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）经典试题及答案

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）经典试题及答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分。每题只有1个正确选项）1.在注塑成型中，塑料熔体充模阶段的流动状态通常被认为是（），这在模具设计时影响浇口位置和流道尺寸的确定。A.纯牛顿流体流动B.假塑性流体流动C.膨胀性流体流动D.宾汉流体流动【答案】B【解析】大多数聚合物熔体在注塑成型过程中的流变特性表现为假塑性流体，即表观粘度随剪切速率的增加而降低。这一特性要求在模具设计时，通过合理设计浇口和流道截面来调整剪切速率，以改善充模流动。2.某工业设计师在设计一款显示器外壳时，要求外观面无熔接痕。对于带孔的塑件，若要在模具成型时消除孔处的熔接痕，最有效的模具结构改进方法是（）。A.增加注塑压力B.提高模具温度C.将孔设计为盲孔，后加工通孔D.缩小浇口尺寸【答案】C【解析】熔接痕是熔体在绕过型芯后汇合形成的。如果将通孔设计为盲孔，熔体在充模时将不会分流绕过型芯，从而避免了熔体汇合，从根本上消除了熔接痕。成型后再通过机械加工方式将盲孔打通。3.在三板模具（细水口模具）设计中，定距拉杆的作用主要是控制（）的打开顺序和打开距离。A.主分型面与脱模板之间B.流道推板与主分型面之间C.动模底板与方铁之间D.顶针板与动模底板之间【答案】B【解析】三板模具需要多次分型以分离流道凝料和塑料制品。定距拉杆（或拉板、限位螺丝）的主要作用是控制流道推板与定模板、主分型面之间的打开顺序和打开距离，确保流道凝料先于或与塑件同步落下，且不损坏塑件。4.在工业产品外观设计中，塑件壁厚不均匀会导致注塑缺陷。当壁厚差异无法完全避免时，模具设计上通常采用（）的方法来缓解厚壁处缩水问题。A.增加厚壁处的脱模斜度B.在厚壁处对应的位置增加局部冷却水路C.在厚壁处增加顶针数量D.在厚壁处设置冷料穴【答案】B【解析】厚壁处冷却慢，容易产生内部缩孔和表面缩水。通过在厚壁对应区域增加局部冷却水路（如水塔、隔水片等），可以加速该区域的冷却，使内外冷却均匀，从而减少缩水缺陷。5.对于深腔且脱模力较大的壳体塑件，设计模具脱模机构时，为保证脱模平稳且塑件不变形，最适宜采用的顶出方式是（）。A.顶针顶出B.推板顶出C.司筒顶出D.气压顶出【答案】B【解析】推板顶出适用于深腔、薄壁、壳体类塑件。推板与塑件整个周边端面接触，顶出力分布均匀，塑件不易变形，且模具结构相对稳定，不留顶出痕迹。6.在模具钢材料的选择中，对于要求高抛光性能（如光学镜面透镜模具）的型腔材料，通常首选（）。A.P20B.718HC.S136D.H13【答案】C【解析】S136属于马氏体不锈钢，具有优良的耐腐蚀性、高抛光性能和耐磨性，广泛用于要求高光洁度、防锈及光学级别的模具型腔。P20和718H适用于一般外观要求的产品，H13多用于压铸模具。7.在设计注塑模具的冷却系统时，水路边缘到型腔壁面的距离一般设计为（），以确保冷却效率同时不降低模具强度。A.1∼B.10∼C.20∼D.30∼【答案】B【解析】水路距离型腔壁面太近会导致模具强度不足，且局部冷却过激可能引起翘曲；太远则冷却效率低下。通常标准设计规范推荐水路边缘到型腔壁面的距离为10∼8.注塑模具中，限位钉（停止销）的作用是（）。A.限制滑块的运动行程B.防止顶针板过度后退C.控制开模距离D.固定型芯【答案】B【解析】限位钉通常安装在动模底板上，顶针复位时，顶针板碰到限位钉即停止后退。其作用不仅是限制顶针板的最终位置，还可以防止顶针板与动模底板直接接触磨损，便于调节顶出预设行程。9.在滑块抽芯机构中，斜导柱的倾斜角一般取值范围是（），角度过大易造成卡死或加速磨损，角度过小则增加模具厚度和开模行程。A.∼B.∼C.∼D.∼【答案】C【解析】综合考虑斜导柱的受力情况和抽芯距离，通常斜导柱的倾角设计在∼之间，最常用的是∼。10.在冲压模具设计中，冲裁间隙对冲裁件断面质量和模具寿命有决定性影响。对于一般金属薄板冲裁，合理的双面间隙通常取材料厚度的（）。A.1B.5C.20D.30【答案】B【解析】合理的冲裁间隙是保证冲裁件断面质量、降低冲裁力和延长模具寿命的关键。对于普通金属薄板，双面间隙通常在材料厚度的5之间，具体根据材料性质和厚度要求而定。11.下列关于塑件加强筋的设计原则，说法错误的是（）。A.加强筋的厚度应小于相连壁厚的50，以防止表面缩水。B.加强筋的分布应尽量均匀对称，以减少应力集中和翘曲变形。C.加强筋的拔模斜度一般比外表面大，通常在以上。D.为提高塑件整体刚性，加强筋厚度应设计得越厚越好。【答案】D【解析】加强筋如果过厚，其中心部位冷却慢，不仅会导致塑件表面产生明显的缩水凹陷，还会引起内部缩孔和残余应力集中。因此加强筋厚度必须小于相连壁厚。12.工业产品上的嵌件注塑设计，其主要目的不包括（）。A.增加产品局部的强度和刚性B.提供导电或导磁功能C.简化模具内部结构，降低制造成本D.实现不同材料之间的结合【答案】C【解析】嵌件注塑往往会增加模具设计的复杂性，如需要设计嵌件定位机构、预埋机构，甚至增加机械手辅助，从而增加制造成本。其主要目的是为了满足产品功能性需求。13.在双色注塑模具设计中，如果两种塑料材料之间的相容性较差，模具设计上通常需要采用（）来确保两种材料的结合强度。A.增加注塑压力B.在第一色塑件上设计机械互锁结构（如穿孔、凹槽）C.提高第二色材料的注塑温度D.延长冷却时间【答案】B【解析】当两种材料化学相容性差时，仅靠分子间的结合力不够。通过在第一色注塑件上设计孔洞、T型槽等机械互锁结构，让第二色熔体充入并嵌合其中，可以实现可靠的物理机械结合。14.模具设计中常说的“分型面”是指（），它是模具开启时取出塑件和浇注系统的分界面。A.模具型芯与型腔的接触面B.动模板与定模板的接触面C.模具流道与型腔的交界处D.模具与注塑机的接触面【答案】A【解析】分型面是模具闭合时，型芯和型腔相接触的面。它是模具设计和制造的重要基准面，不仅关系到塑件的外观，还直接影响模具排气、脱模和加工难度。15.在模具排气设计时，如果排气不良，可能导致的缺陷不包括（）。A.塑件烧焦B.塑件缺胶C.塑件表面光亮无瑕疵D.产生明显熔接痕【答案】C【解析】模具排气不良会导致型腔内的空气和挥发气体被压缩，产生高温导致烧焦；同时气体产生阻力导致缺胶；气体干扰熔体汇合会导致熔接痕明显。排气不良绝不会导致表面光亮无瑕疵。16.模流分析软件在工业设计及模具开发中应用广泛，其核心计算方法主要基于（）。A.有限元法（FEM）B.有限体积法（FVM）C.边界元法（BEM）D.离散元法（DEM）【答案】B【解析】当前主流的注塑成型模流分析软件（如Moldflow）在充填和保压阶段的流动模拟计算，主要基于广义牛顿流体定律和Hele-Shaw模型，采用有限体积法（FVM）进行求解。17.设计工业外壳产品时，设计拔模角的方向原则是（）。A.向着产品外部B.向着模具的开模方向C.向着型腔内D.向着流道方向【答案】B【解析】拔模斜度设计的核心目的是保证模具开模时塑件能顺利脱出。因此拔模角的方向必须与模具的开模方向一致（即顺着顶出方向或开模方向倾斜），使塑件在开模瞬间脱离型腔或型芯的侧壁摩擦。18.吹塑模具的冷却效率对中空制品的生产周期影响很大，为了提高冷却效率，常在模具型腔周围设置（）。A.冷却井B.冷却水套或喷淋冷却管C.冷料穴D.隔热板【答案】B【解析】吹塑模具型腔通常是不规则的，为了提高冷却效率，常在型腔周围加工冷却水套或布置喷淋管，使冷却水能直接、均匀地带走制品表面的热量。19.若塑件表面要求做成亚光咬花面，模具型腔表面通常采用的处理工艺是（）。A.镜面抛光B.镀硬铬C.喷砂或蚀纹D.氮化处理【答案】C【解析】模具表面处理喷砂或化学蚀纹可以去除模具表面光泽，形成均匀的粗糙微观结构。复制到塑件表面即形成亚光或咬花面，同时还能掩盖成型时产生的微小熔接痕和银丝纹。20.在DFM（面向制造的设计）评审中，工业设计师需评估产品的可成型性。对于注塑件，壁厚设计原则首先应遵循（）。A.尽量均匀B.越厚越好C.越薄越好D.呈阶梯状变化【答案】A【解析】均匀的壁厚是注塑件设计的基本原则，能保证熔体流动平稳，冷却收缩均匀，有效避免翘曲、变形、内应力集中及表面缩水等缺陷。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）21.影响塑料注塑成型收缩率的主要因素包括（）。A.塑料树脂的分子结构及结晶度B.注塑成型工艺参数（温度、压力、时间）C.制品的结构形状与壁厚D.模具的浇口形式与冷却系统设计【答案】A,B,C,D【解析】收缩率受多方面综合影响。结晶型材料比非结晶型收缩大；提高保压压力、降低模温可减小收缩；壁厚越厚收缩越大；浇口尺寸和位置影响保压效果，冷却速率影响结晶度。22.在模具设计中，以下属于点浇口优点的有（）。A.模具结构简单，制造成本低B.浇口痕迹小，不影响产品外观C.可实现多腔模具的流程平衡D.适用于三板模具，自动断胶【答案】B,C,D【解析】点浇口痕迹小，位置选择灵活，易于实现多型腔的流程平衡，且在三板模中可自动拉断浇注系统。但其缺点是模具结构复杂（需双分型面）、加工精度高、成本高、流道凝料多。23.下列产品设计中，适合采用侧向抽芯机构的有（）。A.产品侧面的通孔B.产品外侧壁的凹槽C.产品外圆柱面上的凸起文字D.产品内侧壁的倒扣结构【答案】A,B【解析】外侧的孔、凹槽、凸台等无法直接脱模，需采用侧向抽芯（滑块）。内侧倒扣通常采用斜顶机构抽芯。外侧凸起的文字若无拔模斜度需滑块，但通常文字深度浅且有斜度可直接脱模。故AB最准确。24.在注塑模具的温控系统设计中，提高模具冷却效率的常用措施有（）。A.采用隔水片或水塔将水路引至深腔型芯B.采用随形水路，使水路形状贴合型腔表面轮廓C.增加进出水温差至C以上D.在模具材料中加入铍铜镶件以传热【答案】A,B,D【解析】进出水温差一般要求控制在C∼25.在工业设计中，为改善塑件的翘曲变形，设计师可从产品结构上采取的措施包括（）。A.增设加强筋以提高结构刚性B.避免壁厚突变，转角处采用大圆角过渡C.将非对称结构设计为对称结构D.尽量选用结晶型且玻璃化温度高的材料【答案】A,B,C【解析】加强筋增加刚性抵抗变形；壁厚均匀和圆角减少应力集中；对称结构使收缩内应力相互抵消。结晶型材料通常各向异性明显，收缩率大，反而更容易翘曲，故D错误。26.设计冲压模具的排样图时，需要重点考虑的经济和技术因素有（）。A.材料利用率最高B.模具结构设计的可行性与冲压工序安排C.步距精度和冲裁压力中心的对中D.被冲压材料的厚度、硬度及表面光洁度要求【答案】A,B,C,D【解析】冲压排样设计直接决定材料成本、模具寿命和产品质量。高利用率降本；工序安排影响模具复杂度；压力中心对中防止模具偏载啃刃口；材料特性决定搭边值及间隙。27.模具制造中，电火花加工（EDM）常用于成型复杂的型腔，其优点包括（）。A.可加工高硬度、高强度的模具钢B.加工表面无宏观切削力，无机械应力变形C.加工速度快，适用于大批量粗加工D.表面粗糙度可极低，形成强化层【答案】A,B【解析】电火花是利用放电热熔化金属，不受材料硬度限制，且无宏观切削力。但加工速度慢，不适合大批量粗加工。其表面易产生变质层（白亮层）甚至微裂纹，并非表面强化。28.在工业设计中，嵌件注塑时为保证嵌件在模具中的可靠定位和防止溢料，设计要求包括（）。A.嵌件在模具中的配合部分应保证精密的尺寸公差B.嵌件表面应有环状凹槽防止被注塑压力冲出移位C.嵌件材料的热膨胀系数应与塑料相近D.嵌件周边的塑料壁厚应足够大，防止开裂【答案】A,B,D【解析】嵌件需高精度定位，并设置防拉脱结构（如凹槽）。嵌件周边塑料由于冷却收缩会产生应力，需有足够厚度防裂。嵌件材料通常为金属，热膨胀系数小于塑料，这是客观物理特性，无法强求相近，故C不切实际。29.透明塑料（如PC、PMMA）注塑模具设计，其特殊的工艺要求包括（）。A.模具钢材需具备极高的抛光性能B.必须设计良好的排气系统，避免烧焦和滞留气体产生的银丝C.流道设计应尽量短粗，避免产生过大阻力D.绝对不能使用脱模剂，以免影响透明度【答案】A,B,C,D【解析】透明件对模具表面要求极高（需超镜面）；排气不良极易在透光下暴露缺陷；PC及PMMA流动性差，流道需大且短减少阻力；脱模剂会附着在透明表面导致发雾，严禁使用。30.设计一款带有高光镜面外观的家电外壳模具时，若采用免喷涂高光材料注塑，合理的模具温控系统配置为（）。A.模具内部接入急冷急热系统（如蒸汽或过热水）B.模温控制系统要求升温及降温速率极快C.模具型腔表面需做耐腐蚀涂层处理D.采用常温普通水路循环即可满足要求【答案】A,B,C【解析】免喷涂高光注塑需采用急冷急热技术（RHCM），充模时高温模壁消除熔接痕和流痕，随后急冷定型。需耐腐蚀处理防止高温水/蒸汽及塑料挥发物腐蚀模具。普通常温水路无法达到这种温度跃变要求。三、填空题（共10题，每题2分）31.在注塑模具设计中，主流道小端直径应略大于注塑机喷嘴孔直径，通常大0.5∼1mm，且主流道入口处的______呈半球形，半径比喷嘴球面半径大【答案】凹球面32.注塑模具中，用于引导动模和定模在闭合时准确对中的零件称为______。【答案】导柱与导套33.对于斜导柱安装在定模、滑块安装在动模的侧向抽芯机构，为了保证合模时斜导柱能顺利插入滑块斜孔，滑块的驱动端部通常设计成______形状。【答案】半球形或具有较大导入斜角34.影响冲裁件尺寸精度的因素很多，其中主要因素有______、冲裁模的制造精度、冲裁间隙及冲裁件本身的形状和尺寸。【答案】材料的力学性能35.塑料制件的脱模斜度与塑料的收缩率有关，通常收缩率大的塑料应取______的脱模斜度；而收缩率小的塑料取较小的脱模斜度。【答案】较大36.模具零件中，对于深孔、盲孔及细长轴类零件的淬火处理，由于其极易产生热应力和组织应力从而导致变形或开裂，常采用的淬火冷却介质为______，或者采用分级淬火、等温淬火等工艺。【答案】油37.在装配工业设计注塑模具时，为保证各模板之间孔系的同心度和垂直度，通常采用______加工法，即把多块相关模板用螺钉紧固后，在坐标镗床或加工中心上一次性镗削加工完成。【答案】合镗（或配钻、一体加工）38.标准模架中，为了将塑件从模具型腔中推出，顶针板系统必须具备良好的复位机制，除了依靠复位杆外，还常配备______弹簧起预复位作用。【答案】回程（或复位）39.工业设计模具CNC加工中，对深陡型腔的粗加工常采用插铣法，其主要优点是______和散热条件好。【答案】刚性好40.模具表面处理中的TD处理（热扩散法）主要是在模具表面形成一层致密的碳化钒层，其主要目的是大幅度提高模具表面的______和抗粘附性能。【答案】耐磨性四、简答题（共5题，每题6分）41.在工业产品注塑成型中，熔接痕是常见的缺陷。请简述熔接痕的形成机理，并从模具设计角度提出三种改善或消除熔接痕的对策。【答案要点】形成机理：熔体在充模过程中，遇到多股熔体汇合（如绕过型芯后汇合）或料流前锋温度下降时，熔体不能完全融合，在交汇处形成线状痕迹或微裂纹。改善对策（模具设计角度）：（1）优化浇口系统设计：增加浇口数量或调整浇口位置，缩短熔体流程，避免熔体前沿过早冷却。（2）增设冷料井：在熔体汇合处或流道末端设置冷料井，收集冷料，防止冷料进入型腔加剧熔接不良。（3）改善排气系统：在熔接处增设排气槽，排除阻碍熔体汇合的气体和挥发物。（4）调整模具温度控制系统：局部提高熔接部位模温，增强熔体流动性，促进分子链缠结融合。42.简述两板模具与三板模具在结构及工作原理上的主要区别，并说明各自适用的工业设计场景。【答案要点】（1）结构区别：两板模具：只有一个主分型面，流道和产品在同一分型面上脱出。三板模具：具有两个或以上分型面，增加了脱料板分型面，流道凝料与产品可分别从不同分型面脱出。（2）工作原理区别：两板模具开模时，动定模打开，顶针直接将产品和流道顶落。三板模具开模时，需先打开流道推板，拉断点浇口，使流道凝料先自动落下；然后再打开主分型面，顶出产品。（3）适用场景：两板模具：结构简单、成本低、寿命长，适用于允许浇口痕迹较大的大件产品，以及侧浇口或直接进胶产品。三板模具：允许采用点浇口进胶，浇口可设置在产品任意表面，且脱模时不留粗大流道残根，广泛应用于外观要求高、需多点进胶的中小型精密工业设计产品。43.DFM（面向制造的设计）是工业设计师与模具工程师协同的核心环节。请列举注塑件DFM评审中通常必须评估的五个关键要素。【答案要点】（1）拔模角审查：确认所有特征面是否具备足够的脱模斜度，拔模方向是否合理。（2）壁厚审查：检查壁厚是否均匀，有无过厚导致缩水或过薄导致缺胶，以及连接处的过渡设计。（3）分型线及外观评审：确定分模线的位置，评估分模线对外观是否产生不良影响及飞边产生的风险。（4）浇口及流道系统：评估进胶点位置对产品外观、强度及熔接线位置的影响。（5）顶出系统设计：确认顶出位置分布是否均匀，顶出痕迹对产品的影响。（6）倒扣与侧抽芯：评估产品倒扣区域的结构，确认是否必须做滑块或斜顶，能否简化结构。（7）圆角及尖角审查：检查是否有未倒圆角的尖角，以避免应力集中。44.在冲压模具设计中，合理确定冲裁间隙至关重要。请分析间隙过大和间隙过小分别对冲压件质量和模具寿命造成的影响。【答案要点】（1）间隙过大：对质量：断面光亮带变窄，断裂带增宽，毛刺变大且变厚，冲裁件易产生翘曲变形，尺寸精度下降。对模具：冲裁力有所降低，模具磨损减缓，寿命相对提高；但若间隙过大，会导致冲裁件尺寸误差超标，且模具易出现啃模现象。（2）间隙过小：对质量：断面会出现二次光亮带，毛刺虽小但断面质量不均，冲裁件尺寸精度较高。对模具：冲裁力增大，摩擦加剧，模具刃口磨损严重，极易导致刃口崩裂，大大缩短模具寿命。同时由于材料挤压严重，冲裁力骤增，可能出现卡料。45.热流道模具在现代工业设计中应用广泛。请简述热流道模具的优缺点。【答案要点】优点：（1）无废料（流道凝料）：节约材料，降低成本，无需破碎回收。（2）缩短成型周期：因没有流道冷却时间的限制，产品成型周期缩短，生产效率高。（3）改善产品质量：熔体在热流道内保持熔融状态，压力损失小，保压效果好，产品内应力低，表面质量好。（4）利于自动化生产：无需脱流道系统，开模行程缩短，易于实现全自动化生产。缺点：（1）模具成本高：需要加装热流道板、加热器、热嘴等昂贵组件，模具结构复杂。（2）维护难度大：加热和温控系统故障率高，维修复杂，且更换零件不便。（3）对材料敏感：对热敏性塑料（如PVC）或容易产生分解物的材料适应性较差，易引起塑料降解。五、计算题（共2题，每题10分）46.某工业产品外壳设计有一圆柱孔，孔的内径设计尺寸为D=40±【答案与解析】对于塑件上的孔，由于塑料冷却收缩后孔径变小，为了在成型后保证孔径达到设计尺寸，模具型芯的径向基本尺寸应大于塑件孔的公称尺寸D。其尺寸计算公式为：=其中：D为塑件孔的公称尺寸，D=S为塑件平均成型收缩率，S=Δ为塑件孔的公差值，Δ=x为修正系数，一般取0.5∼0.75之间（此处取中值为模具制造公差（通常取塑件公差的1/3题干要求忽略制造公差和磨损量，只计算基本尺寸：=代入数据计算：===即模具型芯的径向基本尺寸为40.3875mm。47.在一注塑模具侧向抽芯机构设计中，已知塑件侧面的倒扣深度（即所需抽芯距）为=6mm。斜导柱的倾斜角α设定为。为了保证滑块能完全脱离倒扣，并考虑安全余量，设定安全抽芯距离S=+2mm。斜导柱工作长度即有效抽芯长度为。请计算斜导柱的有效工作长度，以及开模方向上所需的最小行程H【答案与解析】根据斜导柱抽芯机构的几何关系，斜导柱的有效工作长度和垂直开模行程计算如下：（1）计算实际所需安全抽芯距离S：S（2）计算斜导柱有效工作长度：斜导柱的有效工作长度是指斜导柱在抽芯方向上与滑块发生相对滑动的那段实际长度。根据直角三角形边角关系：=代入数据：=已知si=（3）计算开模方向上的最小行程H：垂直开模行程是滑块完成抽芯距离时，模具动模在开模方向上移动的距离。根据直角三角形边角关系：H代入数据：H已知taH（注：也可以通过关系H=·c即斜导柱有效工作长度约为23.39mm，所需最小垂直开模行程约为21.98mm。六、综合分析题（共1题，每题15分）48.某工业设计师设计了一款便携式智能吸尘器外壳，产品外观要求高光洁度，表面不可有明显的顶出痕迹和熔接痕。产品主体壁厚2.5mm，内部装有电机及电池组，因此在内部设计了多个深度为30mm的安装柱（孔深30mm）。塑件外轮廓150×（1）针对该产品高光及不可见顶针痕的要求，模具的浇口系统与脱模系统应如何设计？（2）内部30mm深度的细长安装柱，在注塑成型时极易出现什么缺陷？模具设计上应如何解决？（3）PC+ABS材料流动性相对较差，若试模时发现外壳表面存在大面积流痕和困气导致的烧焦，请从模具结构设计角度提出具体的修改方案。【答案与解析】（1）浇口系统与脱模系统设计：针对高光和不可见顶针痕的要求：浇口系统设计：由于表面要求高光，不能在产品可见外表面设置侧浇口或大点浇口，应采用潜伏式浇口或牛角浇口，从产品内部的非外观面进胶，实现自动断胶且外观无痕迹。考虑到流程较长且PC+ABS流动