2026年浙江工业设计职业资格考试（工业设计师工业设计综合知识）模具类练习题及答案

2026年浙江工业设计职业资格考试（工业设计师工业设计综合知识）模具类练习题及答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分。每题只有1个正确选项）1.在注塑成型模具中，分流道的设计直接关系到塑料熔体的充模速度及压力损失。对于非结晶型塑料如ABS，在模具设计时，为了兼顾流动效率与冷却时间，通常优先选择的分流道截面形状是（）。A.圆形B.梯形C.U形D.矩形答案：B解析：圆形截面分流道虽然比表面积最小、流动效率最高，但需要设在分型面两侧，加工困难且对中性要求极高。对于ABS等非结晶型塑料，梯形截面无需上下模对合，加工方便，且比表面积适中，能较好地平衡充模与冷却效率，故工业设计中常优先选用梯形分流道。2.工业产品外壳常选用聚碳酸酯（PC）材料，其注塑模具设计时，若脱模斜度设置过小，产品表面极易出现拉伤或顶白现象。在正常工艺条件下，PC材料光面产品的最小脱模斜度一般建议不小于（）。A.0.5°B.1°C.2°D.3°答案：C解析：PC材料由于分子链刚性大、成型收缩率较小且与模具钢材摩擦系数较大，脱模阻力较大。一般表面光洁的PC制品脱模斜度应至少取1°~1.5°，但对于带有咬花（蚀纹）表面的产品，需根据蚀纹深度增加斜度，综合考量，普通光面最小不建议低于2°以避免顶白。3.冲压模具设计中，搭边值的合理设置对材料利用率和冲件质量至关重要。若搭边值过小，在冲裁过程中最易引发的缺陷是（）。A.模具导柱发热膨胀B.冲裁断面光亮带变宽C.材料被拉入凸凹模间隙导致模具啃伤D.冲裁力急剧下降答案：C解析：搭边的主要作用是补偿定位误差并保证冲裁时材料具有足够的刚度。搭边值过小会导致冲裁时材料刚度不足，发生扭曲并被拉入凸凹模间隙，造成模具刃口磨损或啃伤（崩刃），严重降低模具寿命。4.在板料弯曲成型工艺中，回弹是影响产品尺寸精度的主要缺陷。以下哪项措施不能有效减小板料弯曲回弹？（）A.增加板料厚度B.采用校正弯曲代替自由弯曲C.在弯曲件设计加强筋D.增大凸模圆角半径答案：D解析：增大凸模圆角半径会使板料的相对弯曲半径增大，导致材料内部的弹性变形区域比例增加，从而使回弹量增大。减小凸模圆角半径、采用校正弯曲、设计加强筋增加截面惯性矩等均能有效减小回弹。5.压铸模具的浇注系统中，直浇道、横浇道和内浇口的设计需遵循流体力学原则。为了保证金属液在压铸模内平稳充型并减少卷气，内浇口的截面形状与尺寸设计应遵循（）。A.速度逐渐降低原则B.速度逐渐增加原则C.截面积越大越好原则D.厚度大于横浇道原则答案：B解析：根据流体力学连续性方程，金属液在浇注系统中的流动速度应逐渐增加，即从直浇道到横浇道再到内浇口，截面积应逐渐缩小，从而使金属液在到达内浇口时具有足够的充型动能，同时避免由于流道突然扩大导致的涡流和卷气现象。6.模具冷却系统的设计直接决定了成型周期。在注塑模具中，若冷却水路距离型腔壁过近，可能导致的直接不良后果是（）。A.冷却效率过低B.模具局部温差过大导致翘曲变形C.模具强度不足导致型腔变形或开裂D.水路产生冷凝水答案：C解析：水路距离型腔壁太近虽然能提高局部冷却速度，但会削弱该处模具钢材的有效壁厚，在高压注塑成型时极易因强度不足导致模具发生塑性变形甚至开裂。一般要求水路壁距型腔表面最小保持在10~15mm。7.对于深腔壳体类塑料件，若采用顶杆顶出极易造成产品顶白或穿孔，此时工业设计师在审核模具图纸时，应建议模具工程师优先采用哪种顶出方式？（）A.推板顶出B.气动顶出C.二级顶出D.延时顶出答案：A解析：推板顶出适用于深腔、薄壁、不允许有顶针痕迹的筒形或壳形制件。由于推板与产品底面全接触，顶出受力均匀，能有效避免局部应力集中造成的顶白或穿透现象。8.在塑料件的结构设计审查中，为了改善熔体流动并减少内应力，常需避免壁厚突变。当产品结构必须存在壁厚差异时，不同壁厚之间的过渡应采用（）。A.直角过渡B.45度斜角过渡C.圆角平滑过渡，且过渡长度大于厚度差的3倍D.增加拔模斜度过渡答案：C解析：壁厚突变会引起熔体流动速度的突变，导致残余内应力集中，易产生翘曲或缩水。标准设计规范要求不同壁厚之间必须用圆角平滑过渡，且过渡区域的长度一般应大于厚度差的3倍，以保证熔体流动平缓。9.在级进冲裁模设计中，“定距刃”常用于控制条料的送进步距。关于定距刃的特点，下列说法正确的是（）。A.定距刃通常设在条料的边缘，废料利用率较低B.定距刃适用于厚度小于0.3mm的极薄材料C.定距刃的截面形状必须为圆形D.定距刃通过侧压装置完全消除材料导正误差答案：A解析：定距刃通过在条料侧边切出缺口来实现步距定位，由于需要切去部分材料作为工艺废料，因此材料的整体利用率相对导正销定位较低。它适用于厚度大于0.3mm的材料，薄板使用定距刃容易导致条料变形。10.挤压铸造（液态模锻）模具在工作时承受极高的机械载荷和热疲劳应力。在选择该类模具成型零件的材料时，除了要求高热硬性外，还必须具备优异的（）。A.导电性B.冷裂敏感性C.抗热疲劳性能和高温韧性D.磁导率答案：C解析：挤压铸造模具在高温高压液态金属的反复冲击下，表面会产生剧烈的周期性热应力。若材料抗热疲劳性能和高温韧性不足，表面极易产生网状裂纹（龟裂），导致模具失效。11.在检视注塑模具的行位（滑块）结构时，斜导柱的倾斜角是关键参数。综合考虑斜导柱的受力情况、开模行程及模具结构紧凑性，一般斜导柱的倾斜角取值范围建议为（）。A.5°~10°B.12°~25°C.30°~45°D.45°~60°答案：B解析：斜导柱倾角越大，同样的开模行程能获得越大的滑块抽芯距，但斜导柱的弯曲力矩也随之增大，且摩擦阻力增加；倾角过小则抽芯距受限。工程实践中，斜导柱倾角通常取12°~25°，其中15°和20°最为常用。12.聚丙烯（PP）材料具有优异的折叠寿命，常用于设计一体成型的“塑胶铰链”。在设计PP材料的塑胶铰链时，其最薄处的厚度通常设计为（）。A.0.1~0.3mmB.0.4~0.6mmC.0.8~1.0mmD.1.2~1.5mm答案：B解析：PP塑胶铰链利用的是材料大分子链在薄壁处的定向排列带来的抗疲劳特性。如果太厚（>0.8mm），分子难以在成型时充分定向，折叠易断裂；若过薄（<0.3mm），强度不足易撕裂。通常设计在0.4~0.6mm之间。13.注塑成型过程中的“短射”缺陷，通常可以通过调整注塑工艺或修改模具结构解决。以下哪种模具方面的修改无法直接改善短射现象？（）A.增加排气槽深度B.扩大主流道及分流道截面积C.增加冷却水路密度D.改变浇口位置以缩短流动距离答案：C解析：短射是熔体未能充满型腔。增加排气可减少型腔内空气阻力；扩大流道可减少压力降；改变浇口缩短流程利于充模。而增加冷却水路密度会加快热量散失，使熔体粘度迅速上升，反而可能加剧短射。14.在冲压拉深模具中，压边力的作用是防止凸缘部分在拉深过程中起皱。但在实际操作中，若压边力过大，会导致的主要工艺缺陷是（）。A.拉深件底部破裂B.拉深件壁部增厚C.法兰边缘起皱D.表面划痕答案：A解析：压边力过大使得板料在流过凹模圆角时的径向拉应力急剧增加，当拉应力超过材料此时的抗拉强度极限时，会在危险截面（凸模圆角处）发生变薄甚至断裂，即底部破裂。15.针对大型汽车保险杠的注塑模具设计，由于产品投影面积巨大，为防止模具在注塑时因胀模力过大而溢边，设计时必须精确计算锁模力。安全锁模力的计算公式通常为（其中P为型腔平均压力，A为产品投影面积，K为安全系数）（）。A.FB.FC.FD.F答案：B解析：注塑机的锁模力必须大于型腔内熔体压力产生的胀模力，否则模具会被推开产生飞边。为了保证安全，必须引入安全系数K（通常取1.1~1.2），即F=16.在双色注塑模具设计中，硬胶与软胶的接合质量是关键。为了保证软胶能牢固地附着在硬胶表面，除了材料本身的相容性外，模具设计上通常在硬胶接触面上采用（）。A.抛光至镜面B.增加脱模斜度C.设计咬花或机械互锁结构D.增加排气槽答案：C解析：硬胶表面抛光反而会使软胶容易脱落。通过在硬胶表面蚀纹（咬花）或设计微小的机械互锁凹槽，可以使软胶在注塑时嵌入其中，形成机械锚固效应，大幅提升结合强度。17.在检视压铸件图纸时，发现产品设计有多个侧向凹凸。为了简化压铸模具结构并降低制造成本，工业设计师在评审时首先应考虑的建议是（）。A.改变分型面位置，将侧向凹凸转移到开模方向或抽芯方向B.放大产品尺寸公差C.将压铸合金由铝合金改为锌合金D.增加拔模斜度答案：A解析：侧向凹凸通常需要设计复杂的滑块或斜销机构，导致模具成本激增且易出故障。最有效的方法是调整产品结构或分型面的设计，尽量将这些侧向特征转化为沿主开模方向的特征，从而避免侧向抽芯。18.模具钢材的表面处理工艺能显著提升模具寿命。对于含有高玻璃纤维（GF）比例的工程塑料（如PA66+30%GF），注塑模具的型腔表面常采用的处理工艺是（）。A.退火处理B.镀硬铬C.发黑处理D.渗氮答案：B解析：高玻纤含量的塑料在充模时对模具型腔磨损极大。镀硬铬能在模具表面形成高硬度且光滑的耐磨层，显著降低玻纤对模具钢的刮擦磨损，同时硬铬层具有防腐蚀作用，适合含阻燃剂或腐蚀性气体的塑料。19.在板料冲裁工艺中，冲裁力-行程曲线反映了冲裁过程中的力学变化。当凸模切入板料的深度达到某一临界值时，冲裁力达到最大值，此时板料状态处于（）。A.弹性变形阶段B.塑性剪切变形阶段C.出现微裂纹阶段D.撕裂分离阶段答案：B解析：冲裁过程分为弹性变形、塑性剪切变形和断裂分离三个阶段。在塑性剪切变形阶段，凸模继续下压，材料内部的剪切应力和变形程度不断增加，当刃口附近材料达到剪切屈服极限时，冲裁力达到最大值，随后才在刃口侧壁产生微裂纹。20.在工业设计模具评审阶段，确认模具的“分型线”位置至关重要。对于外观要求极高的A面，分型线设置的总体原则是（）。A.设在产品最大投影轮廓处，且垂直于开模方向B.尽量设在产品外观可见的R角或倒角处C.设在产品底部的隐蔽区域，并避免产生飞边影响外观D.设在产品内部的筋骨处答案：C解析：分型线处不可避免地会产生毛刺或飞边。对于高外观要求的A面，分型线应尽量设置在非外观面或隐蔽的底面，避免飞边直接暴露在用户视野中。若必须在外观面，应顺着产品的造型边缘或R角过渡，以弱化视觉影响。二、多项选择题（共10题，每题2分。每题有2个或2个以上正确选项，少选、错选均不得分）1.在注塑模具的浇注系统设计中，冷料穴的作用是存储前部冷料，防止冷料进入型腔造成冷料斑或熔体断裂。以下属于常见冷料穴结构形式的有（）。A.Z形拉料杆冷料穴B.倒锥形冷料穴C.环形冷料穴D.底部带顶杆的圆环冷料穴答案：A,B,D解析：常见的冷料穴结构包括带有拉料杆的形式，如Z形拉料杆冷料穴、倒锥形冷料穴和圆环槽形冷料穴。这些结构不仅存储冷料，还能在开模时拉出主流道凝料。环形冷料穴并非标准结构形式。2.在级进冲模设计中，条料的排样设计直接关系到材料利用率、模具尺寸和冲件质量。以下属于级进模排样图设计必须包含的基本要素有（）。A.步距与条料宽度B.冲裁压力中心C.各工序的冲压顺序及工位布置D.载体形式及导正孔位置答案：A,C,D解析：排样图必须明确条料的宽度、步距、载体的选择（如双侧载、单侧载）、导正销孔的位置以及各工位的加工顺序。冲裁压力中心是模具设计时的力学计算依据，用于确定冲床落中心，但不属于排样图必须绘制在图纸上的基本几何要素。3.塑料成型后，制品内部不可避免地存在残余内应力。当应力超过材料的屈服强度时，会导致产品开裂或翘曲。以下哪些措施可以有效降低或消除注塑件的内应力？（）A.提高注塑熔体温度B.适当降低保压压力C.将制件浸入热水中进行退火处理D.增加产品壁厚答案：A,B,C解析：提高熔体温度能降低熔体粘度，改善流动性，减少分子取向；降低保压压力可避免过度压实造成的冻结应力；退火处理可通过升温使大分子链段松弛，有效消除内应力。增加产品壁厚反而会因内外冷却速率差异加大而增加残余应力。4.在大型覆盖件（如汽车外板）的拉深模具设计中，拉深筋的布置至关重要。以下关于拉深筋的作用与设置原则，描述正确的有（）。A.增加进料阻力，防止法兰起皱B.调整局部变形阻力，改善材料流动均匀性C.拉深筋的走向通常与材料流动方向平行D.降低对压边力的苛刻要求答案：A,B,D解析：拉深筋的主要作用是增加进料阻力并调节各方向的流动均匀性，从而降低对压边面接触精度的苛刻要求。拉深筋的走向应垂直于材料流动的方向，以起到阻碍流动的作用，而非平行。5.模具的温度控制对成型质量影响深远。在注塑成型中，模具温度偏高可能会导致哪些现象？（）A.成型收缩率增大B.结晶型塑料的结晶度提高C.充模更加容易D.冷却时间缩短答案：A,B,C解析：模温偏高使得熔体在型腔内保持流动状态的时间延长，大分子松弛充分，结晶度提高，制品成型收缩率相应增大。同时高模温降低了熔体粘度，充模容易。但模温偏高意味着散失热量减少，因此冷却时间必须延长，而非缩短。6.在设计冲压弯曲件时，为了防止弯曲开裂并保证弯曲精度，以下结构设计原则正确的有（）。A.弯曲半径应大于材料的最小相对弯曲半径B.弯曲线应尽量与板料的轧制纤维方向垂直C.孔边距弯曲区的距离应大于板料厚度D.形状不对称的弯曲件应尽量采用成对弯曲再剖切答案：A,B,D解析：为了防止弯曲区孔的变形，孔边缘到弯曲区的距离一般要求大于板料厚度的2倍以上（即L>7.针对精密注塑模具，型腔和型芯尺寸的精确计算是保证产品公差的关键。在计算模具工作尺寸时，必须考虑的因素包括（）。A.塑料的成型收缩率B.模具的制造公差C.模具在使用过程中的磨损量D.注塑机的最大锁模力答案：A,B,C解析：模具工作尺寸的计算公式中，制件的基本尺寸、塑料收缩率、模具制造公差和模具磨损量是核心参数。注塑机锁模力是设备选型参数，不影响模具零件的具体尺寸计算。8.模具在装配和试模过程中，常出现“粘模”现象，即塑料制件难以从模具中脱离。以下哪些是导致粘模的常见原因？（）A.模具型腔表面抛光不足或有划痕B.脱模斜度过小或出现倒扣C.注塑压力过大，保压时间过长D.冷却时间太长，制件变脆答案：A,B,C解析：型腔表面不光滑、脱模斜度小、存在倒扣或注塑压力过大导致紧贴型腔壁，都会引起粘模。冷却时间太长通常会使制件充分收缩变硬，反而有利于脱模；冷短了才会粘模。故D错误。9.在压铸模具设计中，为了改善充型条件和减少铸件缺陷，溢流槽和排气槽的正确布置至关重要。以下关于溢流槽设计原则，正确的有（）。A.应布置在金属液最后充型的部位B.应布置在两股金属液汇合处C.应布置在局部厚壁处D.溢流槽的总容积应大于铸件体积的50%答案：A,B解析：溢流槽的作用是收集前沿冷料、氧化渣及冷污金属，并帮助排气。因此通常设在金属流末端、两股金属汇合碰撞处或易产生涡流的死角。厚壁处是热节所在，布置溢流槽无法解决内部缩孔问题。溢流槽总容积一般不超过铸件体积的20%~30%，过大不经济。10.3D打印技术（增材制造）在现代模具制造中的应用日益广泛。以下属于3D打印技术在模具领域典型应用场景的有（）。A.制造带有复杂随形冷却水路的注塑模具型芯B.直接打印大批量标准顶针以降低成本C.快速制作母模用于硅橡胶软模小批量翻模D.打印具有点阵结构的轻量化模具部件答案：A,C,D解析：3D打印的优势在于复杂内部结构（随形冷却水路）、单件小批量母模制造和轻量化点阵结构。标准顶针属于大批量标准件，用传统机加工车削研磨成本低、精度高，3D打印无优势。三、填空题（共10题，每题2分）1.注塑模具的分型面按形状可分为________分型面、阶梯分型面、斜分型面和曲面分型面等。若产品外观要求极高，为避免飞边影响外观，分型面应尽量设置在产品的________区域。答案：平直；底部隐蔽（或非外观）解析：平直分型面加工最简单；高外观要求产品分型线应避开A面，设置在视线不易察觉的底部。2.冲裁模的合理间隙是指能保证冲裁件断面质量最优、尺寸精度最高，且能最大限度延长模具寿命的间隙范围。在工程实践中，合理间隙通常取材料厚度的________到________。答案：5%；15%（或0.05~0.15t）解析：根据冲压工艺学，合理冲裁间隙通常在板厚的5%~15%之间，具体数值取决于材料的种类和厚度。3.在设计塑料件上的加强筋时，为了防止加强筋根部产生应力集中或缩水印，加强筋的根部厚度一般不应超过相连主壁厚的________，且根部必须设计________过渡。答案：0.5~0.6倍（或50%~60%）；圆角解析：加强筋过厚会导致局部热量集中，冷却慢，表面易产生缩水印。设计圆角过渡是为了避免尖角处的应力集中。4.模具导柱与导套的配合通常采用________配合，以保证合模时主型腔和型芯的准确定位；而为了方便加工和排气，导柱与导套之间需保证一定的________。答案：间隙；间隙（或装配间隙）解析：导柱导套采用H7/f7或H8/f8的间隙配合，既能保证对中精度，又允许因温度差异导致的微小膨胀，并利于排出型腔空气。5.在弯曲工艺中，最小相对弯曲半径/t答案：塑性；开裂（或裂纹）解析：塑性好的材料允许更大的变形程度；弯曲线与轧制纤维方向平行时，容易沿纤维方向产生裂纹。6.注塑模具的浇口类型很多。适用于长流程且需保压补缩的管状制品的浇口是________浇口；而在三板模（细水口模具）中，为了实现点浇口进胶，必须设置________分型机构。答案：直接（或大水口）；顺序（或拉杆）解析：直接浇口利于保压补缩；三板模需要设置拉杆扣基等顺序脱模机构，实现流道板与型腔板的顺序打开，以拉断点浇口。7.在模具钢的热处理中，淬火后必须进行________处理，其主要目的是消除淬火应力，防止模具开裂，并获得所需的________。答案：回火；硬度（或组织/力学性能）解析：淬火产生极大的内应力，必须通过回火予以消除，并将硬度调整至模具钢的工作硬度。8.吹塑模具的冷却速率直接影响制品的透明度和冲击韧性。冷却越快，结晶型塑料的结晶度越________，冲击强度越________。答案：低；高解析：快速冷却限制了高分子链段的规整排列，导致结晶度降低，无定型区域增加，从而使得材料的冲击韧性变好。9.压力铸造时，金属液在压室和浇注系统中流动速度极快，易产生________和涡流，导致铸件内部存在________，通常需要通过后期热处理予以改善或消除。答案：喷溅；气孔解析：压铸充型速度快，型腔气体来不及排出被卷入金属液中，形成高压微气孔，因此压铸件一般不进行高温热处理，以免气体膨胀起泡。10.在模具CAM加工中，常用的粗加工策略有________铣削和________铣削，其中后者加工后表面粗糙度较均匀，适合半精加工。答案：等高；平行（或三维偏置）解析：等高加工常用于陡峭曲面粗加工；平行或三维偏置加工刀轨均匀，多用于平缓曲面的半精加工和精加工。四、判断题（共10题，每题1分。正确的打√，错误的打×）1.在注塑成型中，提高注射速度总是能够改善制品的表面光泽和熔接痕强度，对产品质量有益无害。（）答案：×解析：注射速度过快会导致熔体发生剪切破裂（熔体流动不稳），在制品表面产生蛇形纹或银丝，且会造成排气不良，反而降低熔接痕强度，烧焦制品。2.设计冲压件时，对于孔边距，若冲孔后进行弯曲，为保证孔不变形，孔边缘到弯曲变形区的最小距离应大于板料厚度的两倍。（）答案：√解析：这是冲压件设计的基本原则，距离L>3.在注塑模具中，推管顶出机构适用于中心带有通孔的圆柱形零件，且推管必须与型芯和型腔板保持间隙配合。（）答案：√解析：推管（司筒）包住型芯顶出，受力均匀，适用于管状结构；为保证活动顺畅且不溢料，必须采用间隙配合。4.在模具设计中，若产品具有对称结构，可以将其分型面设计在中心对称面上，这样不仅加工方便，还能有效保证两侧脱模斜度的一致性。（）答案：√解析：对称结构的分型面设在对称面上是最佳选择，能避免侧向偏心力，且加工精度最易保证。5.采用冷挤压工艺生产的模具型腔，其内部组织致密，表面光洁度高，但只适用于塑性极好且形状相对简单的浅腔模具。（）答案：√解析：冷挤压利用金属塑性变形，能获得高硬度和高光洁度表面，但变形抗力极大，故仅适用于软质材料（如低碳钢、纯铝）且形状简单的浅腔。6.在塑料件结构设计中，为了避免应力集中，所有的内外转角处均应设计成圆角，且圆角半径越大越好。（）答案：×解析：内圆角过大会导致局部壁厚增加，冷却变慢，反而产生缩水和残余应力。内外圆角应协调设计，保证壁厚均匀。7.冲压多工位级进模的步距精度要求极高，一般步距误差累积要求在0.01mm以内，为了保证高精度，通常采用多组导正销进行精确定位。（）答案：√解析：级进模工位多，微小误差会累积，侧刃只能粗定位，必须依靠多组导正销进行精定位以消除条料送进误差。8.模具零件图上标注的表面粗糙度Ra值越小，表示表面越粗糙，加工成本越高。（）答案：×解析：Ra值越小，表示微观峰谷起伏越小，表面越光滑（光洁度越高），相应的加工工艺越复杂，成本越高。9.在压铸模具设计中，为了便于脱模，铸件的内表面脱模斜度应略大于外表面脱模斜度。（）答案：√解析：铸件冷却收缩时包紧型芯，内表面脱模阻力远大于停留于型腔内的外表面，故内表面需更大的脱模斜度。10.随形冷却水路是现代模具制造的重要技术，它可以贴近产品三维表面进行冷却，大幅缩短冷却时间，但只能用于形状规则的型芯。（）答案：×解析：随形水路正是为解决传统钻直孔无法冷却复杂三维型芯而诞生的，必须用于形状复杂且不规则的型芯表面，通常借助3D打印技术制造。五、简答题（共5题，每题6分）1.在注塑成型过程中，制品表面出现严重的“熔接痕”，请简述导致熔接痕的四种常见原因及其对应的模具或工艺改善对策。答案：（1）原因：熔体温度过低。对策：适当提高料筒温度和喷嘴温度，增加熔体流动性，利于汇合处分子链扩散。（2）原因：模具温度过低。对策：提高模具冷却水的温度，减缓熔体接触模壁后的冷凝速度。（3）原因：注射速度过慢。对策：提高注射速率，利用剪切生热提高熔体前沿温度，并减少熔体汇合前的接触时间。（4）原因：排气不良。对策：在熔接痕汇合处的模具分型面增加排气槽或设置镶件排气，防止型腔内高压气体阻断熔体汇合。2.为什么在冲压拉深工序中，凸模和凹模的圆角半径设计对拉深成败至关重要？请分别说明两者过大或过小带来的不良影响。答案：凸模圆角半径：（1）过小：危险截面处（凸模圆角与直壁交界处）材料受拉应力与弯曲应力叠加过大，极易导致拉深件底部破裂。（2）过大：凸模底部与直壁过渡区材料悬空未受约束，容易产生反向凸起或起皱。凹模圆角半径：（1）过小：材料流经凹模圆角时弯曲变形阻力及摩擦力增大，易拉裂，且降低模具寿命。（2）过大：压边圈作用面积减小，法兰边缘部分材料在进入凹模前容易发生失稳起皱。3.工业设计师在进行注塑件结构设计时，常常需要设计“加强筋”。请简述加强筋设计时应遵循的四个主要原则。答案：（1）厚度原则：加强筋根部的厚度不应超过相连主壁厚的50%~60%，以防局部壁厚过大导致表面缩水印及内应力。（2）过渡原则：加强筋与主壁交界处必须用圆角平滑过渡，以减少应力集中，但圆角半径不宜过大（一般取壁厚的0.3~0.5倍）。（3）布置原则：加强筋的走向应与熔体充模流动方向一致，以减少流动阻力，改善充模；同时应相互交错排列，避免多向交汇引起壁厚骤增。（4）脱模原则：加强筋的侧壁应设计单边不少于0.5°的脱模斜度，便于模具脱模，防止顶出时拉伤或粘模。4.简述注塑模具冷却水路串联与并联设计的优缺点，并说明大中型模具为何常采用“分区冷却”策略。答案：（1）串联水路：水流依次经过所有型腔区域，流速较高，热交换效率好，但后期水温升高较多，导致模具各部位温差大。（2）并联水路：水流分流后同时冷却各区域，进出水温差小，模温均匀，但水流速度变慢，易产生沉淀堵塞，且流量难以均衡分配。（3）大中型模具采用“分区冷却”策略的原因：大中型模具各区域热量分布极不均匀（如浇口附近热量高，远离浇口处热量低）。分区冷却可以根据不同区域的热负荷单独设定流量和水温，实现模温场的均匀化，从而有效消除残余应力，减少翘曲变形。5.在检视压铸件结构设计时，为降低模具制造难度并延长模具寿命，工业设计师必须遵循哪些压铸结构设计规范？（列举四点）答案：（1）脱模斜度规范：压铸件内孔和外壁必须设计足够的脱模斜度，且内孔斜度大于外壁，便于强力脱出。（2）避免侧向抽芯规范：尽量避免侧向凹凸，若需侧孔，尽量利用模具分型面或组合型芯来成型，减少复杂的侧向滑块结构。（3）壁厚均匀规范：避免壁厚突变，厚壁处应设计过渡台阶，防止厚壁处内部产生缩孔和疏松。（4）消除尖角规范：铸件各转角处必须设计铸造圆角，防止压铸时金属液冲击模具产生应力集中和模具裂纹。六、计算题（共3题，每题10分）1.某工业产品注塑成型，所选塑料的成型收缩率S=0.006（即0.6%）。已知该产品图纸上标注的一关键外形尺寸为=100±0.2mm，平均工作尺寸要求在公差带中心。模具制造公差=答案：解析：模具型腔径向尺寸的计算公式为=[=为了确保产品公差落在中心区域，需考虑修模余量和磨损量。根据模具设计规范，型腔径向尺寸计算公式可简化为：=更精确地考虑磨损补偿：产品名义尺寸=100mm，收缩量=未考虑公差时型腔基本尺寸=100考虑到产品要求100±按教材标准公式：=模具型腔尺寸通常标注单向公差，且保证新模处于大端：=若考虑修模量3Δ/4按通用计算原则：==最终型腔径向工作尺寸为100.6±0.025mm（或依据制造精度取2.在某冲孔落料级进模设计中，需冲制厚度t=2mm的Q235钢板。已知Q235钢的抗剪强度=350MPa。该落料件的外形为长L=60mm，宽W=40答案：冲裁力计算公式：F其中，L为冲裁周长，包含落料外形周长和冲孔周长。（1）计算落料外形冲裁周长：=（2）计算冲孔冲裁周长：=（3）计算总冲裁周长L：L（4）计算总冲裁力：代入数据，t=2mm，=350MPa（即350=换算为吨位（1吨力约等于9800N）：≈答：该工序所需的总冲裁力约为239.2kN（或24.4吨）。3.某无凸缘圆筒形拉深件，直径d=50mm，高度h=40mm，材料厚度t=（1）计算所需毛坯的直径D；（2）计算并判断该零件是否能够一次拉深成形。（注：拉深系数m=答案：（1）计算毛坯直径D：已知d=50mm，代入公式：D（2）判断是否一次成形：计算该零件的实际拉深系数m：m比较分析：实际拉深系数m=0.488，而材料的极限拉深系数因为m<因此，该零件无法一次拉深成形，必须增加一道或多道中间退火及拉深工序。七、综合分析题（共2题，每题15分）1.某电子产品外壳采用PC+ABS材料注塑成型，外形尺寸为200mm×150mm×30mm，平均壁厚2.0mm。模具设计采用单点针阀式热流道进胶，设于产品顶面中心。在试模阶段，发现以下严重缺陷：（1）产品四周侧壁出现严重的翘曲变形，呈向外“鼓肚”状。（2）产品顶面进胶口周围有明显的辐射状银丝及冷料斑。（3）产品底面安装孔边缘有微小裂纹。请结合模具结构设计、注塑工艺参数及产品结构特点，分析各项缺陷的产生原因，并给出针对性的综合解决对策。答案：缺陷（1）侧壁向外翘曲“鼓肚”分析：原因：PC+ABS属于非结晶型材料，翘曲多由各向收缩不均引起。该产品宽大壁薄，采用中心单点进胶，熔体从中心向四周辐射流动，导致分子链沿流动方向（纵向）和垂直方向（横向）的取向差异大。由于冷却不均，中心进胶处保压压力高，边缘压力低，且四个侧壁可能因型芯散热不良冷却较慢，收缩大于外壁，从而产生向外翘曲。对策：模具方面，在侧壁区域增加随形冷却水路，确保型芯与型腔温度一致；在工艺方面，适当提高保压压力并延长保压时间，同时降低注射速度以减少分子取向；结构方面，可在侧壁增加加强筋以提高刚度，抵抗翘曲变形。缺陷（2）顶面进胶口辐射状银丝及冷料斑分析：原因：针阀式热嘴在闭合瞬间，