2025年硬质合金成型工技能操作考核试卷及答案

2025年硬质合金成型工技能操作考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.硬质合金成型用WC粉末的费氏粒度应控制在（）范围内，以保证压坯强度与烧结致密性平衡。A.0.5-1.0μmB.1.0-3.0μmC.3.0-5.0μmD.5.0-8.0μm2.模压成型时，润滑剂（如石蜡）的添加量一般为混合料质量的（），过量会导致烧结脱蜡不彻底。A.0.1%-0.3%B.0.5%-1.5%C.2.0%-3.0%D.3.5%-5.0%3.等静压成型中，橡胶模具的设计需重点考虑（），以避免高压下模具变形导致压坯尺寸偏差。A.材料弹性模量与壁厚B.表面粗糙度C.颜色标识D.模具重量4.压坯密度检测时，采用排水法测量体积的前提是（），否则会因孔隙吸水导致数据偏差。A.压坯表面涂覆防水涂层B.压坯孔隙率低于5%C.压坯完全干燥且无开口孔隙D.水温恒定在25℃5.成型过程中，若压坯出现横向裂纹，最可能的原因是（）。A.压制速度过快B.模具温度过低C.装料量不足D.脱模斜度不够6.硬质合金混合料的流动性主要通过（）测试，该值过低会导致模腔填充不均。A.松装密度仪B.霍尔流速计C.激光粒度仪D.差热分析仪7.自动压机的压制曲线中，保压时间一般设置为（），过短会导致压坯内部应力未充分释放。A.0.5-1秒B.1-3秒C.3-5秒D.5-8秒8.模具装配时，上模冲与模套的配合间隙应控制在（），间隙过大易导致飞边。A.0.01-0.03mmB.0.05-0.10mmC.0.15-0.20mmD.0.25-0.30mm9.检测压坯尺寸时，关键尺寸（如孔径）需使用（）测量，精度要求±0.02mm。A.游标卡尺B.千分尺C.塞规D.三坐标测量仪10.冷等静压成型的工作压力通常为（），压力不足会导致压坯密度偏低。A.50-100MPaB.100-200MPaC.200-300MPaD.300-400MPa11.混合料中成型剂（如PEG）的分解温度约为（），烧结时需在此温度区间缓慢升温以避免脱胶开裂。A.100-200℃B.200-300℃C.300-400℃D.400-500℃12.压坯重量波动超过（）时，需检查自动加料系统的稳定性，避免烧结后尺寸超差。A.±0.5%B.±1.0%C.±1.5%D.±2.0%13.模具长期使用后，模腔表面出现磨损，会导致压坯（），需及时修模或更换。A.密度不均B.表面划痕C.尺寸偏大D.分层14.评价压坯质量的关键指标不包括（）。A.尺寸公差B.密度均匀性C.表面粗糙度D.磁性饱和值15.手动压机操作时，压制力需分阶段施加，首次预压的目的是（）。A.排除混合料中的空气B.提高压制速度C.降低模具磨损D.增加压坯光泽度16.硬质合金成型车间的湿度应控制在（）以下，防止混合料吸潮影响流动性。A.30%B.50%C.70%D.90%17.等静压成型用包套材料一般选择（），因其耐高压且弹性回复性好。A.天然橡胶B.硅橡胶C.丁腈橡胶D.聚氨酯18.压坯出现“鼓肚”缺陷的主要原因是（）。A.模具导向不良B.压制力过大C.装料过多D.脱模速度过快19.混合料中WC与Co的配比偏差超过（）时，会显著影响烧结体的硬度与韧性。A.±0.1%B.±0.5%C.±1.0%D.±2.0%20.成型设备日常维护中，液压系统油液的清洁度需达到（），否则会堵塞油路影响压力稳定性。A.NAS5级B.NAS8级C.NAS10级D.NAS12级二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.硬质合金成型用混合料的含氧量越高，越有利于烧结致密化。（）2.模压成型时，双向压制比单向压制更易获得密度均匀的压坯。（）3.等静压成型可用于制备形状复杂的异形件，如螺旋齿刀片。（）4.压坯的生坯强度主要取决于成型剂的种类与含量，与WC粒度无关。（）5.模具预热（50-80℃）可改善混合料的流动性，减少分层缺陷。（）6.自动压机的上料系统需定期校准，确保每次装料量的一致性。（）7.压坯密度检测时，只需测量单点密度即可代表整体均匀性。（）8.冷等静压成型中，压力传递介质一般为水或矿物油。（）9.混合料中添加少量石墨可提高压制时的润滑性，但会降低烧结体硬度。（）10.压坯表面出现“麻点”主要是由于模具表面有油污或混合料中混入杂质。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述硬质合金模压成型的主要操作步骤及关键控制要点。2.分析压坯密度不均的可能原因及解决措施。3.说明等静压成型与模压成型的适用场景差异。4.列举3种常见压坯缺陷及其对应的成型工艺改进方法。5.简述成型设备日常维护的主要内容及意义。四、实操题（共10分）题目：某车间需生产一批直径φ20mm、高度30mm的圆柱形硬质合金压坯，混合料为YG8（WC-8%Co），采用自动模压成型。请写出完整的操作流程，并说明每一步的质量控制要点（需包含模具检查、装料、压制、脱模、检测环节）。--答案一、单项选择题1.B2.B3.A4.C5.A6.B7.C8.A9.C10.B11.C12.B13.C14.D15.A16.B17.B18.A19.B20.A二、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√三、简答题1.主要步骤及控制要点：（1）模具检查：确认模腔尺寸、表面粗糙度（Ra≤0.8μm）、导向柱配合间隙（0.01-0.03mm），清理残留粉末，涂抹少量润滑剂（如硬脂酸锌），避免粘模。（2）混合料准备：检查粒度（费氏粒度1.5-2.5μm）、松装密度（2.5-3.0g/cm³）、流动性（霍尔流速≤30s/50g），确保无结块或杂质。（3）装料：调整自动加料器行程，控制装料量（理论重量=压坯体积×混合料松装密度×1.1-1.2倍），确保模腔填充均匀，避免偏析。（4）压制：设置压制曲线（预压50-80MPa，保压3秒，主压80-120MPa，保压5秒），控制压制速度（10-15次/分钟），避免速度过快导致分层。（5）脱模：缓慢提升上模冲，脱模力≤压制力的10%，观察压坯是否粘模或变形，调整脱模斜度（一般1°-2°）。（6）压坯检查：测量尺寸（直径±0.1mm，高度±0.2mm）、密度（≥5.8g/cm³）、表面质量（无裂纹、划痕），不合格品隔离处理。2.密度不均的可能原因及解决措施：（1）装料不均：混合料流动性差（霍尔流速＞35s/50g）或加料器设计不合理，导致模腔局部填充不足。解决：调整成型剂含量（石蜡0.8%-1.2%），优化加料器振动频率。（2）压制力分布不均：单向压制时压力传递衰减（高度方向密度差＞0.2g/cm³）。解决：采用双向压制（上下模同时施压），或增加压制次数（预压+主压）。（3）模具磨损：模腔局部磨损导致间隙增大，粉末流动不一致。解决：定期检测模具尺寸（每生产5000件检查一次），磨损超0.05mm时修模或更换。（4）混合料粒度差异：粗颗粒与细颗粒偏析，局部堆积密度不同。解决：延长混料时间（湿磨≥48h），添加分散剂（如油酸0.1%-0.3%）。3.适用场景差异：（1）模压成型：适用于形状简单、尺寸精度要求高的规则件（如圆棒、刀片），生产效率高（10-30件/分钟），设备成本较低（50-100万元），但复杂形状需多模腔设计，易出现密度梯度。（2）等静压成型：适用于大尺寸、形状复杂的异形件（如长棒、多孔结构），压力各向均匀（密度差＜0.1g/cm³），可制备长径比＞10的压坯，但生产效率低（3-5件/小时），设备成本高（200-500万元），尺寸精度较低（±0.5%），需后续机加工。4.常见缺陷及改进方法：（1）分层：压制速度过快（＞20次/分钟）或成型剂不足（石蜡＜0.5%），导致层间结合力弱。改进：降低压制速度（≤15次/分钟），增加成型剂含量（1.0%-1.2%）。（2）裂纹：脱模斜度过小（＜1°）或压坯内部应力未释放（保压时间＜3秒）。改进：增大脱模斜度（1.5°-2°），延长保压时间（5-8秒），压制后静置5分钟再脱模。（3）飞边：模具配合间隙过大（＞0.05mm）或压制力过高（＞150MPa），导致粉末溢出。改进：调整模具间隙（0.01-0.03mm），降低压制力（80-120MPa），定期修模。5.日常维护内容及意义：（1）液压系统：检查油液液位（不低于油箱2/3）、清洁度（NAS8级）、温度（40-60℃），更换滤芯（每2000小时），防止压力波动（±2MPa）影响压制稳定性。（2）模具：清理模腔残留物（每班结束后），检查表面磨损（用轮廓仪测量Ra值），涂抹防锈油（长期停机时），避免粘模或尺寸偏差。（3）控制系统：校准压力传感器（每月1次，误差≤1%）、位移传感器（精度±0.01mm），确保压制曲线与设定值一致，防止过压或欠压。（4）润滑系统：检查导轨、丝杠的润滑油量（每8小时补油），更换润滑脂（每5000小时），减少机械磨损，延长设备寿命（≥10年）。四、实操题操作流程及质量控制要点：1.模具检查（2分）：检查模腔直径（φ20.0±0.02mm）、高度（30.0±0.05mm），用塞规确认尺寸；观察模腔表面有无划痕（Ra≤0.8μm），用酒精清洁后涂抹硬脂酸锌（厚度≤0.01mm）；检查上下模冲与模套的配合间隙（0.01-0.03mm），确保导向柱无松动。2.装料（2分）：混合料YG8的理论重量=π×(10mm)²×30mm×6.0g/cm³（松装密度）≈56.5g（实际需修正为57-58g，考虑压制收缩）；调整自动加料器的振动频率（50Hz），确保每次装料量波动≤±0.5g；观察装料均匀性，避免模腔边缘或中心缺料（可用透明模板辅助观察）。3.压制（3分）：设置压制参数：预压60MPa（保压2秒），主压100MPa（保压5秒），压制速度12次/分钟；监控压力表，确保实际压力与设定值偏差≤±2MPa；观察压制曲线（压力-位移图），正常曲线应平滑上升，无突然下降（否则可能