2025年機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案(模具)一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種模具鋼最適合制造鋁合金壓鑄模？（）A.Cr12MoV（冷作模具鋼）B.H13（4Cr5MoSiV1，熱作模具鋼）C.9SiCr（低合金工具鋼）D.W18Cr4V（高速鋼）2.冷沖模設(shè)計(jì)中，凸凹模間隙過小會(huì)導(dǎo)致（）A.沖裁件斷面毛刺增大B.模具磨損加劇C.材料利用率提高D.卸料力減小3.注塑模中，主流道設(shè)計(jì)時(shí)通常需要設(shè)置（）以方便凝料脫出A.分流道拉料桿B.冷料穴C.澆口套錐度D.排氣槽4.精密級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)向系統(tǒng)一般采用（）A.導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向（普通精度）B.滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向C.斜楔導(dǎo)向D.無導(dǎo)向（簡易模）5.冷擠壓模具中，凹模工作表面常采用（）處理以提高耐磨性A.滲碳B.滲氮C.碳氮共滲D.高頻淬火6.以下哪項(xiàng)不是熱作模具的主要失效形式？（）A.熱疲勞開裂B.塑性變形C.磨粒磨損D.氫脆斷裂7.注塑模分型面選擇時(shí)，優(yōu)先保證（）A.塑件外觀無飛邊B.模具加工方便C.塑件留在動(dòng)模側(cè)D.澆口位置隱蔽8.沖裁模壓力中心與模柄中心不重合時(shí)，會(huì)導(dǎo)致（）A.沖裁力增大B.模具導(dǎo)向件磨損不均C.材料利用率降低D.卸料困難9.模具電火花加工中，為提高加工精度，通常采用（）A.粗加工電極（損耗大）B.精加工電極（損耗小）C.銅電極（熔點(diǎn)低）D.石墨電極（導(dǎo)電性好）10.以下哪種模具屬于成型模具？（）A.落料模B.彎曲模C.拉深模D.壓鑄模二、填空題（每空1分，共20分）1.模具按成型工藝分類，可分為（）、（）、（）等，其中壓鑄模屬于（）模具。2.冷作模具鋼的主要性能要求是（）、（）和（），典型鋼種為（）。3.注塑模的澆注系統(tǒng)由（）、（）、（）和（）組成。4.沖裁件的斷面質(zhì)量由（）、（）、（）和（）四個(gè)區(qū)域組成。5.模具壽命是指模具從投入使用到（）為止的總（），影響模具壽命的主要因素包括（）、（）和（）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.比較冷沖模與注塑模在結(jié)構(gòu)組成上的主要差異。2.分析熱作模具鋼（如H13）的熱處理工藝（淬火+回火）對其性能的影響。3.簡述精密沖裁（如整修、精沖）與普通沖裁的區(qū)別，說明精密沖裁的關(guān)鍵技術(shù)。4.注塑模中，為什么需要設(shè)置排氣系統(tǒng)？常見的排氣方式有哪些？5.模具制造中，為什么廣泛采用數(shù)控電火花線切割加工（WEDM）？其適用場景有哪些？四、分析題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)生產(chǎn)汽車覆蓋件（08Al鋼板，厚度1.2mm），采用單工序落料模生產(chǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)制件邊緣出現(xiàn)明顯毛刺且尺寸超差。試分析可能的原因，并提出模具設(shè)計(jì)或制造方面的改進(jìn)措施。2.某注塑模生產(chǎn)ABS塑料件（收縮率0.5%），成型后發(fā)現(xiàn)塑件表面存在“縮孔”缺陷。從模具結(jié)構(gòu)和工藝角度分析可能原因，并給出解決方案。五、計(jì)算題（共30分）1.計(jì)算沖裁力與壓力機(jī)噸位選擇（15分）：需沖裁一個(gè)矩形零件，材料為Q235鋼（抗剪強(qiáng)度τ=300MPa），零件尺寸為長80mm、寬50mm，厚度t=2mm。沖裁間隙取t的8%（雙邊），試計(jì)算：（1）沖裁力F（公式：F=τ×L×t，L為沖裁周長）；（2）考慮卸料力（Kx=0.05）和推件力（Kt=0.06），總沖壓力F總；（3）選擇壓力機(jī)時(shí)，公稱壓力應(yīng)至少為多少？2.注塑模澆口尺寸設(shè)計(jì)（15分）：某塑件為長方體（長100mm、寬60mm、厚3mm），材料為PC（熔體黏度較高），采用側(cè)澆口進(jìn)料。已知澆口長度l=1.5mm，澆口寬度b=塑件寬度的1/10，試確定澆口厚度h（經(jīng)驗(yàn)公式：h=0.6~0.8√t，t為塑件厚度），并說明選擇依據(jù)。答案一、選擇題1.B2.B3.B4.B5.B6.D7.C8.B9.B10.D二、填空題1.沖裁模；成型模；壓鑄模；成型（或鑄造）2.高硬度；高耐磨性；足夠韌性；Cr12MoV3.主流道；分流道；澆口；冷料穴4.塌角；光亮帶；斷裂帶；毛刺5.失效（或不能正常使用）；生產(chǎn)數(shù)量；材料性能；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；制造工藝（或使用維護(hù)）三、簡答題1.冷沖模與注塑模結(jié)構(gòu)差異：冷沖模：以沖裁、成型為核心，結(jié)構(gòu)包括工作零件（凸凹模）、定位零件（擋料銷）、卸料/推件零件（卸料板）、導(dǎo)向零件（導(dǎo)柱導(dǎo)套）、支撐零件（模座）；無溫度控制系統(tǒng)。注塑模：以塑料熔體填充為核心，結(jié)構(gòu)包括成型零件（型腔、型芯）、澆注系統(tǒng)（主流道等）、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（冷卻/加熱回路）、脫模系統(tǒng)（頂桿、推板）、導(dǎo)向與定位系統(tǒng)；需考慮塑料收縮、排氣等。2.H13熱處理影響：淬火（1020-1050℃油冷）：獲得馬氏體組織，提高硬度（50-55HRC），但內(nèi)應(yīng)力大；回火（560-600℃二次回火）：消除應(yīng)力，析出彌散碳化物（如Mo2C、V4C3），產(chǎn)生二次硬化，提高熱強(qiáng)性、熱疲勞抗力和韌性；最終硬度45-50HRC，滿足熱作模具耐高溫、抗熱裂的要求。3.精密沖裁與普通沖裁區(qū)別及關(guān)鍵技術(shù)：區(qū)別：普通沖裁斷面有明顯斷裂帶和毛刺，尺寸精度IT10-IT12；精密沖裁（如精沖）斷面光亮帶≥90%，精度IT7-IT9，無毛刺。關(guān)鍵技術(shù)：①齒圈壓板（抑制材料撕裂）；②小間隙（0.5%-1%t）；③反頂力（平衡拉應(yīng)力）；④高剛度模具（防止變形）。4.注塑模排氣系統(tǒng)必要性及方式：必要性：注塑時(shí)型腔中空氣、塑料分解氣體需排出，否則導(dǎo)致缺料、燒焦、氣泡等缺陷。方式：①分型面間隙排氣（最常用）；②頂桿/型芯配合間隙排氣；③開設(shè)排氣槽（深度0.02-0.05mm，寬度5-10mm）；④多孔金屬排氣塞（用于深腔或局部難排氣區(qū)域）。5.數(shù)控電火花線切割（WEDM）優(yōu)勢及適用場景：優(yōu)勢：①加工硬脆材料（如淬火模具鋼）；②可加工復(fù)雜型面（如凸凹模異形孔）；③無機(jī)械切削力（避免變形）；④精度高（±0.01mm）、表面粗糙度Ra1.6-0.8μm。適用場景：沖裁模凸凹模、級(jí)進(jìn)模多工位型孔、塑料模滑塊斜導(dǎo)柱孔、電火花加工用電極制造等。四、分析題1.汽車覆蓋件毛刺與尺寸超差原因及改進(jìn)：可能原因：①凸凹模間隙過大或不均（導(dǎo)致毛刺）；②模具刃口磨損（斷面質(zhì)量下降）；③定位裝置精度低（尺寸超差）；④壓料力不足（材料竄動(dòng)）。改進(jìn)措施：①重新配作凸凹模，調(diào)整間隙至合理范圍（1.2mm鋼板間隙約0.096-0.144mm雙邊）；②刃口表面淬火或TD處理（提高耐磨性）；③采用導(dǎo)正銷+側(cè)刃定位（提高送料精度）；④增加彈性壓料板（壓料力≥沖裁力的5%）。2.ABS塑件縮孔缺陷分析與解決：模具原因：①澆口尺寸過?。ㄈ垠w補(bǔ)縮不足）；②冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理（局部冷卻過快，內(nèi)部收縮無補(bǔ)償）；③型腔壁厚不均（厚壁處收縮量大）。工藝原因：注射壓力不足、保壓時(shí)間過短（無法補(bǔ)充收縮體積）。解決方案：①增大澆口截面積（如側(cè)澆口厚度從0.8mm增至1.0mm）；②在厚壁處增設(shè)冷料井或溢流槽；③調(diào)整冷卻回路（厚壁處冷卻水流量降低，延長冷卻時(shí)間）；④提高注射壓力（從80MPa增至100MPa），延長保壓時(shí)間（從5s增至8s）。五、計(jì)算題1.沖裁力計(jì)算：（1）沖裁周長L=2×(80+50)=260mm；沖裁力F=300×260×2=156000N=156kN；（2）卸料力Fx=Kx×F=0.05×156=7.8kN；推件力Ft=Kt×F=0.06×156=9.36kN；總沖壓力F總=156+7.8+9.36=173.16kN；（3）壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)≥1.1×