2026年五金模具试题(附答案)

2026年五金模具试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种模具不属于冷冲压模具的典型结构？A.落料模B.弯曲模C.压铸模D.拉深模答案：C2.五金模具中，用于保证凸模与凹模相对位置精度的关键部件是？A.卸料板B.导柱导套C.模柄D.顶出杆答案：B3.冲裁模设计中，若材料为Q235钢（厚度t=2mm），则合理的双面冲裁间隙范围约为？A.0.04-0.08mmB.0.12-0.20mmC.0.24-0.32mmD.0.40-0.50mm答案：B（注：Q235钢冲裁间隙一般为材料厚度的6%-10%，2mm×6%=0.12mm，2mm×10%=0.20mm）4.以下哪种模具钢最适合用于制造高精度、长寿命的冷冲模凸模？A.T10AB.Cr12MoVC.45钢D.Q235答案：B（Cr12MoV为高碳高铬合金工具钢，耐磨性、淬透性优异，适合长寿命模具）5.拉深过程中，为防止工件起皱，通常需要设置？A.压边圈B.凸模圆角C.凹模斜度D.顶料杆答案：A6.多工位级进模中，用于将条料从一个工位送往下一个工位的装置是？A.导正销B.侧刃C.送料步距定位装置D.浮顶器答案：C7.模具热处理工艺中，“淬火+低温回火”的主要目的是？A.提高塑性B.消除内应力，保持高硬度C.改善切削加工性D.获得良好的综合力学性能答案：B8.以下哪种缺陷是由于冲裁间隙过小导致的？A.毛刺高且厚B.断面光亮带过窄C.材料拉裂D.塌角过大答案：A（间隙过小会导致材料受挤压严重，毛刺难以断裂，形成高而厚的毛刺）9.弯曲模设计时，弯曲件的弯曲半径若小于材料最小弯曲半径，最可能出现的问题是？A.回弹过大B.侧面起皱C.弯裂D.尺寸超差答案：C10.冷挤压模具中，凸模承受的主要载荷是？A.拉应力B.压应力C.剪切应力D.疲劳应力答案：B11.用于检测模具闭合高度的常用工具是？A.三坐标测量仪B.高度尺C.塞尺D.百分表答案：D（百分表可精确测量模具上下模之间的闭合高度）12.以下哪种表面处理工艺可显著提高模具的耐磨性和耐蚀性？A.渗碳B.氮化C.发蓝D.电镀铜答案：B（氮化可在模具表面形成高硬度的氮化物层，提升耐磨性）13.级进模中，空工位的主要作用是？A.减少模具长度B.平衡条料受力C.增加模具强度D.便于安装传感器答案：B（空工位可避免相邻工位冲压时的应力相互干扰，平衡条料受力）14.冲裁模中，凹模的刃口形式若采用“直筒形刃口”，其优点是？A.制造简单，刃磨次数多B.废料容易排出C.适用于薄料冲裁D.断面质量好答案：A（直筒形刃口凹模壁厚大，刃磨后尺寸变化小，可多次修磨）15.模具设计中，“基准统一原则”是指？A.模具加工与装配使用同一基准B.凸模与凹模采用相同材料C.冲裁件的尺寸基准与模具设计基准一致D.所有工位的定位基准相同答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1.五金模具按工艺性质分类，主要包括冲裁模、______、拉深模、______和挤压模等。答案：弯曲模；翻边模2.冲裁件的断面由塌角、______、断裂带和______四部分组成。答案：光亮带；毛刺3.模具导向机构的主要类型有______导向和______导向，其中______导向精度更高。答案：导柱导套；导板；导柱导套4.拉深系数m的定义是______与______的比值，m越小，拉深变形程度越______。答案：拉深后工件直径；毛坯直径；大5.模具材料选择时，需考虑______、______、加工工艺性和经济性等因素。答案：耐磨性；强度（或硬度、韧性）6.冷冲模常用的卸料方式有______卸料和______卸料，其中______卸料适用于薄料冲裁。答案：弹性；刚性；弹性7.级进模的排样设计包括______排样、______排样和混合排样，其中______排样材料利用率最高。答案：单排；多排；多排8.模具失效的主要形式有______、______和塑性变形。答案：磨损；断裂三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.冲裁间隙越大，冲裁力越小，因此为降低设备负荷，应尽可能增大间隙。（）答案：×（间隙过大会导致毛刺增大、断面质量下降，需综合考虑）2.弯曲件的回弹与材料的屈服强度成正比，与弹性模量成反比。（）答案：√（回弹量计算公式：Δθ≈(σs/E)(r/t)，σs为屈服强度，E为弹性模量）3.拉深模中，凹模圆角半径过小会导致拉深力增大，甚至拉裂工件。（）答案：√（圆角过小会增加材料流动阻力，易引发拉裂）4.模具热处理时，淬火温度越高，硬度越高，因此应尽量提高淬火温度。（）答案：×（淬火温度过高会导致晶粒粗大，模具脆性增加）5.级进模中，导正销的作用是消除送料步距误差，提高定位精度。（）答案：√6.冷挤压模具的凸模通常设计为阶梯形，目的是减少应力集中，提高强度。（）答案：√7.冲裁模中，凹模的加工方法选择与刃口形式无关，主要取决于模具精度要求。（）答案：×（直筒形刃口凹模常用线切割加工，锥形刃口凹模可用铣削+磨削）8.模具表面粗糙度Ra值越小，耐磨性越好，因此所有模具表面都应达到Ra0.8μm以下。（）答案：×（需根据实际工况选择，如拉深模凹模表面需适当粗糙以储存润滑油）9.多工位级进模中，各工位的冲压顺序应遵循“先冲孔后成形”的原则，避免成形后冲孔导致变形。（）答案：√10.模具闭合高度应小于压力机的最大闭合高度，且大于压力机的最小闭合高度。（）答案：√四、简答题（每题6分，共30分）1.简述冲裁模设计中确定冲裁间隙的主要依据。答案：①材料种类：塑性好的材料（如铝、软钢）间隙较小，脆性材料（如硬钢、黄铜）间隙较大；②材料厚度：厚度越大，间隙越大（一般为材料厚度的5%-15%）；③断面质量要求：要求光亮带宽时间隙较小，允许毛刺时间隙可增大；④模具寿命：间隙增大可减少模具磨损，延长寿命。2.分析弯曲件回弹的主要影响因素及减小回弹的措施。答案：影响因素：①材料性能：σs/E越大，回弹越大；②相对弯曲半径r/t：r/t越大，回弹角Δθ越大；③弯曲中心角θ：θ越大，回弹累积量越大；④弯曲方式：自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小。减小措施：①选用σs/E小的材料；②采用校正弯曲，增加校正力；③设计补偿法（弯曲模角度比工件小一个回弹角）；④加热弯曲（提高材料塑性，降低σs）；⑤在弯曲件上设置加强筋，减少回弹。3.多工位级进模排样设计的关键步骤包括哪些？答案：①确定冲件的工艺性：分析冲件能否用级进模加工（如形状复杂度、尺寸精度）；②选择排样类型（单排、多排）：根据材料利用率和模具尺寸确定；③安排工位顺序：遵循“先冲孔后成形、先小后大、先里后外”原则，避免成形后冲孔导致变形；④设置导正销和定距侧刃：控制送料步距精度；⑤设计空工位：平衡条料受力，避免相邻工位冲压干扰；⑥计算材料利用率：优化排样减少废料。4.模具失效的主要形式有哪些？分别说明其产生原因。答案：①磨损失效：模具与工件表面长期摩擦，导致尺寸超差。原因：模具材料硬度不足、表面粗糙度大、润滑不良；②断裂失效：模具承受冲击或循环载荷时发生脆性断裂。原因：材料内部有缺陷（如裂纹）、热处理不当（如淬火应力未消除）、结构设计不合理（如尖角导致应力集中）；③塑性变形失效：模具在高压下发生永久变形。原因：模具材料屈服强度不足、工作温度过高（如热作模具）、载荷超过材料承载能力。5.简述冷冲模凸模与凹模的加工工艺路线（以Cr12MoV材料为例）。答案：①备料：锻造毛坯（改善组织，消除偏析）；②退火：降低硬度，便于切削加工（球化退火，硬度≤255HBW）；③粗加工：车削/铣削外形，留0.3-0.5mm加工余量；④半精加工：磨削基准面，线切割加工刃口型孔（凸模留0.1-0.2mm研磨余量，凹模直接加工至尺寸）；⑤热处理：淬火（1020-1050℃油淬）+低温回火（180-200℃×2h），硬度HRC58-62；⑥精加工：研磨凸模刃口（Ra0.2-0.4μm），抛光凹模型面；⑦检验：检测尺寸精度、表面硬度、形位公差（如凸模垂直度≤0.01mm）。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某公司需生产一批不锈钢（1Cr18Ni9Ti）外壳零件，零件尺寸为长150mm×宽100mm×高30mm，料厚t=1.2mm，要求表面无划痕、无起皱，尺寸精度IT10级。请分析：（1）该零件适合采用何种冲压工艺？需设计哪些工序？（2）模具设计时需重点考虑哪些问题？（3）可能出现的质量问题及解决措施。答案：（1）适合采用拉深+修边工艺。工序包括：落料（确定毛坯尺寸，毛坯直径D≈√(长×宽+4×高×(长+宽))≈√(150×100+4×30×(150+100))≈√(15000+30000)=√45000≈212mm）、首次拉深（将圆形毛坯拉深为方形外壳，需考虑不锈钢的高硬化率，可能需2次拉深）、修边（切除拉深后边缘的不整齐部分）。（2）模具设计重点：①拉深间隙：不锈钢塑性好但易粘模，间隙取(1.1-1.2)t=1.32-1.44mm，避免拉裂；②凹模圆角半径：R凹=(5-8)t=6-9.6mm，减小材料流动阻力；③压边力：需精确控制，防止起皱（压边力F=π(D-d-2R凹)tσs，σs取200MPa，计算得F≈π(212-100-2×7)×1.2×200≈π×98×240≈73890N）；④模具材料：选用Cr12MoV或SKD11，表面氮化处理（HV900-1000），提高耐磨性和抗粘着性；⑤润滑：使用二硫化钼润滑脂，减少摩擦和划痕。（3）质量问题及措施：①起皱：压边力不足，需增大压边力或增加拉深筋；②拉裂：凹模圆角过小或间隙过小，需增大圆角半径或调整间隙；③表面划痕：模具表面粗糙度大或润滑不良，需抛光模具（Ra≤0.2μm）并加强润滑；④回弹：不锈钢弹性模量高，修边后易回弹，可采用校正工序（在模具中增加整形凸凹模，施加1.5-2倍拉深力）。2.某工厂现有一套冲裁模（凸模尺寸φ20mm，凹模尺寸φ20.2mm，双面间隙0.2mm），用于冲裁Q235钢板（t=2mm），但生产中发现冲裁件毛刺大（＞0.1mm），断面光亮带仅占料厚的20%（正常应为30%-50%）。请分析原因并提出改进措施。答案：原因分析：①冲裁间隙过大：Q235钢t=2mm时，合理双面间隙应为0.12-0.20mm（6%-10%t），当前间隙0.2mm处于上限，导致断裂带增宽、光亮带减少、毛刺增大；②模具刃口磨损：长期使用后凸凹模刃口变钝，刃口处材料无法及时分离，毛刺堆积；③压力机精度不足：滑块下死点波动大，导致间隙不均匀，局部间隙过大；④材料性能波动：若实际材料强度高于Q235（如Q345），所需间隙应更小，当前间隙不