2025年锻造工模具设计与制造试题及答案

2025年锻造工模具设计与制造试题及答案考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：2025年锻造工模具设计与制造试题考核对象：锻造专业学生/行业从业者题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.锻造模具的型腔表面硬度应高于心部硬度，以防止磨损和疲劳断裂。（）2.热作模具钢的淬火温度越高，回火稳定性越好。（）3.锻造模具的冷却系统设计应避免局部过热，以减少热应力。（）4.模具型腔的圆角半径过小会导致金属流动不畅，易产生缺陷。（）5.模具材料的热导率越高，冷却效果越好。（）6.锻造模具的装配精度对锻件尺寸精度影响不大。（）7.模具型腔表面粗糙度值越小，金属流动阻力越大。（）8.热作模具钢的碳含量越高，强度越高。（）9.模具型腔的排气设计不当会导致锻件表面出现麻点。（）10.模具的维护保养频率越高，使用寿命越长。（）二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种材料最适合用于高温锻造模具？（）A.45钢B.5CrNiMoC.H13钢D.40Cr2.模具型腔表面硬度要求一般在多少HRC以上？（）A.40B.50C.60D.703.模具型腔的圆角半径一般取多少毫米？（）A.1～2B.2～5C.5～10D.10～154.模具冷却系统常用的冷却介质是？（）A.空气B.水基冷却液C.油基冷却液D.氮气5.模具型腔表面粗糙度值一般要求在多少μm以下？（）A.5B.10C.20D.306.模具装配时常用的紧固件是？（）A.螺栓B.螺钉C.螺柱D.以上都是7.模具型腔的排气槽深度一般取多少毫米？（）A.0.5～1B.1～2C.2～3D.3～48.模具材料的热导率与冷却效果的关系是？（）A.正相关B.负相关C.无关D.线性关系9.模具型腔的磨损主要原因是？（）A.热疲劳B.蠕变C.冲击载荷D.以上都是10.模具的维护保养中，以下哪项是重点？（）A.清洁B.润滑C.检查磨损D.以上都是三、多选题（每题2分，共20分）1.模具材料的热处理工艺包括？（）A.淬火B.回火C.深冷处理D.渗碳2.模具型腔的常见缺陷有？（）A.磨损B.裂纹C.蠕变D.表面硬化不均3.模具冷却系统设计应考虑？（）A.冷却均匀性B.冷却强度C.排水顺畅D.能耗4.模具装配时应注意？（）A.紧固顺序B.螺纹对齐C.垫片厚度D.润滑剂使用5.模具型腔的排气设计应考虑？（）A.排气位置B.排气尺寸C.排气方向D.排气数量6.模具材料的热疲劳现象表现为？（）A.表面裂纹B.心部软化C.表面氧化D.尺寸变化7.模具维护保养的目的是？（）A.延长使用寿命B.提高锻件质量C.降低生产成本D.确保安全操作8.模具型腔的表面处理方法有？（）A.渗氮B.氧化C.电镀D.PVD涂层9.模具材料的选择应考虑？（）A.热强度B.热稳定性C.热导率D.硬度10.模具装配后的检查项目包括？（）A.精度B.紧固力C.冷却管路D.排气孔四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：某锻造厂使用5CrNiMo模具生产汽车连杆，使用一年后出现型腔磨损严重，表面出现凹坑。请分析可能的原因并提出改进措施。案例2：某模具在使用过程中出现热疲劳裂纹，导致模具提前报废。请分析热疲劳产生的原因，并提出预防措施。案例3：某锻造件出现表面麻点缺陷，经检查发现模具型腔排气不良。请分析排气不良的影响，并提出改进方案。五、论述题（每题11分，共22分）1.论述模具材料选择对模具性能的影响，并举例说明常用热作模具钢的应用场景。2.结合实际生产，论述模具冷却系统设计的重要性，并分析冷却系统设计不合理可能导致的后果。---标准答案及解析一、判断题1.√2.×（过高淬火易导致脆性）3.√4.√5.√6.×（影响很大）7.×（粗糙度越小阻力越小）8.×（过高易脆性）9.√10.√解析：-第2题：淬火温度过高会导致奥氏体晶粒粗大，回火稳定性下降，易出现脆性断裂。-第6题：装配精度直接影响锻件尺寸和模具受力均匀性，精度不足会导致应力集中。-第7题：表面粗糙度值越小，金属流动阻力越小，但过小可能导致粘模。二、单选题1.C（H13钢适合高温锻造）2.B（50HRC以上）3.B（2～5mm）4.B（水基冷却液）5.A（5μm以下）6.D（以上都是）7.B（1～2mm）8.A（正相关性）9.D（以上都是）10.D（以上都是）解析：-第1题：H13钢（2Cr12Ni4Mo3VNb）是常用的高温热作模具钢，耐热性优异。-第8题：热导率越高，热量传递越快，冷却效果越好。三、多选题1.A,B,D（渗碳主要用于冷作模具）2.A,B,C,D3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,B,C,D6.A,D7.A,B,C,D8.A,C,D（氧化是自然氧化，非表面处理）9.A,B,C,D10.A,B,C,D解析：-第8题：氧化是自然氧化，不属于表面处理方法，PVD涂层是现代先进技术。-第6题：热疲劳主要表现为表面裂纹和尺寸变化，心部软化是蠕变现象。四、案例分析案例1：原因分析：1.材料硬度不足；2.使用寿命计算错误；3.冷却系统设计不合理，导致局部过热；4.锻造工艺参数不当，冲击载荷过大。改进措施：1.提高模具硬度至60HRC以上；2.优化冷却系统，确保冷却均匀；3.调整锻造工艺参数，减少冲击；4.定期检查磨损情况，及时修复。案例2：原因分析：1.模具材料热稳定性不足；2.冷却不充分，导致局部高温；3.锻造件金属流动不均，产生应力集中。预防措施：1.选择高热稳定性材料（如H13）；2.优化冷却系统，增加冷却点；3.改进型腔设计，减少应力集中。案例3：影响分析：1.金属流动受阻，产生积压；2.表面出现蜂窝状麻点；3.锻件尺寸精度下降。改进方案：1.增加排气槽，确保排气顺畅；2.优化型腔设计，减少金属流动阻力；3.定期清理排气孔，防止堵塞。五、论述题1.模具材料选择对模具性能的影响及举例：模具材料的选择直接影响模具的热强度、热稳定性、耐磨性及使用寿命。-热强度：高温锻造模具需选用高热强度材料，如H13钢，其热强度可达600℃以上。-热稳定性：材料在高温下不易软化，如5CrNiMo，适合中温锻造。-耐磨性：型腔表面需高硬度，如Cr12MoV，硬度可达60HRC以上。-应用场景：-H13钢：汽车覆盖件模具、热挤压模具；-5CrNiMo：中温锻造模