2025年大学三年级（材料成型及控制工程）模具设计综合试题及答案.doc

2025年大学三年级（材料成型及控制工程）模具设计综合试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 模具设计中，分型面的选择原则不包括以下哪一项（ ）
A. 便于塑件脱模
B. 保证塑件外观质量
C. 增加模具制造难度
D. 有利于排气
2. 注射模中，主流道衬套的作用不包括（ ）
A. 便于塑料熔体进入模具
B. 减少熔体流动阻力
C. 提高熔体温度
D. 与注射机喷嘴配合
3. 对于塑料模具，其型腔的表面粗糙度一般要求达到（ ）
A. Ra0.8 - 1.6μm
B. Ra1.6 - 3.2μm
C. Ra3.2 - 6.3μm
D. Ra6.3 - 12.5μm
4. 模具设计时，计算型腔壁厚的目的是（ ）
A. 保证模具强度
B. 控制塑件尺寸精度
C. 提高生产效率
D. 降低成本
5. 以下哪种模具结构不属于注射模的基本结构（ ）
A. 浇注系统
B. 导向机构
C. 加热系统
D. 成型零部件
6. 在模具设计中，冷却水道的布置原则不包括（ ）
A. 保证冷却均匀
B. 尽量减少水道长度
C. 避免与其他部件干涉
D. 增加水道直径
7. 塑料模具中，顶出机构的作用是（ ）
A. 将塑件从模具中推出
B. 保证塑件精度
C. 提高模具寿命
D. 降低生产成本
8. 模具设计时，确定模具闭合高度的依据是（ ）
A. 注射机的最大开模行程
B. 注射机的最大锁模力
C. 注射机的模板尺寸
D. 塑件的尺寸
9. 对于压铸模，其浇注系统的作用不包括（ ）
A. 传递压力
B. 填充型腔
C. 排气
D. 冷却铸件
10. 在模具设计中，选择模具材料时不需要考虑的因素是（ ）
A. 塑件材料
B. 模具的使用要求
C. 模具的制造工艺
D. 塑件的颜色

第II卷（非选择题，共70分）
11. 简答题：简述模具设计的一般流程。(10分)
12. 分析题：分析注射模中浇口位置对塑件成型质量的影响。(15分)
13. 计算题：已知一塑料模具型腔尺寸为长100mm、宽80mm、高60mm，收缩率为0.015，计算模具型腔的实际尺寸。(15分)
14. 材料分析题：阅读以下材料，回答问题。

材料：在模具设计过程中，小李发现某塑件在成型后出现了明显的翘曲变形。经过分析，他认为可能是冷却不均匀导致的。为了解决这个问题，他考虑在模具中增加冷却水道的数量和优化冷却水道的布局。

问题：
（1）请分析冷却不均匀导致塑件翘曲变形的原因。(10分)
（2）增加冷却水道数量和优化布局能解决翘曲变形问题的原理是什么？(10分)
15. 设计题：设计一个简单的塑料杯注射模，要求说明模具的基本结构组成及各部分的作用。(20分)

答案：
1. C
2. C
3. A
4. A
5. C
6. D
7. A
8. C
9. D
10. D
11. 模具设计一般流程：首先进行塑件分析，了解塑件的形状、尺寸、精度、材料等要求；然后确定模具类型；接着进行总体结构设计，包括分型面、浇注系统、顶出机构等；再进行成型零部件设计；之后进行模具结构强度计算；最后绘制模具装配图和零件图，并审核修改。
12. 浇口位置影响熔体流动方向，若浇口位置不当，可能导致塑件局部填充不足，出现缺料现象。还会影响塑件的熔接痕位置和强度，熔接痕处强度较低。同时，浇口位置不合理会使塑件内应力分布不均，易产生翘曲变形。合适的浇口位置能保证熔体均匀填充型腔，提高塑件成型质量。
13. 长：100×(1 + 0.015) = 101.5mm；宽：80×(1 + 0.015) = 81.2mm；高（假设型腔高度方向为开模方向，收缩在长度和宽度方向体现）：60mm不变。所以模具型腔实际尺寸长101.5mm、宽81.2mm、高60mm。
14. （1）冷却不均匀时，塑件各部分收缩不一致，收缩大的部分会向收缩小的部分产生拉应力，当拉应力超过塑件材料的屈服强度时，就会导致塑件翘曲变形。
（２）增加冷却水道数量和优化布局能使塑件各部分冷却速度更均匀，减少各部分收缩差异，从而降低因冷却不均匀产生的拉应力，有效解决翘曲变形问题。
15. 塑料杯注射模基本结构组成：浇注系统，包括主流道、分流道、浇口等，作用是将塑料熔体均匀引入型腔；成型零部件，如凹模、凸模等，形成塑料杯的形状；导向机构，保证动模和定模准确合模；顶出机构，将塑件从模具中推出；冷却系统，控制塑件冷却速度，保证成型质量；排气系统，排出型腔中的空气。