《冷作钣金工》期末考试试题及答案

《冷作钣金工》期末考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20题，满分40分）1.冷作钣金产品生产过程的第一道核心工序是（）A.下料B.放样划线C.矫正D.装配2.平行线展开法适用于展开哪种类型的构件（）A.柱面类构件B.锥面类构件C.任意不可展曲面D.球面构件3.矫正钢材变形的基本原理是利用钢材的哪种性质使变形部位达到新的平衡（）A.弹性B.塑性C.韧性D.硬度4.采用氧乙炔气割切割厚度12mm的Q235低碳钢板，选用的割嘴号码通常是（）A.1号B.2号C.3号D.4号5.钣金划线作业中，用来确定工件其他部位尺寸位置基准的线是（）A.加工线B.轮廓线C.基准线D.检验线6.三角形展开法的核心原理是把构件表面分割为若干个什么形状单元后再依次展开（）A.矩形B.三角形C.梯形D.扇形7.火焰矫正矫正大刚度角钢的旁弯变形，通常采用的加热方式是（）A.点状加热B.线状加热C.三角形加热D.面状加热8.剪板机剪切低碳钢板时，剪刃间隙通常设置为钢板厚度的（）A.1%~3%B.5%~10%C.12%~15%D.18%~20%9.展开放样求一般位置线段实长时，哪种方法作图简单，应用最广泛（）A.旋转法B.直角三角形法C.换面法D.投影变换法10.承受动载荷的钢结构铆接构件，通常选用哪种铆钉（）A.半圆头铆钉B.平锥头铆钉C.沉头铆钉D.半沉头铆钉11.等离子切割相比氧乙炔切割，最突出的优势是可以切割哪种材料（）A.低碳钢B.低合金钢C.不锈钢和有色金属D.铸铁12.冷作构件装配定位焊时，定位焊缝的最小长度通常不小于（）A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm13.哪种矫正方法最适合矫正尺寸大、刚度大的焊接构件变形（）A.手工矫正B.机械矫正C.火焰矫正D.高频热点矫正14.不可展曲面近似展开时，最常用的处理方式是将曲面分割为若干个（）A.矩形单元B.三角形单元C.梯形单元D.扇形单元15.弯管加工时，当弯曲半径R大于多少倍管子公称直径D时，管内可不填充砂子（）A.1.5DB.2.5DC.3.5DD.4.5D16.厚度1mm以下的薄板连接，要求承受较大压力和密封性，通常选用哪种咬缝结构（）A.站扣B.卧扣C.单咬扣D.双咬扣17.冷作构件下料后产生的边缘缺陷不包括下列哪一项（）A.边缘裂纹B.切口毛刺C.边缘凹凸不平D.表面氧化皮18.焊接构件产生焊接残余应力的根本原因是焊接过程中存在（）A.高温加热B.不均匀加热与冷却C.快速冷却D.焊缝金属收缩19.冷作构件放样时，通常设置放样基准的数量为（）A.1个B.2个C.2~3个D.4个以上20.大型封闭箱体类冷作构件装配，为方便内部作业、保证装配精度，通常采用的装配方法是（）A.正装法B.倒装法C.整体装配法D.零件散装法二、多项选择题（每题3分，共10题，满分30分，多选、少选、错选均不得分）1.冷作钣金构件常用的基本展开方法有（）A.平行线展开法B.放射线展开法C.三角形展开法D.坐标展开法2.矫正按加工工序所处的位置不同，可分为（）A.原材料矫正B.冷矫正C.工序间矫正D.成品矫正3.下列构件表面中，属于理论可展曲面的是（）A.正圆柱面B.正圆锥面C.球面D.环面4.氧乙炔气割的主要工艺参数包括（）A.割嘴号码B.切割氧压力C.切割速度D.预热火焰能率E.割嘴倾角5.火焰矫正常用的基本加热形式有（）A.点状加热B.线状加热C.三角形加热D.面状加热6.冷作钣金构件常用的连接方式有（）A.铆接B.焊接C.咬接D.螺栓连接E.胀接7.剪板机剪切下料后，钢板切口尺寸偏差超差的常见原因有（）A.剪刃间隙调整不当过大B.剪刃磨损严重钝化C.定位挡块松动移位D.剪切速度过快8.冷作构件装配作业中，常用的定位方法有（）A.划线定位B.样板定位C.挡铁定位D.销轴定位9.弯形加工中，影响弯形后回弹量大小的因素有（）A.材料的屈服强度B.弯形半径与板厚的比值C.工件厚度D.弯形加工方法10.冷作钣金成品质量检验的主要内容包括（）A.原材料进厂检验B.零部件尺寸精度检验C.装配位置精度检验D.焊接接头质量检验E.整体性能耐压试验三、填空题（每空2分，共20空，满分40分）1.冷作钣金构件展开放样时，必须先画出构件的____，再进行展开作图。2.求一般位置直线段实长的常用方法有直角三角形法、____、换面法三种。3.根据矫正时钢材的温度不同，矫正可以分为冷矫正和____两种。4.剪板机按剪刃的布置形式不同，分为平刃剪板机、____和振动剪板机三种。5.咬缝连接按结构形式不同，可分为单咬缝、____和联合咬缝三类。6.铆接按构件的工作性能要求不同，可分为坚固铆接、____和紧密坚固铆接三种。7.冷作构件装配过程的三个基本要素是____、定位、夹紧。8.火焰矫正矫正低碳钢构件时，加热温度一般控制在____℃范围，最高不宜超过900℃。9.弯形加工中，中性层的位置近似在____处。10.放射线展开法主要适用于____类表面构件的展开。11.放样时，通常选用构件的边缘线、____、加工面作为放样基准。12.气割作业中，割嘴倾角的大小主要根据____确定。13.手工矫正薄板凹凸变形时，矫正的顺序是从____向凸起部位逐步锤击。14.焊接构件焊后常见的变形类型有收缩变形、角变形、弯曲变形、____和波浪变形。15.按装配作业的顺序不同，装配方法可分为正装法和____两种。16.冷作构件机械下料方法主要有剪切、锯切、____三种。17.理论不可展的曲面必须采用____方法进行展开。18.胀接连接主要应用于____与管板的连接，广泛用于换热器制造。19.冲裁加工中，冲落部分为成品，周边为废料的冲裁工艺称为____。20.冷作压力容器完工后进行水压试验时，试验压力通常为设计工作压力的____倍。四、简答题（每题8分，共5题，满分40分）1.简述平行线展开法展开柱面构件的基本步骤。2.火焰矫正作业时，加热温度和冷却方式的选择需要注意哪些问题？3.简述冷作装配过程中定位焊的主要注意事项。4.剪板机剪切钢板时，剪刃间隙大小对剪切质量分别有什么影响？5.什么是冷作放样？放样的主要作用有哪些？五、应用题（共2题，满分30分，第1题12分，第2题18分）1.现有一块Q235低碳钢板，厚度t=10mm，需要弯制一个内径D=900mm的圆筒结构，弯制时中性层位移系数k取0.5，试计算弯制该圆筒的下料展开长度。（要求写出计算公式、计算步骤和结果）2.某冷作加工厂加工一批规格为φ108×5mm的20号钢弯管，要求弯曲半径R=300mm，加工完成后检验发现三个常见缺陷：弯管外侧壁厚减薄严重超标、弯管内侧出现起皱、弯管回弹后弯曲角度达不到设计要求。试分别分析这三种缺陷产生的原因，并给出对应的解决措施。参考答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.B2.A3.B4.B5.C6.B7.C8.B9.B10.A11.C12.B13.C14.B15.C16.D17.D18.B19.C20.B二、多项选择题（每题3分，共30分）1.ABC2.ACD3.AB4.ABCDE5.ABC6.ABCDE7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCDE三、填空题（每空2分，共40分）1.放样图2.旋转法3.热矫正4.斜刃剪板机5.双咬缝6.紧密铆接7.支撑8.600~8009.板厚中心（或1/2板厚）10.锥面11.孔的中心线12.工件厚度13.四周14.扭曲变形15.倒装法16.冲裁17.近似18.换热管19.落料20.1.25~1.5四、简答题（每题8分，共40分）1.平行线展开法基本步骤如下：（1）画出构件主视图和端面断面图，将断面图的轮廓（多为圆周）分成若干等份，得到各等分点；（2分）（2）过各等分点沿构件轴线方向作平行素线，素线与构件两端轮廓相交，得到各素线的实际长度；（2分）（3）将构件端面的周长展开成一条水平直线，按照断面图的等分数在直线上标出对应的等分点；（2分）（4）过水平直线上的各等分点作垂线，在垂线上分别量取对应素线的长度得到各端点，依次光滑连接所有端点，即可得到柱面构件的完整展开图。（2分）2.加热温度和冷却方式的注意事项：（1）加热温度：低碳钢和普通低合金钢矫正时，加热温度一般控制在600~800℃，最高绝对不能超过900℃，温度过高会导致钢材过热、晶粒粗大，降低钢材的塑性和冲击韧性，留下性能隐患；温度过低则钢材塑性不足，矫正效果差，还容易产生矫正裂纹；对于淬硬倾向大的高强钢，加热温度要严格控制在材料要求范围内，避免冷却后产生硬化脆裂。（3分）（2）冷却方式：一般厚度小于10mm的低碳钢构件矫正后，可采用自然空气冷却；厚板构件矫正需要提高收缩矫正效果时，可以采用喷水冷却，利用热胀冷缩增大收缩量，提高矫正效率；但对于淬硬倾向大的低合金钢、高强钢，绝对禁止喷水快速冷却，快速冷却会产生淬硬组织和冷裂纹，必须采用自然空冷，必要时可采取保温缓冷措施，避免产生焊接或矫正裂纹。（5分）3.定位焊的主要注意事项：（1）定位焊所用的焊接材料（焊条、焊剂、焊丝）必须和正式焊接完全一致，焊接工艺参数也要符合正式焊接要求，避免因焊接材料不匹配导致焊缝强度不足或产生裂纹；（2分）（2）定位焊的焊缝长度、焊脚尺寸要符合工艺要求，一般焊缝长度不小于10mm，焊脚尺寸不超过正式焊缝的1/2，焊缝过小容易在正式焊接过程中开裂移位，焊缝过大则焊后清理困难，还会影响正式焊缝的质量；（2分）（3）定位焊前必须彻底清理焊接部位的油污、氧化皮、铁锈、油漆等杂质，避免焊缝产生气孔、夹渣等缺陷；（1分）（4）定位焊后要逐段检查焊缝质量，如果发现定位焊缝有裂纹、气孔、未焊透等缺陷，必须彻底铲除缺陷后重新焊接，禁止保留缺陷直接进行正式焊接；（1分）（5）对于刚度大、拘束度大的厚板构件，定位焊的焊缝长度和间距要适当调整，增加焊缝长度、缩小焊缝间距，防止焊接过程中构件受热应力作用开裂移位。（2分）4.剪刃间隙大小对剪切质量的影响：（1）剪刃间隙过小：上下剪刃剪切时，钢板上下两个剪切裂口无法对中，会对钢板切口产生二次剪切，导致切口断面出现两个光亮带，切口毛刺增大，断面粗糙；同时过小的间隙会大幅增加剪切力，加快剪刃磨损，缩短剪刃使用寿命，严重时还会造成剪板机过载损坏。（4分）（2）剪刃间隙过大：剪切时钢板材料在剪刃挤压下会提前发生塑性撕裂，导致切口断面倾斜，边缘圆角大，毛刺明显增大，切口尺寸精度降低；对于厚度较小的薄板，过大的间隙还会导致钢板被上下剪刃拉入间隙，造成带料、板料折弯等问题，影响下料质量。（4分）5.（1）放样的定义：冷作放样是指根据产品施工图纸，按照1:1的实际比例（或设计要求的放大比例），在放样平台上画出构件的实际形状、尺寸和各部分连接位置，求出构件实际尺寸和展开形状，为下料、加工、装配提供依据的工艺过程。（3分）（2）放样的主要作用：①校验设计图纸的正确性，检查图纸是否存在尺寸错误、构件连接干涉等设计问题，及时提前修正；②求出构件的实际形状和展开尺寸，绘制展开图，为下料切割提供准确依据；③为构件的加工、装配提供基准，确定各零件的加工余量和装配位置，保证装配精度；④对于新产品试制，可通过放样验证设计结构的合理性，提前发现设计缺陷，降低试制风险。（每个要点1.25分，共5分）五、应用题（共30分）1.（12分）弯制圆筒的下料长度计算公式为：L=公式中，L为圆筒下料展开长度，D为圆筒内径，k为中性层位移系数，t为钢板厚度。（2分）已知题目参数：D=900mm，k=0.5，L=答：该圆筒的下料展开长度约为2842mm。（1分）2.（18分，每个缺陷6分，原因3分，措施3分）（1）弯管外侧壁厚减薄严重超标的原因：弯管弯曲变形过程中，弯管外侧材料受拉伸长，壁厚会自然减薄，本次加工的弯管外径108mm，弯曲半径300mm，R/D≈2.78，属于小半径弯管，减薄量本身较大；加上弯管加工时未采取支撑限制变形，外侧拉伸过度，导致减薄超标。（3分）解决措施：弯管加工前在管内填充干燥河砂或其他填料，压实后封堵管口，限制管壁变形，减少外侧减薄量；采用有芯弯管工艺，弯制过程中用芯头支撑管内壁，阻止管壁过度拉伸减薄；小半径弯管尽量采用热弯加工，降低材料变形抗力，减少过度减薄。（3分）（2）弯管内侧起皱的原因：弯管弯曲时，弯管内侧材料受压缩短，当弯曲半径较小、管子壁厚较薄时，内侧受压容易发生失稳起皱；加上弯管加工时管内无支撑，弯制速度过快，变形不均匀，进一步加剧了起皱缺陷。（3分）解决措施：弯管前管内填充干砂、低熔点合金等填料，增加管子刚性，限制内侧失稳；采用有芯弯管，芯头头部支撑在弯管内侧弯曲部位，阻止内侧起皱；调整弯管速度，保持慢速均匀弯制，保证变形