(2025年)模具考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種模具結(jié)構(gòu)常用于薄壁塑料件成型，且能有效減少熔接痕？A.側(cè)澆口模具B.熱流道模具C.壓縮模具D.擠出模具答案：B2.冷沖模中，凸模與凹模的間隙值對沖裁件質(zhì)量影響顯著。當(dāng)沖裁0.8mm厚的Q235鋼板時，合理的雙邊間隙范圍應(yīng)為（參考經(jīng)驗(yàn)公式：間隙值=材料厚度×（5%~10%））？A.0.04~0.08mmB.0.08~0.16mmC.0.12~0.24mmD.0.16~0.32mm答案：B3.壓鑄模設(shè)計(jì)中，為避免液態(tài)金屬充填時產(chǎn)生渦流和卷氣，內(nèi)澆口的截面形狀通常優(yōu)先選擇？A.圓形B.矩形C.梯形D.扇形答案：D4.塑料模具中，若制品收縮率波動較大（如ABS材料，收縮率0.4%~0.9%），設(shè)計(jì)型芯徑向尺寸時應(yīng)采用的計(jì)算公式為（S為平均收縮率，δz為制造公差，Δ為制品公差）？A.Lm=(Ls+Ls×S)?δz/3B.Lm=(Ls+Ls×S)?Δ/3C.Lm=(Ls?Ls×S)+δz/3D.Lm=(Ls?Ls×S)+Δ/3答案：A5.模具鋼5CrNiMo常用于制造哪種模具？A.冷沖模凸模B.塑料模型芯C.壓鑄模模架D.錘鍛模型腔答案：D6.以下哪種表面處理工藝可同時提高模具表面硬度和耐蝕性？A.滲碳B.氮化C.鍍鉻D.噴丸答案：B7.注射模中，當(dāng)制品存在側(cè)凹且脫模力較大時，優(yōu)先選用的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是？A.斜導(dǎo)柱抽芯B.彎銷抽芯C.液壓抽芯D.彈簧抽芯答案：C8.冷擠壓模具設(shè)計(jì)時，為防止凸模因承受過大壓應(yīng)力而失穩(wěn)，其長徑比（L/D）一般應(yīng)控制在？A.≤5B.≤10C.≤15D.≤20答案：B9.塑料模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷卻水的流速應(yīng)控制在0.6~1.5m/s，主要目的是？A.減少水泵能耗B.避免水流噪聲C.增強(qiáng)對流換熱D.防止水管堵塞答案：C10.沖裁模刃口磨損后，會導(dǎo)致沖裁件的哪個質(zhì)量指標(biāo)變差？A.尺寸精度B.斷面垂直度C.表面粗糙度D.毛刺高度答案：D11.壓鑄模中，溢流槽的主要作用不包括？A.存儲冷污金屬B.平衡模具溫度C.提高充填壓力D.改善排氣效果答案：C12.注射模主流道設(shè)計(jì)時，為便于凝料脫模，其錐度通常?。緼.1°~2°B.3°~5°C.6°~8°D.9°~10°答案：B13.冷沖模彈性卸料裝置的卸料力計(jì)算公式為F卸=K卸×F沖，其中K卸的取值范圍通常為？A.0.002~0.006B.0.02~0.06C.0.2~0.6D.2~6答案：B14.塑料模排氣不良會導(dǎo)致制品出現(xiàn)哪種缺陷？A.縮水B.飛邊C.燒焦D.熔接痕答案：C15.模具壽命的主要影響因素不包括？A.模具材料性能B.成型工藝參數(shù)C.制品顏色D.模具熱處理質(zhì)量答案：C二、填空題（每空2分，共20分）1.模具按成型材料分類，可分為金屬成型模具和__________成型模具兩大類。答案：非金屬2.冷沖模的閉合高度是指模具在__________狀態(tài)下，上模座上平面至下模座下平面的距離。答案：閉合3.塑料模中，為減少制品脫模阻力，型芯或型腔的側(cè)壁需設(shè)計(jì)__________，一般取值范圍為0.5°~3°。答案：脫模斜度4.壓鑄模的工作溫度較高，因此其材料需具備良好的__________和熱疲勞抗力。答案：熱強(qiáng)性5.注射模中，當(dāng)制品為圓筒形且深度較大時，通常采用__________頂出機(jī)構(gòu)，以避免制品變形。答案：推管6.冷擠壓模具的凹模常采用__________結(jié)構(gòu)，通過預(yù)應(yīng)力套圈提高其承載能力。答案：組合式7.塑料收縮率的計(jì)算公式為S=（__________?制品實(shí)際尺寸）/制品實(shí)際尺寸×100%。答案：模具型腔尺寸8.沖裁模凸凹模間隙過小時，沖裁件斷面會出現(xiàn)__________增大的現(xiàn)象。答案：光亮帶9.模具表面強(qiáng)化處理中，TD處理（熱擴(kuò)散法碳化物覆層處理）可在模具表面形成__________硬質(zhì)層，顯著提高耐磨性。答案：碳化釩10.注射模冷卻時間的計(jì)算需考慮制品厚度、塑料熱導(dǎo)率和__________等因素。答案：模具溫度三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述塑料模具分型面選擇的基本原則。答案：①確保制品能順利脫模，優(yōu)先將制品留在動模側(cè)；②分型面應(yīng)選擇在制品斷面最大處，避免側(cè)抽芯；③盡量減少對制品外觀的影響，避免分型線位于可見表面；④有利于模具排氣，分型面可作為排氣通道；⑤簡化模具結(jié)構(gòu)，降低加工難度，避免復(fù)雜的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)；⑥考慮制品收縮特性，分型面位置應(yīng)減少因收縮導(dǎo)致的尺寸偏差。2.冷沖模凸凹模間隙的作用有哪些？答案：①影響沖裁件質(zhì)量：間隙合理時，斷面光亮帶比例適中，毛刺??；間隙過大或過小會導(dǎo)致毛刺增大、斷面不平整。②影響模具壽命：間隙過小會加劇刃口磨損，縮短模具壽命；間隙過大雖減少磨損，但可能導(dǎo)致凸凹?？袀?。③影響沖裁力：間隙增大時，材料拉裂提前，沖裁力減??；間隙過小則沖裁力增大。④影響卸料力和推件力：間隙過小時，材料與模具的摩擦力增大，卸料力和推件力增加。3.壓鑄模澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的主要作用是什么？答案：澆注系統(tǒng)包括直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口和余料槽。①直澆道：連接壓鑄機(jī)壓室與橫澆道，引導(dǎo)金屬液進(jìn)入模具，其長度和截面積影響充填速度。②橫澆道：將金屬液從直澆道分配到各個內(nèi)澆口，起穩(wěn)流、導(dǎo)向和預(yù)冷作用，需保證各內(nèi)澆口流量均勻。③內(nèi)澆口：控制金屬液進(jìn)入型腔的方向、速度和流量，直接影響充填效果和制品質(zhì)量，其位置和尺寸決定了金屬液的充填形態(tài)。④余料槽：存儲最先進(jìn)入模具的冷污金屬，防止其進(jìn)入型腔，同時可平衡模具溫度，改善排氣。4.注射模設(shè)計(jì)中，如何確定澆口位置？答案：①避免熔體直接沖擊型芯或嵌件，防止變形或位移；②澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較大處，利用保壓補(bǔ)縮，減少縮水；③盡量使熔體在型腔內(nèi)流動距離最短，降低壓力損失；④澆口位置應(yīng)有利于排氣，避免在流動末端設(shè)置澆口；⑤考慮制品外觀，澆口痕跡應(yīng)位于非可見表面；⑥對于多型腔模具，澆口尺寸需平衡，確保各型腔充填同步；⑦針對收縮率大的材料（如PE），澆口應(yīng)設(shè)置在制品主要收縮方向，便于補(bǔ)縮。5.模具失效的主要形式有哪些？如何預(yù)防？答案：主要失效形式：①磨損失效：模具表面因摩擦導(dǎo)致尺寸超差，常見于沖裁模刃口、塑料模型腔。預(yù)防措施：選用高硬度模具鋼，表面強(qiáng)化處理（如氮化、PVD涂層），合理控制成型工藝參數(shù)（如降低摩擦速度）。②斷裂失效：因應(yīng)力集中或疲勞導(dǎo)致模具開裂，常見于凸模、型芯。預(yù)防措施：優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（避免銳角、缺口），合理選擇材料（如韌性好的5CrNiMo），控制熱處理工藝（避免淬火裂紋）。③塑性變形失效：模具因承載能力不足發(fā)生永久變形，常見于壓鑄模、鍛模。預(yù)防措施：提高模具材料的熱強(qiáng)性（如使用H13鋼），采用組合式結(jié)構(gòu)（如凹模加預(yù)應(yīng)力套圈），合理設(shè)計(jì)模具尺寸（增大承載面積）。④熱疲勞失效：因反復(fù)受熱冷卻導(dǎo)致表面裂紋，常見于壓鑄模、熱鍛模。預(yù)防措施：提高材料的熱疲勞抗力（如添加Cr、Mo元素），優(yōu)化冷卻系統(tǒng)（控制模具溫度波動），表面處理（如滲硼提高抗熱裂性）。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某注射成型制品為矩形平板，尺寸為長L=100mm（公差±0.5mm），寬W=80mm（公差±0.4mm），厚H=3mm（公差+0.3mm/-0mm）。材料為聚丙烯（PP），平均收縮率S=1.8%。模具制造公差取制品公差的1/3。計(jì)算模具型腔的長、寬、厚尺寸（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。答案：（1）長度型腔尺寸Lm：Lm=(Ls+Ls×S)?δz/3其中Ls=100mm（制品公稱尺寸），δz=0.5×2=1.0mm（制品長度公差范圍），δz/3≈0.33mmLm=(100+100×1.8%)?0.33=101.8?0.33=101.47mm（2）寬度型腔尺寸Wm：Wm=(Ws+Ws×S)?δz/3Ws=80mm，δz=0.4×2=0.8mm，δz/3≈0.27mmWm=(80+80×1.8%)?0.27=81.44?0.27=81.17mm（3）厚度型腔尺寸Hm（制品厚度公差為+0.3/-0，屬單向正公差，公式調(diào)整為Hm=(Hs+Hs×S)?Δ/3，Δ為制品公差上限）：Hs=3mm，Δ=0.3mm，Δ/3=0.1mmHm=(3+3×1.8%)?0.1=3.054?0.1=2.95mm2.某冷沖模需沖裁厚度t=2mm的Q235鋼板，沖裁件外形為圓形，直徑D=50mm。材料抗剪強(qiáng)度τ=300MPa，計(jì)算沖裁力F沖和所需壓力機(jī)公稱壓力（安全系數(shù)取1.3）。答案：（1）沖裁周長L=πD=3.14×50=157mm（2）沖裁力F沖=τ×L×t=300×157×2=94200N≈94.2kN（3）壓力機(jī)公稱壓力F公=1.3×F沖=1.3×94.2≈122.46kN五、綜合分析題（20分）某企業(yè)生產(chǎn)的塑料杯（材質(zhì)為PS，收縮率0.4%~0.7%）出現(xiàn)以下問題：杯口邊緣存在飛邊，杯底中心有明顯縮水痕，且脫模時杯體與型芯粘連。請分析可能的原因，并提出改進(jìn)措施。答案：（1）杯口飛邊的可能原因及改進(jìn)：原因：①模具分型面貼合不緊密（如模板變形、導(dǎo)柱磨損）；②注射壓力過高或保壓時間過長；③鎖模力不足；④型腔與型芯配合間隙過大（如分型面處間隙超過塑料溢料值）。改進(jìn)措施：①檢查模具分型面，修復(fù)變形或磨損部位；②降低注射壓力和保壓時間，調(diào)整工藝參數(shù)；③增大鎖模力（更換或調(diào)整壓力機(jī)）；④修配分型面，確保間隙小于PS的溢料極限（約0.02mm）。（2）杯底縮水痕的可能原因及改進(jìn)：原因：①澆口位置不合理（如澆口遠(yuǎn)離杯底，補(bǔ)縮困難）；②保壓壓力不足或保壓時間過短；③杯底壁厚過大（局部收縮量增加）；④冷卻時間不足，制品未完全固化即脫模。改進(jìn)措施：①將澆口移至杯底中心（如采用點(diǎn)澆口），縮短補(bǔ)縮路徑；②提高保壓壓力和延長保壓時間；③優(yōu)化制品設(shè)計(jì)（杯底減薄或增加加強(qiáng)筋）；④延長冷卻時間，或在杯底對應(yīng)模具位置增加冷卻