2025年高職冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)（模具散熱優(yōu)化）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷卻介質(zhì)的選擇對(duì)散熱效果至關(guān)重要。以下哪種冷卻介質(zhì)具有較好的比熱容，能有效帶走模具熱量？（）A.水B.油C.空氣D.液氮2.在計(jì)算模具冷卻管道的直徑時(shí)，需要考慮多個(gè)因素。其中，流量與管道直徑的關(guān)系是（）。A.流量越大，管道直徑越小B.流量越大，管道直徑越大C.流量與管道直徑無關(guān)D.流量適中時(shí)管道直徑最大3.模具冷卻系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)直接影響散熱的均勻性。下列哪種布局方式能使模具各部位散熱更均勻？（）A.串聯(lián)式B.并聯(lián)式C.混合式D.集中式4.對(duì)于大型模具，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。在考慮冷卻管道的長度時(shí)，應(yīng)盡量（）。A.縮短管道長度B.增加管道長度C.使管道長度適中D.管道長度與模具大小無關(guān)5.模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷卻效率的計(jì)算公式為（冷卻效率=帶走的熱量/輸入的熱量）。若要提高冷卻效率，可采取的措施是（）。A.減少帶走的熱量B.增加輸入的熱量C.優(yōu)化冷卻介質(zhì)的流動(dòng)路徑D.降低冷卻介質(zhì)的溫度6.在模具冷卻系統(tǒng)中，冷卻管道的材質(zhì)會(huì)影響散熱性能。哪種材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)較高，更適合作為冷卻管道？（）A.不銹鋼B.銅C.鋁合金D.塑料7.模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)于具有復(fù)雜形狀的模具，冷卻管道的布置應(yīng)（）。A.盡量避開復(fù)雜部位B.緊密圍繞復(fù)雜部位C.只在簡(jiǎn)單部位布置管道D.與復(fù)雜部位無關(guān)8.冷卻系統(tǒng)的壓力損失會(huì)影響冷卻介質(zhì)的流動(dòng)。為減少壓力損失，應(yīng)（）。A.增加管道的彎曲B.增大管道直徑C.減小管道直徑D.增加管道長度9.在模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷卻介質(zhì)的流速對(duì)散熱效果有影響。一般來說，流速越快，散熱效果（）。A.越好B.越差C.不變D.先變好后變差10.對(duì)于不同類型的模具，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有所差異。注塑模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于（）。A.快速冷卻塑件B.均勻冷卻模具C.防止模具變形D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。12.（15分）在模具冷卻系統(tǒng)中，如何確定冷卻管道的數(shù)量？13.（15分）材料：某模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，導(dǎo)致塑件質(zhì)量下降。已知該模具冷卻系統(tǒng)采用并聯(lián)式布局，冷卻介質(zhì)為水。問題：分析可能導(dǎo)致局部過熱的原因，并提出改進(jìn)措施。14.（20分）材料：現(xiàn)有一壓鑄模具，其尺寸較大，形狀較為復(fù)雜。要求設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)以提高生產(chǎn)效率和塑件質(zhì)量。問題：請(qǐng)闡述冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，包括冷卻介質(zhì)的選擇、冷卻管道的布局等。15.（20分）材料：某塑料模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致冷卻時(shí)間過長，影響生產(chǎn)效率。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)冷卻管道直徑過小，冷卻介質(zhì)流速較慢。問題：提出改進(jìn)該冷卻系統(tǒng)的具體方案，并說明改進(jìn)后的預(yù)期效果。答案：1.A2.B3.B4.A5.C6.B7.B8.B9.A10.D11.模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則包括：保證模具各部位溫度均勻，避免出現(xiàn)局部過熱或過冷；冷卻效率高，能快速帶走模具熱量；冷卻介質(zhì)流動(dòng)均勻，壓力損失?。幌到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝、維護(hù)和清理；不影響模具的正常工作和塑件的成型質(zhì)量。12.確定冷卻管道數(shù)量需要考慮多個(gè)因素。首先要根據(jù)模具的大小和形狀，預(yù)估所需的冷卻面積。然后結(jié)合冷卻介質(zhì)的流量和流速，計(jì)算出每個(gè)管道能夠承擔(dān)的冷卻面積。一般來說，可以通過計(jì)算模具的熱負(fù)荷，再根據(jù)冷卻介質(zhì)的散熱能力來確定大致的管道數(shù)量。同時(shí)，還需考慮管道的布局合理性，避免出現(xiàn)冷卻死角。13.可能導(dǎo)致局部過熱的原因有：冷卻管道在局部區(qū)域分布過少，導(dǎo)致該區(qū)域冷卻不足；冷卻介質(zhì)在并聯(lián)管道中分配不均，使得部分管道流量過小；局部區(qū)域的模具結(jié)構(gòu)特殊，熱量難以散發(fā)。改進(jìn)措施：增加局部過熱區(qū)域的冷卻管道數(shù)量；調(diào)整冷卻介質(zhì)的分配裝置，使流量均勻；對(duì)于特殊結(jié)構(gòu)部位，可采用特殊的冷卻方式，如增加散熱鰭片等。14.冷卻介質(zhì)選擇水，因?yàn)樗谋葻崛荽螅嵝Ч?。冷卻管道布局：對(duì)于尺寸較大的模具，采用并聯(lián)式布局，使冷卻介質(zhì)能均勻地流經(jīng)模具各部位。對(duì)于形狀復(fù)雜的部分，圍繞其輪廓布置管道，確保每個(gè)角落都能得到冷卻。同時(shí)，合理確定管道的直徑和間距，以保證冷卻效率和均勻性。15.改進(jìn)方案：增大冷卻管道直徑，以提高冷卻介質(zhì)的流速，增強(qiáng)散熱能力。重新布