2025年模具設計工程師考試試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共12分）

1.模具設計中，以下哪一項不是模具零件的類型？

A.定位零件

B.動作零件

C.支撐零件

D.電氣零件

答案：D

2.在進行模具設計時，以下哪個參數(shù)對于計算模具的強度和剛度非常重要？

A.模具材料的熱膨脹系數(shù)

B.成型零件的形狀復雜度

C.模具的封閉高度

D.成型零件的壁厚

答案：D

3.以下哪個標準是模具設計中用于確定模具結構的通用標準？

A.GB/T14691

B.JB/T8510

C.GB/T24710

D.JB/T8892

答案：A

4.在模具設計過程中，以下哪種工具用于分析模具的受力情況？

A.三維建模軟件

B.有限元分析軟件

C.簡單計算器

D.通用機械設計手冊

答案：B

5.模具設計中，以下哪一項不是模具工作溫度對模具性能的影響？

A.材料疲勞壽命

B.模具的磨損

C.模具的精度

D.模具的密封性能

答案：C

6.在模具設計中，以下哪種模具屬于沖壓模具？

A.壓鑄模具

B.注塑模具

C.擠壓模具

D.膠粘模具

答案：C

二、多項選擇題（每題3分，共18分）

7.模具設計的主要內容包括哪些？

A.模具結構設計

B.模具材料選擇

C.模具熱處理

D.模具加工工藝

E.模具成本預算

答案：ABD

8.以下哪些因素會影響模具的設計？

A.成型零件的材料

B.成型零件的形狀

C.成型零件的尺寸精度

D.成型零件的表面粗糙度

E.模具的生產成本

答案：ABCDE

9.在模具設計中，以下哪些因素會影響模具的強度和剛度？

A.模具材料的強度

B.模具的結構設計

C.模具的加工精度

D.成型零件的形狀

E.模具的使用壽命

答案：ABC

10.模具設計過程中，以下哪些步驟是必不可少的？

A.需求分析

B.模具結構設計

C.模具材料選擇

D.模具加工工藝

E.模具檢驗與調試

答案：ABCDE

三、判斷題（每題2分，共12分）

11.模具設計過程中，模具的加工精度越高，模具的使用壽命就越長。（√）

12.模具設計中，模具的材料選擇對模具的壽命和性能有很大影響。（√）

13.模具設計過程中，模具的成本預算是一個非常重要的環(huán)節(jié)。（√）

14.在模具設計中，模具的熱處理對模具的性能沒有影響。（×）

15.模具設計中，模具的形狀設計對模具的加工難度沒有影響。（×）

16.模具設計過程中，模具的強度和剛度對于模具的使用壽命非常重要。（√）

17.模具設計中，模具的密封性能對于防止泄漏非常重要。（√）

18.模具設計中，模具的材料選擇對模具的精度沒有影響。（×）

四、簡答題（每題5分，共25分）

19.簡述模具設計中，模具材料選擇的主要依據(jù)。

答案：模具材料選擇的主要依據(jù)包括：

（1）成型零件的材料性能；

（2）模具的受力情況；

（3）模具的加工工藝；

（4）模具的成本預算。

20.簡述模具設計過程中，模具結構設計的主要步驟。

答案：模具結構設計的主要步驟包括：

（1）分析模具的受力情況；

（2）確定模具的尺寸和形狀；

（3）設計模具的零件和組件；

（4）進行模具的強度和剛度計算；

（5）繪制模具的結構圖。

21.簡述模具設計過程中，模具加工工藝的主要內容。

答案：模具加工工藝的主要內容包括：

（1）模具零件的加工方法；

（2）模具零件的加工順序；

（3）模具零件的加工設備；

（4）模具零件的加工精度。

22.簡述模具設計過程中，模具檢驗與調試的主要目的。

答案：模具檢驗與調試的主要目的是：

（1）檢查模具的加工精度；

（2）檢驗模具的密封性能；

（3）調整模具的受力情況；

（4）確保模具的性能滿足要求。

23.簡述模具設計過程中，模具的成本預算的主要內容。

答案：模具的成本預算的主要內容包括：

（1）模具的材料成本；

（2）模具的加工成本；

（3）模具的裝配成本；

（4）模具的檢驗成本；

（5）模具的維護成本。

五、計算題（每題10分，共30分）

24.已知某模具零件的材料為45鋼，直徑為50mm，長度為100mm，要求計算該零件的強度和剛度。

答案：

（1）強度計算：

根據(jù)強度計算公式：σ=F/A

其中，F(xiàn)為零件所受的力，A為零件的截面積。

由題意知，F(xiàn)=100kN，A=π/4*50^2=1963.5mm^2

所以，σ=100kN/1963.5mm^2=50.7MPa

（2）剛度計算：

根據(jù)剛度計算公式：E=F/l

其中，E為零件的剛度，F(xiàn)為零件所受的力，l為零件的長度。

由題意知，F(xiàn)=100kN，l=100mm=0.1m

所以，E=100kN/0.1m=1000MPa

25.已知某模具材料為鋁合金，彈性模量為70GPa，泊松比為0.3，要求計算該材料在拉伸試驗中的應力-應變曲線。

答案：

根據(jù)胡克定律：σ=Eε

其中，σ為應力，E為彈性模量，ε為應變。

當材料處于彈性階段時，σ-ε曲線為直線，斜率為E。

根據(jù)泊松比的定義：ν=-ε_trans/ε_axial

其中，ν為泊松比，ε_trans為橫向應變，ε_axial為軸向應變。

由題意知，ν=0.3，E=70GPa

假設材料在拉伸試驗中，軸向應變ε_axial=0.1（假設值），則橫向應變ε_trans=-νε_axial=-0.03

根據(jù)胡克定律，應力σ=Eε=70GPa*0.1=7MPa

六、綜合題（每題15分，共45分）

26.某模具設計工程師在完成模具設計后，需要向生產部門進行技術交底。請列出技術交底的主要內容。

答案：

（1）模具的加工工藝；

（2）模具的材料選擇；

（3）模具的裝配與調試；

（4）模具的檢驗與驗收標準；

（5）模具的使用與維護注意事項；

（6）模具的生產進度與成本預算。

27.某模具設計工程師在設計某模具時，需要考慮以下因素：

（1）成型零件的材料為45鋼；

（2）成型零件的形狀為圓柱形；

（3）成型零件的直徑為50mm；

（4）成型零件的長度為100mm；

（5）成型零件的表面粗糙度為Ra3.2；

（6）模具的加工精度為IT7。

請根據(jù)以上因素，設計該模具的結構。

答案：

（1）模具類型：沖壓模具；

（2）模具結構：采用整體式模具結構；

（3）模具材料：45鋼；

（4）模具加工精度：IT7；

（5）模具零件：包括定位零件、動作零件、支撐零件等；

（6）模具加工工藝：包括模具零件的加工、裝配、調試等。

28.某模具設計工程師在設計某模具時，遇到以下問題：

（1）模具在調試過程中，成型零件的形狀精度不滿足要求；

（2）模具的密封性能較差，導致產品存在泄漏現(xiàn)象；

（3）模具的加工成本較高。

請分析問題原因并提出改進措施。

答案：

（1）問題原因：

①模具零件的加工精度不足；

②模具裝配不當；

③模具設計不合理。

（2）改進措施：

①提高模具零件的加工精度；

②加強模具裝配過程中的質量控制；

③優(yōu)化模具結構設計，降低模具加工難度和成本。

本次試卷答案如下：

一、單項選擇題

1.D

解析：模具零件的類型主要包括定位零件、動作零件、支撐零件和導向零件，電氣零件不屬于模具零件。

2.D

解析：模具的封閉高度影響模具的強度和剛度，因為封閉高度越高，模具的受力面積越小，導致受力集中，強度和剛度降低。

3.A

解析：GB/T14691是模具設計中用于確定模具結構的通用標準，規(guī)定了模具的結構要素、尺寸公差和表面粗糙度等。

4.B

解析：有限元分析軟件可以模擬模具的受力情況，分析模具的應力、應變和變形，從而優(yōu)化模具設計。

5.C

解析：模具工作溫度對模具材料的疲勞壽命、磨損和密封性能有影響，但對模具的精度影響較小。

6.C

解析：擠壓模具屬于沖壓模具的一種，適用于擠壓成型零件，如管材、棒材等。

二、多項選擇題

7.ABD

解析：模具設計的主要內容包括模具結構設計、模具材料選擇和模具加工工藝，成本預算屬于模具設計過程中的一個環(huán)節(jié)。

8.ABCDE

解析：模具設計受到成型零件的材料、形狀、尺寸精度、表面粗糙度和生產成本等因素的影響。

9.ABC

解析：模具的強度和剛度受到模具材料的強度、結構設計和加工精度的影響，與成型零件的形狀和模具的使用壽命無直接關系。

10.ABCDE

解析：模具設計過程中的必要步驟包括需求分析、模具結構設計、模具材料選擇、模具加工工藝和模具檢驗與調試。

三、判斷題

11.√

解析：模具的加工精度越高，模具的磨損越小，使用壽命越長。

12.√

解析：模具材料的選擇對模具的疲勞壽命、磨損和性能有重要影響。

13.√

解析：模具的成本預算是模具設計過程中的重要環(huán)節(jié)，關系到模具的經濟性和可行性。

14.×

解析：模具的熱處理可以改善模具材料的性能，提高模具的疲勞壽命和耐磨性。

15.×

解析：模具的形狀設計對模具的加工難度有直接影響，形狀越復雜，加工難度越大。

16.√

解析：模具的強度和剛度對于模具的使用壽命非常重要，特別是在高負荷和高速度的生產過程中。

17.√

解析：模具的密封性能對于防止泄漏非常重要，特別是在要求密封性高的產品生產中。

18.×

解析：模具材料的選擇對模具的精度有影響，材料的熱處理和加工工藝也會影響模具的精度。

四、簡答題

19.模具材料選擇的主要依據(jù)包括成型零件的材料性能、模具的受力情況、模具的加工工藝和模具的成本預算。

20.模具結構設計的主要步驟包括分析模具的受力情況、確定模具的尺寸和形狀、設計模具的零件和組件、進行模具的強度和剛度計算和繪制模具的結構圖。

21.模具加工工藝的主要內容包括模具零件的加工方法、加工順序、加工設備和加工精度。

22.模具檢驗與調試的主要目的是檢查模具的加工精度、檢驗模具的密封性能、調整模具的受力情況和確保模具的性能滿足要求。

23.模具的成本預算的主要內容包括模具的材料成本、加工成本、裝配成本、檢驗成本和維護成本。

五、計算題

24.（1）強度計算：σ=F/A=100kN/1963.5mm^2=50.7MPa

（2）剛度計算：E=F/l=100kN/0.1m=1000MPa

25.根據(jù)胡克定律：σ=Eε，應力-應變曲線為直線，斜率為E。根據(jù)泊松比的定義：ν=-ε_trans/ε_axial，橫向應變ε_trans=-νε_axial=-0.03，應力σ=Eε=70GPa*0.1=7MPa

六、綜合題

26.技術交底的主要內容：模具的加工工藝、模具的材料選擇、模具的裝配與調試、模具的檢驗與驗收標準、模具的使用與維護注意事項