2026年模具設計與制造技術練習題(含答案)

2026年模具設計與制造技術練習題(含答案)一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列熱作模具鋼中，最適合用于鋁合金壓鑄模的是（）A.T10AB.Cr12MoVC.H13D.45鋼答案：C（H13（4Cr5MoSiV1）是典型熱作模具鋼，具有良好的熱強性和抗熱疲勞性，適合高溫環境下的壓鑄模）2.注塑模設計中，主流道小端直徑應比注射機噴嘴直徑（）A.小0.5-1mmB.大0.5-1mmC.相等D.大2-3mm答案：B（主流道小端需略大于噴嘴直徑，避免熔體滯留導致堵塞）3.冷沖模中，凸凹模間隙過小會導致（）A.制件毛刺增大B.模具磨損加劇C.材料利用率降低D.卸料力減小答案：B（間隙過小會使刃口承受更大擠壓應力，加速磨損）4.下列不屬于模具快速成型技術的是（）A.3D打印砂型模具B.電鑄成型C.冷擠壓成型D.數控銑削答案：D（數控銑削屬于傳統切削加工，非快速成型）5.塑料模具中，對于透明制品（如亞克力），澆口應避免設置在（）A.制品邊緣B.制品厚壁處C.制品外觀面D.制品加強筋位置答案：C（外觀面澆口易產生熔接痕或應力斑，影響透明度）6.模具熱處理工藝中，為減少淬火變形，通常采用（）A.高溫快速加熱B.階梯式預熱C.鹽水淬火D.空冷代替油冷答案：B（階梯預熱可減少內外溫差，降低熱應力變形）7.沖壓模中，導柱導套配合精度一般選用（）A.H7/g6B.H9/d9C.H7/h6D.H11/c11答案：A（導柱導套需精密導向，常用H7/g6間隙配合）8.注射模冷卻系統設計時，冷卻水孔與型腔壁的距離應（）A.小于10mmB.等于制品壁厚C.大于2倍孔徑D.任意設置答案：C（距離過近易導致型腔表面溫度不均，通常取1-2倍孔徑）9.冷擠壓模具中，凸模工作部分的表面粗糙度應控制在（）A.Ra1.6-3.2μmB.Ra0.8-1.6μmC.Ra0.2-0.4μmD.Ra3.2-6.3μm答案：C（高表面質量可減少擠壓時的摩擦阻力，避免粘模）10.下列模具材料中，最適合制造高精度、長壽命塑料模的是（）A.P20B.718HC.2311D.40Cr答案：B（718H是預硬型塑料模具鋼，硬度均勻（30-35HRC），加工性能好，適合高精度模具）11.壓鑄模中，為避免鋁液飛濺，內澆口速度一般控制在（）A.1-5m/sB.10-20m/sC.30-50m/sD.60-80m/s答案：B（過高速度易導致飛濺和模具沖蝕，鋁合金壓鑄通常10-20m/s）12.模具CAD/CAM中，下列軟件更適合塑料模分型面設計的是（）A.AutoCADB.SolidWorksC.MoldflowD.UGNX答案：D（UGNX具備專業模具設計模塊，支持復雜分型面自動提供）13.沖裁模試模時，制件尺寸偏大，可能的原因是（）A.凸模尺寸偏小B.凹模尺寸偏大C.間隙過大D.間隙過小答案：C（間隙過大時，材料受拉變形嚴重，回彈后制件尺寸大于凹模尺寸）14.模具表面處理技術中，TD處理（熱擴散法碳化物覆層）主要提高（）A.耐腐蝕性B.耐磨性C.導熱性D.韌性答案：B（TD處理可在表面形成VC、Cr7C3等碳化物層，硬度達2500-3500HV，顯著提升耐磨性）15.對于薄壁塑料件（壁厚≤1mm），注射模澆注系統應優先采用（）A.側澆口B.點澆口C.扇形澆口D.潛伏式澆口答案：B（點澆口截面小，剪切速率高，利于薄壁充填，且易自動切斷）二、填空題（每題2分，共20分）1.模具失效的主要形式包括______、______和______。答案：磨損失效、斷裂失效、塑性變形失效2.注塑模冷卻時間的計算公式為t_c=（δ2）/（4α），其中δ代表______，α代表______。答案：制品壁厚；塑料的熱擴散率3.冷沖模凸凹模間隙的確定原則是：對于落料件，以______為基準配作凸模；對于沖孔件，以______為基準配作凹模。答案：凹模；凸模4.壓鑄模中，排氣槽的深度一般控制在______（鋁合金）和______（鋅合金）。答案：0.1-0.2mm；0.05-0.1mm5.模具加工中，電火花線切割的電極絲材料通常為______或______。答案：鉬絲；黃銅絲6.塑料模分型面選擇時，應盡量使制品留在______（動模/定模）一側，以便于______。答案：動模；頂出7.沖壓連續模中，導正銷的直徑應比預沖孔直徑______（大/小）______mm。答案：小；0.02-0.058.模具熱處理后，為消除內應力并穩定尺寸，需進行______處理，其溫度一般低于______℃。答案：回火；5009.注射模中，為防止熔體在流道內凍結，熱流道系統的加熱方式主要有______和______。答案：內熱式；外熱式10.冷擠壓模具設計時，需考慮材料的______（如變形抗力、加工硬化率）和______（如模具強度、導向精度）。答案：塑性變形特性；模具承載能力三、判斷題（每題1分，共10分。正確打√，錯誤打×）1.熱作模具鋼的主要性能要求是高硬度和耐磨性，熱強性其次。（）答案：×（熱作模具需承受周期性熱應力，熱強性和抗熱疲勞性更關鍵）2.注塑模中，澆口位置應盡量遠離制品薄弱部位（如孔、凸臺）。（）答案：√（避免熔體沖擊導致薄弱處變形或破裂）3.冷沖模中，凸模硬度必須高于凹模硬度。（）答案：×（通常凹模承受更大擠壓應力，硬度應略高于凸模（2-3HRC））4.模具3D打印（增材制造）僅適用于試制，無法用于批量生產模具。（）答案：×（金屬3D打印（如SLM）已可制造高強度模具，如隨形冷卻注塑模）5.壓鑄模中，開設溢流槽的主要目的是排除氣體，無需考慮儲存冷料。（）答案：×（溢流槽同時用于儲存冷料和排除氣體，改善熔體充填質量）6.塑料模收縮率的選擇僅與塑料種類有關，與模具結構無關。（）答案：×（模具冷卻均勻性、澆口位置等會影響實際收縮率）7.電火花加工（EDM）適合加工高硬度、復雜形狀的模具零件，如淬硬鋼的深窄槽。（）答案：√（EDM無切削力，可加工傳統刀具無法到達的部位）8.沖壓模閉合高度應大于壓力機的最小閉合高度，小于最大閉合高度。（）答案：√（確保模具能正確安裝在壓力機上）9.模具表面拋光的目的僅為提高制品表面質量，與模具壽命無關。（）答案：×（拋光可降低表面粗糙度，減少摩擦和粘模，延長模具壽命）10.注射模中，推桿頂出機構的推桿應盡量設置在制品壁厚處，避免頂白。（）答案：√（壁厚處強度高，頂出時不易產生應力集中導致發白）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述注射模分流道設計的主要原則。答案：①截面形狀選擇：常用梯形、圓形（熱量損失小）、U形，優先圓形；②長度優化：盡量短，減少壓力和熱量損失；③對稱性設計：多型腔模具分流道應平衡，確保各型腔充填一致；④表面粗糙度：Ra0.8-1.6μm，減少流動阻力；⑤脫模斜度：沿熔體流動方向設1-3°斜度，便于凝料脫出。2.冷沖模凸凹模間隙的大小對沖壓件質量和模具壽命有何影響？答案：①間隙過小：制件毛刺小但塌角小，刃口易磨損（擠壓應力大），模具壽命低；②間隙過大：制件毛刺大、翹曲，斷面粗糙（拉裂帶寬），但模具磨損減緩（剪切力小）；③合理間隙：制件斷面質量好（塌角、剪切帶、斷裂帶比例協調），毛刺小，模具壽命較長（刃口受力合理）。3.模具失效分析的基本步驟有哪些？答案：①觀察失效現象：記錄斷裂位置、磨損區域、變形形態；②材料檢測：分析化學成分、硬度、顯微組織（是否存在偏析、脫碳）；③受力分析：模擬模具工作時的應力分布（如沖壓模的沖擊載荷、注塑模的型腔壓力）；④工藝追溯：檢查熱處理工藝（是否欠熱、過燒）、加工精度（如線切割表面微裂紋）、使用條件（如冷卻是否及時）；⑤結論總結：確定失效主因（如材料缺陷、設計不合理、操作不當）。4.簡述塑料模隨形冷卻系統的設計優勢及關鍵技術。答案：優勢：①冷卻均勻性好，減少制品翹曲變形；②縮短冷卻時間（冷卻通道貼近型腔），提高生產效率；③改善制品表面質量（避免局部過熱導致的縮痕）。關鍵技術：①3D建模：利用CAD軟件（如Moldex3D）模擬冷卻效果，優化通道形狀；②增材制造：通過SLM技術加工復雜隨形水路（傳統加工無法實現）；③通道直徑控制：一般4-8mm，避免過細導致堵塞；④密封設計：多段式水路需確保連接密封性，防止漏水。5.沖壓連續模中，如何防止條料送進時的偏移？答案：①導料裝置：使用導料板或導料銷，導料板與條料間隙控制在0.1-0.3mm；②定距裝置：采用側刃定距（切除條料邊部定距）或導正銷定距（導正銷插入預沖孔）；③壓料裝置：設置壓料板或彈簧壓料塊，防止條料送進時上翹；④精度控制：導料板、凹模刃口、導正銷的位置精度需達IT7級，減少累積誤差；⑤送料設備：采用高精度伺服送料機（送料精度±0.05mm），替代機械送料。五、綜合題（每題10分，共20分）1.設計一副汽車塑料飾板（尺寸300mm×200mm×3mm，材料ABS）的注塑模，需重點考慮哪些結構設計？請簡要說明。答案：①分型面選擇：優先沿制品最大輪廓線（外觀面無飛邊），若制品有側凹，需設計斜頂或滑塊抽芯；②澆注系統：采用側澆口（位于非外觀面邊緣）或點澆口（自動切斷凝料），分流道平衡布置（多型腔時）；③冷卻系統：設計隨形冷卻水路（通過3D打印加工），冷卻水孔直徑6-8mm，間距1.5-2倍孔徑，確保均勻冷卻（ABS收縮率0.5-0.7%）；④頂出機構：采用推板頂出（避免推桿痕跡）或多推桿頂出（分布在加強筋或非外觀面），頂出力計算（F=A×p，A為制品投影面積，p=3-5MPa）；⑤模具材料：動定模采用718H（預硬鋼，硬度32-36HRC），滑塊用2316（耐蝕性好），頂桿用SKD61（淬火后50-52HRC）；⑥排氣系統：在分型面開設排氣槽（深度0.02-0.05mm），或在型芯末端設置排氣塞，防止困氣導致燒焦。2.某企業生產的沖壓連續模在使用中出現送料誤差（±0.2mm），導致制件尺寸超差。請分析可能原因并提出解決措施。答案：可能原因：①導正銷設計不合理：導正銷直徑與預沖孔間隙過大（>0.05mm），或導正銷長度不足（未完全進入孔內）；②送料裝置精度低：機械送料機的齒輪磨損，或伺服送料機參數設置錯誤（如步距計算偏差）；③條料定位不穩：導料板與條料間隙過大（>0.5mm），或壓料力不足（條料送進時跳動）；④模具制造誤差：凹模各工位的位置度超差（>0.03mm），導致累積誤差；⑤材料因素：條料不平（波浪度>0.3mm/m）或寬度波動（>0