模具寿命与材料试卷与答案
塑料设备模具设计与寿命评估考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.以下哪种材料不适合用于塑料设备模具设计？（）
C.定期对模具进行保养和润滑
D.减少不必要的停机时间
16.以下哪些因素会影响塑料模具的注塑周期？（）
A.塑料的加热和冷却时间
B.模具的开合时间
C.注塑机的注射速度
D.成品的取出和检验时间
17.在进行塑料设备模具的有限元分析时，以下哪些参数是需要输入的？（）
A.模具材料属性
B.注塑压力和温度
C.成品的几何形状
A.模具材料缺陷
B.热应力过大
C.塑料填充速度过快
D.冷却水道设计不合理
14.以下哪种方法可以降低塑料设备模具的注塑周期？（）
A.提高模具温度
B.降低模具温度
C.提高塑料填充速度
D.减小模具的冷却水道
15.在塑料设备模具设计过程中，以下哪个因素会影响模具的制造成本？（）
A.模具材料
B.模具结构
C.模具加工工艺
3.塑料模具的寿命评估通常采用_______和_______两种方法进行。
4.为了减少塑料模具的磨损，常用的模具材料硬度应大于_______HRC。
5.在注塑过程中，塑件的_______和_______是影响模具寿命的重要因素。
6.塑料设备模具设计时，应考虑塑件的_______，以避免注塑过程中的变形和应力集中。
A.提高模具的表面硬度
B.使用润滑剂
C.优化注塑工艺参数
模具寿命与材料试题
模拟试卷一、填空（20分，每空1分）1. 选择冷作模具材料时，应遵循的基本原则是：首先要满足模具的------------要求，同时兼顾材料的工艺性能好经济性.2. .-----------钢是制造压铸模的典型钢种，也是我国长期以来应用最广泛的典型的压铸模用钢.3.冷作模具钢的强韧化处理工艺主要包括----------、-----------、-------------、--------------等.4. 为了防止粘附，在拉深铝、铜合金和碳素钢时，可对凸模和凹模材料进行------------ 、----------处理.5. 3Cr2W8V属于--------析钢6. 模具工作零件表面强化处理的目的是获得的-------------效果，从而得到硬度、耐磨性、韧性、耐疲劳强度的良好配合7. 冷作模具材料应具备的工艺性能，主要包括------------- 、---------------- 、----------------、--------------等8. 回火稳定性愈高钢的热硬性越-------，在相同的硬度情况下，其韧性也较-------9. 冲裁模的正常失效形式主要是----------和刃口由锋利变圆钝10. 热作模具中的压铸模用钢常见的失效形式为-----------、----------、------------二、单选题（每题2分，共24分）1.为了提高冷作模具的抗磨损能力，通常硬度要求应高于铸件硬度的-------------A .10%-30% B. 30%-50% C 50%-70%2.脱碳会--------模具的耐磨性和疲劳寿命A 提高B 保持C降低3. 过热会得到粗大的马氏体，从而---------了模具的韧性A 提高B 保持C降低4. 过热会得到粗大的马氏体，从而--------模具早起断裂的危险性A 避免B增加 C 降低5. 冷作模具钢中加入锰可增加钢的----------A回火稳定性 B 淬透性C热硬性6. Cr12型钢Cr的质量分数高达-----------A 0.12%B 1.2%C 12%7. 拉深模常见的正常失效形式是-----------A粘附B磨损C裂纹8.实践表明，模具的淬火变形与开裂，与模具的-------------加工关系更大A 锻造B热加工C加工方式9.钨的一大优点是能显著提高钢的-------------A 锻造性能B 热硬性C 淬透性10.热塑性模具的工作温度通常在----------℃以下A 150B 250C 35011.时效硬化型塑料模具钢18Ni的含碳量应低于----------------A 0.03% B0.18% C1.8 %12.冷作模具一般要求硬度在---------------A 42-50HRC B60HRC左右 C 45-60HRC D 45-55HRC三、名词解释（6分，每题2分）1. 塑性变性失效2.等温强度3. 模具寿命四、简答题（18分，每题3分）1. 对材料可锻性的要求有哪些？2. 冷作模具钢的强韧化处理工艺主要包括哪些内容？3. 3Cr2W8V钢的锻造要求怎样？4. 试简要比较3CrW2V8和Cr3Mo3W2V(HM1)钢的性能第1页，共4页第2页，共4页第3页，共4页第4页，共4页5. 对于圆柱形的注塑模型芯零件，若采用P20钢，则用怎样的工艺路线最简单？为什么？6. 简答粘着磨损机理五、问答题（20分）1. 为了使渗碳有较好的效果，应选择怎样的钢种？举出两个模具钢种的实例2. 简述模具材料的力学性能要求和工艺性能要求？3. 试根据下列图表分析淬火温度对Cr12MnV 钢的硬度、晶粒度、残余奥氏体量、抗弯强度和冲击韧度的影响做出分析结论4. 简述锰、硅、铬和钼在模具钢中的最主要作用六、综合题（12分）已知拉深圆筒形件直径为40，深为70，R 角为3，材料为08钢，料厚为1mm,要求：1）指出模具失效的主要部位 2）分析模具失效的主要形式 3）如何来提高模具寿命。
模具寿命与材料试卷与答案
部分答案1、简述模具材料对模具寿命的影响，总结模具选材的主要原则。
答：1）从模具的使用来看，根据模具的工作状况，选用具有适当的强度和韧性匹配的模具，从而使模具寿命最高；通过适当地热处理与表面处理，使模具内部韧性高、模具表面强度高和耐磨性高，能有效地提高模具的整体性能及寿命。
2）主要原则：（1）使用性能足够；（2）工艺性能良好；（3）供应上能保证；（4）经济性合理。
2、改进和优化模具结构设计的基本作用是什么? 举例说明其对模具寿命的影响？3、分析拉深模具的工作条件、主要失效形式、性能要求和材料选用?答： 1）工作条件：拉深模具主要用于金属板料的拉深成形，拉深过程中模具的受力状态如课本图7-8 所示。
拉深载荷通过凸模圆角部位传给工件，工件外面部分通过凹模端面与压边圈之间向内流动。
成形过程中，工件给凸模圆角半径部分压力F＇4，及摩擦力F4，给凹模圆角半径压力F＇3及摩擦力F3，给压力圈压力F＇1和摩擦力F1，给凹模端面压力F＇2和摩擦力F2.2）主要失效形式：拉深模凸模、凹模和压边圈工作部分没有锋利的尖角，模具零件受力不像冲裁模那样局限在很小范围内，同时凸凹模间隙一般都比板材厚度大，模具较少出现断裂和塑形变形失效。
但拉深模工作时，板材与凹模和压边圈产生相对运动，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式为磨损，在磨损形式及机理上，主要表现为粘着磨损。
3）4）材料的选用：根据坯料材质的不同，选用与其亲和力小的模具材料。
一般来说，坯料为钢板，模具材料应选用有色金属，反之，坯料为有色金属，模具材料则选用钢和铁。
（1）对于圆形件，小批量，可选T8/T10/45钢：（2）对于中批量的中小件，选MnCrW、crWV;（3）对于形状不规则的中小件，选Cr12M oV；（4）对于小件大批量，选硬质合金；（5）对于大型拉延模、汽车覆盖件模，可选铸铁。
模具试题答案及解析
模具试题答案及解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 模具设计中，以下哪个因素对模具的寿命影响最大？A. 材料选择B. 加工精度C. 模具结构设计D. 模具维护答案：C解析：模具结构设计是影响模具寿命的最主要因素，合理的结构设计可以提高模具的耐用性和可靠性，减少磨损和故障。
2. 冷冲压模具中，以下哪个部件是用于引导材料进入模具？A. 导柱B. 导套C. 导板答案：C解析：导板是冷冲压模具中用于引导材料进入模具的部件，确保材料正确定位和成型。
3. 注塑模具中，以下哪个部件是用于控制塑料流动方向的？A. 浇口B. 冷却系统C. 顶针D. 滑块答案：A解析：浇口是注塑模具中用于控制塑料流动方向的部件，它决定了塑料充填模具的路径和速度。
4. 在模具制造中，以下哪种加工方法适用于加工硬质合金材料？A. 车削C. 磨削D. 电火花加工答案：D解析：电火花加工是一种非接触式加工方法，适用于加工硬质合金等难以用传统机械加工方法加工的材料。
5. 以下哪种热处理方法可以提高模具的硬度和耐磨性？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火答案：C解析：淬火是一种热处理方法，通过快速冷却使材料表面形成马氏体，从而提高硬度和耐磨性。
6. 在模具设计中，以下哪个参数是影响模具强度的关键因素？A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 模具的几何尺寸D. 模具的工作温度答案：B解析：材料的屈服强度是影响模具强度的关键因素，它决定了模具在受到外力作用时的变形和破坏能力。
7. 以下哪种模具适用于生产大型塑料制品？A. 压缩模具B. 注塑模具C. 传递模具D. 热流道模具答案：B解析：注塑模具适用于生产大型塑料制品，因为它可以快速、高效地生产出形状复杂的制品。
8. 在模具制造中，以下哪种测量方法可以用于检测模具表面的粗糙度？A. 三坐标测量B. 激光扫描C. 粗糙度仪D. 硬度计答案：C解析：粗糙度仪是一种专门用于检测模具表面粗糙度的测量工具，可以准确测量表面的微观不平度。
模具材料与寿命复习题答案
模具材料与寿命复习题一、单项选择题1、模具寿命与产品成本的正确关系是(C)A、模具寿命越长，产品成本越高B、模具寿命中等时，产品成本最低C、模具寿命越短，产品成本越高D、模具寿命越短，产品成本越低2、模具寿命与生产率之间的正确关系是(D)A、模具寿命越高，生产率越低B、模具寿命对生产率的影响不大C、模具寿命越低，生产率越高D、模具寿命越高，生产率越高3、锤锻模工作环境十分苛刻，一般需要具有较好的综合力学性能，其中小型锤锻模具燕尾部位硬度一般要求是(A)A、35~39HRCB、39~45HRCC、30~32HRCD、32~35HRC4、产品批量与产品成本的正确关系是(A)A、产品批量越大，产品成本越低B、产品批量中等时，产品成本最低C、产品批量越小，产品成本越低D、产品批量越大，产品成本越高5、要减少模具的磨粒磨损，模具材料硬度H0和磨粒硬度H m的正确关系是(A)A、H0＞H mB、H0＜H mC、H0＝H mD、H0≥H m6、磨粒平均尺寸与模具磨损量的正确关系是(D)A、磨粒平均尺寸越大，模具磨损量越小B、磨粒平均尺寸越小，模具磨损量越大C、磨粒平均尺寸中等时，模具磨损量最大D、磨粒平均尺寸越大，模具磨损量越大7、下列关于模具材料的硬度对模具耐磨损性能影响的表述，正确的是(C)A、模具材料硬度越高，模具耐磨性能越差B、模具材料硬度越低，模具耐磨性能越好C、模具材料硬度越高，模具耐磨性能越好D、模具材料硬度中等，模具耐磨性能最好8、当粘着磨损的粘着点强度比模具和工件强度低时，将发生(D)A、涂抹B、擦伤C、胶合D、氧化磨损9、关于模具材料的抗粘着磨损能力，下列表述正确的是(C)A、模具材料塑性越高，抗粘着磨损能力越强；B、相同金属组成的摩擦副不易产生粘着磨损；C、多相金属比单相金属抗粘着磨损能力强；D、面心立方结构比密排立方结构的金属抗粘着磨损能力强。
10、当粘着磨损的粘着点强度比模具和工件强度高得多且粘着点面积较大时，将发生(C)A、涂抹B、擦伤C、胶合D、氧化磨损11、下列最易发生气蚀磨损的是 (C)A、冲裁模B、锤锻模C、注塑模D、挤压模12、工件表面硬突出物刮损模具叫做 (D)A、腐蚀磨损B、疲劳磨损C、粘着磨损D、磨粒磨损13、当温度大于等强温度时，易产生 (C)A、解理断裂B、混晶断裂C、沿晶断裂D、穿晶断裂14、断口为纤维状的断裂是 (C)A、塑性断裂B、一次性断裂C、疲劳断裂D、穿晶断裂15、断口为结晶状的断裂是 (B)A、塑性断裂B、一次性断裂C、疲劳断裂D、混晶断裂16、下列不属于模具塑性变形的失效形式的选项是(B)A、塌陷B、断裂C、镦粗D、弯曲17、模具的圆角半径与模具寿命的正确关系是(C)A、圆角半径越大，模具寿命越短B、圆角半径越小，模具寿命越长C、圆角半径越大，模具寿命越长D、圆角半径中等时，模具寿命最长18、冷挤压凹模的圆角半径与模具寿命的正确关系是(A)A、圆角半径越大，模具寿命越长B、圆角半径越小，模具寿命越长C、圆角半径越大，模具寿命越短D、圆角半径中等时，模具寿命最长19、为防止冲头与凹模相互啃伤，常采用 (B)A、预应力加强环B、导向装置C、小的凹圆角半径D、大的凹圆角半径20、对同一工件，挤压凹模的角度一定时，挤压力与模具寿命的正确关系是(A)A、挤压力越小，模具寿命越长B、挤压力越大，模具寿命越长C、挤压力越小，模具寿命越短D、挤压力中等，模具寿命最长21、下列设备速度最高的是 (A)A、锻锤B、液压机C、螺旋压力机D、曲柄压力机22、下列设备上使用的模具寿命最高的是 (A)A、注塑机B、机械压力机C、模锻锤D、高速锤23、精密冲裁时，冲裁力应小于设备吨位的 (D)A、90％B、80％C、70％D、50％24、模具的导向精度与模具寿命的正确关系是(A)A、导向精度越高，模具寿命越长B、导向精度越高，模具寿命越短C、导向精度越低，模具寿命越长D、导向精度中等时，模具寿命最长25、成形件的温度与模具寿命的正确关系是(B)A、成形件温度越低，模具寿命越短B、成形件温度越低，模具寿命越长C、成形件温度越高，模具寿命越长D、成形件温度中等时，模具寿命最长26、属于高温冲击力较大工况的模具是(A)A、高速锤锻模B、拉伸模C、注射模D、冲裁模27、属于室温冲击力较大工况的模具是(A)A、冲裁模B、拉伸模C、锤锻模D、冷挤模28、关于锤锻模的工况条件表述正确的是(B)A、属于室温冲击力较大的工况B、属于高温冲击力较大的工况C、属于高温冲击力较小的工况D、属于室温冲击力较小的工况29、关于冷挤压模的工况条件表述正确的是(B)A、属于高温冲击力较大的工况B、属于室温冲击力较大的工况C、属于高温冲击力较小的工况D、属于室温冲击力较小的工况30、下列工序中，不属于锻造基本工序的是 (A)A、端面平整B、拔长C、镦粗D、冲孔31、在需要由大的圆断面改锻为小的圆断面尺寸时，正确的工艺方案为 (A)A、大圆→大矩形→小矩形→八角形→小圆B、大圆→小矩形→大矩形→八角形→小圆C、大圆→大矩形→八角形→小矩形→小圆D、大圆→八角形→大矩形→小矩形→小圆32、锻造过程中，必须合理选择锻比，其中拔长锻比较为合适的是 (A)A、2~4 B.大于6 C、 1~2 D、5~633、下列不属于模具的电加工表面层的选项是（D）A、熔融残留层B、附着碳化物质层C、蒸发熔融转化层D、硬质表面层34、热疲劳失效是下列哪类模具最容易产生的失效形式 (B)A、冷挤压模具B、压铸模具 C.冷镦模具 D、塑料模具35、碳素工具钢中出现石墨碳，将造成(D)A、黑色断口B、裂纹C、脆性D、硬度不足36、下列方法中可以消除黑色断口缺陷的是 (C)A、重新淬火，中间充分退火B、重新回火两次C、重新锻造D、重新退火37、高合金钢模具淬火后未及时回火，将造成(B)A、黑色断口B、裂纹C、脆性D、硬度不足38、压铸模预热的合适温度是(D)A、900℃B、700℃C、500℃D、300℃39、模具材料发展趋向正确的是 (C)A、碳素工具钢→低合金工具钢→高合金材料→高合金工具钢B、低合金工具钢→碳素工具钢→高合金工具钢→高合金材料C、碳素工具钢→低合金工具钢→高合金工具钢→高合金材料D、碳素工具钢→高合金工具钢→低合金工具钢→高合金材料40、冷作模具的硬度要求一般是 (D)A、30HRC左右B、40HRC左右C、50HRC左右D、60HRC左右41、塑料模具的工作硬度要求一般是 (B)A、30HRC左右B、45~60HRC内C、40HRC左右D、60HRC以上42、热作模具的硬度要求一般是 (C)A、20－30HRC左右B、30－40HRC左右C、42－50HRC左右D、45－550HRC左右43、模具的高温硬度与温度之间的关系正确的是 (D)A、温度越低，高温硬度越低B、温度越高，高温硬度越高C、温度中等时，高温硬度最高D、温度越高，高温硬度越低44、模具的高温硬度与保持高温的时间之间的关系正确的是 (D)A、时间越长，高温硬度越高B、时间越短，高温硬度越低C、时间中等时，高温硬度最高D、时间越长，高温硬度越低45、碳素冷作模具钢(碳素工具钢)碳的质量分数范围是 (C)A、 0.1%－0.5%B、0.5%－0.7%C、0.7%－1.3%D、1.5%－2%46、高碳工具钢中应用最广泛的是 (C)A、T7AB、T8AC、T10AD、T12A47、下列钢种中属于高碳低合金钢的是 (B)A、T9B、9Mn2VC、1Cr18Ni9TiD、4548、下列钢种中属于碳素工具钢的是（A）A、T9B、9Mn2VC、9Cr18D、MnCrWV49、低合金冷作模具钢中合金元素的质量分数范围是 (C)A、 0.3%－0.7%B、0.7%－1%C、1%－3%D、4%－5%50、中合金冷作模具钢中合金元素的质量分数范围是 (B)A、 0.5%－1%B、3%－10%C、11%－15%D、15%－20%51、高碳低合金工具钢中，合金元素总的质量分数一般在 (A)A、5%以下B、5%－8％C、9%－10％D、11%以上52、Cr12和Cr12MoV属于 (D)A、珠光体类型钢B、马氏体类型钢C、铁素体类型钢D、莱氏体类型钢53、下列钢种中属于高耐磨钢的是 (C)A、T9B、1Cr18Ni9TiC、Cr12MoVD、4554、9Mn2V钢中的Mn可以 (B)A、减少其过热敏感性B、提高其淬透性C、提高其淬硬性D、提高其回火稳定性55、高速钢属于 (D)A、共析钢B、过共析钢C、贝氏体钢D、莱氏体钢56、高碳中铬钢属于 (B)A、共析钢B、过共析钢C、贝氏体钢D、莱氏体钢57、下列所给钢种中，可以用来制造冷挤压凹模的是 (B)A、40CrB、Cr12C、3Cr2W8VD、20CrMnTi58、W18Cr4V是一种高速钢，其用作冷作模具时，淬火加热温度一般选择 (C)A、 1260℃左右B、900 ℃左右C、1150~1180℃D、1000℃左右59、下列钢种中属于高碳低合金工具钢的是 (C)A、T9B、1Cr13C、9SiCrD、T10A60、9Mn2V钢是我国自行研制的低合金冷作模具钢，它是在下列哪个钢种基础上通过添加合金元素开发的 (D)A、T7AB、65C、45D、T9A61、Cr12和Cr12MoV一般用作冷作模具钢，其在锻造之后常采用什么热处理工艺作为预先热处理工艺 (A)A、等温球化退火B、调质处理C、高温回火D、正火62、基体钢是一种高强韧性的冷作模具钢，它是在下列哪类钢种基础上适当调整合金成分而开发的 (C)A、碳素工具钢B、合金结构钢C、高速钢D、碳素结构钢63、为获得细小均匀分布的碳化物，碳素模具钢多采用 (C)A、淬火B、低温回火C、等温球化退火D、预调质处理64、冷作模具钢的热处理工艺路线一般是(C)A、球化退火→预调质→低温回火→淬火B、球化退火→低温回火→淬火→预调质C、球化退火→预调质→淬火→低温回火D、预调质→球化退火→淬火→低温回火65、为了使冷作模具具有较小的变形和一定的韧性，一般选用下列哪种热处理方案作为最终热处理工艺 (A)A、较低的淬火温度和低温回火B、高的淬火温度和高温回火C、较低的淬火温度和高温回火D、高的淬火温度和低温回火66、高合金冷作模具钢中合金元素的质量分数范围是 (D)A、 1%－3%B、3%－5%C、5%－7%D、大于10%67、模具形状复杂，易变形，截面较大，载荷较重的可选用(B)A、高碳工具钢B、高耐磨模具钢C、高碳低合金钢 D.无磁钢68、模具形状简单，不易变形，截面不大，载荷较轻的(一般＜100MPa)可选用(D)A、无磁钢B、高碳低合金钢C、高耐磨模具钢D、高碳工具钢69、为减少热处理变形和降低精加工的表面粗糙度值，模具钢多采用 (A)A、预调质处理B、低温回火C、等温球化退火D、淬火70、热作模具一般不用碳素钢制造，主要是因为碳素钢(B)A、强度过高B、热疲劳抗力差C、成本过高D、不易切削加工71、属于高耐热性钢的是 (B)A、 5CrNiMoB、3Cr2W8VC、4Cr5MoSiVD、5CrMnMo72、属于低耐热高韧性钢的是 (A)A、5CrNiMoB、4Cr5MoSiVC、3Cr2W8VD、5Cr4W5Mo2V73、高耐热钢退火温度一般为840~880℃，退火后的硬度一般为 (D)A、180~200HBSB、250~260HBSC、150~180HBSD、207~255HBS74、热挤压模具一般主要选用 (B)A、低耐热性能钢B、高耐热性钢C、高速钢D、中耐热性能钢75.锤锻模一般选用 (A)A、低耐热高韧性钢B、高耐热性钢C、高速钢D、中耐热性能钢76.高速锤锻模具主要选用 (B)A、低耐热性能钢B、中耐热韧性钢C、高耐热性韧性钢D、高速钢77、4Cr5MoSiV1用来制造铝合金压铸模具时的最终热处理工艺一般是 (D)A、1025℃淬火+200℃回火B、900℃淬火+560℃回火C、1100℃淬火+560℃回火D、1025℃淬火+610℃回火78、5CrNiMo钢中的Cr-Ni可以 (C)A、减少其过热敏感性B、提高其淬硬性C、提高其淬透性D、提高其回火稳定性79、目前，热作模具中使用量最大的模具材料是 (A)A、5CrNiMoB、3Cr2W8VC、4Cr5MoSiV1D、20CrMnTi80、塑料模具的主要失效形式除了磨损失效、塑性变形失效外，还有 (B)A、塌陷B、断裂失效C、热疲劳D、腐蚀81、渗碳钢的热处理工艺路线一般是 (D)A、退火→渗碳→切削加工→淬火回火→精加工B、退火→渗碳→淬火回火→切削加工→精加工C、切削加工→退火→渗碳→淬火回火→精加工D、退火→切削加工→渗碳→淬火回火→精加工。
模具寿命与材料试题部分
模具寿命与材料试题判断1.钢的耐疲劳磨损性，在很大程度上决定于冶金质量。
（）2.预硬钢是以预硬状态供货的，一般不需热处理而直接加工成形。
3.钢的硬度主要决定于其化学成分和组织。
（）4.压铸模在工作时，受到被加工材料的腐蚀，从而加剧模腔表面磨损。
（）5.模具在淬火后应及时，充分回火，以提高模具硬度的均匀性，从而获得良好的耐磨性和高的冷热疲劳寿命。
（）6.Cr12和Cr12MoV通称为Cr12型钢。
（）7.随着含碳量的增加，钢的硬度，强度和耐磨性提高，塑性，韧性变差。
（）8.选择冷作模具材料时，应遵循的基本原则是：首先要满足模具的使用性能要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性。
（）9.对拉伸模具的主要性能要求是具有高的强度和耐磨性。
（)10.粘着磨损是拉伸模具中常遇到的磨损形式之一。
()11.硅可有效地提高钢的回火稳定性。
（）填空1.3Cr2W8V钢是制造压铸模的典型钢种，属于过析钢，我国应用最广泛。
2.将3Cr2Mo中的含硫量加至0.1%，即成为新材料P20S.3.冷作模具钢的强韧化处理工艺主要包括低淬低回，高温淬火，微细化处理和邓文及分级淬火等。
4.为了防粘附，在拉伸铝，铜合金和碳素钢时，可对凸凹模材料进行渗氮或镀铬处理。
5.模具工作零件表面强化的目的是获得外硬内韧的效果，从而得到硬度，耐磨性，韧性，耐疲劳强度的良好配合。
6.冷作模具材料还必须具备适宜的工艺性能，主要包括可锻性，可切削性，可磨削性，热处理工艺性等。
7.回火稳定性愈高钢的热硬性愈好，在相同的硬度情况下，其韧性也较好。
8.由热处理工艺引起的变形，开裂问题，可以通过控制加热方法，加热温度，冷却方法等热处理工序来解决。
9.冲裁模的正常失效形式主要是磨损和刃口由锋利变圆钝。
选择1.为提高冷作模具的抗磨损能力，通常硬度要求应高于铸件硬度的30%-50%。
2.脱碳会降低模具的耐磨性和疲劳寿命。
3.过热会得到粗大的马氏体，从而降低了模具的韧性，增加模具早期断裂的危险性。
铸造模具寿命评估与提升技术考核试卷
2.以下哪些方法可以用于提升铸造模具的寿命？（）
A.表面处理
B.优化模具设计
C.提高生产速度
D.改善模具材料
3.铸造模具在热处理过程中可能出现的问题有（）
A.热裂纹
B.变形
C.硬度不均
D.以上都对
4.以下哪些措施可以降低模具的热应力？（）
A.增加冷却水道
B.减小模具厚度
C.适当提高模具预热温度
8.表面磨损是影响铸造模具寿命的主要因素之一。（）
9.铸造模具的疲劳裂纹扩展速率与模具的使用温度无关。（）
10.在铸造模具的使用过程中，不需要进行任何维护。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述铸造模具寿命的主要影响因素，并说明如何通过这些因素来提升模具的寿命。
（）
2.描述铸造模具热处理工艺对模具寿命的影响，并讨论如何优化热处理工艺来提高模具性能。
4.设计中考虑水道布局和材料导热性，优化冷却可减少热应力和热疲劳，延长模具寿命。
A.表面淬火
B.表面渗碳
C.表面喷焊
D.降低模具硬度
8.铸造模具在使用过程中，哪种磨损类型最常见？（）
A.粘着磨损
B.磨粒磨损
C.氧化磨损
D.腐蚀磨损
9.下列哪种方法不适用于提高铸造模具的冷却速度？（）
A.增加冷却水道
B.增加模具厚度
C.采用导热性好的材料
D.优化模具冷却系统设计
10.下列哪种情况会导致铸造模具寿命降低？（）
B.模具材料的热导率过高
C.模具冷却速度过快
D.模具预热温度过低
13.下列哪种方法可用于评估铸造模具的磨损程度？（）
A.实验室测试
B.有限元分析法
模具寿命与材料--2010.1-浙江试题
做试题,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答!浙江省2010年1月自学考试模具材料与热处理试题课程代码：01620一、填空题(本大题共5小题，每空1分，共15分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1.碳钢在正火、退火、调质状态下的基本相都是_____________和_____________。
2.金属材料的机械性能包括_________________、___________________、________________、_____________等。
3.金属的重结晶由_____________和_____________两个基本过程组成。
4.细化晶粒方法有_____________、_____________、_____________。
5.在金属元素中约百分之九十以上的金属晶体属于_____________、_____________、_____________这三种密排的晶格形式,其原因是_____________作用。
二、判断题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。
1.一般地，随着回火温度的升高，碳钢的硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。
( )2.退火状态T8钢比45钢强度高的原因是固溶强化的结果。
( )3.弹簧淬火处理后一般都采用高温回火，因为高温回火后，其弹性极限最高。
( )4.布氏硬度适用于测量硬度很高的材料（如淬火钢等）。
( )5.碳钢马氏体的硬度主要取决于冷却速度。
( )6.对过共析碳钢，它的含碳量愈高，淬火温度也愈高。
( )7.为了制造一批外硬内韧的齿轮，宜选用GCr15钢经渗碳、淬火、回火处理。
( )8.钢的淬透性愈好，硬度愈高。
( )9.灰铸铁的碳的质量分数（含碳量）比T8钢高，故灰铸铁的硬度比T8钢高。
( )10.20钢与20CrMnTi钢的碳的质量分数（含碳量）近似，故它们油淬硬度也基本相同。
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部分答案1、简述模具材料对模具寿命的影响，总结模具选材的主要原则。
答：1）从模具的使用来看，根据模具的工作状况，选用具有适当的强度和韧性匹配的模具，从而使模具寿命最高；通过适当地热处理与表面处理，使模具内部韧性高、模具表面强度高和耐磨性高，能有效地提高模具的整体性能及寿命。
2）主要原则：（1）使用性能足够；（2）工艺性能良好；（3）供应上能保证；（4）经济性合理。
2、改进和优化模具结构设计的基本作用是什么? 举例说明其对模具寿命的影响？3、分析拉深模具的工作条件、主要失效形式、性能要求和材料选用?答：1）工作条件：拉深模具主要用于金属板料的拉深成形，拉深过程中模具的受力状态如课本图7-8 所示。
拉深载荷通过凸模圆角部位传给工件，工件外面部分通过凹模端面与压边圈之间向内流动。
成形过程中，工件给凸模圆角半径部分压力F＇4，及摩擦力F4，给凹模圆角半径压力F＇3及摩擦力F3，给压力圈压力F＇1和摩擦力F1，给凹模端面压力F＇2和摩擦力F2.2）主要失效形式：拉深模凸模、凹模和压边圈工作部分没有锋利的尖角，模具零件受力不像冲裁模那样局限在很小范围内，同时凸凹模间隙一般都比板材厚度大，模具较少出现断裂和塑形变形失效。
但拉深模工作时，板材与凹模和压边圈产生相对运动，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式为磨损，在磨损形式及机理上，主要表现为粘着磨损。
3）4）材料的选用：根据坯料材质的不同，选用与其亲和力小的模具材料。
一般来说，坯料为钢板，模具材料应选用有色金属，反之，坯料为有色金属，模具材料则选用钢和铁。
（1）对于圆形件，小批量，可选T8/T10/45钢：（2）对于中批量的中小件，选MnCrW、crWV;（3）对于形状不规则的中小件，选Cr12MoV；（4）对于小件大批量，选硬质合金；（5）对于大型拉延模、汽车覆盖件模，可选铸铁。
4、选择锤锻模具材料和确定其工作硬度的依据是什么?p1425、从工艺性能和承载能力角度判断下列钢号属于哪类冷作模具钢：7Cr7Mo2V2Si（LD1钢）、Crl2MoV（高耐磨钢）、Cr4W2MoV（高碳中铬钢）、GCrl5（高碳低合金钢）、9Crl8（耐蚀冷作模具钢）、W6Mo5Cr4V2（高速钢）、5Cr4Mo3SiMnVAl（基体钢——012Al钢）、6CrNiSiMnMoV（GD钢——高韧性低合金钢）、9Cr6W3Mo2V2（GM钢）、65Cr4W3Mo2VNb（基体钢——65Nb钢）。
6、选择塑料模具材料的依据有哪些? 请为下列工作条件下的塑料模具选用材料。
(1)高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模具；(2)耐腐蚀、高精度塑料模具。
7、针对型腔复杂、精度要求高和寿命要求长的塑料模具，选材时主要考虑哪些因素？现有T12A和3Cr2Mo（P20）两种材料，请选择最合适的材料，并说明理由？参考答案：1）考虑因素：（1）首先满足材料的使用性能足够原则；（2）考虑材料的工艺性能：如型腔的加工性能；（3）防止型腔切削加工成形后因淬火处理引起过大的型腔变形；2）合适材料是3Cr2Mo（P20）钢。
3Cr2Mo（P20）钢是预硬型塑料模具钢。
该钢预先经过了预硬化处理（调质处理），具有较好的综合力学性能和加工性能，保证了模具的精度和使用性能要求，加工后直接使用，不需要再进行热处理。
T12A钢属高碳工具钢，因硬度高、需球化退火才能加工，加工后需进行热处理，由于模具型腔复杂，易产生淬火变形，不适合制作此类模具。
8、选择压铸模具材料的主要依据有哪些?答：根据压铸摸具的工作条件、性能要求、失效形式和模具要求、预期寿命进行选择：1）工作条件（2分）模具温升高和反复加热和冷却作用：工作时与高温液态金属接触，受热时间长，受热温度高(压铸有色金属时,温度达400-800℃；压铸黑色金属时,温度可达1000℃以上)；高的压力(20-120MPa)及金属液流的高速冲刷作用；2）主要失效形式：热疲劳开裂、热磨损和热熔蚀。
低温合金压铸，以磨损失效为主（2分）3）主要性能要求：（2分）(1)较高的耐热性和良好的高温力学性能； (2)优良的耐冷热疲劳性和高的导热性；(3)良好的抗氧化性和耐蚀性；(4)较高的淬透性。
4）常用的压铸模用钢（4分）以钨系、铬系、铬钼系热作模具钢为主。
要求不高时，可用合金工具钢或合金结构钢，如40Cr、 4CrSi、 30CrMnSi、4CrW2Si、5CrW2Si、5CrNiMo、5CrMnMo；要求较高时，采用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiVl、4Cr5W2VSi、4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB、3Cr3Mo3W2V、3Cr2W8V钢等，其中4Cr5MoSiVl、3Cr2W8V、4CrSMo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB钢是压铸模常用钢9、分析厚板冲裁模具的工作条件、主要失效形式、性能要求和材料选用? 某接触簧片级进模具凸模用W6Mo5Cr4V2钢制造，寿命只有1000件左右，且主要表现为脆断，请给出改进措施？答：1）工作条件：冲裁模具的工作部位是刃口。
冲裁时，刃口受到弯曲和剪切的作用，还要受到冲击。
同时，板料与刃口部位产生强烈的摩擦。
2）主要失效形式：冲裁模具的主要失效形式是刃口磨损。
有时存在不均匀磨损和凸模折断、凹模局部掉块现象。
3）性能要求高的硬度和耐磨性，足够的抗压、抗弯强度；对于厚板(板厚>1.5mm)，还应具有良好的强韧性；4）材料选用：选材主要考虑材料的强韧性和高耐磨性。
（1）对小批量生产，选T8A、9SiCr、5CrW2Si等钢种；（2）对大批量生产，选用W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2钢制作凸模，用Crl2MoV或Crl2Mo1V1钢制作凹模；（3）当传统钢种韧性不足，易断裂时，可选用新型模具钢，如LD、65Nb、012Al、GD、CH-1等钢种。
5）改进措施：用W6Mo5Cr4V2钢制造，发生断裂，说明材料的韧性不足。
（1）选用新型模具钢，如GD等改善韧性；（2）热处理工艺采用低温淬火、分级淬火、等温淬火，提高韧性；（3）采用韧性较好的材料，辅以表面处理技术如渗硼、渗金属等。
10、模具表面处理的目的是什么? 模具表面处理常用的方法有哪些? 某M8螺帽冷作模具，选Cr12钢制造，采用常规淬火、回火工艺处理，使用寿命只有3 000次左右，且发现模具型腔表面磨损严重，有粘模现象，请提出改进措施11、何谓时效硬化型塑料模具钢? 简述其性能及应用特点?答：时效硬化型塑料模具钢是指一类低碳、主要含Ni、Cu等合金元素的抗腐蚀塑料模具用钢。
这类钢经固溶处理+失效处理后，具有高的强度、硬度，高的抗腐蚀性和高的加工精度。
常用钢种：①25CrNi3MoAl：属低碳低镍时效硬化型塑料模具钢，我国自行研制开发，主要特点是：钢中碳和镍含量低，价格远低于马氏体时效钢，适用普通和高精密和各种塑料模具.②18Ni类钢：属低碳马氏体时效型模具钢，%C极低,目的是为改善钢的韧性。
依据屈服强度可分为1400，1700，2100MPa三个级别。
18Ni类钢主要用于制作精度高、超镜面、型腔复杂、大截面、大批量生产的塑料模具③06Ni6CrMoVTiAl（06钢）和10Ni3CuAlMoS (PMS)属新型塑料模具钢，具有良好的加工性能和综合力学性能，制品表面粗糙度低，应用越来越广泛。
热处理工艺特点及应用：分两个步骤，1) 固溶处理，将钢加热至高温，使合金元素充分溶入奥氏体；2) 时效处理，使模具达到所需的力学性能。
①碳含量低、合金元素含量较高，经固溶处理后为单一组织的过饱和固溶体，处于软化状态。
②较低温度时效处理后，固溶体中能析出细小弥散的金属化合物，使模具钢的强度和硬度大大提高，此过程中，尺寸和形状变化极小。
③抛光性和表面刻蚀性良好。
应用：适合制作强度和韧性、尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性都要求较高的塑料模具，以及透明塑料模具等。
12、模具表面处理的目的是什么? 模具表面处理常用的方法有哪些? 某钨合金热挤压模具，用传统工具钢制造，挤压温度在1320℃以上时，只能进行1次作业，模具被严重磨损，且挤压材料因表面被合金化而变质，请给出改进措施？13、选择塑料模具材料的依据有哪些? 请为下列工作条件下的塑料模具选用材料：(1)形状简单，精度要求低、批量不大的塑料注射模具；(2)大型、复杂、产品批量大的塑料注射模具。
对某些高速成型的塑料制品模具，工作时模具表面的工作温度短时间内会达到400℃，请选择模具材料，说明原因？6、13题第1问答：1、根据模具服役条件和质量要求选择模具材料（1）模具型腔表面要求高硬度、耐磨，而心部具有较好韧性的塑料模具，可选用渗碳型塑料模具钢制造。
如尺寸较小且型腔不太复杂时，可选用淬透性相对较小的渗碳型塑料模具钢，如20、20Cr钢等；对于尺寸较大、型腔复杂的塑料模具，可以选用淬透性较好的渗碳型塑料模具钢，如12CrNi3A、12CrNi4A等。
（2）模具型腔复杂、精度要求高和寿命要求长的塑料模具，为防止型腔切削加工成形后因淬火处理引起过大的型腔变形，保证模具的精度和使用性能，选用预硬型塑料模具钢。
如40Cr、3Cr2Mo（P20）、3Cr2NiMo、4Cr5MoSiV1钢等。
（3）以玻璃纤维做填充剂的注射模具，要求较高的硬度、耐磨性、抗压强度、韧性、抛光性和电加工等综合行能，为防止模具型腔表面过早磨损或局部变形，可选用整体淬硬型塑料模具钢，如T8A、T10A、9SiCr、CrWMn、Cr12V1和Cr12Mo等，也可选用25CrNi3MoAl、18Ni、06Ni6CrMoVTiAl（06 Ni钢）等时效硬化钢。
（4）聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS加抗燃树脂等为原料的塑料制品，成型过程中会分解出腐蚀性气体，对模具产生腐蚀性作用，可选用耐蚀性塑料模具钢。
常用的有 9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo4V、4Cr13、0Cr16Ni4Cu3Nb (PCR)等；也可选用普通材料制作模具，再进行镀铬或其他耐腐蚀的表面处理。
（5）要求型腔表面粗糙度低、光亮度高、尺寸和形状精度高、型腔复杂，以及具有镜面抛光性和高耐磨性要求的透明制品塑料模具，如汽车灯罩、汽车仪表盘、电视机、电话机外壳等，选用能获得高硬度的超纯净钢。
PMS、06Ni和18 Ni等时效硬化钢是较理想的材料，预硬化型钢P20系列、5NiSCa和8Cr2S等，镜面抛光性中等，也可选用。
（6）高速成型的塑料制品，其模具表面的工作温度短时间内会超过400℃。
为保证模具的使用精度，防止塑料制件在脱模后由于温度过高而变形，模具材料应该具有良好的导热性能，可选用铍青铜或高强度铝合金来制造。
（7）塑料制件形状越复杂，模具型腔的加工越困难,须选用加工性能好和热处理变形小的模具材料；塑料制件越大，型腔的切削加工量也越大，切削力也大，此时模具材料最好选用易切削钢；塑料制件较小时，模具型腔体积小，切削量和切削力通常也较小，所以小型模具往往可以选用预硬化型塑料模具钢。