2026年模具制造工高级工(三级)职业技能鉴定考试题库

2026年模具制造工高级工(三级)职业技能鉴定考试题库一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在塑料注塑成型模具中，为了改善熔体流动性并减少制件残余应力，常采用热流道系统。热流道系统最常见的失效形式是（）。A.热电偶断裂B.浇口拉丝C.加热圈漏电D.浇口凝固堵塞2.在数控电火花成型加工中，影响加工表面变质层厚度和裂纹产生的主要参数是（）。A.峰值电流和脉冲宽度B.间隙电压和脉冲间隔C.加工速度和抬刀频率D.工作液压力和介质浓度3.模具制造中，使用五轴联动数控机床加工整体叶轮时，为避免刀具干涉并保证曲面质量，通常采用的加工策略是（）。A.端铣刀底刃行切B.球头立铣刀侧刃螺旋加工C.环形铣刀摆角加工D.钻铣复合加工4.对于高碳高铬型冷作模具钢（如Cr12MoV），为了细化碳化物并改善其碳化物不均匀性，最有效的锻造工艺方法是（）。A.单向拔长B.镦粗拔长反复锻造C.自由锻造D.横向十字锻造5.注塑模具冷却系统中，雷诺数是判断冷却水流动状态的重要标准。为了获得良好的换热效果，冷却水在管道中的雷诺数通常要求达到（）以上。A.1000B.2300C.4000D.100006.在模具装配过程中，修配装配法适用于多件配合。如果装配后需要保证较高的同轴度且允许调整，导柱与导套的配合应优先选用（）。A.完全互换法B.选择装配法C.修配装配法D.调整装配法7.模具零件的表面化学热处理工艺中，能有效提高模具表面耐磨性、红硬性且渗层较浅的方法是（）。A.渗碳B.渗氮C.碳氮共渗D.渗硼8.设计精密级进模时，带料在模具内送进时的导向关键在于（）。A.导柱导套B.侧刃与挡块C.导正销与导料板D.内导柱与外导柱9.在成型汽车保险杠等大型注塑件时，由于制件表面要求极高，不允许有熔接痕和气纹，模具排气系统的设计通常采用（）。A.分型面排气槽B.顶针间隙排气C.镶件配合间隙排气D.真空抽气系统10.在进行模具CAM编程时，为获得平面加工的最佳表面粗糙度和精度，通常采用（）刀具轨迹策略。A.平行铣削B.环切铣削C.摆线铣削D.仿形铣削11.某冲裁模具的凸模在冲压过程中发生永久性弯曲变形，其主要原因是（）。A.冲裁力过大B.凸模硬度不足C.凸模抗压屈服强度不足或受力不均D.模具间隙过大12.在模具高速切削加工中，后刀面磨损是刀具磨损的常见形式。当后刀面磨损量达到（）时，通常判定为刀具磨钝标准。A.0.1mmB.0.3mmC.0.5mmD.0.8mm13.压铸模具的成型零件在使用一段时间后，表面出现网状裂纹，这种现象称为（）。A.磨损失效B.疲劳开裂C.热疲劳失效D.塑性变形失效14.在三坐标测量机的测量中，用于评价模具型腔曲面轮廓度误差的数学模型通常基于（）。A.最小二乘法B.最小区域法C.最大实体原则D.独立原则15.注塑模具斜导柱抽芯机构中，斜导柱的倾角一般取（），以兼顾抽芯距离和驱动力。A.5°～10°B.15°～20°C.25°～30°D.35°～40°16.在硬态车削加工淬硬模具钢时，切削热主要集中在（）。A.切屑中B.刀具中C.工件中D.切屑和刀具中17.模具钢在淬火加热时，为了防止氧化脱碳，通常采用盐浴炉或（）。A.空气炉B.真空炉C.燃料炉D.流动粒子炉18.在级进模设计中，为了控制条料送进的步距精度，常采用双侧刃或（）。A.导料板B.承料板C.侧刃挡块D.导正销19.激光熔覆技术在模具修复中的应用越来越广，其最大的优点是（）。A.热输入量极大，加热速度快B.热影响区小，工件变形小，结合强度高C.不需要任何前处理D.适用于所有金属材料的修复20.在塑料模具设计中，脱模斜度的选取与塑料的收缩率有关。对于收缩率较大的塑料（如尼龙），其脱模斜度应取（）。A.较大值B.较小值C.零度D.与收缩率无关二、多项选择题（每题2分，共20分）1.影响电火花线切割加工表面粗糙度的主要工艺参数包括（）。A.脉冲宽度B.峰值电流C.走丝速度D.工作液浓度E.电极丝材料2.在注塑模具设计中，确定型腔数量的依据通常包括（）。A.注塑机的最大注射量B.注塑机的锁模力C.塑件的精度要求D.模具的制造成本E.塑件的生产批量3.现代模具制造中常用的CAM软件辅助功能包括（）。A.刀具轨迹仿真B.过切检查C.刀具寿命管理D.后置处理生成E.残余毛坯分析5.模具材料热处理中的退火工艺，其主要目的包括（）。A.降低硬度，改善切削加工性B.消除残余应力，防止变形开裂C.细化晶粒，改善组织D.提高模具表面的耐磨性E.为后续淬火做好组织准备6.在设计冲裁级进模的排样图时，应遵循的基本原则有（）。A.尽量减少排样步距B.保证制件精度要求C.提高材料利用率D.简化模具结构E.保证模具强度和刚性7.导致注塑制品出现尺寸不稳定的原因可能是（）。A.注塑机温控系统故障B.注射压力波动C.模具温度不均匀D.脱模斜度过大E.成型周期不一致8.多轴加工中心在模具加工中的技术优势主要体现在（）。A.减少工件装夹次数B.提高空间曲面的加工精度C.能够加工复杂干涉曲面D.消除机床热变形影响E.缩短辅助时间，提高生产率9.压铸模具浇注系统设计时，内浇口的位置选择应遵循的原则有（）。A.避免金属液直接冲击型芯B.有利于型腔内气体的排出C.尽量缩短金属液的充填流程D.必须设置在制件最厚截面处E.浇口余料应易于切除10.在模具零件的表面抛光处理中，影响抛光质量的因素有（）。A.模具钢的纯洁度B.抛光工具的硬度C.抛光压力与速度D.磨料的粒度E.操作者的环境温度三、判断题（每题1分，共20分）1.在模具数控加工中，G01指令是直线插补指令，其进给速度由F代码指定，且在加工过程中可以随时通过倍率开关调节。（）2.冷作模具钢的碳化物不均匀性会导致模具在淬火时产生变形甚至开裂，因此必须通过反复锻造来改善。（）3.注塑模具冷却水孔的直径越大，冷却效果越好，因此在设计时应尽可能选择大直径的水管。（）4.在高速切削加工中，采用较低的切削速度和较大的进给量可以有效降低切削温度，延长刀具寿命。（）5.电火花成型加工中，采用正极性加工时，工件接正极，工具电极接负极，适用于精加工。（）6.冲裁模的合理间隙是指冲裁件断面质量最好、尺寸精度最高、模具寿命最长时的间隙值。（）7.在模具装配中，若导柱和导套的同轴度超差，可以通过修磨导套安装孔上端面来进行补偿调整。（）8.塑料收缩率不仅与塑料本身的性质有关，还与塑件的形状、壁厚、模具温度及注射压力等因素有关。（）9.线切割加工中出现断丝现象，一定是由于电极丝质量不合格造成的，与加工参数无关。（）10.模具钢的淬透性是指钢在淬火时能够获得马氏体组织的深度，淬透性越好，模具的整体硬度越高。（）11.在UG/CAM编程中，等高轮廓铣最适合加工带有陡峭侧壁的模具型腔。（）12.为了提高模具的使用寿命，模具的硬度越高越好，而不必考虑其韧性。（）13.注塑模具的推杆必须布置在制件的隐蔽处或刚性好的部位，以防止顶出时制件变形或发白。（）14.在精冲模中，V形齿圈的主要作用是压紧材料，防止剪切区以外的材料在冲裁过程中发生流动。（）15.渗氮处理能够显著提高模具表面的硬度和耐磨性，且由于处理温度较低，模具变形小，适用于精度要求高的模具。（）16.在计算冲裁力时，如果采用斜刃冲模，可以有效降低冲裁力，因此斜刃角度越大越好。（）17.模具装配采用完全互换法时，装配精度完全由零件的加工精度保证，不需要任何修配和调整。（）18.在多型腔注塑模具中，采用非平衡式布置的流道系统，其各个型腔的充模压力和流速是完全相同的。（）19.三坐标测量机在测量模具型面时，如果测头半径补偿方向错误，会导致测量结果出现系统误差。（）20.采用热流道系统的注塑模具，由于没有流道凝料，因此能够实现无废料生产，且成型周期大大缩短。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述在注塑模具设计中，确定分型面位置时应遵循的基本原则。2.在模具数控加工中，什么是残余应力？简述切削加工残余应力对模具的影响及其控制方法。3.简述多工位级进模中导正销的作用，并说明在设计导正销时应注意的事项。4.模具钢在淬火过程中产生变形和开裂的主要原因是什么？在实际生产中应如何预防？五、计算题（每题10分，共30分）1.某冲压件采用单工序落料模加工，材料为08钢板，厚度t=2mm，材料的抗剪强度τ=300M（1）该冲裁工序所需的理论冲裁力F。（2）若考虑到模具刃口磨损及材料厚度不均等实际情况，实际冲裁力通常在理论值基础上增加30的安全系数，请计算实际所需冲裁力。（单位：N）2.某注塑模具的型腔采用冷却水进行温控。已知冷却水在管道内的流速v=1.5m/s（1）冷却水在管道内流动的雷诺数Re（2）根据雷诺数判断冷却水在管道中的流动状态，并说明该状态对模具冷却效果的影响。（提示公式：Re=，当Re<23003.在加工某深腔模具零件时，需进行钻孔加工。已知钻头直径D=20mm，进给量f=（1）钻头的切削速度（单位：m/m（2）钻孔加工的每分钟进给速度（单位：mm/（3）假设该钻孔加工的材料去除率为Q=·×（单位：c/m六、综合分析题（每题15分，共30分）1.某企业生产一批汽车保险杠注塑模具，模具材料为P20。在试模过程中发现以下问题：制件表面出现明显的熔接痕，且在熔接痕附近伴有气纹；同时，模具在使用一段时间后，型腔局部发生变形导致制件壁厚不均。请结合模具制造与注塑工艺知识，综合分析上述问题产生的原因，并提出相应的解决措施。2.在加工某精密硬质合金冷冲模具的凸模时，工序安排为：下料→锻造→球化退火→粗加工→淬火+回火→磨削加工→线切割加工。在线切割加工完成后，发现凸模表面出现大量微裂纹。请从材料热处理、机械加工及线切割工艺等方面综合分析微裂纹产生的原因，并制定改进方案。答案及解析一、单项选择题1.【答案】D【解析】热流道系统通过加热保持塑料熔融状态，如果温度控制不当或热电偶失灵，容易导致浇口处熔体凝固堵塞，这是最常见的失效形式。2.【答案】A【解析】在电火花成型加工中，峰值电流和脉冲宽度是决定单脉冲放电能量的主要参数。放电能量越大，加工表面变质层越厚，且由于骤热骤冷，越容易产生显微裂纹。3.【答案】B【解析】加工整体叶轮时，叶片曲面复杂且空间狭小。球头立铣刀侧刃螺旋加工可以有效利用刀具侧刃切削，减少刀具干涉，并保证曲面的连续加工精度。4.【答案】B【解析】高碳高铬钢中存在大量粗大的共晶碳化物，采用镦粗拔长反复锻造的方法可以有效地打碎碳化物，使其均匀分布，改善碳化物不均匀性。5.【答案】D【解析】为了获得良好的传热效率，冷却水在管道内应呈湍流状态。通常要求雷诺数达到4000以上，但在实际模具工程中，考虑到水垢和阻力，推荐值往往更高，以10000为佳。6.【答案】D【解析】调整装配法是指在装配时通过改变可调整零件的位置或尺寸来达到装配精度的方法。对于导柱导套配合，若需要高同轴度且允许调整，采用调整法最为合适。7.【答案】B【解析】渗氮处理能在模具表面形成高硬度的氮化物层，显著提高耐磨性和红硬性，且处理温度低（500-600℃），变形小，渗层一般在0.3-0.5mm左右较浅。8.【答案】C【解析】在级进模中，条料的初始导向靠导料板，而精确定位和送进过程中的纠偏主要依靠导正销与导料板的配合。9.【答案】D【解析】大型深腔注塑件在充模时容易被型腔内的空气和挥发气体困住形成气纹或熔接痕。传统的排气槽往往不够，采用真空抽气系统在合模后抽真空，能彻底解决排气问题。10.【答案】B【解析】环切铣削策略能够保持切削方向的连续性，减少抬刀和换向，特别适合于封闭平面的精加工，能获得最佳的表面粗糙度。11.【答案】C【解析】凸模弯曲变形属于失稳或抗压屈服失效。主要是由于凸模的长径比过大、材料抗压屈服强度不足或冲裁时受到侧向力导致受力不均引起的。12.【答案】B【解析】在模具高速切削中，后刀面磨损量达到0.3mm通常是硬质合金刀具磨钝的标准，此时刀具磨损会急剧加剧，需及时更换。13.【答案】C【解析】压铸模在高温熔融金属和冷却液反复交替作用下，表面产生交变热应力，导致表面产生网状龟裂，这属于热疲劳失效。14.【答案】A【解析】三坐标测量中，评价轮廓度一般通过采集大量点拟合实际轮廓，再与理论模型比较，通常采用最小二乘法进行数学拟合以减小随机误差的影响。15.【答案】B【解析】斜导柱倾角不仅影响抽芯距离，还影响驱动力和开模阻力。倾角太小驱动力大，倾角太大易卡死。一般取15°～20°最佳。16.【答案】A【解析】硬态车削加工淬硬钢时，由于材料硬度高，切削力大，大部分切削热被切屑带走，因此切削热主要集中在切屑中。17.【答案】B【解析】真空炉加热没有氧气存在，能够完全避免氧化脱碳，保证模具钢的表面质量和成分稳定性，是高级模具热处理的首选。18.【答案】D【解析】侧刃用于粗定距，而导正销用于精定距。导正销通过伸入条料上的预制孔中，消除送进误差，保证步距精度。19.【答案】B【解析】激光熔覆热输入集中，热影响区极小，工件几乎无热变形，且熔覆层与基体呈冶金结合，强度高，非常适合模具的局部修复。20.【答案】A【解析】收缩率大的塑料在冷却时收缩量大，抱紧型芯的力大，因此需要较大的脱模斜度以便顺利脱模，防止顶裂或擦伤。二、多项选择题1.【答案】A,B,C【解析】脉冲宽度和峰值电流决定单脉冲能量，直接影响表面粗糙度；走丝速度影响排屑和放电稳定性；工作液浓度也影响加工稳定性。电极丝材料主要影响切割效率和损耗。2.【答案】A,B,C,D,E【解析】注塑机的最大注射量和锁模力是设备限制；塑件精度要求高时型腔数不宜过多；模具成本和生产批量决定了经济性。这些均是确定型腔数量的依据。3.【答案】A,B,D,E【解析】CAM软件功能包括轨迹仿真、过切检查、后置处理及残余毛坯分析等。刀具寿命管理通常属于机床CNC系统或车间管理软件的功能。5.【答案】A,B,C,E【解析】退火主要用于降低硬度以便切削加工、消除应力、细化晶粒并为淬火做组织准备。提高表面耐磨性属于表面化学热处理或淬火的范畴。6.【答案】B,C,D,E【解析】排样设计需要保证制件精度、提高材料利用率、简化模具结构和保证模具强度。盲目减少排样步距可能会削弱模具载体强度。7.【答案】A,B,C,E【解析】尺寸不稳定通常由工艺参数波动（温度、压力、周期）引起。脱模斜度过大会导致制件形状误差，但一般不直接导致每次成型尺寸波动。8.【答案】A,B,C,E【解析】多轴加工减少了装夹次数，提高了空间曲面精度，能加工干涉曲面并缩短辅助时间。但无法消除机床本身热变形对精度的影响。9.【答案】A,B,C,E【解析】内浇口位置应避免直接冲击型芯，有利于排气和缩短流程，且浇口余料易切除。设置在最厚截面处并非必须，通常设置在厚壁处以利于保压补缩，但不是绝对原则。10.【答案】A,B,C,D【解析】模具钢纯洁度（夹杂物少）决定抛光上限；工具硬度、抛光压力速度和磨料粒度直接影响抛光效果。环境温度对抛光质量影响较小。三、判断题1.【答案】正确【解析】G01直线插补的速度由F指定，现代CNC系统允许在切削过程中通过操作面板上的进给倍率旋钮进行实时调节。2.【答案】正确【解析】高碳高铬钢碳化物偏析严重，会在局部形成应力集中，反复镦拔能打碎碳化物并使其均匀分布，防止淬火开裂。3.【答案】错误【解析】冷却效果取决于雷诺数，即流速。在流量一定时，孔径过大导致流速降低，可能变成层流，反而降低冷却效果。4.【答案】错误【解析】高速切削的核心在于高切削速度和高进给量，且切削温度在特定速度区间会随速度增加而下降。低速度大进给会导致切削力增大和温度升高。5.【答案】错误【解析】电火花加工中，正极性加工（工件接正极）时，电子轰击正极能量大，去除率高，适用于粗加工；负极性加工适用于精加工。6.【答案】正确【解析】合理间隙能保证冲裁断面光亮带占比较大，毛刺小，尺寸精度高，且冲裁力小，模具寿命长。7.【答案】正确【解析】导套安装孔上端面如果不垂直，会导致导套装配后偏斜。修磨该端面使其垂直，可以校正导套的同轴度。8.【答案】正确【解析】塑料收缩率不仅取决于材料，还受成型工艺参数（温度、压力）、塑件结构和模具设计等多种因素综合影响。9.【答案】错误【解析】断丝原因有很多，包括参数选择不当（如电流过大）、张力过大、工作液污染、导轮磨损等，不一定是电极丝质量问题。10.【答案】错误【解析】淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力（深度），而模具的整体硬度取决于材料的含碳量及淬火后的马氏体硬度。11.【答案】正确【解析】等高轮廓铣沿着零件轮廓等高分层加工，非常适合陡峭侧壁的加工，能够保持恒定的切削余量。12.【答案】错误【解析】模具材料的硬度和韧性是矛盾的。一味追求高硬度会导致韧性下降，容易发生崩刃或早期断裂失效。13.【答案】正确【解析】推杆若布置在制件薄壁处或刚性差的部位，顶出时会导致局部应力集中，引起制件发白、顶破或变形。14.【答案】正确【解析】精冲模中V形齿圈在冲裁前压入材料，形成三向压应力状态，阻止材料向侧面流动，从而实现纯剪切分离，获得光洁断面。15.【答案】正确【解析】渗氮温度低（通常在600℃以下），由于相变不发生体积膨胀，工件变形极小，非常适合高精度模具的最终热处理。16.【答案】错误【解析】斜刃冲模可以降低冲裁力，但斜刃角度过大不仅会导致冲裁行程增加，还会使制件产生严重的翘曲变形。17.【答案】正确【解析】完全互换法要求零件加工精度极高，装配时随机抽取零件组合即可达到装配精度，无需修配。18.【答案】错误【解析】非平衡式流道系统各型腔到主流道的距离不同，充模阻力不同，因此各型腔的充模压力和流速是不相同的。必须通过调整流道截面尺寸来平衡。19.【答案】正确【解析】三坐标测量机在采点时，测头红宝石球体接触工件，软件需沿测头接触法向自动补偿一个测头半径值。若补偿方向相反或错误，误差即为两倍测头半径。20.【答案】错误【解析】虽然热流道消除了流道凝料，减少了废料，并缩短了冷却成型周期，但仍然会有浇口废料及正常的工艺废料，并非完全无废料生产。四、简答题1.【答案】在注塑模具设计中，确定分型面位置应遵循以下基本原则：（1）应选在塑件外形最大轮廓处，确保塑件能顺利从型腔中脱出。（2）应有利于塑件留在动模一侧，便于设置脱模机构。（3）应保证塑件的表面质量，避免分型面产生的飞边影响外观，尽量将分型面设置在非关键表面或隐蔽处。（4）应有利于模具的加工和装配，尽量采用平直分型面以简化结构。（5）对于有同轴度要求的塑件，应尽量将相关部分设置在同一半模内。（6）应尽量减少塑件在分型面上的投影面积，以减小锁模力要求。2.【答案】切削残余应力是指在无外力作用下，模具零件内部保持平衡的应力。影响：（1）残余应力会导致模具在使用过程中发生尺寸变化和变形，影响精度。（2）在交变载荷作用下，残余拉应力容易诱发疲劳裂纹，降低模具寿命。（3）配合表面残余应力不均会影响装配精度。控制方法：（1）优化切削参数：采用合理的切削速度和进给量，避免过大切削力。（2）选择合适的刀具几何角度，减小刀具后刀面与工件的摩擦。（3）增加精加工工序，如精铣、磨削，去除粗加工产生的残余应力层。（4）合理安排热处理工序：在粗加工后安排去应力退火处理。3.【答案】导正销的作用：在级进模中，导正销主要用于在条料送进后、冲裁前，通过插入条料上预先冲出的工艺孔（导正孔），消除送料机构带来的步距误差，实现对条料的精确定位，保证制件各部分相对位置的精度。设计注意事项：（1）导正销的直径应与导正孔保持合理的间隙，一般取0.01-0.03mm。（2）导正销的头部应设计为锥形或圆弧形，便于顺利导入孔内。（3）导正销的长度应适宜，一般伸出卸料板0.5-1倍材料厚度。（4）导正销应具有足够的硬度和耐磨性，通常采用合金工具钢制造并淬火处理。（5）结构上应便于维修和更换。4.【答案】变形和开裂的主要原因：（1）模具结构设计不合理：壁厚悬殊大、尖角过渡、几何形状不对称等导致应力集中。（2）热处理工艺不当：加热速度过快导致热应力大；淬火温度过高或保温时间过长引起晶粒粗大；冷却介质选择不当或冷却过于激烈。（3）材料缺陷：钢材内部存在非金属夹杂物、碳化物偏析严重、内部微裂纹等。预防措施：（1）优化模具结构设计：避免壁厚突变，采用圆角过渡，增加工艺孔。（2）合理选择材料并进行预先热处理：如球化退火，改善组织，消除应力。（3）优化热处理工艺：采用预热或多级加热，选择合适的淬火介质，采用分级淬火或等温淬火。（4）淬火后必须及时回火，以消除淬火应力。五、计算题1.【答案】已知：t=2mm，τ=300M冲裁轮廓周长计算：由于是矩形落料，轮廓周长为矩形周长C：C（1）理论冲裁力F：公式：F=K·C·t·F（2）实际所需冲裁力：实际冲裁力在理论值基础上增加30：答：理论冲裁力为240,000N，实际所需冲裁力为312,000N。2.【答案】已知：v=1.5m/s（1）雷诺数Re根据公式ReR（2）流动状态判断：因为Re对冷却效果的影响：湍流状态下水分子产生强烈的相互交混和漩涡，边界层极薄，热传导系数大幅度提高，能迅速带走模具热量，冷却效果极佳，是注塑模具冷却系统追求的理想流态。答：雷诺数为18000，流动状态为湍流，冷却效果极佳。3.【答案】已知：D=20mm，f=（1）切削速度：公式：=（单位m/=（2）每分钟进给速度：公式：=f·n=（3）材料去除率Q：公式：QQQQ答：切削速度为31.4m/min，进给速度为75mm/min，材料去除率为23.55cm³/min。六、综合分析题1.【答案】原因分析：（1）熔接痕与气纹的产生原因：①模具排气不良。在熔体汇合处，型腔内的空气或挥发性气体未能及时排出，被高压熔体压缩加热，导致局部烧焦或气体夹杂形成气纹，同时阻碍熔体完全融合形成熔接痕。②浇注系统设计不合理。多点进胶时，熔体流动路径不平衡，导致各股熔体在汇合处的温度差异过大；或者熔体充模速度过