模具設計習題與答案
在學習和工作的日常里，我們都離不開練習題，做習題在我們的學習中占有非常重要的位置，對掌握知識、培養能力和檢驗學習的效果都是非常必要的，一份好的習題都是什么樣子的呢？以下是小編幫大家整理的模具設計習題與答案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
模具設計習題與答案 1
填空
1. 分型面的形狀有平面、斜面、階梯面、曲面。
2. 分型面選擇時為便于側分型和抽芯，若塑件有側孔或側凹時，宜將側型芯設置在垂直開
模方向上，除液壓抽芯機構外，一般應將抽芯或分型距較大的放在開模方向上。
3. 為了保證塑件質量，分型面選擇時，對有同軸度要求的塑件，將有同軸度要求的部分設在同一模板內。
4. 為了便于排氣，一般選擇分型面與熔體流動的末端相重合。
5. 為了便于塑件的脫模，在一般情況下，使塑件在開模時留在動模或下模上。
6. 注射模分流道設計時，從傳熱面積考慮，熱固性塑料宜用梯形截面和半圓形截面分流道;熱塑性塑料宜用圓形分流道。從壓力損失考慮，圓形截面分流道最好：從加工方便考慮用梯形、U形或矩形分流道。
7. 在多型腔模具中，型腔和分流道的排列有平衡式和非平衡式兩種。
8. 當型腔數較多，愛模具尺寸限制時，通常采用非平衡布置。由于各分流道長度不同，可采用將澆口設計成不同的截面尺寸來實現均衡進料，這種方法需經多次試模和整修才能實現。
9. 澆口的類型可分點澆口、側澆口、直接澆口、中心澆口、潛伏式澆口、護耳澆口六類。
10. 澆口截面形狀常見的有矩形和圓形。一般澆口截面積與分流道截面之比為3%~9%，澆口表面粗糙度值不低于為0.4um。設計時澆口可先選取偏小尺寸，通過試模逐步增大。
11. 注射模的排氣方式有開設排氣槽排氣和利用模具分型面可模具零件的配合間隙自然排氣。排氣槽通常開設在型腔最后被填充的部位。最好開在分型面上，并在凹模一側，這樣即使在排氣槽內產生飛邊，也容易隨塑件脫出。
12. 排氣是塑件成型的需要，引氣是塑件脫模的需要。
13. 常見的引氣方式有鑲拼式側隙引氣和氣閥式引氣兩種。
判斷
1. 側澆口包括扇形澆口和薄片式澆口，扇形澆口常用來成型寬度較大薄片狀塑件;薄片式澆口常用來成型大面積薄板塑件(√)
2. 成型零件的磨損是因為塑件與成型零件在脫模過程中的相對摩擦及熔體沖模過程中的沖刷。(√)
3. 大多數情況下利用分型面或模具零件配合間隙自然排氣。當需開設排氣槽時。通常開設在分型面的凹槽一側開設排氣槽。(√)
4. 點澆口對于注塑流動性差和熱敏性塑料及平薄易變形和形狀復雜的塑件是很有利的。(×)
5. 對于不帶孔的殼體塑件，脫模時的抽拔力僅指塑件在冷凝收縮時對型心的包緊力而引起的抽拔阻力和機械動摩擦力。(×)
6. 分流道設計時，究竟采用哪一種橫截面的分流道，即應考慮各種塑料注射成型的需要，又要考慮到制造的難易程度。(√)
7. 澆口的位置應開設在塑件截面最厚處，以利于熔體填充及補料。(√)
8. 澆口的主要作用之一是防止熔體倒流，便于凝聊和塑件分離。(√)
9. 澆口餓截面尺寸越小越好。(×)
10. 澆口數量越多越好，因為這樣可能使熔體很快充滿型腔。(×)
11. 澆口位置應使熔體的流程最短，流向變化最小。(×)
12. 絕熱流道和熱流道注射模均屬于無流道注射模。(√)
13. 潛伏式澆口是點澆口變化而來的，澆口因常設在塑件側面的較隱蔽的部位而不影響塑件外觀。(√)
14. 塑件位置尺寸精度要求高的，其模具相關成型零件應盡量設置在模具的一側。(√)
15. 為了減少分流道對熔體流動的阻力，分流道表面必須修的光滑。(√)
16. 無流道塑料注射模適用于各種塑料的注射成型。(×)
17. 一副塑料模可能有一個或兩個分型面，分型面可能是垂直、傾斜或平行于合模方向。(√)
18. 中心澆口適用圓筒形，圓環形，或中心帶孔的塑件成型。屬于這類澆口有盤形，環形，爪形和輪輻式等澆口。(√)
19. 注射模具設計時，應適當選擇澆口位置，盡量減少注射時熔體沿流動方向產生的取向作用，以免導致塑件出現應力開裂和收縮具有的方向性。(√)
問答
1. 分型面有哪些基本形式?選擇分型面的基本原則是什么?
分型面的基本形式有平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面。 選擇分型面的基本原則是：
1)分型面應選在塑件外形最大輪廓處;
2)分型面的選擇應有利于塑件順利脫模;
3)分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量;
4)分型面的選擇應有利于模具的加工;
5)分型面的選擇應有利于排氣。
2. 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有哪兩種?每種形式的特點是什么? 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有平衡式布置和非平衡式布置兩種。
平衡式布置的特點是：從主流道到各型腔澆口分流道的長度、截面形狀與尺寸均對應相同,可實現各型腔均勻進料和同時充滿型腔的目的，從而使所成型的塑件內在質量均一穩定力學性能一致。
非平衡式布置的特點是：從主流道到各型腔澆口分流道的長度不相同,因而不利于均衡進料，但可以明顯縮短分流道的長度，節約塑件的原材料。
3. 在設計注主流道的澆口套時，應注意哪些尺寸的選用?澆口套與定模座板、定模板、定位圈的配合精度分別如何選擇?
為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，錐角a為2°~6°，小端直徑d比注射機噴嘴直徑大0.5~1mm,小端前面是球面,其深度為3~5mm, 主流道前面球面半徑比噴嘴球面半徑大1~2mm.，流道的表面粗糙度Ra<=0.8um。
澆口套與模板間的配合采用H7/m6的過度配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合。
4. 分別繪出輪輻式澆口內側進料和端面進料的兩種形式。
5. 點澆口進料的澆注系統有哪幾種結構形式?
1)直接式;
2)圓錐形的小端有一段直徑為d，長度為l的點澆口與塑件相連;
3)圓錐形小端帶有圓角;
4)點澆口底部增加一個小凸臺的形式;
5)適用與一模多件或一個較大塑件多個點澆口的形式。
6. 潛伏式澆口有哪幾種基本形式?設計潛伏式澆口時應注意哪些問題?
1)潛伏澆口開設在定模的形式;
2)潛伏澆口開設在動模部分的形式;
3)潛伏澆口開設在推桿的上部而進料口開設在推桿上端的形式。
設計潛伏式澆口時應注意潛伏澆口的錐角β取10°~20°，傾斜角α=45°~60°推桿上進料口寬度b=0.8~2mm.。
7. 為什么要對非平衡式布置的型腔進行澆注系統的平衡?采用什么方法進行平衡?
為了提高生產效率，降低成本，使個分流道的塑料分布均勻，才對非平衡式布置的型腔進行澆注系統的平衡。通常采用試模的方法來達到澆口的平衡。
8. 熱流道澆注系統可分為哪兩大類?這兩大類又如何進行分類?
熱流道澆注系統可分絕熱流道和加熱流道。
絕熱流道分為單型腔絕熱流道和多型腔絕熱流道;加熱流道分為單型腔加熱流道，多型腔加熱流道以及閥式澆口熱流道。
9. 兩種改進型井式噴嘴與傳統井式噴嘴比較，其優點分別在什么地方?
1)浮動式井式噴嘴，每次注射完畢噴嘴后退時，主流道杯在彈簧力的作用下也將隨噴嘴后退，可以避免主流道杯始終與定模接觸由于散熱快而引起貯料內塑料固化;
2)將注射機噴嘴伸入主流道的部分制成反錐度的形式，除具有增加對主流道杯傳導熱量的作用外，停車后，還可以使主流道杯內凝料隨注射機噴嘴一起拉出模外，便于清理流道。
10. 閥式澆口熱流道的結構特點是什么?
閥式澆口熱流道實際上也是多型腔外加熱流道的一種形式，只是在噴嘴出采用了針閥控制澆口進料的形式而已。
11. 注射模為什么需要設計排氣系統?排氣有哪幾種形式?
如果型腔內因各種原因所產生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡、凹陷、熔接不牢，表面輪廓不清晰等缺陷;另外氣體的'存在還會產生反壓力而降低充模速度，因此設計模具時必須考慮型腔的排氣問題。排氣形式有利用配合間隙排氣;在分型面上開設排氣槽;利用排氣塞排氣。
12. 澆注系統的作用是什么?注射模澆注系統由哪些部分組成?
答 澆注系統的作用是塑料熔體平穩且有順序的填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。
注射模澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴。
13. 分流道設計時應注意哪些問題?
答 分流道的設計應能使塑料的流向得到平穩的轉換并盡快地充滿型腔，流動中溫度降低盡可能低，同時應能將塑料熔體均衡的分配到各個型腔。
設計時應注意a分流道的截面尺寸視塑件的大小和壁厚、塑料和品種、注射速率和分流道長度等因素而定b分流道的表面不必很光滑，其表面粗糙度為1.6um即可，這樣流道內料流的外層流速較低，容易冷卻而形成固定表皮層，有利于流道的保溫。
14. 注射模澆口的作用是什么?有哪些類型?各自用在哪些場合?
答 澆口的作用：熔料經狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔。注射保壓補縮后澆口處首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂，狹小澆口便于澆道凝料下塑件分離，修整方便。 澆口類型：
直接澆口 直接澆口廣泛應用于單型腔模具側澆口 一般開設在分型面上，適合于一模多腔，澆口去除方便，但壓力損失大、殼形件排氣不便、易產生熔接痕。
圓盤澆口 此類型澆口適用同心。且尺寸的要求嚴格。及不容許有熔接痕生成的塑料制品。 輪輻式澆口 輪輻澆口雙稱為四點澆口或是十字澆口。此種澆口適用于管狀塑料制品，且澆口容易去除和節省材料。
薄膜澆口 薄膜澆口適用于既平坦又大面積、且翹曲要保持最小的設計。
護耳澆口 通常應用于平板狀且薄的成型品，以降低型腔內的剪應力
點澆口 適合于多型腔模。塑件外觀要求較高時采用
環形澆口 用于型芯裝在兩側的管狀塑件
扇形澆口 應用于多型腔模，進料邊寬度較大的薄片狀塑件
針點澆口 應用于成型中小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模
15. 澆口位置選擇的原則是什么?
答 澆口的位置的選擇應注意：
(1)避免引起熔體破裂
(2)澆口的位置應盡可能避免熔接痕的產生。
(3)有利于熔體流動和補縮
(4)有利于型腔內氣體排出
(5)防止料流將型芯或嵌件擠壓變形
(6)保證流動比在允許范圍內
16. 為什么要設排氣系統?常見的排氣方式有哪些?
答 在注射成型過程中，模具內除了型腔和澆注系統中有原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產生的低分子揮發氣體，這些氣體若不能被熔融塑料順利的排除型腔，則可能因填充時氣體被壓縮而產生高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或是塑件產生氣泡，或是塑料熔接不良而引起塑件強度的降低，甚至阻礙塑料填充等。為了使這些氣體從型腔中及時排出，在設計模具時必須要考慮排氣的問題。常見的排氣方式有開設排氣槽排氣和利用模具分型面或模具零件的配合間隙自然排氣等。
17. 無流道模有哪些特點?它對所成型的塑料有些什么要求?
答 無流道注射模特點：
壓力損失小，可低壓注射，同時有利于壓力傳遞、提高塑件質量
有利于實現自動化生產，提高生產率、降低成本
基本上實現了無廢料加工，節約塑料原料
模具結構復雜、制造成本高，適用于質量要求高、生產批量大的塑件成型。
無流道注射模對塑料的要求
對溫度不敏感，低溫下易流動成型
對壓力敏感，但在低壓下易流動
熱變形溫度較高，可迅速從模具內頂出
熱傳導性能好
比熱容小，塑料既易熔融又易凝固
18. 絕熱流道注射模有何特點?
答 模具的主流道和分流道都粗大，模具流道部分不加熱，主要靠料流的冷硬層絕熱保持流道內塑料的熔融狀態。
填空
1. 成型零件包括凹模、凸模、型腔、型芯、螺紋型芯、螺紋型環、鑲件等。
2. 成型零件是指直接與塑料接觸或部分接觸并決定塑件形狀、尺寸 、表面質量的零件，
它是模具的核心零件。
3. 對復雜、精密和表面光澤度要求高的塑件需要采用Cr12MoV鋼或4CrMoSiV鋼，它們是
加工性好和有極好拋光性的鋼。
4. 對于小型的塑件常采用嵌入式多型腔組合凹模，各單個凹模常采用機械加工、研磨、拋
光或熱處理等方法制成，然后整體嵌入模板中。
5. 模具失效前所成型的合格產品的數量為模具壽命。
6. 塑料模表面處理的方法主要有淬火、表面淬火、正火、退火、回火等，還有調質和氮化
等表面處理新技術。
7. 塑料模成型零件的制造公差約為塑件總公差的△/3，成型零件的最大磨損量，對于中小
型塑件取△/6;對于大型塑件則取△/6以下。
8. 塑料模的型腔剛度計算從以下三方面考慮：(1)成型過程不發生飛邊(2)保證塑件精
度 (3)保證塑件順利脫模。
9. 塑料模失效的形式在變形、斷裂、腐蝕和磨損等。
10. 影響塑件尺寸公差的因素有成型零件的制造誤差、成型零件的磨損、成型收縮率的偏差和波動、模具的安裝配合誤差、水平飛邊厚度的波動。
模具設計習題與答案 2
練習題目
設計一個注塑模具來生產直徑為50mm，高度為10mm的圓柱形零件。請確定以下內容：
冷卻水道布置
澆口位置
排氣系統設計
考慮一個需要側向抽芯的零件，其上有一凸起結構，該結構與主體成90度角，寬度為30mm。如何設計側向抽芯機構？
在設計一模具用于生產帶有精細文字（字體高度2mm）的塑料制品時，應考慮哪些因素以確保文字清晰？
答案與解析思路
對于直徑為50mm，高度為10mm的圓柱形零件：
冷卻水道布置：水道應布置在模具的動模和定模兩側，形成環狀或直線型布局，靠近成型表面，以實現均勻快速冷卻。可以考慮在圓柱側面靠近底部的位置設置，以避免冷卻不均導致的變形。
澆口位置：選擇點澆口，位于零件的底面中心，這樣可以減少澆注時的剪切熱，提高流動性，同時便于剪澆口操作。
排氣系統設計：在模具分型面的邊緣設置排氣槽，寬度約0.02~0.05mm，確保空氣能順暢排出，避免產品出現氣泡或燒焦現象。
側向抽芯機構設計：
使用斜導柱和滑塊機構。首先，根據凸起結構的'尺寸和抽芯距離確定滑塊的長度和寬度。斜導柱安裝在模具的非工作側，與滑塊相連，當模具打開時，通過斜導柱的推力使滑塊橫向移動，從而抽出側向的凸起部分。為了保證平穩抽芯，需計算斜導柱的傾斜角度，一般為2°~6°。
生產帶有精細文字的塑料制品時的考慮因素：
文字深度與字高比例：保持適當的深度，一般字深與字高的比例為0.5~0.7，以確保文字清晰且不易填充不足。
模具鋼材的選擇：使用高硬度、高拋光性的鋼材，如P20或更高級別的鋼材，以保證文字部分的精細度和表面光潔度。
冷卻系統優化：在文字區域附近加強冷卻，避免因局部過熱導致的文字模糊。
排氣：在文字周圍設置微細排氣槽，防止氣體被困在文字細節中造成缺陷。
注射壓力與速度控制：適當調整注射參數，避免高速高壓導致的文字變形或填充不足。
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