2012年模具設(shè)計與制造A卷全答案

1、西北農(nóng)林科技大學(xué)本科課程考試試題（卷）（草稿）20112012學(xué)年第二學(xué)期模具設(shè)計與制造課程A卷專業(yè)班級：機制09級 命題教師：張 煒 審題教師：學(xué)生姓名：學(xué)號：考試成績：一、填空題（每空一、填空題（每空1分洪20分）得分： 分1.注塑模頂桿與型芯的配合應(yīng)選間隙配合，配合間隙應(yīng)小于塑料的溢料值 應(yīng)設(shè)在脫模力大的位置，如側(cè)壁、深筋、凸臺等。2.沖模的裝配是模具制造的關(guān)鍵工序，其要點有要合理選擇裝配 基準(zhǔn)面要合理選擇裝配組件；要合理總體裝配3.注塑成型時，造成塑件誤差的主要因素是：成型收縮率偏差與波動的誤差;模具制造；模具使用后成型零件磨損；模具裝配與安裝誤差；水平飛邊厚度誤 差等。4.塑料制件常

2、用的成型方法有壓注成型、壓縮成型、注塑成型、擠出成型、 吹塑成型、壓延成型、發(fā)泡成型、真空成型。5.注塑模的排氣方式有開設(shè)排氣槽排氣和利用分型面排氣或模具零件的配 合間隙自然排氣等。排氣槽通常開設(shè)在型腔的最后被填充的部位。最好開設(shè) 在 分型面上，并在凹模一側(cè)，這樣即使排氣槽內(nèi)生產(chǎn)飛邊，也容易隨塑件 一起脫出。6.彎曲過程中，工件發(fā)生偏移的原因是工件在模具中成型過程中所受到的摩 擦力不同所致。如：彎曲件不對稱、凹模圓角半徑過大，兩圓角有差異以及工 件尺寸高度不同、凸凹模裝配不正或間隙不一致以及模具粗糙度、斜度、深度 不同（或不對稱）等都會發(fā)生彎曲工件偏移現(xiàn)象。7.注塑模澆口截面形狀常見的有矩形和

3、圓形截面，一般澆口截面積與分 流道截面積之比約為3%-9%，澆口表面粗糙度值一般不低于0.4m。設(shè)計時可 先選偏小尺寸，通過 試模 逐漸增大。8.對復(fù)雜、精密和表面光澤度要求高的塑件的注塑模成型零件可采用Cr!2 MoV鋼或4 Cr5MoSiV鋼，它們是加工性好和極好拋光性的鋼材。塑料注射模的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。沖裁件的斷面具有明顯的區(qū)域性特征，在斷面上可明顯地區(qū)分為圓角帶、光 亮帶、斷裂帶和毛刺四部分。端面質(zhì)量受以下因素影響：材料機械性能、沖裁 間隙、模具結(jié)構(gòu)等。X8.為了降低沖模的沖裁力，可采用階梯凸模沖裁、斜刃口沖裁和加熱沖裁 等措施。9.在連續(xù)沖裁模中，側(cè)刃

4、的作用是控制進(jìn)距實現(xiàn)定位。X 2.注塑模的主流道一般位于模具中心位置，它與注塑機的噴嘴軸心線重合。X 4.拉深變形程度用拉深系數(shù)m表示，越小變形程度越大。二、判斷題（每小題1分洪10分）得分： 分1.曲柄壓力機可分為曲軸壓力機和偏心壓力機，其中偏心壓力機具有閉合高 度可調(diào)，行程不可調(diào)的特點，并且有過載保護功能。（X）2.塑料擠出成型工藝與注塑成型工藝的最大區(qū)別在:擠出成型適用于熱固性 塑料，成型過程是間隔的；而注塑成型主要適用于熱塑性塑料，成型過程可以 實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。（X）3.注塑模的主流道一般位于模具中心位置，但它與注塑機的噴嘴軸心線不一 定重合。（X）4.拉深變形程度用 拉深系數(shù)m表示，

5、越大變形程度 越大。（X）5.注塑模的分流道較長時，末端也應(yīng)設(shè)置冷料井（）。6. 一副塑料注塑?？赡苡幸粋€或兩個分型面，分型面可能是平行、垂直或傾 斜與合模方向。（）7.一般情況下，從拉深變形的特點考慮，拉深模的凹模的圓角表面粗糙度應(yīng) 比凸模圓角表面粗糙度大些；并且拉深模的凹模的圓角半徑應(yīng)比凸模圓角半徑 大些。（X）8.為了降低沖模的沖裁力，可采用階梯凸模沖裁、斜刃口沖裁和加熱沖裁 等措施。（）9.拉伸模中的壓邊圈的作用是：拉深過程中，壓邊圈夾持板料使得材料在凸模圓角部位滑動時產(chǎn)生較大的彎曲變形，進(jìn)入直壁部分的材料被拉直的作用。（X）X1.在其它條件相同情況下，彎曲線平行于板材的軋制方向允許的

6、最小彎曲半 徑較小。（X）X2.如果模具的閉合高度大于壓力機的最大閉合高度，就會使模具安裝不上。（）X3.注塑模頂桿與型芯的配合應(yīng)選間隙配合，配合間隙應(yīng)小于塑料的溢料值; 應(yīng)設(shè)在脫模力大的位置，如側(cè)壁、深筋、凸臺等。（）X4.吹塑成型又稱中空成型，主要用于吹塑塑料瓶、罐、管和薄膜等制品。- 般要設(shè)計制作兩套模具，一套制作管坯。另一套是吹塑型腔模。（）X5. 一副塑料注塑?？赡苡幸粋€或兩個分型面，分型面可能是平行、垂直或傾 斜與合模方向。（）X6.在其它條件相同情況下，金屬材料中，硬材料的沖裁合理間隙小于軟材料 的沖裁合理間隙。（X）X8.沖裁時條料的搭邊值的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的

7、剛度，以 保證零件質(zhì)量和送料方便。（）X9.注塑機最大注塑量是以注塑聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)定的，由于各種塑料的密 度和壓縮比不同，因而實際最大注塑量是隨塑料不同而不同的。（）三、選擇題（每小題2分洪20分）得分： 分1.吹塑成型一般要設(shè)計制作兩套模具，一套制作管坯，另一套是吹塑型腔模。 主要用于成型（A）等制品塑料瓶、罐、管和薄膜B.截面相同的型材C.形狀復(fù)雜的熱固性塑料D.大尺寸薄壁型腔類2.選擇沖壓壓力機時，必須使模具的閉合高度（D）。小于壓力機的最大閉合高度介于壓力機的最大行程與最小行程之間大于壓力機的最小閉合高度介于壓力機的最大閉合高度與最小閉合高度之間3.在其它條件相同情況下，（B）允許

8、的最小彎曲半徑較小。彎曲線平行于板材的軋制方向彎曲線垂直于板材的軋制方向彎曲線45于板材的軋制方向彎曲線任意于板材的軋制方向4.落料沖裁時，凸、凹模間隙選取方向的原則是：A 。落料模以凹模為設(shè)計制作基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。落料模以凸模為設(shè)計制作基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。落料模以凹模為設(shè)計制作基準(zhǔn)，間隙同樣取在凹模上。落料模以凸模為設(shè)計制作基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。5.在注塑成型過程中，金屬嵌件預(yù)熱的目的是：C可以加熱物料；B.增加嵌件的強度；C.降低嵌件周圍塑料的收縮應(yīng)力；D.有利于排氣。6.塑料壓注模主要是用于加工（C）的模具。熱固性塑料；X程塑料。B熱固性塑料；X程塑料。B.零件的彎曲變形程度;D.

9、彎曲難易程度。通用塑料；7.最小彎曲半徑r/t表示AA.材料的彎曲變形極限;零件的結(jié)構(gòu)工藝好壞;8.塑料壓縮模與注塑模的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于壓縮模有（B）而沒有（D）。A.成型零件；B.加料室；C.導(dǎo)向機構(gòu)；D.澆注系統(tǒng)。9.在連續(xù)沖裁模中，側(cè)刃的作用是D 。A.側(cè)面壓緊條料；B.對卸料板導(dǎo)向；C.控制條料送進(jìn)時的導(dǎo)向；D.控制進(jìn)距（送進(jìn)時的距離）實現(xiàn)定位。10.圓孔翻邊，主要的變形是坯料（D）。A.切向的收縮和厚度方向的伸長；B.切向的收縮和厚度方向的收縮；C.切向的伸長和厚度方向的伸長；D.切向的伸長和厚度方向的收縮。X9.硬質(zhì)塑料要比軟質(zhì)塑料脫模斜度：。A.相等；B.?。籆.大；D.不能確定X1

10、.塑料擠出成型工藝與注塑成型工藝的最大區(qū)別在：D。擠出成型有牽引裝置、冷卻裝置和切割裝置，而注塑成型沒有;擠出成型模具不用預(yù)熱，而注塑成型模具需預(yù)熱；擠出成型適用于熱固性塑料，而注塑成型適用于熱塑性塑料；擠出成型過程是連續(xù)的，而注塑成型過程是有間隔的X3.拉伸模中的壓邊圈的作用是D 。拉深過程中，壓邊圈夾持板料使得材料在凸模圓角部位滑動時產(chǎn)生較大 的彎曲變形，進(jìn)入直壁部分的材料被拉直的作用。主要是為了防止拉伸筒體底部材料變薄而底部斷裂。主要是為了防止拉伸筒體凸模圓角處材料變薄而斷裂。防止拉深毛料在拉深過程中變形區(qū)（主要是凸緣區(qū)域）應(yīng)切向壓應(yīng)力過 大造成厚度方向材料失穩(wěn)而起皺。X4.曲柄壓力機可

11、分為曲軸壓力機和偏心壓力機，其中偏心壓力機具有也特 點。A.壓力在全程中均衡；B.閉合高度可調(diào)，行程可調(diào);C.閉合高度可調(diào)，行程不可調(diào)；D.有過栽保護。X5.沖裁件斷面出現(xiàn)如下圖所示形狀，產(chǎn)生的主要原因是R大R小A.沖裁間隙不均勻，右邊間隙大，左邊間隙?。籅.沖模的頂件力過大;C.沖裁間隙不均勻，左邊間隙大，右邊間隙??；D.壓力機噸位過大。X 7.注塑成型工藝適用于：BA.只有熱固性塑料；B.主要成型熱塑性塑料和某些熱固性塑料;C.只有熱塑性塑料；D.所有塑料都可以。四、簡答題（共25分）得分： 分1.注塑模脫模機構(gòu)的設(shè)計原則是什么。（本題6分）脫模機構(gòu)運動的動力一般來自于注射機的推出機構(gòu)，因

12、此脫模機構(gòu)一般 應(yīng)設(shè)置在注射機的動模一側(cè)。脫模機構(gòu)應(yīng)使塑件在推出過程中不會變形或損壞。為此，應(yīng)使脫模力作 用位置靠近型芯；脫模力作用于塑件剛度及強度最大的部位；作用力面積盡可 能大。脫模機構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠，有合適的推出距離（過大會加劇模具的磨損， 過小則塑件不能脫模）。推出位置盡量選在塑件內(nèi)側(cè)，以保證塑件有良好的外觀。合模時應(yīng)能正確復(fù)位。X1.設(shè)計注塑模時，選擇澆注系統(tǒng)類型的主要依據(jù)原則是什么。（本題6分）順利引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，并將腔內(nèi)氣體排出；流程短，少折彎，壓力損失小，縮短填充時間；盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬，防止型芯位移或變 形；澆口料易清除，整修方便，無損制品外觀

13、和使用；設(shè)法防止因澆注系統(tǒng)長或兩個以上澆口帶來的收縮不均的翹曲變形；在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)澆注，保證各制品的一致性；合理設(shè)置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接進(jìn)入行腔及減少毛邊；澆注系統(tǒng)的斷面和長度盡量取小值，以減少塑料的占用量，從而減少回收 料。X2.簡述沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計、模具制造三者的關(guān)系？（本題6分）答：沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計、模具制造三者盡管內(nèi)容不同，但三者之間存 在著相互關(guān)聯(lián)、相互影響和相互依存的聯(lián)系。沖壓工藝設(shè)計是沖模設(shè)計的基礎(chǔ) 和依據(jù)，沖模設(shè)計的目的是保證實現(xiàn)沖壓工藝，而沖模制造則是模具設(shè)計過程 的延續(xù)，它以沖模設(shè)計圖樣為依據(jù)，通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺?用功

14、能的成形工具的過程。沖壓工藝設(shè)計必須考慮沖模結(jié)構(gòu)的可行性，沖模設(shè) 計必須考慮模具制造工藝性。所以，沖模設(shè)計與制造必須有系統(tǒng)觀點和并行工 程的思想。X 3.圖1是帶活動鑲件的塑料模具，此外，注塑模按總體結(jié)構(gòu)特征還分為哪五 類模具。試說出圖2中件1至11號零件名稱。（本題7分）答：按總體結(jié)構(gòu)特征來分類注塑模，除帶活動鑲件的注塑模外還有單分型面注 塑模；雙分型面注塑模；帶有側(cè)向分型面與抽芯機構(gòu)的注塑模；激動頭螺紋的 注射模和熱流道注射模。圖2件1至11號零件分別是：1-定模板；2-導(dǎo)柱；3-活動鑲塊；4-型芯；5-動模板；動模墊板；7-支架；8- 彈簧；9-推板；10-推板固定板；11-推板。11

15、10 9 8 765 4 321圖1帶活動鑲件的注塑模結(jié)構(gòu)圖4.防止拉伸裂紋一般有哪些措施？（本題6分）.可根據(jù)板材的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜Γ?增加凸模的表面粗糙度（有時在凸模園角與零件處墊砂布）；.改善凸緣部分變形材料的潤滑條件；.適當(dāng)合理設(shè)計模具工作部分的形狀；.適當(dāng)合理的毛料展開尺寸；.選用拉深性能好的材料。.如果是多次拉深，尤其表面會產(chǎn)生冷作硬化現(xiàn)象，用中間退火來消除。1.這是一個單分型面注射模（兩板式）結(jié)構(gòu)圖，試說出1至19號件的零件名 稱。（本題9分）1-導(dǎo)柱2-導(dǎo)套3-頂料桿4-凸模5-定模底板6-凹模7-定位環(huán)8-主流道體9-拉料桿 10-頂桿11-導(dǎo)套12-導(dǎo)柱1

16、3-動模板14-動模墊板15-模腳16-頂出板17-頂出底板 18-動模底板19-頂桿圖3單分型面注射模（兩板式）結(jié)構(gòu)圖得分：分五、設(shè)計論述題（共25分）得分：分1.如圖所示機電類零件，材料為Q235，料厚2。制件精度IT10。試確定凸凹模分別加工時的刃口尺寸。厚度2的Q235材料沖裁模刃口雙面最大間隙 不得用于商業(yè)用途Zmax=0.24,Zmin=0.20。又查表得制件精度IT10的沖裁模刃口磨損系數(shù)x=1.0。（15 分）800.07圖圖1解：外型尺寸是按落料計算公式來確定的，即先確定凹模刃口尺寸，后確定凸模尺寸。凹模上偏差5 d =0.6 X (Zmax- Zmin)=0.6X (0.2

17、4-0.20) = 0.024 凸模下偏差5 p = 0.4 X (Zmax- Zmin)=0.4X (0.24-0.20)= 0.01680 尺寸換算D=800.07= 80.0700 14，0.1460 尺寸換算D2 =600.05= 60.05。 A =0.10一”(此前分值3分)所以：凹模 D =(D - xAx)+5 d = D =(80.07 -1.0 x 0.14尸0.0241d1d=79.93+0.024D=(D - xA 2 )+5 d =(60.05-1.0 x 0.10M024 2d=59.95+0.024凸模偵-XA1-m，n )-5p =(7993-。2。)一0.01

18、6=79.73-0.016D2p=(D - xA 2 -乙 min )-5 p =(59.95-0.20)-0.016=59-75-0.016(5 分)沖孔應(yīng)先確定凸模尺寸，再確定凹模尺寸.=0.060凸模 dp =(d + xA)- = (16 +1.0 x 0.06 氣第=16.06 -0.016凹模d Add =+z . ，d = (d+xA+ z . 5d凹模d Ad=(16.06+0.20 )+0.024= 16.26 00.024(5 分)MO.OGO中心距 Ld=L + A/8=42 + 0.16/8=420.02(2 分)1.設(shè)計注塑模時，選擇澆注系統(tǒng)類型的主要依據(jù)原則是什么。

19、(本題8分)順利引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，并將腔內(nèi)氣體排出；流程短，少折彎，壓力損失小，縮短填充時間；盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬，防止型芯位移或變 形；澆口料易清除，整修方便，無損制品外觀和使用；設(shè)法防止因澆注系統(tǒng)長或兩個以上澆口帶來的收縮不均的翹曲變形；在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)澆注，保證各制品的一致性；合理設(shè)置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接進(jìn)入行腔及減少毛邊；澆注系統(tǒng)的斷面和長度盡量取小值，以減少塑料的占用量，從而減少回收 料。2.計算圖2 (a) (b)筒型拉深件拉深模工作部分尺寸。板厚偏差不計。圖2, 材料10，料厚3mm。查表得厚度增大系數(shù)為0.1。(10分)解:因零件標(biāo)注的是外形，則以凹模為基準(zhǔn)。將尺寸4 62