2026年模具设计与制造技术试题库(附参考答案)

2026年模具设计与制造技术试题库(附参考答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种模具结构适用于成型带有侧凹且需自动化生产的塑料制件？A.单分型面注射模B.双分型面注射模C.斜导柱抽芯注射模D.瓣合式凹模注射模答案：C2.冷冲模设计中，对于厚度为2mm的Q235钢板进行落料加工，凸凹模单边间隙推荐值为（）A.0.05-0.10mmB.0.15-0.25mmC.0.30-0.40mmD.0.50-0.60mm答案：B（Q235为软钢，间隙一般取料厚的8-12%，2mm×10%=0.2mm）3.压铸模设计中，为避免金属液充填时产生涡流，内浇口应采用（）A.扁平式结构B.圆形截面C.梯形截面D.扇形扩散结构答案：A（扁平式内浇口可使金属液平稳充填，减少湍流）4.塑料模常用材料P20属于（）A.渗碳型塑料模具钢B.预硬型塑料模具钢C.时效硬化型塑料模具钢D.马氏体不锈钢答案：B（P20出厂前已预硬至28-32HRC，适合直接加工）5.电火花加工模具型腔时，粗加工阶段应选择（）A.高频率、小电流B.低频率、大电流C.中等频率、中等电流D.高频率、大电流答案：B（粗加工需快速蚀除材料，采用低频率、大电流以增大放电能量）6.汽车覆盖件拉深模设计中，压边圈的主要作用是（）A.控制材料流动速度B.提高模具刚度C.减少模具磨损D.增强冷却效果答案：A（压边圈通过调整压边力防止拉深时起皱或破裂）7.以下哪种浇口形式适用于薄壁平板类塑料件，且能减少熔接痕？A.侧浇口B.点浇口C.潜伏式浇口D.扇形浇口答案：D（扇形浇口可使熔料均匀扩散，减少流动方向差异导致的熔接痕）8.冷挤压模具设计中，为提高凸模寿命，通常采用（）A.整体式凸模B.组合式凸模C.阶梯式凸模D.锥形凸模答案：B（组合式凸模通过分段设计分散应力，降低断裂风险）9.塑料模冷却系统设计中，冷却水管与型腔壁的距离一般取（）A.5-10mmB.15-25mmC.30-40mmD.45-55mm答案：B（距离过近易导致局部过冷，过远则冷却效率低，通常为壁厚的1-2倍）10.冲压模中，导柱导套的配合精度一般选用（）A.H7/g6B.H7/h6C.H6/h5D.H8/f7答案：B（导柱导套需保证导向精度，常用H7/h6间隙配合）11.以下哪种模具适用于生产热固性塑料制件？A.注射模B.压缩模C.吹塑模D.吸塑模答案：B（热固性塑料需在模具内加热固化，压缩模通过加压使物料充满型腔并固化）12.精密模具加工中，为达到Ra0.2μm的表面粗糙度，优先选用（）A.电火花加工B.高速铣削C.线切割加工D.电解加工答案：B（高速铣削可通过小切深、高转速获得低粗糙度表面）13.模具失效形式中，因周期性应力导致的断裂属于（）A.磨损失效B.塑性变形失效C.疲劳断裂失效D.冷热疲劳失效答案：C（周期性应力作用下，模具表面萌生裂纹并扩展导致断裂）14.级进模设计中，工位排布时应避免（）A.先冲孔后落料B.对称排布工序C.工序间材料变形相互干扰D.采用导正销精定位答案：C（工序间变形干扰会导致材料偏移，影响精度）15.3D打印模具时，选区激光熔化（SLM）技术常用的金属粉末是（）A.铝合金B.不锈钢C.工具钢（如H13）D.钛合金答案：C（H13热作模具钢是SLM打印模具的常用材料，具备良好的热强性）二、填空题（每题2分，共20分）1.塑料注射模中，主流道与注射机喷嘴的接触处需设计____，其直径应比喷嘴直径大0.5-1mm，避免熔料滞留。答案：浇口套2.冷冲模凸凹模刃口磨损后，会导致冲裁件____增大，严重时出现毛刺翻卷。答案：毛刺高度3.压铸模中，____的作用是储存冷料，防止其进入型腔影响制件质量。答案：冷料井4.模具热处理工艺中，为消除淬火应力并提高韧性，需进行____处理。答案：回火5.塑料模分型面选择时，应尽量使制件留在____一侧，便于脱模。答案：动模6.精密冲裁（精冲）的关键技术是采用____、齿圈压板和反顶力，实现无毛刺冲裁。答案：V形齿圈7.模具CAD/CAM中，____技术可通过模拟熔料流动预测制件缺陷（如缩孔、熔接痕）。答案：Moldflow（或塑料模CAE）8.冷挤压模具的工作温度一般低于____℃，而热挤压模具需考虑材料的热稳定性。答案：2009.模具表面强化处理中，____技术通过向表层渗入氮元素，提高硬度和耐磨性。答案：渗氮10.级进模中，____的作用是补偿材料送进时的累积误差，保证各工位精度。答案：导正销三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.塑料模中，推管脱模机构适用于带孔的圆柱类制件，推管需与型芯间隙配合。（）答案：√2.冷冲模间隙过大时，冲裁件断面会出现明显的光亮带，毛刺较小。（）答案：×（间隙过大时，光亮带减小，毛刺高且厚）3.压铸模设计中，分型面应尽量选择在压铸件的最大投影面积处，以减小锁模力。（）答案：√4.电火花加工时，工具电极的形状与被加工型腔形状相反，尺寸需考虑放电间隙补偿。（）答案：√5.注射模中，冷却系统的水流速度越高越好，可提高冷却效率。（）答案：×（流速过高会增加泵压，且可能导致湍流，局部冷却不均）6.模具材料选择时，热作模具钢（如H13）需具备高的热疲劳抗力，冷作模具钢（如Cr12MoV）需具备高耐磨性。（）答案：√7.级进模中，空工位的设置是为了平衡模具结构，不参与实际冲压工序。（）答案：√8.吹塑模具设计中，型坯吹胀比一般控制在2-4之间，过大易导致壁厚不均。（）答案：√9.模具失效分析中，若断口呈放射状纹理，说明断裂为脆性断裂。（）答案：√10.3D打印模具时，支撑结构仅用于固定悬空部分，对模具性能无影响。（）答案：×（支撑结构会影响打印精度，且去除不当可能导致表面缺陷）四、简答题（每题5分，共30分）1.简述塑料模具中冷却系统设计的基本原则。答案：①冷却通道与型腔壁距离均匀（15-25mm），避免局部过冷或过热；②冷却回路布局对称，保证制件各部分冷却速率一致；③水流速度适中（1-3m/s），避免湍流或滞流；④优先冷却壁厚较大区域（如加强筋、凸台），减少收缩不均；⑤冷却管道直径合理（8-12mm），兼顾冷却效率与加工可行性；⑥避免冷却通道穿过镶块接缝，防止漏水。2.分析冷冲模凸凹模间隙对冲压件质量的影响。答案：①间隙过小：光亮带变宽，冲裁力增大，模具磨损加剧，制件可能出现二次剪切裂纹，断面较整齐但毛刺小而尖；②间隙过大：塌角、断裂带增大，光亮带减小，毛刺高且厚，制件翘曲变形；③间隙合理：塌角、光亮带、断裂带比例协调（约1:1:1），毛刺小且易去除，尺寸精度符合要求。3.压铸模设计中，为什么需要设置排气系统？常用排气方式有哪些？答案：原因：压铸时金属液高速充填型腔，若型腔内气体未及时排出，会导致气孔、冷隔、氧化夹杂等缺陷；气体压缩产生背压，阻碍金属液流动，影响充填效果。常用方式：①分型面排气槽（宽度2-5mm，深度0.05-0.15mm）；②型芯与模板间隙排气；③排气塞（多孔材料制成，嵌入模具局部）；④溢流槽兼排气（通过溢流槽将气体排出）。4.简述模具数字化制造（Mold数字化）的关键技术。答案：①CAD/CAE/CAM集成：通过UG、Pro/E等软件实现模具设计-工艺分析-加工编程一体化；②虚拟仿真：利用Moldflow模拟塑料流动、Deform模拟金属成型，优化工艺参数；③数控加工技术：高速铣削、五轴联动加工提高复杂曲面精度；④3D打印（增材制造）：直接制造随形冷却模具或快速原型；⑤智能检测：三坐标测量机（CMM）、光学扫描实时检测模具尺寸，反馈修正设计。5.塑料注射模中，为什么要设置脱模斜度？影响脱模斜度的主要因素有哪些？答案：作用：减少制件与模具的摩擦力，避免脱模时拉伤表面或变形；保证制件顺利脱离型腔或型芯。影响因素：①塑料收缩率（收缩率大，斜度需增大）；②制件壁厚（壁厚大，冷却慢，斜度需增大）；③表面粗糙度（表面越光滑，斜度可减小）；④模具材料（模具表面硬度高、摩擦系数小，斜度可减小）；⑤制件精度（高精度制件斜度需减小，避免尺寸偏差）。6.冷作模具（如冲裁模、冷镦模）常用的材料有哪些？各自适用场景是什么？答案：①Cr12MoV：高碳高铬莱氏体钢，耐磨性好，适用于冲裁厚板（≥3mm）、冷镦高强度零件的模具；②D2（美国牌号）：类似Cr12MoV，淬透性更好，用于精密冲裁模；③9CrSi：中碳合金工具钢，韧性较好，适用于冲裁薄钢板（≤2mm）、小型冲模；④W6Mo5Cr4V2（高速钢）：高硬度、高热稳定性，用于冲裁不锈钢、钛合金等难加工材料的模具；⑤硬质合金（如YG15）：硬度极高，耐磨性极佳，用于批量极大的精密冲裁模（如电子元件引脚冲裁）。五、综合分析题（每题10分，共10分）某企业需开发一款汽车仪表板塑料件（材料为ABS，壁厚2.5mm，制件尺寸300mm×200mm×50mm，表面要求无熔接痕、无缩孔，侧面有两个φ8mm通孔）。请设计其注射模的关键结构，并说明设计依据。答案：（1）分型面设计：选择制件最大投影面（300mm×200mm平面）作为分型面，动模侧包含型芯，定模侧包含型腔。依据：保证制件留在动模侧，便于顶出；避免分型面影响外观面（仪表板外表面为A级面，分型线应隐藏在侧面）。（2）抽芯机构设计：侧面两个φ8mm通孔需采用斜导柱抽芯机构。斜导柱角度取15°（避免抽芯力过大），滑块材料选用P20预硬钢，导滑槽配合精度H7/f6。依据：ABS流动性较好，抽芯距离=孔径+2mm（8+2=10mm），斜导柱长度需满足抽芯行程；滑块需设置定位装置（弹簧+限位挡块），防止合模时错位。（3）浇口设计：采用扇形浇口，位于制件长边中部（300mm边），浇口宽度80mm，厚度0.8mm（约为壁厚的30%）。依据：扇形浇口可使熔料均匀扩散，减少流动方向差异，避免熔接痕；ABS熔体黏度中等，扇形浇口可降低剪切速率，防止熔体破裂；浇口厚度小于壁厚，便于后续切除。（4）冷却系统设计：动定模均布置环形冷却回路，冷却管道直径10mm，与型腔壁距离20mm（约为壁