2025年锻压测试题及答案

2025年锻压测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种锻造工艺属于特种锻造范畴？A.自由锻B.胎模锻C.等温锻造D.开式模锻答案：C2.确定金属材料始锻温度的主要依据是：A.材料的再结晶温度B.材料的固相线温度C.材料的屈服强度D.材料的冲击韧性答案：B（始锻温度需低于固相线100-200℃，避免过烧）3.下列设备中，适合用于大型锻件生产的是：A.空气锤（吨位≤1t）B.摩擦压力机（公称压力≤10MN）C.水压机（吨位可达80MN以上）D.螺旋压力机（打击能量≤500kJ）答案：C4.金属材料可锻性的核心指标是：A.强度与硬度B.塑性与变形抗力C.韧性与耐磨性D.耐腐蚀性与导热性答案：B（可锻性=塑性/变形抗力）5.锻件出现“折叠”缺陷的主要原因是：A.锻造温度过高导致晶粒粗大B.坯料局部变形量过大，金属流动不匀C.冷却速度过快产生内应力D.模具表面粗糙度不足答案：B（金属流动时未完全填充模膛，表层金属重叠）6.铝合金锻造时，终锻温度通常控制在：A.500-600℃B.350-400℃C.200-250℃D.100-150℃答案：B（铝合金高温易氧化，终锻需高于再结晶温度但避免过烧）7.下列哪种工艺能有效提高锻件的纤维组织连续性？A.反复镦粗-拔长B.单向拔长C.局部墩粗D.冲孔答案：A（通过多向变形使纤维沿锻件轮廓分布）8.热模锻压力机与锤上模锻相比，主要优势是：A.打击能量大，适合厚大锻件B.行程固定，锻件尺寸精度高C.设备结构简单，维护成本低D.可实现多工位连续锻造答案：B（压力机行程可控，模锻件公差≤±0.5mm）9.锻件冷却时采用“炉冷”的主要目的是：A.减少氧化皮提供B.避免表面脱碳C.防止内部产生裂纹D.提高表面硬度答案：C（缓慢冷却可降低热应力与组织应力）10.预锻模膛与终锻模膛的主要区别是：A.预锻模膛无飞边槽B.终锻模膛尺寸更小C.预锻模膛圆角半径更大D.终锻模膛表面更粗糙答案：C（预锻模膛通过增大圆角、简化形状改善金属流动）二、填空题（每空1分，共20分）1.锻压工艺按成形方式分为________、________和________三大类。（自由锻、模锻、特种锻造）2.钢的始锻温度一般为固相线温度以下________℃，终锻温度通常控制在________℃。（100-200；750-800）3.衡量金属塑性的常用指标是________和________。（延伸率δ、断面收缩率ψ）4.锻件常见的冷却方式有________、________和________。（空冷、坑冷、炉冷）5.摩擦压力机的工作原理是通过________驱动飞轮旋转，利用________转化为打击能量。（摩擦盘；动能）6.模锻时，飞边槽的作用是________和________。（容纳多余金属、增加金属流动阻力）7.自由锻的基本工序包括________、________、________、冲孔、弯曲等。（镦粗、拔长、切割）8.铝合金锻造时，为防止________，需采用快速加热或保护气氛加热。（氧化与吸气）三、判断题（每题2分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.自由锻只能生产形状简单的锻件，无法加工带孔或台阶的零件。（×，自由锻可通过冲孔、错移等工序加工复杂形状）2.始锻温度越高，金属塑性越好，因此应尽可能提高始锻温度。（×，过高会导致过烧，晶界熔化）3.锻件冷却速度越快，内部组织越均匀，力学性能越好。（×，快速冷却易产生内应力，导致裂纹）4.摩擦压力机适合精密模锻，因其打击能量可控且无砧座振动。（√）5.可锻性仅与材料本身的化学成分和组织有关，与变形条件无关。（×，变形温度、应变速率、应力状态均影响可锻性）四、简答题（每题8分，共40分）1.简述影响金属可锻性的主要因素。答：影响可锻性的因素分为材料因素与变形条件：（1）材料因素：①化学成分，纯金属可锻性优于合金，低碳钢优于高碳钢；②组织状态，单相组织（如奥氏体）可锻性好，多相组织（如珠光体+渗碳体）较差；③晶粒大小，细晶粒组织塑性更好。（2）变形条件：①温度，加热可提高塑性、降低变形抗力（但需避免过烧）；②应变速率，低速变形时塑性好，高速变形（如锤锻）因热效应可能提高塑性；③应力状态，三向压应力可抑制裂纹扩展，提高塑性。2.比较模锻与自由锻的主要区别。答：①形状复杂度：模锻可生产形状复杂（如带凸台、凹槽）的锻件，自由锻仅能加工简单形状；②尺寸精度：模锻公差±0.5-1mm，自由锻公差±3-5mm；③生产率：模锻批量生产效率高（每分钟可锻5-10件），自由锻单件生产；④成本：模锻需模具（成本高），适合中批量以上；自由锻无模具，适合小批量或大型锻件；⑤力学性能：模锻纤维组织更合理，性能均匀性优于自由锻。3.列举三种锻件常见缺陷，并说明其产生原因及预防措施。答：①折叠：原因是金属流动不匀，表层金属重叠；预防措施为优化预锻模膛设计，控制坯料尺寸。②裂纹：原因是终锻温度过低（塑性不足）或冷却过快（内应力大）；预防措施为提高终锻温度（钢≥750℃），采用缓慢冷却（如炉冷）。③充不满（缺肉）：原因是坯料体积不足或模锻压力不够；预防措施为准确计算坯料质量，选择吨位足够的设备（如热模锻压力机公称压力≥锻件投影面积×单位压力）。4.确定锻造温度范围的基本原则是什么？答：①始锻温度：应低于材料固相线100-200℃，避免过烧（晶界熔化）；同时高于再结晶温度，确保塑性。②终锻温度：应高于材料再结晶温度（钢约750℃，铝合金约350℃），避免冷变形（加工硬化导致裂纹）；但需低于相变温度（如钢的A1线727℃），防止相变产生组织应力。5.简述空气锤的工作原理及主要参数。答：空气锤由压缩缸、工作缸、传动机构组成。电动机通过减速装置驱动曲柄连杆，带动压缩活塞上下运动，将压缩空气送入工作缸，推动工作活塞（锤头）做上下打击运动。主要参数包括：①落下部分质量（150-1000kg），决定打击能量；②最大打击力（落下部分质量×重力加速度×打击速度）；③工作行程（锤头最大移动距离，通常150-300mm）。五、综合分析题（每题15分，共30分）1.某企业需生产汽车发动机曲轴（材料42CrMo，质量25kg，形状复杂，带多个曲拐），请设计其模锻工艺方案（包括材料加热、模具设计、设备选择、后续处理）。答：工艺方案如下：（1）材料加热：采用箱式电阻炉加热，始锻温度1200±20℃（42CrMo固相线约1450℃，故始锻温度为1450-250=1200℃），加热时间按1.5-2min/mm（坯料直径约120mm，加热时间180-240min），需控制炉内气氛（弱氧化性）防止脱碳。（2）模具设计：采用多模膛结构，包含拔长模膛（将圆钢拔长至曲轴长度）、滚压模膛（分配金属至曲拐部位）、预锻模膛（初步成形，圆角半径比终锻大2-3mm）、终锻模膛（带飞边槽，飞边桥部高度1.5-2mm，宽度10-15mm）。（3）设备选择：选用热模锻压力机（公称压力16MN以上），因压力机行程固定，可保证曲轴各曲拐尺寸精度（公差≤±0.8mm），且无冲击振动，模具寿命长（可达10万次以上）。（4）后续处理：①切边：采用热切边压力机（温度800-900℃，减少切边力）；②校正：在压力机上用校正模整形；③热处理：正火（860℃空冷）细化组织，表面淬火（感应加热至850℃，水淬）提高耐磨性；④探伤：磁粉探伤检测表面裂纹。2.某铝合金轮毂（材料6061）采用自由锻成形后，表面出现沿轴向分布的裂纹。请分析可能原因，并提出改进措施。答：原因分析：（1）终锻温度过低：6061铝合金再结晶温度约300℃，若终锻温度低于350℃，塑性下降，变形时易开裂。（2）变形量过大：自由锻时单次压下量超过30%（铝合金允许最大变形量约25%），导致局部应力集中。（3）冷却速度过快：锻后直接空冷（冷却速度＞50℃/min），表层与心部温差大，产生热应力裂纹。（4）坯料质量问题：铸锭内部存在气孔或疏松，锻造时未焊合，扩展为裂纹。改进措施：