模具設(shè)計師(冷沖模)國家職業(yè)資格三級試卷及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個最符合題意的選項，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.在冷沖模設(shè)計中，當材料為08F、厚度1.2mm、抗剪強度τ=260MPa時，采用平刃沖裁，所需沖裁力經(jīng)驗公式F=KLtτ中的系數(shù)K一般取（）。A.0.8B.1.0C.1.3D.1.6答案：C解析：K為安全系數(shù)，考慮材料厚度波動、模具鈍化、潤滑不均等因素，08F軟鋼常規(guī)取1.3。2.下列關(guān)于“最小彎曲半徑”的表述，正確的是（）。A.與板厚成正比，與材料屈服強度成反比B.與板厚成反比，與材料斷后伸長率成正比C.與板厚成正比，與材料斷后伸長率成正比D.與板厚無關(guān)，僅取決于凸模圓角半徑答案：C解析：最小彎曲半徑rmin≈(0.3~0.5)t/δ，δ為斷后伸長率，厚度t越大、δ越大，rmin越大。3.在連續(xù)拉深模中，首次拉深后工序件直徑d1=50mm，毛坯直徑D0=100mm，則拉深系數(shù)m1為（）。A.0.36B.0.50C.0.71D.1.00答案：B解析：m1=d1/D0=50/100=0.50。4.冷沖模中，設(shè)置“側(cè)刃+擋塊”的主要目的是（）。A.降低沖裁力B.提高材料利用率C.實現(xiàn)條料精定位D.減小回彈答案：C解析：側(cè)刃切邊后形成臺階，擋塊抵住臺階，實現(xiàn)步距精定位，保證多工位連續(xù)模精度。5.當沖裁間隙增大時，下列現(xiàn)象不會發(fā)生的是（）。A.光亮帶變窄B.斷裂帶變寬C.毛刺高度減小D.沖裁力下降答案：C解析：間隙過大，二次拉裂嚴重，毛刺反而增高；光亮帶變窄、斷裂帶變寬、沖裁力下降均正確。6.下列材料中，最適合制造高速沖裁凸模的是（）。A.45鋼調(diào)質(zhì)B.Cr12MoV淬火C.T10A正火D.鋁合金答案：B解析：Cr12MoV為高碳高鉻萊氏體鋼，淬透性好，硬度可達62HRC以上，耐磨抗壓，適合高速凸模。7.在UGNXProgressiveDieWizard中，定義“StripLayout”時，步距值應(yīng)（）。A.等于工件最大外形尺寸B.等于側(cè)刃切邊長度+搭邊值C.等于送料方向相鄰兩工位中心距D.等于壓力機行程答案：C解析：步距指送料方向相鄰兩工位中心距，直接決定條料送進精度。8.當彎曲件出現(xiàn)“翹曲”缺陷時，最有效的工藝改進是（）。A.減小凸模圓角B.增大壓料力C.降低彎曲速度D.采用校正彎曲答案：B解析：翹曲源于彎曲區(qū)內(nèi)外層應(yīng)力不平衡，增大壓料力可抑制材料流動，減小翹曲。9.下列關(guān)于“圓筒件拉深破裂”原因，錯誤的是（）。A.壓邊力過大B.凸模圓角過小C.材料硬化指數(shù)n值低D.拉深速度過低答案：D解析：速度過低不會導(dǎo)致破裂，反而可降低應(yīng)變率敏感性；其余三項均為破裂誘因。10.在冷沖模成本核算中，屬于“可變成本”的是（）。A.模具設(shè)計費B.模架采購費C.機床折舊費D.電費答案：D解析：電費隨產(chǎn)量變化，屬可變成本；其余為一次性或固定成本。11.當壓力機公稱壓力為1000kN，行程次數(shù)為60spm時，其理論最大輸出功率約為（）。A.5kWB.15kWC.30kWD.60kW答案：B解析：P=F·s·n/60，取s=10mm，則P≈1000×0.01×60/60=10kW，考慮效率，最接近15kW。12.下列關(guān)于“氮氣彈簧”特點，錯誤的是（）。A.可壓縮行程大B.彈力曲線呈線性C.可長期保持恒定壓力D.無需外部動力答案：B解析：氮氣彈簧彈力曲線呈非線性，初始階段剛度小，壓縮末段剛度急劇增大。13.在精密沖裁（FineBlanking）中，獲得全光亮帶的關(guān)鍵條件是（）。A.大間隙+小壓邊力B.零間隙+齒圈壓邊+反向頂力C.負間隙+高速沖擊D.大間隙+高速沖擊答案：B解析：精沖三要素：極小間隙（0.5%t）、齒圈壓邊、反向頂力，抑制裂紋萌生。14.當沖裁件輪廓出現(xiàn)“長三角形毛刺”時，最可能的原因是（）。A.凹模刃口崩刃B.凸模刃口鈍化C.間隙不均勻D.材料硬度高答案：A解析：凹模崩刃導(dǎo)致局部撕裂，形成長三角形毛刺；凸模鈍化則形成環(huán)形毛刺。15.下列關(guān)于“階梯凸?！闭f法，正確的是（）。A.用于降低最大沖裁力B.用于提高斷面質(zhì)量C.用于減小回彈D.用于提高材料利用率答案：A解析：階梯凸模使各凸模不在同一時刻接觸材料，分散載荷，降低峰值力。16.在冷沖模裝配圖中，件號“10”指向?qū)е渑浜暇韧ǔ俗椋ǎ?。A.H7/h6B.H7/p6C.P7/h6D.H11/c11答案：B解析：導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用基孔制過渡配合H7/p6，保證定位精度又便于裝配。17.當拉深件側(cè)壁出現(xiàn)“耳子”缺陷時，應(yīng)優(yōu)先檢查（）。A.壓邊力大小B.凸凹模同軸度C.毛坯直徑D.潤滑條件答案：B解析：耳子源于材料流入不均，同軸度差導(dǎo)致壁厚差，形成高低耳。18.下列關(guān)于“級進?！钡恼f法，錯誤的是（）。A.可在一副模具內(nèi)完成沖孔落料彎曲成形B.必須采用高速壓力機C.生產(chǎn)效率高D.適合大批量生產(chǎn)答案：B解析：級進模可在普通壓力機使用，高速機非必須。19.在冷沖模CAE分析中，采用“Dynaform”進行拉深成形模擬，材料模型常用（）。A.JohnsonCookB.Hill48C.Barlat89D.Gurson答案：C解析：Barlat89各向異性屈服模型，適合鋁合金、深沖鋼板成形預(yù)測。20.當彎曲角為90°，回彈角為2°，若需獲得90°工件，凸模角度應(yīng)設(shè)計為（）。A.88°B.90°C.92°D.94°答案：A解析：回彈方向與彎曲方向相反，凸模角度=目標角回彈角=88°。21.下列關(guān)于“硬質(zhì)合金鑲塊”使用，正確的是（）。A.可用于高速沖裁凸模B.焊接性能優(yōu)于高速鋼C.抗彎強度高于高速鋼D.可熱處理后磨削答案：A解析：YG15硬質(zhì)合金鑲塊用于高速沖裁凹模，耐磨性極高，但抗彎強度低、焊接性差。22.在冷沖模驗收標準中，沖裁件“毛刺高度”一般要求≤（）t。A.0.02B.0.05C.0.10D.0.20答案：B解析：國標GB/T139142013規(guī)定，普通沖裁毛刺高度≤0.05t（t≤1mm時）。23.下列關(guān)于“伺服壓力機”特點，錯誤的是（）。A.可編程滑塊曲線B.無離合制動器C.能耗高于普通機械壓力機D.適合精密成形答案：C解析：伺服機取消飛輪空轉(zhuǎn)，按需輸出扭矩，能耗降低20%~40%。24.當沖裁間隙為5%t時，斷面光亮帶占比約為（）。A.20%B.40%C.60%D.80%答案：D解析：小間隙（5%t）光亮帶可達80%，斷裂帶窄。25.在冷沖模設(shè)計中，設(shè)置“排氣孔”的主要目的是（）。A.降低沖裁力B.防止真空吸附造成卸料困難C.提高斷面質(zhì)量D.減小模具重量答案：B解析：成形或拉深模內(nèi)腔易形成真空，排氣孔保證卸料順暢。26.下列關(guān)于“板料各向異性指數(shù)r值”說法，正確的是（）。A.r值越高，拉深破裂傾向越大B.r值越高，法蘭起皺傾向越大C.r值越高，拉深極限越高D.r值與厚度無關(guān)答案：C解析：r值高，材料抗減薄能力強，拉深極限高，起皺傾向低。27.當采用“倒裝復(fù)合?！睍r，凸凹模應(yīng)安裝于（）。A.上模B.下模C.卸料板D.導(dǎo)柱答案：A解析：倒裝結(jié)構(gòu)凸凹模在上模，落料件從上模打出，便于自動出件。28.在冷沖模中，采用“聚氨酯卸料”的優(yōu)點是（）。A.卸料力大B.壽命高于鋼彈簧C.可產(chǎn)生延遲卸料D.耐高溫答案：C解析：聚氨酯彈性變形大，可延遲卸料，減小沖擊，但耐高溫性差。29.當壓力機閉合高度為250mm，模具閉合高度為260mm時，應(yīng)（）。A.加墊板B.減小模具閉合高度C.更換更大行程壓力機D.減小連桿長度答案：A解析：模具閉合高度＞壓力機閉合高度，需加10mm墊板。30.下列關(guān)于“冷作硬化”對沖裁的影響，正確的是（）。A.降低沖裁力B.提高斷面光亮帶C.增加模具磨損D.減小回彈答案：C解析：硬化后強度提高，模具磨損加劇，沖裁力增大，光亮帶減小，回彈增大。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列措施中，可有效降低沖裁噪音的是（）。A.減小沖裁間隙B.采用斜刃凸模C.模具加隔音罩D.提高材料硬度E.降低沖裁速度答案：B、C、E解析：斜刃分散載荷、隔音罩吸聲、降速減振均可降噪；小間隙、高硬度反而增噪。32.導(dǎo)致拉深件“壁厚不均”的原因有（）。A.壓邊力不均B.凸凹模間隙不均C.毛坯直徑過小D.潤滑不均E.材料r值低答案：A、B、D解析：壓邊、間隙、潤滑不均直接導(dǎo)致流入不均；毛坯小、r值低影響極限，但不直接致壁厚不均。33.下列屬于冷沖?！皹藴始钡挠校ǎ?。A.導(dǎo)柱B.凸模固定板C.螺旋彈簧D.圓柱銷E.模柄答案：A、C、D、E解析：固定板需隨模具變化，非標準件；其余均有國標。34.在精密級進模中，實現(xiàn)“步距精度”的方法有（）。A.側(cè)刃+擋塊B.導(dǎo)正銷C.伺服送料器D.切舌定位E.氣動抬料答案：A、B、C、D解析：抬料僅減少摩擦，不直接提高步距精度。35.下列關(guān)于“模具失效形式”描述，正確的有（）。A.磨損失效為漸進式B.崩刃失效為突發(fā)式C.塑性變形失效可修復(fù)D.疲勞裂紋源于交變載荷E.腐蝕失效主要發(fā)生在凸模答案：A、B、C、D解析：腐蝕多發(fā)生在凹模刃口及卸料板型腔，凸模相對較輕。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）36.沖裁間隙越大，沖裁力越大。答案：×解析：間隙增大，剪切區(qū)減薄，沖裁力下降。37.拉深系數(shù)越小，拉深變形程度越大。答案：√38.彎曲時，中性層長度不變。答案：√39.硬質(zhì)合金模具必須采用電火花線切割加工。答案：×解析：可磨削、可激光加工，非必須線切割。40.伺服壓力機無需飛輪，因此傳動鏈短，響應(yīng)快。答案：√41.冷沖模裝配時，導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)先配研后壓入。答案：√42.材料厚度越厚，最小彎曲半徑越小。答案：×解析：厚度越大，外層拉伸應(yīng)變越大，rmin越大。43.級進模中，導(dǎo)正銷直徑應(yīng)比導(dǎo)正孔小0.02~0.05mm。答案：√44.模具氮化處理可提高耐磨性，但會降低疲勞強度。答案：×解析：氮化形成壓應(yīng)力，提高疲勞強度。45.采用聚氨酯卸料時，其硬度越高，卸料力越大。答案：√四、簡答題（每題5分，共20分）46.簡述冷沖模設(shè)計流程的八個主要階段。答案：（1）零件工藝性分析；（2）工藝方案制定（單工序/復(fù)合/級進）；（3）毛坯展開與排樣；（4）沖壓力及壓力中心計算；（5）模具結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計；（6）關(guān)鍵零件強度、剛度校核；（7）詳細工程圖繪制與BOM輸出；（8）模具制造、試模、修正與驗收。解析：流程需閉環(huán)，試模修正決定模具最終質(zhì)量。47.寫出沖裁間隙經(jīng)驗公式，并說明各符號含義。答案：c=k·tc：單面沖裁間隙（mm）；t：材料厚度（mm）；k：材料系數(shù)，軟鋼0.05~0.08，硬鋼0.04~0.06，鋁0.04~0.08。解析：經(jīng)驗公式適用于普通沖裁，精密沖裁需取k≤0.01。48.列舉五種常見彎曲缺陷并給出解決措施。答案：（1）回彈：凸模角度補償、校正彎曲；（2）裂紋：加大圓角、退火、選高塑性材料；（3）翹曲：增大壓料力、對稱彎曲；（4）擦傷：改善潤滑、降低表面粗糙度；（5）尺寸偏差：調(diào)整定位、控制材料厚度公差。解析：缺陷多因素耦合，需系統(tǒng)解決。49.說明伺服壓力機在多工位級進模中的三項獨特優(yōu)勢。答案：（1）可編程滑塊曲線，實現(xiàn)“快下慢沖快回”，縮短循環(huán)時間；（2）下死點停留功能，利于精整、鐓擠等工序；（3）低噪聲、低振動，延長模具壽命，提高步距精度。解析：伺服機賦能模具，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械機無法完成的工藝窗口。五、計算題（共20分）50.如圖（文字描述）：矩形件外形100mm×50mm，內(nèi)孔對稱布置4φ10mm，材料為08F，t=1mm，抗剪強度τ=260MPa，排樣搭邊a=1.5mm，側(cè)搭邊a1=1.2mm，條料寬度B=52.4mm，步距s=102mm，采用級進模先沖孔后落料。求：（1）沖孔周長L1、落料周長L2；（2）沖孔力F1、落料力F2；（3）總沖裁力F總；（4）條料利用率η。答案：（1）L1=4×π×10=125.66mm；L2=2×(100+50)=300mm。（2）F1=K·L1·t·τ=1.3×125.66×1×260=42.4kN；F2=1.3×300×1×260=101.4kN。（3）F總=F1+F2=143.8kN。（4）工件面積A0=100×504×π×52=5000314=4686mm2；條料面積A=B×s=52.4×102=5344.8mm2；η=A0/A=4686/5344.8=87.7%。解析：級進模需分別計算各工位力，疊加得總力；利用率按步距條料面積計算。六、綜合設(shè)計題（共30分）51.零件名稱：汽車繼電器支架材料：SPCCSD，t=0.8mm，屈服強度σs=220MPa，抗拉強度σb=350MPa，斷后伸長率δ=32%，r=1.8。零件特征：（1）外形40mm×20mm，兩端各有一90°彎曲耳，耳高8mm，