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，每小题3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.锻造过程中，金属材料的变形主要是通过（）来实现的。A.轧制B.挤压C.锤击D.拉拔2.以下哪种锻造设备适合进行大型锻件的锻造（）。A.空气锤B.摩擦压力机C.水压机D.曲柄压力机3.锻造比是衡量锻造过程中金属材料（）的指标。A.变形程度B.流动速度C.加热温度D.冷却速度4.自由锻造的基本工序不包括（）。A.镦粗B.拔长C.冲孔D.车削5.模锻时，飞边的作用不包括（）。A.增加金属的填充性B.减轻模具磨损C.容纳多余金属D.提高锻件精度6.锻造温度范围的确定主要考虑金属材料的（）。A.强度和硬度B.塑性和变形抗力C.韧性和疲劳强度D.密度和导热性7.对于形状复杂的锻件，常采用（）锻造方法。A.自由锻造B.模锻C.胎模锻D.特种锻造8.锻造过程中，为了改善金属的组织和性能，常采用（）。A.退火B.正火C.调质处理D.以上都是9.以下哪种材料不适合锻造（）。A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.铸铁10.锻造工艺设计中，坯料尺寸的确定主要依据（）。A.锻件尺寸B.锻造设备C.锻造比D.以上都是第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10空，每空2分。请将正确答案填写在相应的横线上。1.锻造前对金属材料进行加热的目的是提高其______和______。2.自由锻造的工序分为基本工序、______和______。3.模锻分为______模锻和______模锻。4.锻造过程中，金属的变形抗力与______、______等因素有关。5.为了保证锻件质量，锻造后常进行______和______等热处理工序。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述锻造比的计算方法及意义。2.自由锻造有哪些特点？3.模锻与自由锻造相比，有哪些优缺点？4.锻造温度范围对锻造工艺有何影响？四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某工厂要锻造一批形状复杂的齿轮锻件，材料为中碳钢。现采用模锻工艺进行生产，但在生产过程中发现锻件出现了一些缺陷，如飞边不均匀、锻件内部有裂纹等。问题：1.请分析锻件出现飞边不均匀的原因。（5分）2.锻件内部出现裂纹可能是什么原因造成的？（5分）3.针对这些问题，提出改进措施。（5分）五、工艺设计题（共15分）答题要求：根据给定的条件，设计一个锻造工艺。条件：要锻造一个直径为100mm、高度为50mm的圆柱齿轮锻件，材料为45钢。要求：1.确定锻造方法。（5分）2.制定锻造工艺过程，包括坯料准备、加热、锻造工序、冷却等。（8分）3.说明锻造过程中的注意事项。（2分）答案：一、选择题1.C2.C3.A4.D5.D6.B7.B8.D9.D10.D二、填空题1.塑性、变形抗力2.辅助工序、精整工序3.开式、闭式4.变形程度、变形速度5.退火、正火三、简答题1.锻造比=锻造前坯料的横截面积/锻造后锻件与冲孔连皮的横截面积。意义：反映锻造过程中金属材料的变形程度，对锻件的组织和性能有重要影响。2.特点：工具简单、通用性强、灵活性大；能锻造形状简单的大型锻件；生产准备周期短。3.优点：生产率高、锻件尺寸精度高、表面质量好、能锻造形状复杂的锻件。缺点：设备投资大、模具成本高、生产灵活性差。4.合适的锻造温度范围能保证金属材料具有良好的塑性和较低的变形抗力，便于锻造加工，可获得高质量的锻件；温度过高易产生过热、过烧等缺陷，温度过低则金属塑性降低，变形抗力增大，易产生裂纹等缺陷。四、材料分析题1.飞边不均匀可能是由于模具制造精度不高、模具安装调试不当、坯料加热不均匀、锻造设备压力不稳定等原因造成的。2.内部裂纹可能是因为锻造温度过高产生过热过烧、锻造比过小、冷却速度过快、坯料本身存在缺陷等。3.改进措施：提高模具制造精度并正确安装调试；确保坯料加热均匀；稳定锻造设备压力；控制锻造温度和锻造比；合理控制冷却速度；对坯料进行严格检验。五、工艺设计题1.采用模锻方法。2.坯料准备：选用合适尺寸的45钢坯料。加热