2025年铸造模具工适应性考核试卷及答案

2025年铸造模具工适应性考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.铸造模具设计中，H13钢作为热作模具钢的主要优势是（）A.高耐磨性但韧性差B.良好的热强性与抗热疲劳性C.成本低且易加工D.适用于低温铸造环境2.砂型铸造模具分型面选择时，优先考虑的原则是（）A.减少型芯数量B.使铸件重要加工面位于下型C.便于起模且分型面为平面D.增加分型面数量以简化模具结构3.压铸模具浇道设计中，内浇口厚度过薄可能导致的主要问题是（）A.金属液填充速度过慢B.内浇口处易产生缩松C.模具冷却效率降低D.金属液飞溅导致氧化夹渣4.铸造模具预热温度的确定主要依据是（）A.模具重量B.铸件材质与壁厚C.车间环境温度D.模具加工精度要求5.铝合金低压铸造模具中，冒口的主要作用是（）A.排气B.补缩C.减少模具热应力D.提高铸件表面粗糙度6.模具型腔表面粗糙度Ra值要求一般为（）A.0.8~1.6μmB.3.2~6.3μmC.12.5~25μmD.50μm以上7.消失模铸造模具设计中，泡沫模样收缩率的补偿主要考虑（）A.模具材料热膨胀B.泡沫材料固化收缩与高温分解收缩C.铸件冷却收缩D.砂型紧实度影响8.铸造模具装配后，合模间隙的允许范围通常为（）A.0.01~0.03mmB.0.05~0.1mmC.0.2~0.3mmD.0.5mm以上9.模具失效形式中，“热疲劳裂纹”主要发生在（）A.常温冲压模具B.重力铸造模具C.压铸模具D.砂型模具10.铸造工艺卡中“拔模斜度”参数的标注依据是（）A.铸件材质与高度B.模具加工设备精度C.砂型强度D.浇注速度11.球墨铸铁铸造模具的分型负数通常用于补偿（）A.模具制造误差B.铸件收缩C.砂型紧实后分型面间隙D.型芯膨胀12.模具表面激光熔覆处理的主要目的是（）A.提高表面硬度与耐磨性B.降低表面粗糙度C.改善模具导热性D.减少模具重量13.低压铸造模具的升液管材质选择需重点考虑（）A.高温耐蚀性与强度B.加工成本C.密度D.热膨胀系数14.铸造模具设计中，“工艺补正量”通常用于（）A.补偿铸件收缩导致的尺寸不足B.增加模具强度C.简化模具结构D.提高分型面精度15.数字化模具设计中，CAE模拟的主要作用是（）A.替代实际试模B.预测充型、凝固过程缺陷C.降低模具材料成本D.提高模具加工效率二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.铸造模具的起模斜度越大，越有利于起模，因此应尽可能增大斜度。（）2.压铸模具的冷却系统应优先冷却模具高温区域，如浇口附近。（）3.砂型铸造模具中，活块设计会增加起模难度，应尽量避免使用。（）4.模具预热温度过高会导致铸件晶粒粗大，降低力学性能。（）5.铝合金铸造模具的硬度要求通常高于铸铁铸造模具。（）6.模具型腔尺寸设计时，只需考虑铸件收缩率，无需考虑模具材料热膨胀。（）7.重力铸造模具的排气槽深度一般大于压铸模具，以提高排气效率。（）8.模具表面氮化处理可提高耐磨性，但会降低模具韧性。（）9.铸造工艺卡中的“浇注温度”参数仅需参考铸件材质，与模具结构无关。（）10.模具长期使用后，型腔尺寸因磨损变大，可通过堆焊修复后重新加工。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述砂型铸造模具中活块设计的作用及主要注意事项。2.分析压铸模具浇道设计不合理可能导致的铸件缺陷，并提出改进措施。3.确定砂型铸造模具起模斜度时需考虑哪些因素？举例说明不同材质铸件的斜度差异。4.模具表面激光熔覆处理与传统氮化处理相比有哪些优势？5.列举模具失效的三种常见形式，并分别说明其预防措施。四、综合分析题（每题10分，共20分）1.某工厂生产的铸铁件表面出现局部凹陷缺陷，经检测为模具型腔局部磨损导致。结合模具使用场景，分析可能的磨损原因（至少3点），并提出针对性改进措施。2.某铝合金压铸件飞边超标，排查发现模具合模间隙正常。从模具设计与制造角度分析可能的原因（至少4点），并给出解决方法。答案一、单项选择题1.B2.C3.D4.B5.B6.A7.B8.B9.C10.A11.C12.A13.A14.A15.B二、判断题1.×（起模斜度过大可能导致铸件尺寸偏差，需根据铸件高度、材质合理选择）2.√（浇口附近温度最高，优先冷却可平衡模具温度场）3.×（活块用于处理复杂结构，合理设计可简化模具）4.√（过高温度导致金属液凝固缓慢，晶粒粗大）5.√（铝合金熔点低但流动性好，模具需更高硬度抗冲蚀）6.×（精密铸造需考虑模具材料热膨胀对型腔尺寸的影响）7.×（压铸模具排气槽更浅，避免金属液溢出）8.√（氮化层硬而脆，可能降低基体韧性）9.×（浇注温度需结合模具冷却能力调整）10.√（堆焊后加工是常见修复手段）三、简答题1.作用：①处理铸件局部凸起、凹入等复杂结构，避免模具整体拆分；②简化模具加工，降低制造成本；③提高起模效率，减少砂型损坏。注意事项：①活块与主体模具的配合间隙需控制（0.05~0.1mm），避免漏砂；②活块需设置定位销或导向结构，防止起模时偏移；③活块材质应与主体模具一致（或热膨胀系数相近），避免温差导致变形；④活块尺寸不宜过大（一般小于型腔投影面积的20%），否则影响起模稳定性。2.可能缺陷：①内浇口过厚：金属液充型速度慢，易产生冷隔；②内浇口位置偏离铸件厚大处：补缩不足导致缩松；③浇道截面突变：金属液流速骤变，卷入气体形成气孔；④浇道过长：金属液热量损失大，末端充型不完整。改进措施：①根据铸件壁厚调整内浇口厚度（一般为铸件壁厚的0.6~0.8倍）；②内浇口应正对铸件热节区，增强补缩；③浇道设计为平滑过渡（如圆弧连接），避免截面突变；④缩短浇道长度或增加浇道截面积，减少热量损失。3.考虑因素：①铸件材质（收缩率大的材质需更大斜度，如铸钢＞铸铁＞铝合金）；②铸件高度（高度越大，斜度越小，避免顶部尺寸偏差）；③起模方向（垂直起模斜度小于水平起模）；④砂型表面硬度（硬度高的砂型可减小斜度）。举例：铸钢件收缩率约2%，起模斜度一般为1°~1.5°；灰铸铁收缩率约1%，斜度0.5°~1°；铝合金收缩率约1.2%，但因流动性好，斜度可减小至0.3°~0.8°（具体需结合铸件高度调整）。4.优势：①熔覆层与基体为冶金结合，结合强度高于氮化的扩散结合；②可选择多种合金粉末（如镍基、钴基），针对性提高耐磨性、耐蚀性或耐高温性；③热影响区小，模具变形量低（＜0.02mm），适合精密模具修复；④熔覆层厚度可控（0.5~3mm），可修复深磨损区域，而氮化层仅0.1~0.3mm。5.失效形式及预防：①热疲劳裂纹：常见于压铸模具，因反复受热冷冲击。预防措施：控制模具预热温度（200~300℃），合理设计冷却系统，避免局部过热；表面喷涂隔热涂层（如氧化锆）。②磨粒磨损：砂型模具型腔因型砂摩擦导致。预防措施：提高型腔表面硬度（如淬火处理），使用表面抛光（Ra≤0.8μm），定期清理型砂中的金属颗粒。③塑性变形：模具长期受高压（如高压铸造）导致型腔塌陷。预防措施：选择高强度模具钢（如8407），增加模具壁厚（关键部位壁厚≥3倍铸件最大壁厚），避免超载使用。四、综合分析题1.磨损原因分析：①模具材料选择不当（如使用普通45钢而非H13钢），硬度不足（HRC＜45）；②型砂中含砂粒（如SiO₂含量＞90%），硬度高（莫氏硬度7），加剧摩擦；③模具未定期清理，型砂残留颗粒在型腔表面反复刮擦；④浇注温度过高（＞1450℃），导致型腔表面软化，耐磨性下降。改进措施：①更换模具材料为H13钢（淬火后HRC48~52）；②控制型砂粒度（AFS细度50~70），降低含泥量（＜3%）；③每次使用后清理型腔（压缩空气吹扫+软刷清理）；④调整浇注温度（铸铁件控制在1380~1420℃），减少热软化。2.模具设计与制造原因：①分型面表面粗糙度差（Ra＞3.2μm），局部凸起导致合模时间隙不均；②模具镶块与主体配合间隙过大（＞0.1mm），金属液从镶块缝隙溢出；③模具加工误差（如分型面平面度＞0.05mm），合模时局部未完全贴合；④模具冷却系统设计不合理（