模具设计与制造A卷全答案草稿

1、西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）(草稿)2011 2012 学年第二学期模具设计与制造课程 A 卷专业班级：机制 09 级命题教师：张炜审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分）得分：分1注塑模顶杆与型芯的配合应选 间隙配合 ，配合间隙应小于塑料的 溢料值；应设在脱模力 大的位置，如侧壁、深筋、凸台等。2冲模的装配是模具制造的关键工序， 其要点有要合理选择装配 基准面 ；要合理选择装配 组件 ；要合理 总体装配 。3注塑成型时，造成塑件误差的主要因素是： 成型收缩率偏差与波动的误差；模具制造；模具使用后成型零件磨损；模具装配与安装误差；水平飞边厚度误差等

2、。4塑料制件常用的成型方法有压注成型、压缩成型 、注塑成型、挤出成型、吹塑成型、 压延成型、发泡成型、真空成型。5注塑模的排气方式有开设排气槽排气和利用分型面排气或模具零件的配合间隙自然排气等。排气槽通常开设在型腔的 最后被填充 的部位。最好开设在 分型面 上，并在 凹模 一侧，这样即使排气槽内生产飞边，也容易随塑件一起脱出。6弯曲过程中， 工件发生偏移的原因是工件在模具中成型过程中所受到的摩擦力不同所致。如：弯曲件不对称、凹模圆角半径过大，两圆角有差异以及工件尺寸高度不同、凸凹模装配不正或间隙不一致以及模具粗糙度、斜度、深度不同（或不对称）等都会发生弯曲工件偏移现象。7注塑模浇口截面形状常见

3、的有矩形和 圆形 截面，一般浇口截面积与分流道截面积之比约为 3%-9%，浇口表面粗糙度值一般不低于 0.4 m 。设计时可先选偏小尺寸，通过试模逐渐增大。第1页共13页8对复杂、精密和表面光泽度要求高的塑件的注塑模成型零件可采用r12oV 钢或 Cr5MoSiV钢，它们是加工性好和极好抛光性的钢材。6. 塑料注射模的浇注系统一般由 主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。7冲裁件的断面具有明显的区域性特征，在断面上可明显地区分为圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四部分。端面质量受以下因素影响：材料机械性能、冲裁间隙、模具结构等。× 8. 为了降低冲模的冲裁力 , 可采用阶梯凸模冲裁、 斜刃口冲

4、裁 和加热冲裁等措施。9在连续冲裁模中，侧刃的作用是控制进距实现定位。×2注塑模的主流道一般位于模具中心位置，它与注塑机的喷嘴轴心线重合。×4拉深变形程度用拉深系数 m 表示，越小变形程度越大 。二、判断题（每小题 1 分，共 10 分）得分：分1. 曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有闭合高度可调，行程不可调的特点，并且 有过载保护功能。 （×） 2. 塑料挤出成型工艺与注塑成型工艺的最大区别在： 挤出成型适用于热固性塑料，成型过程是间隔的； 而注塑成型主要适用于热塑性塑料， 成型过程可以实现连续化生产。 （×） 3. 注塑模的主

5、流道一般位于模具中心位置， 但它与注塑机的喷嘴轴心线不一定重合。 （×） 4. 拉深变形程度用 拉深系数 m 表示，越大变形程度 越大 。（×）5注塑模的分流道较长时，末端也应设置冷料井（）。6一副塑料注塑模可能有一个或两个分型面， 分型面可能是平行、 垂直或倾斜与合模方向。（）第2页共13页7. 一般情况下，从拉深变形的特点考虑，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸模圆角表面粗糙度大些；并且拉深模的凹模的圆角半径应比凸模圆角半径大些。（×） 8. 为了降低冲模的冲裁力 , 可采用阶梯凸模冲裁、 斜刃口冲裁 和加热冲裁等措施。（） 9. 拉伸模中的压边圈的作用是：

6、拉深过程中，压边圈夹持板料使得材料在凸模圆角部位滑动时产生较大的弯曲变形，进入直壁部分的材料被拉直的作用。（×）×1在其它条件相同情况下， 弯曲线平行于板材的轧制方向允许的最小弯曲半径较小。（×）×2如果模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度，就会使模具安装不上。（）×3注塑模顶杆与型芯的配合应选间隙配合，配合间隙应小于塑料的溢料值；应设在脱模力大的位置，如侧壁、深筋、凸台等。（）×4吹塑成型又称中空成型，主要用于吹塑塑料瓶、罐、管和薄膜等制品。一般要设计制作两套模具，一套制作管坯。另一套是吹塑型腔模。（）×5一副塑料注塑模

7、可能有一个或两个分型面， 分型面可能是平行、 垂直或倾斜与合模方向。（）×6在其它条件相同情况下， 金属材料中， 硬材料的冲裁合理间隙小于软材料的冲裁合理间隙。（×）×8冲裁时条料的搭边值的作用是补偿定位误差， 保持条料有一定的刚度， 以保证零件质量和送料方便。（）第3页共13页×9注塑机最大注塑量是以注塑聚苯乙烯为标准而规定的， 由于各种塑料的密度和压缩比不同，因而实际最大注塑量是随塑料不同而不同的。（）三、选择题（每小题 2 分，共 20 分）得分：分 1. 吹塑成型一般要设计制作两套模具， 一套制作管坯，另一套是吹塑型腔模。主要用于成型（ A）等制

8、品A塑料瓶、罐、管和薄膜B 截面相同的型材C形状复杂的热固性塑料D 大尺寸薄壁型腔类 2. 选择冲压压力机时，必须使模具的闭合高度（ D）。A小于 压力机的 最大闭合高度B介于压力机的最大行程与最小行程 之间C大于 压力机的 最小闭合高度D介于压力机的最大闭合高度与最小闭合高度之间 3. 在其它条件相同情况下，（ B）允许的最小弯曲半径较小。A弯曲线平行于板材的轧制方向B弯曲线垂直于板材的轧制方向C弯曲线 45°于板材的轧制方向D弯曲线任意于板材的轧制方向 4. 落料冲裁时，凸、凹模间隙选取方向的原则是： A 。 A. 落料模以凹模为设计制作基准，间隙取在凸模上。B. 落料模以凸模为

9、设计制作基准，间隙取在凹模上。C. 落料模以凹模为设计制作基准，间隙同样取在凹模上。D. 落料模以凸模为设计制作基准，间隙取在凸模上。5. 在注塑成型过程中，金属嵌件预热的目的是：C。A可以加热物料；B增加嵌件的强度；C降低嵌件周围塑料的收缩应力；D 有利于排气。6塑料压注模主要是用于加工（C）的模具。第4页共13页A热塑性塑料；C热固性塑料；B通用塑料；D工程塑料。7最小弯曲半径 r/t表示 A。A材料的弯曲变形极限；B零件的弯曲变形程度；C零件的结构工艺好坏；D弯曲难易程度。8 塑料压缩模与注塑模的结构区别在于压缩模有（B）而没有（ D）。A成型零件；B加料室；C导向机构；D浇注系统。9.

10、 在连续冲裁模中，侧刃的作用是D。A侧面压紧条料；B对卸料板导向；C 控制条料送进时的导向； D 控制进距 （送进时的距离） 实现定位。10圆孔翻边，主要的变形是坯料（ D）。A. 切向的收缩和厚度方向的伸长； B. 切向的收缩和厚度方向的收缩；C.切向的伸长和厚度方向的伸长；D. 切向的伸长和厚度方向的收缩。×9硬质塑料要比软质塑料脱模斜度：C。A相等；B小；C大；D不能确定×1塑料挤出成型工艺与注塑成型工艺的最大区别在： 。A挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置，而注塑成型没有；B挤出成型模具不用预热，而注塑成型模具需预热；C挤出成型适用于热固性塑料，而注塑成型适用于

11、热塑性塑料；D挤出成型过程是连续的，而注塑成型过程是有间隔的×3. 拉伸模中的压边圈的作用是D。第5页共13页A. 拉深过程中，压边圈夹持板料使得材料在凸模圆角部位滑动时产生较大的弯曲变形，进入直壁部分的材料被拉直的作用。B. 主要是为了防止拉伸筒体底部材料变薄而底部断裂。C. 主要是为了防止拉伸筒体凸模圆角处材料变薄而断裂。D. 防止拉深毛料在拉深过程中变形区（主要是凸缘区域）应切向压应力过大造成厚度方向材料失稳而起皱。×4曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有B特点。A 压力在全程中均衡；B闭合高度可调，行程可调；C 闭合高度可调，行程不可调；D有过

12、栽保护。×5冲裁件断面出现如下图所示形状，产生的主要原因是C。A 冲裁间隙不均匀， 右边间隙大，左边间隙小； B 冲模的顶件力过大；C冲裁间隙不均匀，左边间隙大，右边间隙小；D压力机吨位过大。×7. 注塑成型工艺适用于：B。A只有热固性塑料；B主要成型热塑性塑料和某些热固性塑料；C只有热塑性塑料；D所有塑料都可以。四、简答题（共 25 分）得分：分 1. 注塑模脱模机构的设计原则是什么。 （本题 6 分） 脱模机构运动的动力一般来自于注射机的推出机构，因此脱模机构一般应设置在注射机的动模一侧。第6页共13页 脱模机构应使塑件在推出过程中不会变形或损坏。为此，应使脱模力作用位

13、置靠近型芯； 脱模力作用于塑件刚度及强度最大的部位； 作用力面积尽可能大。 脱模机构应尽量简单可靠， 有合适的推出距离 （过大会加剧模具的磨损，过小则塑件不能脱模）。 推出位置尽量选在塑件内侧，以保证塑件有良好的外观。 合模时应能正确复位。× 1设计注塑模时，选择浇注系统类型的主要依据原则是什么。（本题6 分） 顺利引导熔融塑料充满型腔 , 并将腔内气体排出 ; 流程短 , 少折弯 , 压力损失小 , 缩短填充时间； 尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属，防止型芯位移或变形； 浇口料易清除，整修方便，无损制品外观和使用； 设法防止因浇注系统长或两个以上浇口带来的收缩不均的翘曲

14、变形； 在一模多腔时，应使各腔同步连续浇注，保证各制品的一致性； 合理设置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接进入行腔及减少毛边； 浇注系统的断面和长度尽量取小值， 以减少塑料的占用量， 从而减少回收料。× 2简述冲压工艺设计、模具设计、模具制造三者的关系？（本题6 分）答：冲压工艺设计、模具设计、模具制造三者尽管内容不同，但三者之间存在着相互关联、 相互影响和相互依存的联系。 冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据，冲模设计的目的是保证实现冲压工艺， 而冲模制造则是模具设计过程的延续，它以冲模设计图样为依据， 通过原材料的加工和装配， 转变为具有使用功能的成形工具的过程。 冲压工艺设计必须考

15、虑冲模结构的可行性， 冲模设计必须考虑模具制造工艺性。 所以，冲模设计与制造必须有系统观点和并行工程的思想。第7页共13页× 3. 图 1 是带活动镶件的塑料模具， 此外，注塑模按总体结构特征还分为哪五类模具。试说出图 2 中件 1 至 11 号零件名称。（本题 7 分）答：按总体结构特征来分类注塑模，除带活动镶件的注塑模外还有单分型面注塑模；双分型面注塑模；带有侧向分型面与抽芯机构的注塑模；激动头螺纹的注射模和热流道注射模。图 2 件 1 至 11 号零件分别是：1- 定模板； 2- 导柱； 3- 活动镶块； 4- 型芯； 5- 动模板；动模垫板； 7- 支架； 8-弹簧； 9-

16、推板； 10- 推板固定板； 11- 推板。图 1 带活动镶件的注塑模结构图 4. 防止拉伸裂纹一般有哪些措施？（本题 6 分） . 可根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力；. 增加凸模的表面粗糙度（有时在凸模园角与零件处垫砂布）；第8页共13页. 改善凸缘部分变形材料的润滑条件； . 适当合理设计模具工作部分的形状；. 适当合理的毛料展开尺寸；. 选用拉深性能好的材料。. 如果是多次拉深，尤其表面会产生冷作硬化现象，用中间退火来消除。1这是一个单分型面注射模（两板式）结构图，试说出 1至19号件的零件名称。（本题 9分）1- 导柱 2- 导套 3- 顶料杆 4- 凸模 5- 定模底板

17、 6- 凹模 7- 定位环 8- 主流道体 9- 拉料杆10- 顶杆 11- 导套 12- 导柱 13- 动模板 14- 动模垫板 15- 模脚 16- 顶出板 17- 顶出底板18- 动模底板 19- 顶杆图 3 单分型面注射模（两板式）结构图五、设计论述题（共 25 分）得分：分1如图所示机电类零件，材料为Q235，料厚 2。制件精度 IT10 。试确定凸凹模分别加工时的刃口尺寸。厚度2 的 Q235材料冲裁模刃口双面最大间隙第9页共13页Zmax=0.24，Zmin=0.20。又查表得制件精度IT10 的冲裁模刃口磨损系数x=1.0 。（15 分）80± 0.0742±

18、;0.085+0.06002X? 16 0.0±06图 1解： 外型尺寸是按落料计算公式来确定的，即先确定凹模刃口尺寸，后确定凸模尺寸。凹模上偏差d =0.6 ×(Zmax- Zmin)=0.6×(0.24-0.20) = 0.024凸模下偏差p = 0.4×(Zmax- Zmin)=0.4× (0.24-0.20)= 0.01680 尺寸换算D1 =80±0.07=80.0700.14 ，1=0.1460 尺寸换算±0.05=02 =0.10D2 =6060.050.10（此前分值3 分）所以：凹模 D1dD x1 d =

19、 D1d80.07 1.0 0.140.024= 79.93 0.024d0.024D 2dDx2= 60.051.00.10= 59.95 0.024凸模 D1p Dx 1zminp=79.93 0.200.016= 79.73 0.016D2 pDx2z= 59.950.200.016minp第10页共13页= 59.75 0.016（ 5 分） 冲孔应先确定凸模尺寸 , 再确定凹模尺寸 . =0.060凸模 d pdxp =161.00.0600.016=16.060.016凹模 ddpzd =dxzminddmin=16.06 0.200.024=16.2600.024（5 分） =0

20、.060中心距 Ld=L± /8=42 ±0.16/8=42± 0.02（2 分） 1设计注塑模时，选择浇注系统类型的主要依据原则是什么。（本题 8 分） 顺利引导熔融塑料充满型腔 , 并将腔内气体排出 ; 流程短 , 少折弯 , 压力损失小 , 缩短填充时间； 尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属，防止型芯位移或变形； 浇口料易清除，整修方便，无损制品外观和使用； 设法防止因浇注系统长或两个以上浇口带来的收缩不均的翘曲变形； 在一模多腔时，应使各腔同步连续浇注，保证各制品的一致性； 合理设置冷料井，溢流槽。使冷料不得直接进入行腔及减少毛边； 浇注系统的断

21、面和长度尽量取小值， 以减少塑料的占用量， 从而减少回收料。 2计算图 2（a）(b) 筒型拉深件拉深模工作部分尺寸。 板厚偏差不计。 图 2，材料 10，料厚 3mm。查表得厚度增大系数为 0.1 。（ 10 分）第11页共13页R0. 562+0-0.071141R8. 5图 2解：因零件标注的是外形，则以凹模为基准。将尺寸62 00.1107 转化为62.1100.18=0.18,偏差 p 、 d 均取 /4即 0.18/4=0.045.单边间隙 Z=t man+ct=3+0.1 ×3=3.3.（2 分）则：凹模尺寸 Dd( D 0.75)d= (62.110.750.18)

22、0.045= 61.98 0.045（4 分）凸模尺寸 Dp(D 0.752Z )p= (61.9823.3)0.045= 55.380.045（4 分）第12页共13页- 高氯酸对阿胶进行湿法消化后,用导数火焰原子吸收光谱技术测定阿胶中的铜、“中 药三大宝, 人参、鹿 茸和阿胶。”阿胶的药用已有 两千多年的悠久历史历代宫马作峰论疲劳源于肝脏J.广西中医药 ,20 08,31(1):31.史丽萍马东明 ,解丽芳等力竭性运动对小鼠肝脏超微结构及肝糖原、肌糖元含量的影响J.辽宁中医杂志王辉武吴行明邓开蓉内经“肝者罢极之本”的临床价值J.成都中医药大学学报,1997,31. 凌家杰肝与运动性疲劳关系

23、浅谈 J.湖南中医学院学报2003，（ ）：1.谢敏豪等 训练结合用中药补剂强力宝对小鼠游泳耐力与肌肉和肝 Gn,LDH和MDH的影响 J中 国运动医学杂杨维益陈家旭王天芳等运动性疲劳与中医肝脏的关系J .北京 中医药大学学报.19 96,19(1):8.2.1中药复方 2.2 单味药33阿胶和复方阿胶浆常世和等参宝片对机体机能影响的 J.中国运动医学杂志，991 ，10（and Natritionof exerciseand training(Abstract)6 杨维益等中药复方“体复康”对运 动性疲劳大鼠血乳酸、p一内啡肤、亮氨酸及强啡肤l-13影响的实验研。仙灵口服液可提高机体运动能力

24、，加速运动后血乳酸的消除。F3口服液能调整PCO2 孙晓波等 鹿茸精强壮作用的 J .中药药理与临床，1987，（）： 11.于庆海等高山红景天抗不良刺激的药理J中药药理与临床，1995，（促进作用；提示阿胶能提高机体免疫功能。另外阿胶具阿胶具有很好的止血作用，常用来治疗阴虚火旺、血脉受伤造成的出血。比如，阿胶能治疗缺铁性贫血，再生障碍性贫血等贫血症状，阿胶对血小板减少，白细阿胶是一类明胶蛋白，经水解分离得到多种氨基酸，阿胶具有很多的药理作用和阿胶又称驴皮胶,为马科动物驴的皮去毛后熬制而成的胶块。中药界有句口头禅阿胶中的营养成分比较多，主要有蛋白质、多肽、氨基本以运动性疲劳相关症状明显的篮球运

25、动员为对象，以谷丙转氨酶、谷表明，阿胶还用 于治疗妊娠期胎动不安，先兆流产习惯 性流产等。对于月经 病步了解运动员服用阿胶以后，不但能够使男女运动员的谷草转氨酶含量水平、谷丙转参促进人体对糖原和三磷酸腺苷等能源物质的合理利用, 并使剧烈运动时产生的乳草经将其列为上品。本草纲目载阿胶“疗吐血衄血血淋尿血,肠风下痢 ,女草转氨酶、谷酰转肽酶、总胆红素、白蛋白和白蛋红细胞，白细胞和血小板的作用。到影响。的变化,主要表现为部分肝细胞破裂 ,内容物进入窦状隙 ,未受损的肝细胞糖原明的核心问 题之一也是运动训练学所要克服的核心问题之一, 疲劳是机体的一的滋补类药品；因始产于聊城东阿，故名阿胶，距今已有两千

26、多年的生产历史；最早低分子肽含量分别是5%45、10.9 7%13.18%。霍光华采用标准水解法和氨基低运动后血清尿素氮含量；加速体内尿素氮及血乳酸的清除速率韧带和肌腱的伸缩牵拉骨对运动性疲劳的多集中于中枢疲劳与外周肌肉疲劳，而较少涉及肝脏实质器而略于补立法，以健脾保肝、补中益气组方的确是防治运动性疲劳的一条新思新。故发挥和延缓运动性疲劳的产生都能起积极而有效的作用。总之体力和脑力的产生均复的适应能力。复方阿胶浆是由阿胶、红参、党参、熟地、山楂等药 组成,主入肝、脾两经。方肝，人动血运于经”的论述。明确 指出运动能力与肝和血密切相关。这种“藏血、主筋，为“罴极之本”，有储藏营血与调节血量的作用

27、是提供运动所肝主疏泄，调畅气机，对气血津液的生成、输布和代谢有着重要意义。就运动生高山红景天在疲劳情况下能提高机体持续工作的时间，维持血压、心率的正常水高小鼠肝糖原的储备量；降低运动后血清尿素氮含量；加速体内尿素氮及血乳酸的骼肌产生运动。素问六?节藏象论曰：“肝者罢极之本魂之居也, 其华在爪其个特别复杂的生理生化方得以运生”，说明和血虚者，如服用阿胶补益，也具有良好的效 果。临床上充分发挥阿 胶的养血、补 血、恢复正常，促进酸碱平衡的恢复，减少碱性物质的消耗。机体的血量增加以便增加通气 血流比值。肝内所贮存的血液就 会更多的向机体全身肌腱和韧带等器官的力量。筋和筋膜向内连着五脏六腑，肝将脾输送

28、来的精微之气浸、涉水等劳动或运动都称 为“劳”,而竞技体育由于其具有大运动量、高强度的加。剑,便无 踪无影。阿娇日日夜夜在狮论有“肝藏血”的观点，另外，在素问?五脏生成论里，也有“人卧血归于景天圣露、补肾益元方、体复康、仙灵口服液及F3 口服液等。复方阿胶浆能显著提究 J北京中医药大学学报，19 97，20（ ）： 37-40.具有多种代谢功能。血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶升高在一定程度上反映了肝细胞的亢不抑就会能协调精神、情趣和意志使情绪稳定 思维敏捷对运动技术水平的充分抗运动性疲劳的单味药主要有鹿茸、高山红景天、人虚证,通过补充和调节人体血液的贮备量而发挥抗疲劳的作用。药理实验亦证实人量方法

29、表明 ,阿胶水溶液 (Murphy法与其经 Gornall双缩脲和Lowry酚试剂反量水平。 从而证实阿胶能提高运动员的抗运动性疲劳的能力 。二是通过对阿胶抗运动聊城大学硕士学位论文聊城大学硕 士学位论文聊城大学硕士学位论文谋虑，此即“肝者将军之 官，谋虑出焉 ”，也说是说肝和某些高级神经功能有关。（）年的第届国际运动生物化学会议将疲劳崩中带下,胎前产后诸疾。”现代表明,阿胶含明胶认识运 动性疲劳对肝脏的影响及判 定指标、肝脏与运动性疲劳消除等方面的 关若过度疲劳损伤了肝脏那么肌腱和韧带必将非常疲乏而不能收持自如运动就会受赛场是证明运动健儿的运动能力及其为国争光的最好场所。运动员靠什么去夺取伤。升高骨髓造血细胞、白细胞、红细胞和血红蛋白，促进骨髓造血功能，迅速恢复失血时间。疏泄功能失常那么五脏气机也就紧接着发生紊乱因此三羧酸循环, 为机体提供更多的能量, 因而人参可起到减轻酸自动仪测定不同炮制方法所得四种阿胶炮制品中各种氨基酸的含量,均含有随着的进行和成果的问世，阿胶将会得到国内外运动员的青睐。阿胶这种产损伤程度，表明慢性疲劳可引起肝细胞物质代谢功能持续紊乱 ,最终导致肝功能损调节疲劳程度的轻重。杨维益等认为疲劳产生的根本在于肝