2026年模具设计与制造技术练习题(含答案)

2026年模具设计与制造技术练习题(含答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列热作模具钢中，最适合用于铝合金压铸模的是（）A.T10AB.Cr12MoVC.H13D.45钢答案：C（H13（4Cr5MoSiV1）是典型热作模具钢，具有良好的热强性和抗热疲劳性，适合高温环境下的压铸模）2.注塑模设计中，主流道小端直径应比注射机喷嘴直径（）A.小0.5-1mmB.大0.5-1mmC.相等D.大2-3mm答案：B（主流道小端需略大于喷嘴直径，避免熔体滞留导致堵塞）3.冷冲模中，凸凹模间隙过小会导致（）A.制件毛刺增大B.模具磨损加剧C.材料利用率降低D.卸料力减小答案：B（间隙过小会使刃口承受更大挤压应力，加速磨损）4.下列不属于模具快速成型技术的是（）A.3D打印砂型模具B.电铸成型C.冷挤压成型D.数控铣削答案：D（数控铣削属于传统切削加工，非快速成型）5.塑料模具中，对于透明制品（如亚克力），浇口应避免设置在（）A.制品边缘B.制品厚壁处C.制品外观面D.制品加强筋位置答案：C（外观面浇口易产生熔接痕或应力斑，影响透明度）6.模具热处理工艺中，为减少淬火变形，通常采用（）A.高温快速加热B.阶梯式预热C.盐水淬火D.空冷代替油冷答案：B（阶梯预热可减少内外温差，降低热应力变形）7.冲压模中，导柱导套配合精度一般选用（）A.H7/g6B.H9/d9C.H7/h6D.H11/c11答案：A（导柱导套需精密导向，常用H7/g6间隙配合）8.注射模冷却系统设计时，冷却水孔与型腔壁的距离应（）A.小于10mmB.等于制品壁厚C.大于2倍孔径D.任意设置答案：C（距离过近易导致型腔表面温度不均，通常取1-2倍孔径）9.冷挤压模具中，凸模工作部分的表面粗糙度应控制在（）A.Ra1.6-3.2μmB.Ra0.8-1.6μmC.Ra0.2-0.4μmD.Ra3.2-6.3μm答案：C（高表面质量可减少挤压时的摩擦阻力，避免粘模）10.下列模具材料中，最适合制造高精度、长寿命塑料模的是（）A.P20B.718HC.2311D.40Cr答案：B（718H是预硬型塑料模具钢，硬度均匀（30-35HRC），加工性能好，适合高精度模具）11.压铸模中，为避免铝液飞溅，内浇口速度一般控制在（）A.1-5m/sB.10-20m/sC.30-50m/sD.60-80m/s答案：B（过高速度易导致飞溅和模具冲蚀，铝合金压铸通常10-20m/s）12.模具CAD/CAM中，下列软件更适合塑料模分型面设计的是（）A.AutoCADB.SolidWorksC.MoldflowD.UGNX答案：D（UGNX具备专业模具设计模块，支持复杂分型面自动提供）13.冲裁模试模时，制件尺寸偏大，可能的原因是（）A.凸模尺寸偏小B.凹模尺寸偏大C.间隙过大D.间隙过小答案：C（间隙过大时，材料受拉变形严重，回弹后制件尺寸大于凹模尺寸）14.模具表面处理技术中，TD处理（热扩散法碳化物覆层）主要提高（）A.耐腐蚀性B.耐磨性C.导热性D.韧性答案：B（TD处理可在表面形成VC、Cr7C3等碳化物层，硬度达2500-3500HV，显著提升耐磨性）15.对于薄壁塑料件（壁厚≤1mm），注射模浇注系统应优先采用（）A.侧浇口B.点浇口C.扇形浇口D.潜伏式浇口答案：B（点浇口截面小，剪切速率高，利于薄壁充填，且易自动切断）二、填空题（每题2分，共20分）1.模具失效的主要形式包括______、______和______。答案：磨损失效、断裂失效、塑性变形失效2.注塑模冷却时间的计算公式为t_c=（δ²）/（4α），其中δ代表______，α代表______。答案：制品壁厚；塑料的热扩散率3.冷冲模凸凹模间隙的确定原则是：对于落料件，以______为基准配作凸模；对于冲孔件，以______为基准配作凹模。答案：凹模；凸模4.压铸模中，排气槽的深度一般控制在______（铝合金）和______（锌合金）。答案：0.1-0.2mm；0.05-0.1mm5.模具加工中，电火花线切割的电极丝材料通常为______或______。答案：钼丝；黄铜丝6.塑料模分型面选择时，应尽量使制品留在______（动模/定模）一侧，以便于______。答案：动模；顶出7.冲压连续模中，导正销的直径应比预冲孔直径______（大/小）______mm。答案：小；0.02-0.058.模具热处理后，为消除内应力并稳定尺寸，需进行______处理，其温度一般低于______℃。答案：回火；5009.注射模中，为防止熔体在流道内冻结，热流道系统的加热方式主要有______和______。答案：内热式；外热式10.冷挤压模具设计时，需考虑材料的______（如变形抗力、加工硬化率）和______（如模具强度、导向精度）。答案：塑性变形特性；模具承载能力三、判断题（每题1分，共10分。正确打√，错误打×）1.热作模具钢的主要性能要求是高硬度和耐磨性，热强性其次。（）答案：×（热作模具需承受周期性热应力，热强性和抗热疲劳性更关键）2.注塑模中，浇口位置应尽量远离制品薄弱部位（如孔、凸台）。（）答案：√（避免熔体冲击导致薄弱处变形或破裂）3.冷冲模中，凸模硬度必须高于凹模硬度。（）答案：×（通常凹模承受更大挤压应力，硬度应略高于凸模（2-3HRC））4.模具3D打印（增材制造）仅适用于试制，无法用于批量生产模具。（）答案：×（金属3D打印（如SLM）已可制造高强度模具，如随形冷却注塑模）5.压铸模中，开设溢流槽的主要目的是排除气体，无需考虑储存冷料。（）答案：×（溢流槽同时用于储存冷料和排除气体，改善熔体充填质量）6.塑料模收缩率的选择仅与塑料种类有关，与模具结构无关。（）答案：×（模具冷却均匀性、浇口位置等会影响实际收缩率）7.电火花加工（EDM）适合加工高硬度、复杂形状的模具零件，如淬硬钢的深窄槽。（）答案：√（EDM无切削力，可加工传统刀具无法到达的部位）8.冲压模闭合高度应大于压力机的最小闭合高度，小于最大闭合高度。（）答案：√（确保模具能正确安装在压力机上）9.模具表面抛光的目的仅为提高制品表面质量，与模具寿命无关。（）答案：×（抛光可降低表面粗糙度，减少摩擦和粘模，延长模具寿命）10.注射模中，推杆顶出机构的推杆应尽量设置在制品壁厚处，避免顶白。（）答案：√（壁厚处强度高，顶出时不易产生应力集中导致发白）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述注射模分流道设计的主要原则。答案：①截面形状选择：常用梯形、圆形（热量损失小）、U形，优先圆形；②长度优化：尽量短，减少压力和热量损失；③对称性设计：多型腔模具分流道应平衡，确保各型腔充填一致；④表面粗糙度：Ra0.8-1.6μm，减少流动阻力；⑤脱模斜度：沿熔体流动方向设1-3°斜度，便于凝料脱出。2.冷冲模凸凹模间隙的大小对冲压件质量和模具寿命有何影响？答案：①间隙过小：制件毛刺小但塌角小，刃口易磨损（挤压应力大），模具寿命低；②间隙过大：制件毛刺大、翘曲，断面粗糙（拉裂带宽），但模具磨损减缓（剪切力小）；③合理间隙：制件断面质量好（塌角、剪切带、断裂带比例协调），毛刺小，模具寿命较长（刃口受力合理）。3.模具失效分析的基本步骤有哪些？答案：①观察失效现象：记录断裂位置、磨损区域、变形形态；②材料检测：分析化学成分、硬度、显微组织（是否存在偏析、脱碳）；③受力分析：模拟模具工作时的应力分布（如冲压模的冲击载荷、注塑模的型腔压力）；④工艺追溯：检查热处理工艺（是否欠热、过烧）、加工精度（如线切割表面微裂纹）、使用条件（如冷却是否及时）；⑤结论总结：确定失效主因（如材料缺陷、设计不合理、操作不当）。4.简述塑料模随形冷却系统的设计优势及关键技术。答案：优势：①冷却均匀性好，减少制品翘曲变形；②缩短冷却时间（冷却通道贴近型腔），提高生产效率；③改善制品表面质量（避免局部过热导致的缩痕）。关键技术：①3D建模：利用CAD软件（如Moldex3D）模拟冷却效果，优化通道形状；②增材制造：通过SLM技术加工复杂随形水路（传统加工无法实现）；③通道直径控制：一般4-8mm，避免过细导致堵塞；④密封设计：多段式水路需确保连接密封性，防止漏水。5.冲压连续模中，如何防止条料送进时的偏移？答案：①导料装置：使用导料板或导料销，导料板与条料间隙控制在0.1-0.3mm；②定距装置：采用侧刃定距（切除条料边部定距）或导正销定距（导正销插入预冲孔）；③压料装置：设置压料板或弹簧压料块，防止条料送进时上翘；④精度控制：导料板、凹模刃口、导正销的位置精度需达IT7级，减少累积误差；⑤送料设备：采用高精度伺服送料机（送料精度±0.05mm），替代机械送料。五、综合题（每题10分，共20分）1.设计一副汽车塑料饰板（尺寸300mm×200mm×3mm，材料ABS）的注塑模，需重点考虑哪些结构设计？请简要说明。答案：①分型面选择：优先沿制品最大轮廓线（外观面无飞边），若制品有侧凹，需设计斜顶或滑块抽芯；②浇注系统：采用侧浇口（位于非外观面边缘）或点浇口（自动切断凝料），分流道平衡布置（多型腔时）；③冷却系统：设计随形冷却水路（通过3D打印加工），冷却水孔直径6-8mm，间距1.5-2倍孔径，确保均匀冷却（ABS收缩率0.5-0.7%）；④顶出机构：采用推板顶出（避免推杆痕迹）或多推杆顶出（分布在加强筋或非外观面），顶出力计算（F=A×p，A为制品投影面积，p=3-5MPa）；⑤模具材料：动定模采用718H（预硬钢，硬度32-36HRC），滑块用2316（耐蚀性好），顶杆用SKD61（淬火后50-52HRC）；⑥排气系统：在分型面开设排气槽（深度0.02-0.05mm），或在型芯末端设置排气塞，防止困气导致烧焦。2.某企业生产的冲压连续模在使用中出现送料误差（±0.2mm），导致制件尺寸超差。请分析可能原因并提出解决措施。答案：可能原因：①导正销设计不合理：导正销直径与预冲孔间隙过大（>0.05mm），或导正销长度不足（未完全进入孔内）；②送料装置精度低：机械送料机的齿轮磨损，或伺服送料机参数设置错误（如步距计算偏差）；③条料定位不稳：导料板与条料间隙过大（>0.5mm），或压料力不足（条料送进时跳动）；④模具制造误差：凹模各工位的位置度超差（>0.03mm），导致累积误差；⑤材料因素：条料不平（波浪度>0.3mm/m）或宽度波动（>0