2025年大学大二（材料成型及控制工程）锻造工艺设计专项试题

2025年大学大二（材料成型及控制工程）锻造工艺设计专项试题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每题3分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.锻造时，金属材料的始锻温度应（）终锻温度。A.高于B.低于C.等于D.不确定2.以下哪种锻造设备适用于中小型锻件的生产（）A.空气锤B.摩擦压力机C.水压机D.曲柄压力机3.锻造工艺中，镦粗比过大可能会导致（）A.内部裂纹B.表面折叠C.尺寸精度下降D.以上都是4.对于形状复杂的锻件，通常采用（）方法来改善其锻造性能。A.预先热处理B.增加锻造比C.采用多道工序锻造D.降低锻造温度5.锻造流线对零件性能的影响主要体现在（）A.强度B.韧性C.疲劳寿命D.以上都有6.以下哪种材料在锻造前一般不需要进行预热（）A.碳钢B.合金钢C.铝合金D.钛合金7.锻造过程中，控制锻造比的主要目的是（）A.提高材料的强度B.改善材料的组织性能C.增加锻件的重量D.降低生产成本8.自由锻造的基本工序不包括（）A.镦粗B.拔长C.冲孔D.车削9.模锻时，飞边的作用不包括（）A.增加金属的充填能力B.容纳多余的金属C.提高锻件的精度D.改善锻件的表面质量10.锻造工艺设计中，确定锻造温度范围的主要依据是（）A.材料的化学成分B.材料的力学性能C.材料的热加工性能D.以上都是第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.锻造工艺过程一般包括坯料准备、______、锻后冷却等工序。2.常用的锻造加热设备有______、感应加热炉等。3.自由锻造的工序分为基本工序、______和辅助工序。4.模锻按设备不同可分为锤上模锻、______、摩擦压力机上模锻等。5.锻造缺陷中的折叠是由于锻造过程中金属______造成的。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述锻造比的计算方法及其对锻件质量的影响。2.说明锻造前坯料加热的目的和加热规范。四、分析题（每题15分，共30分）材料：某工厂要锻造一个形状复杂的齿轮锻件，材料为45钢。1.请分析该齿轮锻件在锻造过程中可能出现的缺陷及原因。2.针对可能出现的缺陷，提出相应的预防措施。五、工艺设计题（5分）设计一个简单轴类零件的锻造工艺过程，包括坯料选择、锻造工序安排、锻造设备选择等。要求写出主要步骤和关键参数。答案：一、选择题1.A2.A3.D4.A5.D6.C7.B8.D9.C10.D二、填空题1.锻造加工2.火焰加热炉3.辅助工序4.曲柄压力机上模锻5.流动汇合三、简答题1.锻造比的计算方法有两种：一种是用锻造前后的截面积之比表示；另一种是用锻造前后的长度之比表示。锻造比增大，能使金属的致密度提高，改善金属的力学性能，如强度、塑性和韧性等。但锻造比过大，会增加锻造工序和成本，还可能产生锻造缺陷。2.锻造前坯料加热的目的是提高金属的塑性，降低变形抗力，便于进行锻造加工。加热规范包括加热速度、加热温度和保温时间。加热速度不宜过快，以免产生过大的热应力；加热温度应根据材料的特性确定合适的始锻温度和终锻温度；保温时间要保证坯料各部分温度均匀。四、分析题1.可能出现的缺陷及原因：-裂纹：由于锻造温度不当、变形速度过快或锻造比过大等原因，导致金属内部应力超过其强度极限。-折叠：锻造过程中金属流动不合理，如局部金属堆积或汇合不当。-尺寸精度不足：模具精度不够、锻造过程中金属收缩不均匀等。2.预防措施：-严格控制锻造温度范围，采用合适的加热速度和冷却方式。-优化锻造工艺，合理设计模具，确保金属流动均匀。-提高模具制造精度，加强锻造过程中的尺寸检测和控制。五、工艺设计题1.坯料选择：根据轴类零件的尺寸和性能要求，选择合适规格的45钢坯料。2.锻造工序安排：-镦粗：将坯料镦粗，改善内部组织。-拔长：逐步拔长至接近轴的