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机制专业学生模具练习题库答案

机制专业学生练习题库答案

上:

金属模具设计与制造部分

一、填空题

1.冷冲压生产常用的材料有__黑色金属__、__有色金属__、__非金属材料__。

2.物体在外力的作用下会产生变形,如果外力取消后,__物体不能恢复到原来的形状和尺寸__这种变形称为塑性变形。

3.在冲压工艺中,有时也采用加热成形方法,加热的目的是__提高塑性__,增加材料在一次成型中所能达到的变形程度;__降低变形抗力__提高工件的成形准确度。

4.冲压工艺中采用加热成形方法,以增加材料__塑性__能达到变形程度的要求。

5.材料的冲压成形性能包括__成形极限__和__成形质量__两部分内容。

6.在__同号主应力图__下引起的变形,所需的变形抗力之值较大,而在__异号主应力图__下引起的变形,所需的变形抗力之值就比较小。

7.一般常用的金属材料在冷塑性变形时,随变形程度的增加,所有强度指标均__增加__,硬度也__增加__,塑性指标__降低__,这种现象称为加工硬化。

8.材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的__冲压成形性能__。

9.材料的冲压性能好,就是说其便于冲压加工,一次冲压工序的__极限变形程度__和__总的极限变形程度__大,生产率高,容易得到高质量的冲压件,模具寿命长等。

10.从广义来说,利用冲模使材料__相互之间分离的工序__叫冲裁。

它包括__冲孔__、__落料__、__切断__、__修边__等工序。

但一般来说,冲裁工艺主要是指__冲孔__和__落料__工序。

11.冲裁变形过程大致可分为__弹性变形__、__塑性变形__、__断裂分离__三个阶段。

12.冲裁凸模和凹模之间的__间隙__,不仅对冲裁件的质量有极重要的影响,而且还影响模具__寿命__、__冲裁力__、__卸料力__和推件力等。

13.影响冲裁件毛刺增大的原因是__凸凹模刃口钝__、__凸凹模间隙__大。

14.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的__实际尺寸与基本尺寸__的差值,差值__越小__,则精度__越高__。

15.所选间隙值的大小,直接影响冲裁件的__断面__和__尺寸__精度。

当间隙值较大时,冲裁后因材料的弹性回复使__落料件尺寸小于__凹模尺寸;冲孔件的孔径__大于凸模尺寸__。

16.对于比较软的材料,弹性变形量__小__,冲裁后的弹性回复值亦__小__,因而冲裁件的精度__较高__;对于较硬的材料则__正好相反__。

17.凸、凹模磨钝后,其刃口处形成__圆角__,冲裁件上就会出现不正常的毛刺,__凸模__刃口磨钝时,在落料件边缘产生毛刺;__凹模__刃口磨钝时,在冲孔件孔口边缘产生毛刺;凸、凹模刃口均磨钝时,则__制件边缘与孔口边缘__均产生毛刺。

消除凸(凹)模刃口圆角的方法是__修磨凸(凹)模的工作端面__。

18.冲孔时,凸模刃口的尺寸应__接近__或__等于__冲孔件的__最大__极限尺寸。

19.落料件的尺寸与__凹模刃口__尺寸相等,冲孔件的尺寸与__凸模刃口__尺寸相等。

20.落料时,因落料件的大端尺寸与澳模尺寸相等,应先确定凹模尺寸,即以凹模尺寸为基础,为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件,故落料凹模基本尺寸应取__工件尺寸范围内较小尺寸__,而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸__减最小初始间隙__。

21.凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有__互换__性,制造周期__短__,便于__成批生产__。

其缺点是__模具制造公差__小、模具制造__困难__、成本较高。

22.凸、凹模分开制造时,它们的制造公差应符合__δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin__的条件。

23.冲裁件的经济公差等级数值不高于__IT11__级,一般落料件公差等级数值最好低于__IT10__级,冲孔件公差等级数值最好低于__IT9__级。

24.冲裁件在条料、带料或板料上的__布置方式__叫排样。

25.冲裁产生的废料可分为两类,一类是__结构废料__,另一类是__工艺废料__。

26.排样时,冲裁件之间以及__冲裁件与条料侧边之间__留下的工艺废料叫搭边。

27.搭边是一种__工艺废料__废料,但它可以补偿__定位__误差和__料宽__误差,确保制件合格;搭边还可__增加条料刚度__,提高生产率;此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被__拉入模具间隙__,从而提高模具寿命。

28.从凸模或凹模上卸下的废料或冲件所需的力称__卸料力__,将梗塞在凹模内的废料或冲件顺冲裁方向推出所需的力称,逆冲裁方向将冲件从凹模内顶出所需的力称__顶料力__。

29.模具压力中心就是冲压力__合力__的作用点。

模具的压力中心应该通过压力机滑块的__中心线__。

如果模具的压力中心不通过压力机滑块的___中心线__,则冲压时滑块会承受__偏心载荷__,导致滑块、压力机导轨及模具导向部分零件__不正常磨损__;还会使__合理间隙__得不到保证,从而影响__制件__的质量和__模具__的寿命。

30.在压力机的一次行程中,__只完成一个__冲压工序的冲模称为单工序模。

31.在条料的送进方向上,具有__两个或两个以上的工位__,并在压力机的一次行程中,在不同的工位上完成__两个或两个以上工位__的冲压工序的冲模称为级进模。

32.在压力机的一次行程中,在模具的__同一位置上__位置上,完成__两个或两个以上__的冲压工序的模具,叫复合模。

33.复合模在结构上的主要特征是有__一个既是冲孔的凹模又是落料凸模__的凸凹模。

34.圆形凸模常用的固定方法有__台阶式__和__快换式__。

35.复合模的凸凹模壁厚最小值于冲模结构有关,顺装式复合模的凸凹模壁厚可__小__些;倒装式复合模的凸凹模壁厚应__大__些。

36.冲裁模类型首先决定于__生产批量__,冲裁件的__质量要求__和__形状尺寸__是确定冲裁模类型的重要依据。

二、判断题(正确的打√,错误的打×)

(×)1.变形抗力小的软金属,其塑性一定好。

(×)2.物体的塑性仅仅取决于物体的种类,与变形方式和变形条件无关。

(×)3.金属的柔软性好,则表示其塑性好。

(×)4.材料的塑性是物质一种不变的性质。

(×)5.金属材料的硬化是指材料的变形抗力增加。

(×)6.形状复杂的冲裁件,适于用凸、凹模分开加工。

(√)7.利用结构废料冲制冲件,也是合理排样的一种方法。

(×)8.冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。

(×)9.模具的压力中心就是冲压件的重心。

冲裁规则形状的冲件时,模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。

(×)10.凡是有凸凹模的模具就是复合模。

(√)11.在冲模中,直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。

(×)12.压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时,上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。

三、选择题(将正确的答案序号填到题目的空格处)

(C)1.模具的合理间隙是靠_______________刃口尺寸及公差来实现。

A、凸模B、凹模C、凸模和凹模D、凸凹模

(A)2.落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定__________________。

A、凹模刃口尺寸B、凸模刃口尺寸C、凸、凹模尺寸公差

(A、A)3.当冲裁间隙较大时,冲裁后因材料弹性回复,使冲孔件尺寸________________凸模尺寸,落料件尺寸________________凹模尺寸。

A、大于,小于B、大于,大于C、小于,小于D、小于,大于

(A)4.冲裁多孔冲件时,为了降低冲裁力,应采用_______________的方法来实现小设备冲裁大冲件。

A、阶梯凸模冲裁B、斜刃冲裁C、加热冲裁

(A)5.为使冲裁过程的顺利进行,将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出,所需要的力称为________________。

A、推料力B、卸料力C、顶件力

(B)6.如果模具的压力中心不通过滑块的中心线,则冲压时滑块会承受偏心载荷,导致导轨和模具导向部分零件________________。

A、正常磨损B、非正常磨损C、初期磨损

(A)7.由于级进模的生产效率高,便于操作,但轮廓尺寸大,制造复杂,成本高,所以一般适用于_________冲压件的生产。

A、大批量、小型B、小批量、中型C、小批量、大型D、大批量、大型

(A、D、B、C)8.冲裁大小不同、相距较近的孔时,为了减少孔的变形,应先冲_______和__________的孔,后冲_________和_________的孔。

A、大B、小C、精度高D、一般精度

(A)9.整修的特点是_________。

A、类似切削加工B、冲压定位方便C、对材料塑性要求较高

四、问答题

1.影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些?

参考答案:

影响金属塑性的因素有如下几个方面:

(1)化学成分及组织的影响;

(2)变形温度;(3)变形速度;(4)应力状态。

2.什么是材料的机械性能?

材料的机械性能主要有哪些?

参考答案:

材料对外力作用所具有的抵抗能力,称为材料的机械性能。

板料的性质不同,机械性能也不一样,表现在冲压工艺过程的冲压性能也不一样。

材料的主要机械性能有:

塑性、弹性、屈服极限、强度极限等,这些性能也是影响冲压性能的主要因素。

3.什么是加工硬化现象?

它对冲压工艺有何影响?

参考答案:

金属在室温下产生塑性变形的过程中,使金属的强度指标(如屈服强度、硬度)提高、塑性指标(如延伸率)降低的现象,称为冷作硬化现象。

材料的加工硬化程度越大,在拉伸类的变形中,变形抗力越大,这样可以使得变形趋于均匀,从而增加整个工件的允许变形程度。

如胀形工序,加工硬化现象,使得工件的变形均匀,工件不容易出现胀裂现象。

4.如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏?

参考答案:

板料对冲压成形工艺的适应能力,成为板料的冲压成形性能,它包括:

抗破裂性、贴模性和定形性。

所谓的抗破裂性是指冲压材料抵抗破裂的能力,一般用成形极限这样的参数来衡量;贴模性是指板料在冲压成形中取得与模具形状一致性的能力;定形性是指制件脱模后保持其在模具内既得形状得能力。

很明显,成形极限越大、贴模性和定形性越好材料的冲压成形性能就越好。

5.什么是冲裁工序?

它在生产中有何作用?

参考答案:

利用安装在压力机上的冲模,使板料的一部分和另一部分产生分离的加工方法,就称为冲裁工序。

冲裁工序是在冲压生产中应用很广的一种工序方法,它既可以用来加工各种各样的平板零件,如平垫圈、挡圈、电机中的硅钢片等,也可以用来为变形工序准备坯料,还可以对拉深件等成形工序件进行切边。

6.什么是冲裁间隙?

冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响?

参考答案:

冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值。

该间隙的大小,直接影响着工件切断面的质量、冲裁力的大小及模具的使用寿命。

当冲裁模有合理的冲裁间隙时,凸模与凹模刃口所产生的裂纹在扩展时能够互相重合,这时冲裁件切断面平整、光洁,没有粗糙的裂纹、撕裂、毛刺等缺陷,如图2.1.6所示。

工件靠近凹模刃口部分,有一条具有小圆角的光亮带,靠近凸模刃口一端略成锥形,表面较粗糙。

当冲裁间隙过小时,板料在凸、凹模刃口处的裂纹则不能重合。

凸模继续压下时,使中间留下的环状搭边再次被剪切,这样,在冲裁件的断面出现二次光亮带,如图4-5b所示,这时断面斜度虽小,但不平整,尺寸精度略差。

间隙过大时,板料在刃口处的裂纹同样也不重合,但与间隙过小时的裂纹方向相反,工件切断面上出现较高的毛刺和较大的锥度。

7.什么是冲模的压力中心?

确定模具的压力中心有何意义?

参考答案:

冲模的压力中心就是模具在冲压时,被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置,也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。

在设计模具时,必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合,否则,压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损,从而影响压力机的运动精度,还会造成冲裁间隙的不均匀,甚至使冲模不能正常工作。

因此,设计冲模时,对模具压力中心的确定是十分重要的,在实际生产中,只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。

8.什么叫搭边?

搭边有什么作用?

参考答案:

排样时,工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料,称为搭边。

搭边的作用是:

补偿送料误差,使条料对凹模型孔有可靠的定位,以保证工件外形完整,获得较好的加工质量。

保持条料有一定的刚度,以保证零件质量和送料方便。

搭边太大,浪费材料;太小,会降低工件断面质量,影响工件的平整度,有时还会出现毛刺或搭边被拉进凸模与凹模的间隙里,造成冲模刃口严重磨损。

影响模具寿命。

9.怎样选择凸模材料?

参考答案:

凸模的刃口要求有较高的耐磨性,并能承受冲裁时的冲击力,因此,凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。

一般,形状简单、模具寿命要求不高的凸模,可选用T8A、T10A等材料;形状复杂、模具寿命要求高的凸模,应该选用Cr12、Cr12MoV、CrWMn等材料;要求高寿命、高耐磨模具的凸模,可选用硬质合金制造。

凸模的硬度,一般为HRC58~62。

下:

塑料模具设计与制造部分

一、填空题

1.根据塑料的成分不同可以分为__简单组分__和__多组分__塑料。

2.塑料按性能及用途分为__通用塑料__、__工程塑料__、__特种塑料__。

3.注射成型一般用于__热塑性__塑料的成型,压缩模塑主要用于__热固性__塑料的成型。

4.注射模塑工艺的条件是__注射成型温度__、__注射成型压力__和__注射成型时间__。

5.压缩模塑的工艺条件主要是__模压温度__、__模压压力__和__模压时间__。

6.设置塑件的加强筋时要求:

布置加强筋时应尽量减少塑料的_局部集中_,布置方向应尽量与_熔体流动_方向一致;加强筋的端面不应与塑件的__塑件支撑面平齐__。

7.嵌件嵌入部分必须保证嵌件受力时不__转动__和__拔出__。

其结构为:

嵌入部分表面__滚花__和__开槽__,小件__可以只滚花不开槽__;嵌入部分也可__压扁__,这种结构用于导电部分必须保证有—定横截面的场合。

8.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_两种。

9.注射模型腔与分流道布置时,最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积的几何中心和__锁模力__的中心相重合。

10.排气是塑件__成型__的需要,引气是塑件__脱模__的需要。

11.斜销分型及抽芯机构按斜导导柱与滑块设置在动、定模的位置不同有

(1)_斜导柱在定模,滑块在动模_、

(2)_斜导柱在动模,滑块在定模_、(3)_斜导柱、滑块在定模_、(4)_斜导柱、滑块在动模_四种结构形式。

12.设计注射模时,要求塑件留在动模上,但由于塑件结构形状的关系,塑件留在定模或留在动、定模上均有可能时,就须设__双推出__机构。

二、判断题

(√)1.根据塑料成份不同,可分简单组分和多组分塑料,简单组分塑料基本上是以树脂为主,加入少量添加剂而成。

(√)2.根据热固性塑料的固化特性,在—定的温度和压力的成型条件下,交联反应完全结束,也就达到固化成型了。

(√)3.不同的热塑性塑料,其粘度也不同,因此流动性不同。

粘度大,流动性差;反之,流动性好。

()

(×)4.注射模塑成型方法适用于所有热塑性塑料。

也可用于热固性塑料成型。

(√)5.压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型,也可用于热塑性塑料的成型。

(×)6.热塑性塑料的模压成型同样存在固态变为粘流态而充满型腔、进行交联反应后再变为固态的过程。

(√)7.在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。

(×)8.各种型号的注射机最大开模行程均与模具厚度无关。

三、问答题

1.塑料有哪些主要使用性能?

参考答案:

塑料具有许多良好的使用性能,使其广泛地应用于各个领域。

其主要使用性能有:

①密度小:

塑料密度一般在0.83~2.2g/cm³之间,只有钢的1/8~1/4,泡沫塑料的密度更小,其密度一般小于0.01g/cm³。

塑料密度小,对于减轻机械设备重量和节能具有重要的意义,尤其是对车辆、船舶、飞机、宇宙航天器而言。

②比强度和比刚度高:

塑料的绝对强度不如金属高,但塑料密度小,所以比强度(σb/p)、比刚度(E/p)相当高。

尤其是以各种高强度的纤维状、片壮和粉末状的金属或非金属为填料制成的增强塑料,其比强度和比刚度比金属还高。

③化学稳定性好:

绝大多数的塑料都有良好的耐酸、碱、盐、水和气体的性能,在一般的条件下,它们不与这些物质发生化学反应。

④电绝缘、绝热、绝声性好。

⑤耐磨和自润滑性好:

塑料的摩擦系数小、耐磨性好、有很好的自润滑性,加上比强度高,传动噪声小,它可以在液体介质、半干甚至干摩擦条件下有效地工作。

它可以制成轴承、齿轮、凸轮和滑轮等机器零件,非常适用于转速不高、载荷不大的场合。

⑥粘结能力强

⑦成型和着色性能好

2.填充剂的作用有哪些?

参考答案:

填充剂在塑料中的作用有两个:

(1)减少树脂用量,降低塑料成本;

(2)改善塑料某些性能,扩大塑料的应用范围。

3.增塑剂的作用是什么?

参考答案:

树脂中加入增塑剂后,加大了其分子间的距离,削弱了大分子间的作用力。

这样便使树脂分子容易滑移,从而使塑料能在较低温度下具有良好的可塑性和柔软性。

增塑剂的加入虽然可以改善塑料的工艺性能和使用性能,但也使树脂的某些性能降低了,如硬度、抗拉强度等。

4.什么是塑料的收缩性?

影响塑料收缩性的基本因素有哪些?

参考答案:

塑料自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩的特性称收缩性.由于这种收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩造成的,而且还与各种成型因素有关,因此成型后塑件的收缩称为成型收缩.影响收缩率的主要因素包括:

①塑料品种

②塑件结构

③模具结构

④成型工艺

5.塑件尺寸受哪些因素限制?

参考答案:

①受到塑料的流动性限制。

在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件;反之能成型塑件尺寸就较小。

②塑件尺寸还受成型设备的限制。

注射成型的塑件尺寸要受到注射机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制。

6.塑件壁厚的最小尺寸应满足什么要求?

参考答案:

塑件壁厚的最小尺寸应满足以下要求:

具有足够的强度和刚度;脱模时能经受推出机构的推出力而不变形;能承受装配时的紧固力。

塑件最小壁厚值随塑料品种和塑件大小不同而异。

7.注射模塑成型时影响料筒温度的因素有哪些?

参考答案:

注射模塑成型时影响料筒温度的因素有:

①塑料的粘流温度或熔点

②聚合物的分子质量及分子质量分布

③注射机类型

④塑件及模具结构特点

8.浇注系统的作用是什么?

注射模浇注系统由哪些部分组成?

参考答案:

浇注系统的作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中,并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位,以获得组织紧密、外形清晰的塑件。

注射模浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴。

9.注射模的推出机构设计时要满足哪些要求?

参考答案:

注射模的推出机构设计时要满足:

①结构可靠;②保证塑件不变形和不损坏;③保证塑件外观良好;④尽量使塑件留在动模一边。

10.什么是二级推出机构?

其工作原理如何?

参考答案:

二级推出机构是一种在模具中能实现先后二次推出动作,且这两次推出动作在时间上有特定顺序的推出机构。

工作原理:

如图为合模状态。

开模时,由弹簧2饿弹力推动推件板6脱离型芯,实现第一次脱模,推件板被限位螺钉3控制限位,再由推杆将塑件从推件板中顶出,问成二次脱模。

弹簧式二级推出机构的作用:

利用弹簧完成第一次推出动作,推杆完成第一次推出动作,推杆完成第二次推出的二级推出机构。

特点:

结构简单、紧凑,加工难度低,体积小,易装配。

但是因弹簧容易失效,而使脱模动作不可靠,故结构设计时要考虑弹簧按时更换。

适用范围:

适用于推出距离不大的场合。

工作原理:

摆杆8铰接在型芯固定板9上,拉钩1固定定模座板2上。

如图合模状态。

当开模到一定距离时,拉钩带动摆杆,迫使摆杆推动件板4(又是凹模板)移动,使塑件脱离型芯7,实现第一次推出动作,由限位螺钉5控制,继续开模时,由推杆3将塑件从凹模中推出,完成第二次推出动作,弹簧10使摆杆始终紧靠推件板,推杆的复位由复位杆6完成。

摆杆拉钩式二级推出机构的作用:

采用侧面摆杆推动推件板实现第一次推出,由推杆完成第二次推出的二级推出

特点:

结构脱模动作简单、可靠、没有附属装置,但由于在定模外侧安装了拉杆等装置,使模具的外形尺寸增加。

适用范围:

适用于推出距离不大的场合。

工作原理:

如图为开模后而未推出时的状态。

由于一次推板3上的摆钩5钩住了二次推板4,所以开模后动模移动到一定位置,两个推板在注射机顶杆1的作用下同时推出,推件板6在推杆7的推动下和锥形推杆9一起将塑件脱出型芯8,完成第一次推出动作,接着摆钩上斜面与支承板上斜面想接触,迫使摆钩与二次推板脱开,一次推板3、推杆7、推件板6停止移动,而锥形推杆却继续推出塑件,将塑件推出凹模(即推件板6),完成第二次推出动作,因塑件是薄壁零件,为减少推出时塑件的变形,内腔的推杆采用了锥形推杆,同时设置了引气系统。

摆钩式双推出二级推出机构的作用:

避免一次推出塑件产生变形

特点:

内腔的推杆采用了锥形推杆,同时设置了引气系统。

适用范围:

适用于塑件为薄壁罩形件,周围带凸缘,腔有凸筋。

工作原理:

顶出前期,注射机顶杆推出8推件1、4和推件板3同时移动,使制品从型芯2上脱揩一定距离,完成第一次顶出。

继续顶出时,由于三角块7的作用下使推杆1做超前于推件板3的移动,从而将制品从型腔中顶出。

四、选择题

(A)1.聚甲醛常用于制造齿轮、轴承等,是利用其_______什么性能。

A、较低的摩擦系数和卓越的耐磨性和自润滑性,表面硬度大的特点

B、较好的介电性能C、成型收缩率大D、高密度

(D)2.ABS是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的新型工程塑料,具有_______的特点。

A、耐热性好B、不吸湿C、透明D、坚固、坚韧、坚硬

(A)3.聚苯乙烯常用于制造接线盒和电池盒,是利用其_______性能。

A、良好的绝缘性能B、着色性能好

C、机械强度高D、较好的化学稳定性

(C)4.环氧树酯又称为“万能胶”是由于_______。

A、电气绝缘性能B、较好的力学性能

C、粘结能力强D、配以石英粉浇铸各种模具

(D)5.影响热塑性塑料流动性的因素很多,下面结论正确的是_______。

A、料温高,则流动性大

B、流动性差的物料,需要较大的成型压力,才能较好地充满型腔

C、型腔表面粗糙度大,流动性差

D、以上全对

(C)6.塑件外形尺寸除了受流动性影响,还受_______限制。

A、塑料的结晶性B、工艺条件C、成型设备D、收缩性

(B)7.塑件轴类尺寸的标注—般是_______。

A、正偏差B、负偏差C、双向偏差D、没有规定

(C)8.塑件壁厚太薄会造成_______。

A、气泡、凹陷B、收缩不一致C、

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