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）模具类考前模拟试题及答案

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）模具类考前模拟试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分。每题只有1个正确选项）1.在注塑成型工艺中，为了便于塑件脱模并防止表面拉伤，设计时必须考虑脱模斜度。一般情况下，未经表面咬花（晒纹）的ABS塑件最小脱模斜度通常设定为（）。A.0.5°~1°B.1°~2°C.3°~5°D.5°~8°2.模具冷却系统的设计直接关系到成型周期和塑件质量。若冷却水路距离塑件表面过近，可能导致塑件局部冷却过快而产生内应力；若过远则冷却效率低下。通常，冷却水孔中心线与型腔壁面之间的合理距离为（）。A.1~2倍的孔径B.2~3倍的孔径C.3~4倍的孔径D.5倍以上的孔径3.在塑料模具设计中，浇口的位置和形式对塑件外观及力学性能影响显著。对于要求外观面无浇口痕迹且需多点进胶的大型平板类塑件，最适宜采用的浇口形式是（）。A.直浇口B.侧浇口C.潜伏式浇口D.点浇口4.工业设计师在进行塑料件结构设计时，需遵循“壁厚均匀”原则。若因功能限制必须存在壁厚差异，不同壁厚之间的过渡应当采用（）。A.直角阶梯过渡B.锐角斜面过渡C.圆角平滑过渡D.任意过渡均可5.模具钢材的硬度与耐磨性直接影响模具寿命。对于需要高光泽度抛光且含有玻璃纤维（GF）增强材料的塑料模具，型腔材料通常首选（）。A.P20B.718HC.NAK80D.S1366.在压铸模具设计中，为了确保金属液能充满型腔且排气良好，通常需要设计溢流槽。溢流槽的主要作用不包括（）。A.排出型腔内的冷金属和气体B.改善模具热平衡C.储存夹杂物以减少塑件内部气孔D.作为推出塑件的受力点7.冲压工艺中，材料的利用率是降低成本的关键。对于大批量生产的外壳钣金件，排样设计时应优先考虑（）以获得最高的材料利用率。A.单排B.双排C.对排D.交叉排样8.塑件中经常设计加强筋以增加结构强度而不增加整体壁厚。为了防止加强筋根部产生缩水凹陷，加强筋的厚度一般不应超过相连主壁厚的（）。A.30%B.50%~60%C.80%D.100%9.注塑模具的顶出机构设计中，顶针的布置应尽量均匀以防止塑件顶出时受力不均而变形或顶白。顶针应优先布置在（）。A.塑件的最薄处B.塑件的平滑大平面处C.靠近脱模力最大的部位及加强筋、凸台等结构处D.浇口附近10.在评估注塑成型中的脱模力时，以下因素中与脱模力大小无直接关联的是（）。A.塑件的包紧力B.型芯的表面粗糙度C.注塑机的最大锁模力D.塑料的收缩率11.设计金属冲压件的弯曲结构时，为防止材料在弯曲处开裂，弯曲件的直边最小高度通常应满足h≥（），其中R为弯曲内半径，tA.RB.2C.2D.R12.工业设计中的面向制造的设计（DFM）要求。在设计塑料件上的孔特征时，如果孔与孔之间距离过近，可能导致注塑时熔体冲破或型腔变形。一般要求孔间距及孔边距不小于孔径的（）。A.0.5倍B.1倍C.2倍D.3倍13.对于具有内螺纹的塑料件，如果生产批量较小，且模具结构要求简化，通常采用的螺纹脱模方式是（）。A.旋转型芯强制脱模B.齿轮齿条脱螺纹机构C.采用斜滑块侧向抽芯D.强制脱模（利用塑料弹性）14.在模具CNC加工中，经常使用“电火花加工”（EDM）工艺。以下最适合采用电火花加工的特征是（）。A.浅平面的快速粗加工B.外部直角轮廓的切割C.深槽、窄缝及复杂三维立体曲面清角D.大面积的高光泽抛光面15.关于模具制造公差与塑件尺寸公差的关系，下列说法正确的是（）。A.模具公差应等于塑件公差B.模具公差通常取塑件公差的1/3至1/4C.模具公差应大于塑件公差以便于加工D.模具公差与塑件公差无直接数学关系二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题有2个或2个以上正确选项，少选得1分，多选或错选不得分）1.注塑成型过程中，塑件出现严重的翘曲变形，可能的原因包括（）。A.模具冷却系统设计不合理，温差过大B.塑件壁厚严重不均匀C.浇口位置不当，导致分子取向差异大D.注射压力过低及保压时间不足2.在设计双色注塑模具时，需要重点考虑的技术要素有（）。A.两次注塑的熔接痕位置及结合强度B.硬胶与软胶的材质相容性C.模具的旋转机构精度与定位精度D.两种塑料的成型收缩率差异匹配3.工业设计师在进行钣金件设计时，合理的翻孔设计能够加强刚度并提供螺纹连接。关于翻孔结构，下列描述正确的有（）。A.翻孔底部的圆角半径应大于材料厚度B.翻孔高度受到材料延伸率的限制C.翻孔后可以直接进行攻丝，无需额外螺母D.翻孔的预冲孔直径不影响最终成型质量4.在塑料模具的浇注系统设计中，冷料穴的作用十分重要。其主要功能包括（）。A.储存注射初始阶段的冷料头B.防止冷料进入型腔造成冷疤或熔接不牢C.增加注射压力传递D.在开模时协助拉出主流道凝料5.模具表面处理技术能大幅提高模具寿命和塑件表面质量。属于表面硬化处理技术的有（）。A.氮化处理（如气体渗氮）B.镀硬铬C.镜面抛光D.PVD物理气相沉积（如TiN涂层）6.设计压铸模具的抽芯机构时，必须计算的参数包括（）。A.抽芯距B.抽拔力C.斜导柱的倾斜角D.机床的空载功率7.在进行塑料件的卡扣设计时，影响卡扣装配性能和疲劳寿命的参数有（）。A.卡扣的悬臂梁长度B.卡扣根部的厚度及过渡圆角C.卡扣材料的弹性模量及屈服强度D.装配时的引导角大小8.注塑模具在试模阶段常出现“飞边”缺陷，其模具方面的原因可能有（）。A.模具分型面贴合不严，存在间隙B.模具锁模力不足或机床锁模力不足C.型腔排气不良导致憋气撑开模具D.塑料颗粒干燥不充分9.在工业设计的图纸标注中，属于形位公差且常用于控制模具配合精度的有（）。A.平面度B.表面粗糙度C.垂直度D.同轴度10.关于塑料成型中的收缩率，下列论述正确的有（）。A.结晶型塑料的收缩率通常大于无定形塑料B.塑料件壁厚越厚，其冷却越慢，收缩率往往越大C.模具温度越高，塑料件的成型收缩率越小D.玻璃纤维增强塑料（如PA+GF）的收缩率具有方向性三、填空题（共10题，每题1.5分，共15分）1.模具分型面选择的总体原则是：应尽量选在塑件的最大_______处，且有利于塑件的_______，以保证塑件的外观质量。2.在注塑成型中，模具温度的设定对塑件质量影响重大。一般而言，提高模具温度可以减小塑件的_______，降低内应力，但会延长成型周期。3.根据塑料的物理化学性质，可将塑料分为_______塑料和_______塑料两大类，其中前者在冷却过程中分子链发生有序排列。4.模具设计中，为了将型腔内的空气排出，通常在分型面或型芯上开设_______，其深度一般不超过塑料的_______值，以防产生飞边。5.在钣金件设计中，避免材料撕裂是基本原则。对于局部拉伸较深的特征，通常需要设计_______孔或工艺切口。6.对于金属压铸工艺，由于金属液流速极高，极易在型腔内产生_______现象包裹空气，因此压铸件内部通常难以避免微观气孔，一般不推荐进行_______处理。7.CNC数控加工中，如果刀具的切削速度过快或进给量过大，极易在模具型腔表面留下明显的_______纹路，增加后续抛光的工作量。8.塑件表面的咬花（晒纹）工艺不仅为了美观，还能掩盖轻微的_______，并增加表面摩擦力。但咬花会显著增加塑件的_______，脱模斜度必须相应加大。9.工业设计中，进行模具拔模分析时，通常使用颜色梯度区分_______面、_______面和阻碍面。10.在注塑模具的标准件系统中，导柱与导套的配合不仅起到合模时的定位和导向作用，还能在一定程度上保护脆弱的_______，避免在闭模时发生碰撞受损。四、术语解释（共5题，每题4分，共20分）1.分型面2.熔接痕3.抽芯距4.脱模斜度5.模流分析五、简答题（共4题，每题6分，共24分）1.简述塑料件壁厚设计的基本原则，并说明壁厚不均匀会导致哪些成型缺陷。2.简述模具冷却系统设计的注意事项及优化策略。3.比较说明“冷流道模具”与“热流道模具”的优缺点及应用场景。4.简述工业设计师在进行面向制造的设计（DFM）时，针对“模具结构可制造性”应做哪些主要的检查与优化？六、计算题（共2题，每题10分，共20分。需写出计算公式及过程）1.某工业设计师在设计一款聚碳酸酯（PC）材质的矩形塑件。塑件图纸标注外形基本尺寸为=200mm，注塑模具型腔尺寸的计算需考虑材料收缩率。已知该PC塑料的平均成型收缩率S=0.6。模具制造公差取塑件公差的1/4，塑件的尺寸公差为Δ要求：计算模具型腔的制造基本尺寸及其制造公差。（假设收缩对公差的影响按线性比例计算，且计算公式采用平均尺寸法：=[+·2.设计某带侧向凸起特征的塑料件，需要采用斜导柱侧向抽芯机构。已知侧向型芯的抽拔距为=30mm，开模后斜导柱需完全脱离滑块的最小安全开模行程余量为5mm。选定斜导柱的倾斜角α=。为保证顺利抽芯，计算斜导柱的工作长度L及所需的最小开模行程H。（注：si七、综合案例分析与设计题（共1题，共16分）案例背景：某消费电子公司计划开发一款智能家庭网关外壳。工业设计初版方案如下：1.外形为超薄长方形体，整体外形尺寸为200mm×2.整体外壳采用阻燃ABS材质。3.顶面设计为大面积的纯平无缝外观面，且要求表面达到“镜面高光”效果。4.内部一侧设计了密集的立柱（高12mm，直径3mm）用于支撑散热板，且这些立柱距离外壳侧壁仅2mm。5.底部采用中心点浇口进胶。6.紧固螺柱的孔采用盲孔，深度10mm，公差要求±0.05mm问题：作为一名具备深厚模具综合知识的工业设计师，请从可制造性设计（DFM）的角度，指出上述设计方案中存在的4处严重缺陷，并分别给出优化改进方案。【参考答案及解析】一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.【答案】B【解析】未经表面咬光的ABS塑件，考虑到注塑冷却后的收缩包紧力，通常最小脱模斜度建议在1°~2°之间。若表面有咬花，则需根据咬花粗糙度增加斜度，通常每增加0.01mm深度的咬花，拔模角需增加1°左右。2.【答案】B【解析】冷却水孔距离型腔表面过近会导致局部冷却过快，产生翘曲或内应力；过远则热阻增大，冷却效率低。通常水孔中心线距型腔壁的距离控制在2~3倍水孔直径最为合理。3.【答案】D【解析】点浇口由于截面积小，进胶后凝料少，脱落后在塑件表面留下的痕迹极小，适合多点进胶以改善大型平板件的翘曲和外观。直浇口痕迹大；侧浇口在分型面上留下明显痕迹；潜伏式浇口虽能自动断开，但多用于二板模侧进胶，不如点浇口适合高外观要求的平板件多点进胶。4.【答案】C【解析】为避免因壁厚突变导致的应力集中和熔体流动时的湍流、缩水等缺陷，不同壁厚之间的过渡必须采用圆角平滑过渡，且过渡区长度一般不小于壁厚差的3倍。5.【答案】D【解析】含有玻璃纤维的塑料在注塑过程中会对模具型腔造成严重磨损。同时要求高光泽度抛光。S136属于耐蚀高抛光模具钢，淬火后硬度高且耐磨性极佳，最适合此工况。P20和718H通常用于普通塑料模具；NAK80具有优异的抛光性和耐磨性，但耐蚀性不及S136，在含GF的工况下耐磨性稍弱于高硬度的S136。6.【答案】D【解析】溢流槽主要用于排出冷金属、气体和改善热平衡，提升压铸件内部质量。压铸件的推出受力点通常设计在包紧力最大的型芯处或壁厚较厚的加强筋处，溢流槽处材料通常较薄且含有冷料，不能作为推出受力点。7.【答案】C【解析】单排和双排虽然简单，但材料利用率往往较低；对排和交叉排样通常能更好地利用板材的幅宽，特别是对于形状不规则的冲压件，合理对排能将废料降至最低。在实际操作中，需要计算排样利用率来最终确定。8.【答案】B【解析】当加强筋厚度超过主壁厚的50%~60%时，加强筋与主壁厚交接处的热节显著增加，局部冷却慢，表面极易产生缩水凹陷。因此设计规范通常限制加强筋厚度在主壁厚的50%左右。9.【答案】C【解析】顶针的布置应保证塑件顶出受力平衡。应布置在脱模力最大的部位（如型芯边缘、深骨底部）及结构较强处（如加强筋、凸台的边缘），以防止顶白或顶裂。10.【答案】C【解析】脱模力的大小取决于塑件的包紧力、型芯的表面粗糙度、塑料的收缩率、脱模斜度及摩擦系数等。注塑机的最大锁模力是设备本身的性能参数，用于克服注射时型腔内熔体产生的胀模力，与模具脱模力的大小无直接计算关联。11.【答案】B【解析】在钣金弯曲工艺中，如果弯曲件的直边高度过小，弯曲过程中材料容易发生变形失稳或无法形成完整弯边。常规经验公式为最小直边高度h≥12.【答案】B【解析】塑件上相邻的孔在注塑时，由于型芯受到熔体的侧向压力，若孔间距或孔边距过小，容易导致型芯变形或熔体冲破。一般规定孔间距及孔边距不小于孔径的1倍，特殊受力情况需加大。13.【答案】C【解析】采用斜滑块侧向抽芯方式成型螺纹，适用于小批量生产，模具结构相对简单。强制脱模只适用于聚乙烯、聚丙烯等具有高弹性且螺纹较浅的塑料，对ABS等硬质塑料会导致卡扣拉断；旋转型芯和齿轮齿条机构复杂，成本高，适用于大批量生产。14.【答案】C【解析】电火花加工（EDM）是利用电火花放电产生的高温熔化金属，适合加工高硬度材料及形状极其复杂的深槽、窄缝和清角。由于存在变质层，不适合大面积的高光泽抛光面；外部直角轮廓适合线切割或铣削。15.【答案】B【解析】根据模具设计与制造规范，模具的制造公差通常取塑件尺寸公差的1/3至1/4，以留出足够的磨损量和公差余量，确保模具在寿命期内的尺寸稳定性。二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分）1.【答案】A,B,C,D【解析】翘曲变形的主要原因是塑件各部分冷却不均或分子取向导致的内应力不平衡。A和D直接影响温度梯度和保压补缩；B导致局部热节冷却不均；C导致纤维或分子链的各向异性收缩。四者均会导致翘曲。2.【答案】A,B,C,D【解析】双色注塑需考虑两次注射材料的结合强度（A、B），模具旋转带来的定位精度要求（C），以及两种材料在不同温度下成型收缩的匹配问题（D）。3.【答案】A,B,C【解析】翻孔设计时，预冲孔直径的大小直接决定了翻边高度和材料是否能顺利变形而不破裂（D错误）。A、B、C均为翻孔设计的正确工艺要求，翻孔内壁可直接攻丝形成薄板螺纹。4.【答案】A,B,D【解析】冷料穴的主要作用是储存喷嘴前端的冷料，防止其进入型腔堵塞流道或造成冷疤（A、B）。在卧式注塑机模具中，冷料穴常与拉料杆配合，开模时拉出主流道凝料（D）。C选项是主流道或分流道的作用，非冷料穴作用。5.【答案】A,B,D【解析】氮化处理、镀硬铬和PVD涂层均属于提高模具表面硬度和耐磨性的表面硬化处理技术。镜面抛光（C）改变的是表面粗糙度，不改变材料硬度。6.【答案】A,B,C【解析】抽芯机构设计需计算抽芯距（保证塑件侧孔/侧凹完全脱出）、抽拔力（决定斜导柱受力）、斜导柱倾角（影响开模力和抽芯行程的关系）。机床的空载功率与模具抽芯机构设计无直接关联（D错误）。7.【答案】A,B,C,D【解析】卡扣装配性能和疲劳寿命取决于其力学结构设计。悬臂梁长度、根部厚度及圆角影响装配时的弯曲应力和应力集中程度；材料的弹性模量和屈服强度决定了卡扣能否在弹性范围内变形；引导角大小决定了装配手感及卡扣是否容易滑入。8.【答案】A,B,C【解析】产生飞边的主要原因是分型面闭合不严（A）、锁模力不够（B）或型腔内气体排不出被压缩产生高压撑开模具（C）。D选项属于材料预处理范畴，主要导致塑件表面银丝或气泡，不直接导致飞边。9.【答案】A,C,D【解析】表面粗糙度属于微观几何形状误差，不属于形位公差范畴（B错误）。平面度、垂直度、同轴度均属于控制模具零件形位精度的形位公差。10.【答案】A,B,D【解析】C选项错误，模具温度越高，塑料熔体冷却越慢，大分子链有更充分的松弛时间，结晶度提高，导致成型收缩率反而增大。A、B、D均为塑料收缩率的正确变化规律。三、填空题（共10题，每题1.5分，共15分）1.【答案】轮廓；脱模（或取出）【解析】分型面设在最大轮廓处可保证开模时塑件留在动模侧，便于顶出，且不影响外观分型线。2.【答案】收缩率【解析】提高模具温度使熔体降温减慢，保压补缩更充分，且结晶型塑料结晶度增加，通常会增大收缩率，但能显著降低内应力。3.【答案】结晶型；无定形【解析】按照冷却时分子链是否发生有序排列，分为结晶型和无定形塑料。4.【答案】排气槽；溢边（或飞边）【解析】排气槽深度受到塑料熔体粘度的限制，超过允许值会导致熔体溢出形成飞边。5.【答案】工艺（或切口/切破）【解析】钣金拉伸时，若材料流动不足会导致撕裂。预先设置工艺孔可释放材料内应力，辅助材料变形。6.【答案】紊流（或卷气）；热处理【解析】压铸充型极快，金属液呈喷射状卷入空气，压铸件皮下存在气孔，若进行热处理，气体膨胀会导致铸件表面起泡。7.【答案】刀痕（或振纹）【解析】切削参数不合理导致机床或刀具振动，在型腔表面留下周期性纹路，严重影响后续抛光效率。8.【答案】缩水（或熔接痕、顶白等缺陷）；摩擦阻力（或包紧力）【解析】咬花不仅能遮盖外观缺陷，其粗糙的微观结构还会大大增加脱模时的摩擦阻力，必须加大脱模斜度。9.【答案】拔模；垂直（或侧面）【解析】拔模分析颜色通常标识沿开模方向可以顺利脱模的面、垂直于开模方向的面以及需要修改的阻碍面（倒扣面）。10.【答案】型腔或型芯（或成型零件）【解析】导柱导套先于成型零件接触闭合，保证动、定模在完全闭合前处于正确的相对位置，防止型芯型腔错位受损。四、术语解释（共5题，每题4分，共20分）1.【答案】分型面是指模具闭合时，动模和定模或者其他模具组件相接触的结合面。它是模具分型的基准面，不仅用于取出塑件和浇注系统凝料，还起到排气、控制飞边等作用。2.【答案】熔接痕是指在塑料注塑成型过程中，当两股或多股熔融塑料流在型腔内汇合时，由于流动前沿的熔体温度下降或前沿处夹杂空气、杂质未能完全融合，而在塑件表面或内部形成的线状接缝痕迹。3.【答案】抽芯距是指侧向抽芯机构在开模过程中，将侧型芯从塑件的侧凹或侧孔中完全抽出，使得塑件能够无阻碍地脱模所需的侧向移动距离。通常需在塑件侧凹最大深度的基础上增加2∼4.【答案】脱模斜度是指为了便于将塑件从模具型腔中取出或从型芯上脱下，在设计与塑件脱模方向平行的模具内壁或塑件外表面上设计的倾斜角度。其作用是减小脱模时的摩擦阻力，防止塑件表面拉伤或变形。5.【答案】模流分析是指利用计算机辅助工程（CAE）软件，模拟塑料熔体在模具型腔内的流动、保压、冷却及翘曲变形等物理过程的技术。通过该分析，设计师可以在模具制造前预测熔接痕、气穴、充填不满、翘曲等缺陷，从而优化模具结构和注塑工艺参数。五、简答题（共4题，每题6分，共24分）1.【答案】（1）基本原则：在满足塑件结构强度、刚度和装配功能的前提下，壁厚应尽可能减薄；整个塑件的壁厚应尽量保持均匀一致；不同壁厚之间应平滑过渡，避免截面突变。（3分）（2）导致的缺陷：若壁厚不均匀，会导致冷却速度不一致，薄壁处先冷却凝固，厚壁处后冷却收缩，从而产生内应力，引起塑件翘曲变形；厚壁处由于冷却慢，表面易产生缩水凹陷；此外，熔体在流经壁厚突变处时易产生湍流，导致塑件内部出现气泡或外观产生流痕。（3分）2.【答案】（1）注意事项：水路布置应尽量均匀，保证各部位冷却速率一致；水路应尽量靠近型腔壁面以提高冷却效率，但需保持足够的安全距离防止强度不足或漏水；应避免与模具推杆、镶件或其他孔发生干涉；进出口水流温差应控制在较小范围内。（3分）（2）优化策略：对于热量集中的区域（如浇口附近、厚壁处）可采用隔水板或水塔增加局部冷却；采用随形水路（ConformalCooling）技术贴合复杂型腔曲面；合理设计串联与并联水路，确保流量充足；对高光模具可采用高温水或油温机控制模温。（3分）3.【答案】（1）冷流道模具：优点是模具结构简单，成本低，易于维护和更换颜色；缺点是每次注塑都会产生流道废料，浪费材料，且需人工或机械手切除凝料，成型周期较长。适用于小批量生产、对材料颜色更换频繁的场合。（3分）（2）热流道模具：优点是无需脱出流道凝料，无废料损耗，成型周期短，生产效率高；由于压力传递好，可减少塑件翘曲和残余应力，适合大型塑件或一摸多腔生产；缺点是模具结构复杂，设计制造及维护成本高，对温控系统要求严格，换色困难。适用于大批量生产和高外观要求的塑件生产。（3分）4.【答案】（1）脱模斜度检查：检查所有沿开模方向的面是否具有足够的拔模斜度，是否考虑了表面纹理的深度对斜度的额外要求。（1.5分）（2）壁厚均匀性检查：检查是否存在局部壁厚过厚或过薄，尖角处是否增加了圆角以避免应力集中。（1.5分）（3）倒扣与侧向抽芯评估：检查是否存在无法直接脱模的倒扣结构，评估是否需要滑块或斜顶，并优化倒扣位置和结构以降低模具复杂度。（1.5分）（4）顶出系统空间检查：确保塑件顶出受力部位有足够的平面或加强筋用于布置顶针，防止顶白或变形；检查有无干涉顶针或冷却水路的空间冲突。（1.5分）六、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.【答案】已知：塑件基本尺寸=200mm，收缩