2025年高职模具设计与制造（模具优化设计）试题及答案.doc

2025年高职模具设计与制造（模具优化设计）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. 模具优化设计中，以下哪种方法不属于常用的优化算法？（ ）
A. 遗传算法 B. 模拟退火算法 C. 穷举法 D. 粒子群优化算法
2. 在模具结构优化时，考虑到模具的强度和刚度，主要是为了防止模具在工作过程中出现（ ）。
A. 磨损 B. 变形 C. 腐蚀 D. 断裂
3. 对于注塑模具，优化冷却系统可以有效缩短（ ）。
A. 成型周期 B. 开模时间 C. 合模时间 D. 顶出时间
4. 模具优化设计的目标不包括以下哪一项？（ ）
A. 提高模具质量 B. 降低生产成本 C. 增加模具尺寸 D. 提高生产效率
5. 在优化模具型腔形状时，主要目的是改善（ ）。
A. 塑件外观 B. 模具装配 C. 模具加工难度 D. 模具重量
6. 模具优化设计中，对材料性能的合理选择主要影响模具的（ ）。
A. 使用寿命 B. 加工精度 C. 外观质量 D. 装配难度
7. 以下哪种因素对模具的热稳定性优化没有影响？（ ）
A. 模具材料热导率 B. 冷却水道布局 C. 塑件颜色 D. 模具壁厚
8. 在模具优化设计过程中，对模具的运动机构进行优化可以提高（ ）。
A. 模具精度 B. 生产安全性 C. 塑件尺寸精度 D. 模具开合模速度
9. 优化模具的导向机构主要是为了保证模具的（ ）。
A. 开合模顺畅 B. 塑件精度 C. 模具强度 D. 使用性能
10. 模具优化设计中，对模具的排气系统进行优化主要是为了防止塑件出现（ ）。
A. 气泡 B. 飞边 C. 变形 D. 缩水

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述模具优化设计的主要流程。
12. （15分）在模具优化设计中，如何通过优化冷却系统来提高注塑成型质量？
13. （15分）举例说明模具结构优化对模具制造和使用的重要性。
14. （15分）阅读材料：某模具企业在生产过程中发现模具的使用寿命较短，经过分析发现主要是模具的材料选择不合理以及热处理工艺不完善。请根据材料，提出针对该模具使用寿命问题的优化设计方案。
15. （15分）阅读材料：现有一套冲压模具，在冲压过程中出现冲压件尺寸精度不稳定的情况。经过检查发现模具的凸凹模间隙不均匀，导向机构存在一定的磨损。请根据材料，阐述如何对该冲压模具进行优化设计以解决尺寸精度问题。

答案：1. C 2. B 3. A 4. C 5. A 6. A 7. C 8. B 9. A 10. A
11. 模具优化设计主要流程：首先明确设计目标与要求，收集相关资料；然后建立模具的数学模型，包括几何模型、力学模型等；接着选择合适的优化算法对模型进行求解；求解后进行结果分析与评估，若不满足要求则调整模型重新优化，直至达到满意结果。
12. 优化冷却系统提高注塑成型质量：合理布置冷却水道，使其分布均匀，保证塑件各部位冷却均匀，减少变形；控制冷却介质的流速和温度，确保冷却效果稳定；优化冷却水道的形状和尺寸，提高冷却效率，缩短成型周期，从而提高塑件的尺寸精度和表面质量。
13. 例如，在注塑模具中，优化浇口位置和数量，能使塑料熔体均匀填充型腔，减少塑件缺陷，提高成型质量。同时，合理的分型面设计可简化模具结构，便于加工和装配，降低制造成本。在使用中，优化后的模具开合模顺畅，生产效率提高，维修次数减少，延长了模具使用寿命，对模具制造和使用都具有重要意义。
14. 针对模具使用寿命问题的优化设计方案：重新评估模具使用工况，选择合适的模具材料，确保材料的强度、硬度、韧性等性能满足要求。完善热处理工艺，严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，提高材料的综合性能。对模具关键部位进行表面强化处理，如氮化、镀硬铬等，提高耐磨性和耐腐蚀性。
15. 对该冲压模具的优化设计：首先修复导向机构，更换磨损部件，调整导向精度，确保凸凹模间隙均匀。重新测量和调整凸凹模间隙，根据冲压件要求确定合理间隙值。检查模具的定位装置，保证冲压过程中坯料定位准确。对模具的弹性元件进行检查和更换，确保卸料和顶料动作顺畅，从而提高冲压件的尺寸精度稳定性。