2026年模具设计与制造(中级)理论模拟考试题与参考答案

2026年模具设计与制造(中级)理论模拟考试题与参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某冲压模具需加工厚度为2.5mm的Q235钢板，其合理的冲裁间隙值（双边）应选择（）。A.0.15mmB.0.30mmC.0.50mmD.0.75mm2.注塑模中，为避免熔体充模时产生喷射流，主流道与分流道的衔接角度通常设计为（）。A.30°B.60°C.90°D.120°3.冷挤压模具中，凹模工作部分的圆角半径过大会导致（）。A.材料流动阻力增加B.挤压件表面划痕C.模具寿命降低D.脱模困难4.某压铸模需生产铝合金压铸件，其分型面设计时优先考虑的因素是（）。A.模具加工成本B.压铸件的收缩率C.压铸件的外观质量D.金属液的填充方向5.模具钢5CrNiMo经淬火+中温回火后，主要获得的组织是（）。A.马氏体B.回火索氏体C.回火托氏体D.回火屈氏体6.冲模中，导柱与导套的配合精度通常选用（）。A.H7/g6B.H7/h6C.H6/h5D.H8/f77.注塑模中，当制品收缩率波动较大时，应优先采用（）。A.固定式模架B.可换型腔模架C.多腔模结构D.热流道系统8.冷冲模刃口磨损后，冲裁件的毛刺高度会（）。A.减小B.增大C.不变D.先减小后增大9.压铸模中，排气槽的深度一般控制在（）。A.0.01-0.05mmB.0.1-0.3mmC.0.5-1.0mmD.1.0-2.0mm10.某塑料模需成型PC制品（收缩率0.5%-0.7%），其型芯尺寸计算公式应为（）。A.Lm=Ls(1+S)-Δ/3B.Lm=Ls(1+S)+Δ/3C.Lm=Ls(1-S)+Δ/3D.Lm=Ls(1-S)-Δ/311.锻模中，飞边槽的桥部高度过小会导致（）。A.金属填充不充分B.锻件尺寸超差C.模具磨损加剧D.飞边去除困难12.线切割加工模具零件时，为减少变形，应优先（）。A.先加工外形后加工内孔B.先加工内孔后加工外形C.同时加工内外形D.采用大电流快速切割13.注射模中，潜伏式浇口的倾斜角度一般设计为（）。A.15°-25°B.30°-45°C.50°-60°D.60°-75°14.冷冲模中，弹性卸料板的卸料力主要取决于（）。A.弹簧的压缩量B.凹模的刃口锋利度C.材料的厚度D.凸模的尺寸精度15.模具失效形式中，属于非正常失效的是（）。A.正常磨损B.疲劳断裂C.意外碰撞D.热疲劳开裂二、判断题（每题1分，共10分）1.冲裁模中，凸模的刃口尺寸应根据制品的尺寸精度和落料/冲孔工艺确定。（）2.注塑模的冷却系统设计中，冷却水道应尽量靠近型腔表面，但需避免与顶出系统干涉。（）3.压铸模的预热温度越高，越有利于金属液的填充和模具寿命的提升。（）4.冷挤压模具的凹模通常采用预应力组合结构，以提高其承载能力。（）5.模具材料的热疲劳性能主要影响其在高温环境下的抗开裂能力。（）6.注射模的分型面应尽量选择在制品的最大截面处，以便于脱模。（）7.冲模的闭合高度应大于压力机的最小闭合高度，小于压力机的最大闭合高度。（）8.塑料模的排气槽应开设在熔体流动的末端，深度一般不超过塑料的溢料间隙。（）9.锻模的预锻模膛与终锻模膛相比，圆角半径和斜度更小，以减少金属流动阻力。（）10.模具热处理时，淬火温度越高，材料的硬度和耐磨性越好，因此应尽量提高淬火温度。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述冲压模中导柱导套的作用及设计要点。2.注塑模中，如何根据制品的收缩率选择型腔和型芯的尺寸计算方式？3.冷挤压模具的工作零件（凸模、凹模）通常采用哪些材料？其热处理工艺有何特点？4.压铸模设计中，如何确定浇注系统的位置和走向？需考虑哪些关键因素？5.模具失效的主要形式有哪些？针对疲劳断裂失效，可采取哪些预防措施？四、计算题（共20分）1.某冲裁模需加工厚度t=3mm的45钢（抗剪强度τ=360MPa），冲裁件外形为矩形，长L=80mm，宽W=50mm，试计算该冲裁模的冲裁力及所需压力机的公称压力（安全系数取1.3）。（8分）2.某注射模成型ABS制品（收缩率S=0.5%），制品上有一圆形通孔，尺寸为Φ20±0.2mm（孔为制品尺寸，公差按单向负偏差）。试计算该通孔对应的型芯尺寸（模具制造公差取制品公差的1/3）。（6分）3.某压铸模的动模座板厚度H=60mm，材料为45钢（许用拉应力[σ]=120MPa），承受的最大锁模力F=800kN。试校核动模座板的强度（座板受力面积按均匀分布计算，忽略螺栓孔影响）。（6分）五、综合分析题（共10分）某企业生产的注塑件（材料为PP，收缩率1.0%-1.2%）表面出现明显的收缩凹陷，位置位于制品壁厚突变处（由3mm过渡到5mm）。请分析可能的原因，并提出至少3项改进措施。参考答案一、单项选择题1.B2.B3.A4.D5.C6.C7.B8.B9.B10.A11.C12.B13.B14.A15.C二、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.×三、简答题1.作用：保证凸模与凹模的正确配合，提高模具的导向精度和使用寿命。设计要点：（1）导柱、导套数量一般为2-4个，对称分布；（2）导柱直径根据模具尺寸选择，长度应大于凸模工作行程；（3）导柱与下模座采用过盈配合（H7/r6），导套与上模座采用过盈配合（H7/r6），导柱与导套采用间隙配合（H6/h5）；（4）导柱前端应设锥度或圆角，便于导向。2.（1）对于收缩率稳定的塑料（如ABS），型腔尺寸计算公式为Lm=(Ls+Δ)×(1+S)，型芯尺寸计算公式为Lm=(Ls-Δ)×(1+S)；（2）对于收缩率波动较大的塑料（如PE），需采用平均收缩率计算，即Lm=Ls×(1+Sav)+δz（δz为模具制造公差）；（3）当制品精度要求较高时，需考虑收缩率的偏差范围，型腔尺寸取上限，型芯尺寸取下限。3.材料：凸模常用Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2（高速钢）；凹模常用YG20C（硬质合金）、4Cr5MoSiV1（热作模具钢）。热处理特点：（1）Cr12MoV需进行二次硬化处理（1020-1050℃淬火+500-520℃三次回火），硬度HRC58-62；（2）YG20C为粉末冶金材料，无需热处理，通过控制烧结工艺保证硬度（HRA88-90）；（3）4Cr5MoSiV1需采用等温淬火（1020-1050℃加热后油冷至280-320℃等温），获得下贝氏体组织，提高韧性。4.浇注系统位置和走向确定：（1）优先选择在制品壁厚最大处，便于金属液填充；（2）避免直接冲击型芯或型腔壁，防止冲蚀；（3）主流道中心线与压铸机压室中心线重合；（4）分流道应短而直，减少压力损失。关键因素：金属液的流动性（与合金种类、温度有关）、制品的结构复杂度、模具的排气效果、压铸机的锁模力。5.主要失效形式：磨损（磨粒磨损、粘着磨损）、断裂（脆性断裂、疲劳断裂）、塑性变形、热疲劳开裂。预防疲劳断裂措施：（1）优化模具结构，避免应力集中（如圆角过渡）；（2）提高材料纯净度，减少内部缺陷；（3）采用表面强化处理（如渗氮、PVD涂层）；（4）控制工作载荷，避免超载；（5）定期检测模具裂纹（如磁粉探伤），及时修复。四、计算题1.冲裁力F=τ×L×t=360×(2×80+2×50)×3=360×260×3=280800N=280.8kN公称压力F公=1.3×F=1.3×280.8=365.04kN（取370kN）2.制品孔尺寸：Φ20-0.4mm（单向负偏差，公差Δ=0.4mm）型芯尺寸Lm=Ls×(1+S)-δz/2S取平均值0.5%，δz=Δ/3=0.4/3≈0.133mmLm=20×(1+0.5%)-0.133/2=20.1-0.0665≈20.0335mm最终型芯尺寸：Φ20.03±0.0665mm（或标注为Φ20.03（+0.0665/-0）mm）3.座板受力面积A=H×B（假设宽度B=100mm，实际需根据模具尺寸计算，此处假设B=100mm）A=60×100=6000mm²=6×10⁻³m²应力σ=F/A=800×10³N/6×10⁻³m²≈133.3MPa[σ]=120MPa，σ>[σ]，强度不满足，需增加座板厚度或更换高强度材料（如40Cr，[σ]=150MPa）。五、综合分析题可能原因：（1）壁厚突变处冷却速度不一致，厚壁区域收缩量大；（2）保压压力不足，无法补偿厚壁处的收缩；（3）冷却时间过短，制品未完全固化即脱模；（4）模具温度过高，导致收缩加剧；（5）