中的方位、浇注系统和排气系统的设计，是模具设计的核心要素之一。分型面通常选择在塑件的最大轮廓处。二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.影响塑件尺寸精度的主要因素包括（）。A.塑料的成型收缩率及其波动B.模具的制造公差C.模具的磨损量D.成型工艺参数的波动E.塑件的脱模斜度答案：A,B,C,D解析：塑件尺寸精度是多种因素综合作用的结果。A是材料因素，收缩率大且不稳定则精度低；B是模具的先天制造精度；C是模具在使用过程中的损耗；D是生产过程控制因素，如温度、压力、时间的变化会影响实际收缩。E（脱模斜度）主要影响脱模难易和外观，对与脱模方向平行的尺寸有微小影响，但不是主要精度影响因素。2.模具的失效形式主要有（）。A.塑性变形B.断裂C.磨损D.腐蚀E.热疲劳答案：A,B,C,D,E解析：模具在长期服役过程中，因机械应力、热应力、摩擦、化学反应等作用，其性能会逐渐下降直至失效。A指在高压下型腔产生永久的凹陷变形；B如开裂、崩角；C是型腔表面与塑料、填料间的摩擦损耗；D如冷却水腐蚀、PVC分解气体腐蚀；E是反复的加热和冷却导致表面产生网状裂纹（龟裂）。以上均是常见的模具失效形式。3.浇注系统的主要作用是（）。A.将熔体平稳引入型腔B.传递注射压力C.排出型腔内气体D.控制熔体填充顺序E.冷却定型塑件答案：A,B,D解析：浇注系统的核心功能是输送和分配熔体。A是基本要求，平稳填充可减少缺陷；B是保压阶段补缩的必要条件；D通过浇口位置和尺寸设计，可以控制熔体流动前沿，优化填充模式。C是排气系统的功能，E是冷却系统的功能。4.下列属于模具侧向抽芯机构的是（）。A.斜导柱滑块机构B.斜顶机构C.液压（气压）油缸抽芯D.弯销抽芯机构E.齿轮齿条抽芯机构答案：A,B,C,D,E解析：当塑件存在与开模方向不一致的侧孔、侧凹或凸台时，必须设置侧向抽芯机构。A是最常用的一种机械式抽芯；B（内斜顶）常用于处理塑件内部的侧凹；C适用于抽芯距长、抽芯力大的情况；D和E也是有效的机械抽芯方式。所有选项均正确。5.为延长模具使用寿命，可采取的措施有（）。A.选用合适的模具钢材并进行恰当的热处理B.保证模具零件的加工精度和装配精度C.设计合理的冷却系统，避免模具温度过高D.对型腔、型芯表面进行强化处理（如镀铬、PVD）E.规范注塑成型工艺，避免超压、超温生产答案：A,B,C,D,E解析：模具寿命是综合性问题。A是基础，材料性能决定寿命上限；B减少应力集中和异常磨损；C降低模具的热负荷和热应力；D提高表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性；E是正确使用和维护，避免不当操作造成早期损坏。所有措施均有效。三、判断题（每题1分，共10分）1.模具的冷却时间主要取决于塑件最厚壁处的厚度。（）答案：√解析：根据热传导理论，塑件的冷却时间与其最大厚度的平方成正比。壁厚越厚，热量从中心传递到表面的路径越长，所需冷却时间也越长。因此，塑件最厚壁处是决定整个成型周期中冷却时间的关键。2.一模多腔模具中，所有型腔必须采用平衡式流道布局。（）答案：×解析：平衡式流道布局（自然平衡）是理想状态，能保证各型腔同时充填。但对于非对称塑件或型腔数量过多时，常采用人工平衡（通过调整流道或浇口尺寸来实现各型腔同时充填）。因此，并非“必须”采用几何形状上的平衡布局，但必须实现填充平衡。3.点浇口是一种截面尺寸较大的浇口，适用于成型热敏性塑料。（）答案：×解析：点浇口是一种截面尺寸很小的浇口（通常直径0.5-1.5mm）。它不适合热敏性塑料（如PVC、POM等），因为小浇口会产生很高的剪切热和流动阻力，容易导致塑料过热分解。热敏性塑料更适合采用截面较大的浇口，如直接浇口、扇形浇口等。4.模具的定位圈直径必须与注塑机定模板上的定位孔直径采用间隙配合。（）答案：√解析：定位圈的作用是使模具的浇口套中心与注塑机喷嘴中心快速对正。其外径与注塑机定模板上的定位孔内径之间采用小间隙配合（如H7/g6），既便于安装，又能保证必要的对中精度。过紧则安装困难，过松则定位不准。5.对于有嵌件的塑件，模具设计时应考虑嵌件的可靠定位和防转。（）答案：√解析：嵌件需要在合模前预先放入模具指定位置。设计时必须设计专门的定位机构（如定位柱、定位套）来保证其位置准确，并常设计防转结构（如平面、凹槽、异形配合）防止注射过程中熔体压力使其转动，从而保证塑件质量。6.模具的复位弹簧主要作用是在合模时使顶出板准确复位。（）答案：√解析：开模顶出后，顶出板处于前进位置。合模时，注塑机的动模板推动模具的动模部分闭合，复位杆首先接触定模部分，从而推动顶出板后退。复位弹簧的作用就是辅助和确保顶出板能迅速、完全地退回到初始位置，为下一次注射循环做准备。7.模具的型腔和型芯通常采用相同的材料和热处理硬度。（）答案：×解析：型腔和型芯虽然都是成型零件，但工作条件有差异。型腔主要承受熔体压力，型芯则同时承受压力和塑件收缩产生的包紧力，有时磨损更严重。实践中，为便于加工和维修，或根据特殊要求（如抛光性、耐磨性），两者可能选用不同材料或硬度，型芯硬度有时会略高于型腔。8.热流道模具可以完全消除流道凝料，实现无废料加工。（）答案：√解析：热流道模具通过在流道区域持续加热，使塑料始终保持熔融状态，从而在每个注射周期中只需取出塑件，流道内的塑料不凝固，不产生流道凝料废料。这节省了原料，减少了回收环节，是实现“无废料”或“少废料”注塑的关键技术。9.模具设计时，顶杆应尽量布置在塑件的加强筋或凸台上。（）答案：×解析：顶杆应尽可能布置在塑件受力较大的部位，如壁厚处、靠近型芯的边缘、底部等，以提供足够的顶出力和防止顶穿、顶白。加强筋和凸台通常壁厚较薄、强度较弱，且下方可能排气不畅，布置顶杆容易导致顶白、顶穿或排气问题，应尽量避免。10.模具的试模（T1）主要目的是验证模具动作和塑件的基本尺寸，不涉及外观和装配验证。（）答案：×解析：首次试模（T1）是一个全面的验证过程。其目的不仅包括验证模具的开合模、顶出、抽芯等动作是否顺畅，检查塑件的基本尺寸是否在公差范围内，还必须检查塑件的外观质量（如飞边、缩痕、熔接痕、光泽度等）以及进行必要的装配验证（如果是装配件）。外观和装配是评估模具是否合格的关键维度。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述注塑模具设计中，选择分型面应遵循的主要原则。答案：（1）应位于塑件外形最大轮廓处，确保塑件能顺利脱模。（2）应尽可能使塑件留在动模一侧，便于顶出机构设计。（3）应保证塑件的尺寸精度，特别是与分型面垂直的尺寸。（4）应有利于排气，通常将分型面设置在熔体流动末端。（5）应尽量减少塑件在分型面上的投影面积，以降低锁模力要求。（6）应便于模具加工，如尽量选择平面分型，避免复杂曲面。（7）应考虑塑件的外观质量，避免分型线影响关键外观面。2.列举导致塑件产生内应力的主要因素（至少4个），并简述如何通过模具设计降低内应力。答案：主要因素：①塑件壁厚不均匀；②强制脱模或顶出；③模具温度不均匀；④浇口位置和尺寸不当导致填充和保压不均。通过模具设计降低内应力的措施：（1）优化产品与模具设计，保证塑件壁厚均匀，避免锐角，采用圆角过渡。（2）设计合理的脱模斜度和高效的顶出系统（如推板顶出、增加顶杆数量），减少顶出阻力。（3）设计均匀、高效的冷却系统（如随形水路），确保模具温度场均匀。（4）优化浇注系统设计，如将浇口设置在壁厚处，采用多点浇口或大尺寸浇口以改善填充和补缩，减少分子取向。3.什么是模具的“干涉”现象？在侧向抽芯机构设计中，如何验算和避免“干涉”？答案：“干涉”现象：在模具合模过程中，侧向抽芯机构的滑块（或斜顶）与模具其他运动部件（如顶杆、另一方向的滑块）发生空间上的碰撞。验算与避免方法：（1）抽芯距计算准确，确保滑块完全脱离塑件。（2）进行运动仿真或绘制模具的运动行程图，检查所有运动部件在整个开合模及顶出周期内的空间轨迹是否相交。（3）设计安全机构，如滑块设置先复位机构（弹簧、复位杆+微动开关、机械式先复位机构等），确保在合模时，顶出系统先于滑块复位，避免滑块与未复位的顶杆相撞。（4）合理安排各机构在模具上的空间位置，留有足够的安全距离。4.简述热流道模具相比冷流道模具的主要优缺点。答案：优点：（1）节约原料：无流道凝料，尤其对贵重塑料意义重大。（2）缩短成型周期：无需取出和回收流道凝料，减少了冷却流道的时间。（3）改善成型质量：流道内熔体温度均匀稳定，有利于压力传递，减少塑件内应力、翘曲和缩痕，可实现多点浇口平衡进胶。（4）实现自动化生产：省去了分离流道和塑件的工序。缺点：（1）模具结构复杂，制造成本高。（2）对温度控制要求极其严格，需要精密的温控系统，维护难度大。（3）存在熔体泄漏、热平衡困难、材料降解（停机时）等技术风险。（4）初始投资大，适用于大批量生产。五、计算与分析题（每题10分，共20分）1.某矩形塑件（材料为ABS），其外形尺寸为120mm×80mm×40mm（长×宽×高），平均壁厚为2mm。已知ABS密度为1.05g/cm³，收缩率为0.6%。现计划一模出两件，采用冷流道，预估流道凝料重量为15g。（1）计算单个塑件的体积和重量。（2）计算模具型腔的长、宽、高基本尺寸（考虑收缩率）。（3）若选用某注塑机，其额定注射量为300g，请校核型腔数量是否满足该注射机的注射量要求。答案与解析：（1）计算塑件体积与重量：塑件可近似视为一个薄壁盒体。其体积可近似用表面积乘以壁厚计算。表面积S体积a重量=（2）计算模具型腔尺寸：模具型腔尺寸=塑件尺寸×(1+平均收缩率)长度=宽度=高度=（注：实际设计中还需考虑模具制造公差、磨损量及收缩率波动，此处仅计算基本尺寸。）（3）校核注射量：已知：n=2,appr需满足：n左边：2右边：0.8因为162.84g2.某塑件侧壁有一个矩形通孔，孔深（垂直于开模方向）为10mm，孔宽为6mm。现计划采用斜导柱侧抽芯机构。已知斜导柱的倾斜角alph（1）计算所需的抽芯距（安全余量取3mm）。（2）计算斜导柱的工作长度（与抽芯距相关的部分）。（3）计算抽芯时斜导柱所受的弯曲力（假设抽芯力经计算为2000N），并分析增大斜导柱倾斜角alpha对和的影响。答案与解析：（1）计算抽芯距：=（2）计算斜导柱工作长度：斜导柱工作长度与抽芯距的关系为：=因此，=（3）计算斜导柱弯曲力并分析：斜导柱所受的弯曲力与抽芯力的关系为：=代入数据：=影响分析：由公式=fracsin由公式=fraccosalph因此，增大alph六、综合应用题（20分）题目：下图（此处为文字描述）为某电器外壳塑件示意图。塑件材料为阻燃ABS，外观要求高，表面需做皮纹处理。塑件内部有多个加强筋和螺钉柱，侧面有一矩形散热窗口（侧孔），底部有两个安装卡扣（侧凹）。请根据以上描述，系统阐述该塑件的模具设计要点（从分型面选择、型腔布局、浇注系统、冷却系统、顶出系统、侧向抽芯机构、排气系统、模具材料与表面处理等方面进行论述）。答案与解析：1.分型面选择：分型面应选择在塑件最大轮廓处，大概率在塑件底部边缘。需确保塑件外观面（外壳外表面）位于定模型腔，以保证皮纹处理的一致性和美观性。分型线应尽量隐藏在塑件装配后的可视范围之外。2.型腔布局与模架：根据产量需求确定型腔数（如一出一或一出二）。若一出二，应采用平衡式流道布局。由于塑件高度较大，应选用有足够支撑和导向的大水口模架（两板模或三板模），并需加设支撑柱以提高动模刚度。3.浇注系统设计：由于外观要求高，应避免浇口痕迹出现在外观面。可采用潜伏式浇口（从内部螺钉柱或加强筋处进胶）或三板模的点浇口（