2026年成形技术基础试题及答案

2026年成形技术基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.砂型铸造生产中，模样的总体尺寸大于对应零件的总体尺寸，主要原因是需要预留（）A.加工余量B.收缩余量C.起模斜度D.分型负数2.铸件缩孔缺陷通常出现在哪个位置（）A.铸件最先凝固部位B.铸件最后凝固部位C.铸件薄壁部位D.铸件内浇口位置3.模锻生产中，终锻模膛与预锻模膛相比，最典型的结构特点是（）A.尺寸更大B.模膛斜度更大C.四周带有飞边槽D.圆角更大4.自由锻冲孔工序中，对于厚度小于100mm的薄饼类工件，通常采用的冲孔方法是（）A.实心冲头单面冲孔B.实心冲头双面冲孔C.空心冲头冲孔D.胎模冲孔5.CO₂气体保护焊相较于其他电弧焊，最突出的优点是（）A.焊缝含氢量低，抗裂性好B.适合焊接所有金属材料C.飞溅小，焊缝成型美观D.适合大厚度厚板焊接6.埋弧焊最适合焊接的工件结构是（）A.薄板小型结构B.厚板长直焊缝或大直径环形焊缝C.复杂空间曲线焊缝D.薄壁铝合金结构7.注射成形（注塑）过程中，保压阶段的核心作用是（）A.使熔体充满型腔B.补缩，防止熔体倒流，保证塑件尺寸C.冷却塑件使之定型D.排气降低型腔压力8.粉末冶金生产中，对粉末进行造粒处理的主要目的是（）A.提高粉末纯度B.减小粉末粒度C.提高粉末流动性，改善成形性D.提高粉末压制后的致密度9.圆筒形拉深件拉深成形时，产生起皱缺陷的根本原因是（）A.拉应力过大B.切向压应力过大C.凸凹模间隙过大D.凸模圆角过大10.下列焊接方法中，属于电弧熔焊的是（）A.电阻点焊B.埋弧焊C.硬钎焊D.摩擦焊11.铸件产生粘砂缺陷，浇注后铸件表面粘附着一层难以清除的型砂，最主要的原因是（）A.型砂透气性不足B.型砂耐火度不足C.浇注温度过低D.浇注速度过快12.实现超塑性成形的必要条件之一是（）A.高应变速率变形B.低应变速率变形C.低于室温变形D.粗晶组织材料13.钎焊工艺的核心特点是（）A.钎料熔化，母材不熔化B.钎料和母材都熔化C.钎料不熔化，母材熔化D.钎料和母材都不熔化，靠压力连接14.正挤压成形的定义是（）A.金属流动方向与凸模运动方向相同B.金属流动方向与凸模运动方向相反C.金属同时向两个方向流动D.金属沿凸模径向流动15.光固化立体成形（SLA）快速原型技术采用的原材料是（）A.粉末材料B.丝状热塑性材料C.液态光敏树脂D.片状纸张二、多项选择题（每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.关于砂型铸造起模斜度的设计，下列说法正确的有（）A.凡是垂直于分型面的侧壁都需要设置起模斜度，方便起模B.相同高度下，铸件内壁的起模斜度一般大于外壁的起模斜度C.零件加工余量越大，起模斜度的设计值也越大D.模样侧壁高度越高，起模斜度的设计值越大2.下列关于金属可锻性影响因素的描述，正确的有（）A.纯金属的可锻性优于相同基体的合金钢B.金属晶粒越细小均匀，可锻性越好C.三向压应力状态下金属的可锻性优于三向拉应力状态D.变形速度越快，金属的可锻性一定越好3.下列焊接方法中，属于压焊范畴的有（）A.电阻点焊B.摩擦焊C.埋弧焊D.钎焊4.拉深成形中，防止起皱缺陷的有效措施有（）A.拉深时设置压边圈，压紧毛坯边缘B.控制拉深系数不小于对应材料的极限拉深系数C.增大凸模圆角半径D.减小凹模圆角半径5.粉末冶金工艺相较于传统成形工艺的突出优点包括（）A.可以制备钨、钼等高熔点难熔金属材料B.可以制备孔隙率可控的多孔功能材料C.材料利用率高，可实现近净成形D.生产的零件尺寸精度高，后续加工余量小6.下列缺陷中，属于铸件常见气孔类缺陷的有（）A.侵入气孔B.析出气孔C.反应气孔D.缩松7.熔化焊焊接接头的热影响区主要包括（）A.熔合区B.过热区C.正火区D.焊缝区8.注射成形生产塑料塑件时，核心工艺参数包括（）A.料筒各段温度B.注射压力和保压压力C.保压时间和冷却时间D.锁模力9.下列关于快速原型（RP）技术特点的描述，正确的有（）A.可直接制造任意复杂形状的结构零件，不受形状复杂度限制B.无需专用刀具和工装，生产准备周期短C.柔性好，非常适合新产品开发和单件小批量定制生产D.生产效率高，成本低，适合大批量工业化生产10.熔化焊后，焊接接头常见的残余变形形式包括（）A.纵向和横向收缩变形B.角变形C.弯曲变形D.波浪变形E.扭曲变形三、填空题（每空1分，共20分）1.砂型铸造生产中，制造铸件外轮廓的工艺装备称为________，制造铸件内孔和内部型腔的工艺装备称为________。2.锻造前加热金属毛坯的核心目的是提高金属的________，降低金属的________，从而改善锻压成形性能。3.按照焊接过程的物理本质分类，焊接技术可分为熔焊、________和________三大类。4.拉深成形中，拉深系数m是拉深后工件的________与________的比值，拉深系数越小，拉深变形程度越大。5.粉末冶金生产的基本工艺过程可分为粉末制备、________、________三个核心阶段。6.热固性塑料适合采用________成形，热塑性塑料大批量生产时最常用的成形方法是________。7.模锻生产中，无法直接锻透的通孔会留有一层金属，这层金属称为________，一般在模锻后的________工序中切除。8.铸件的凝固方式分为逐层凝固、________和________三种，逐层凝固是最不容易产生缩松缺陷的凝固方式。9.焊条电弧焊使用的焊条由________和________两部分组成，其中焊芯的作用是传导焊接电流，同时作为填充金属填充焊缝。10.正挤压成形时，凹模出口圆角半径过小会导致出口处工件表面________，严重时引发开裂；凸模工作表面硬度不足会导致________，提前失效。四、简答题（共5小题，每题8分，共40分）1.简述砂型铸件产生浇不足缺陷的主要原因和对应的防止措施。2.什么是金属的可锻性？简述影响金属可锻性的主要因素。3.简述钎焊与熔焊相比的主要特点。4.当前汽车工业广泛推行轻量化，铝合金薄壁构件的应用占比不断提升，请列举三种适合铝合金薄壁构件的成形技术，并分别说明各技术的适用场合。5.简述粉末注射成形（PIM）的工艺过程和主要优点。五、计算分析题（共2小题，第一题10分，第二题20分，共30分）1.某机械厂生产灰铸铁圆柱形零件，零件设计尺寸为直径φ100mm，长度200mm，零件要求内外圆都需要切削加工，每面加工余量为5mm，已知灰铸铁铸件的线收缩率为1%，计算该铸件所用木模样的直径和长度尺寸，并说明收缩余量的作用。2.某工厂采用拉深工艺生产低碳钢圆筒形拉深件，零件尺寸为直径φ50mm，高度100mm，计算得到拉深所需毛坯直径为φ120mm，已知低碳钢的极限拉深系数第一次拉深为0.50，第二次拉深为0.75。请分析计算：（1）本次拉深的总拉深系数是多少？（2）该零件能否一次拉深成形？说明理由。（3）如果不能一次拉深成形，确定需要拉深的次数，并计算各次拉深后的工件直径，说明拉深过程中最容易产生开裂缺陷的是哪一次，为什么？六、综合应用题（共20分）某消费电子企业需要量产一批手机外壳，具体要求为：材料为ABS工程塑料，壁厚1mm，年产量10万件，要求尺寸精度达到IT7，表面粗糙度Ra≤1.6μm，要求生产效率高、单件成本低。请回答下列问题：（1）选择适合该零件的成形工艺，说明选择该工艺的理由。（2）简述该成形工艺的主要生产过程。（3）列出该工艺生产过程中常见的三种缺陷，分别分析缺陷产生的主要原因和防止措施。参考答案---一、单项选择题（每题2分，共30分）1.B2.B3.C4.A5.A6.B7.B8.C9.B10.B11.B12.B13.A14.A15.C二、多项选择题（每题3分，共30分）1.ABC2.ABC3.AB4.AB5.ABCD6.ABC7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABCDE三、填空题（每空1分，共20分）1.模样；芯盒2.塑性；变形抗力3.压焊；钎焊4.直径；毛坯直径5.成形；烧结6.压缩（压塑）；注射（注塑）7.冲孔连皮；切边8.糊状凝固（体积凝固）；中间凝固9.焊芯；药皮10.刮伤；磨损四、简答题（共5小题，每题8分，共40分）1.（1）主要原因：①浇注温度过低，金属熔体流动性不足，充型过程中提前冷却凝固；②浇注速度过慢或浇包预留金属液不足，充型中途中断；③内浇道截面积设计过小，充型阻力大，熔体流动速度慢；④型砂透气性不足，型腔中气体无法及时排出，反压力阻碍熔体充型；⑤铸件壁厚过薄，熔体散热快，冷却速度超过充型速度。（4分）（2）防止措施：①根据铸件壁厚和材质合理提高浇注温度，保证熔体充型过程中的流动性；②优化浇注系统设计，增大内浇道截面积，合理布置浇道位置，缩短充型路径；③提高型砂透气性，在型腔顶部开设排气槽，排出型腔气体；④提前计算所需金属液量，控制浇注速度，保证连续充型；⑤针对薄壁铸件可适当提高充型压力，加快充型速度。（4分）2.可锻性是衡量金属材料在锻压加工中成形难易程度的工艺性能，通常用塑性和变形抗力两个指标综合衡量，塑性越高、变形抗力越小，可锻性越好，越容易锻压成形。（2分）影响可锻性的主要因素分为两类：（1）材料本身因素：①化学成分：纯金属的可锻性优于合金钢，碳含量越低可锻性越好，合金元素含量越高，强化作用越明显，变形抗力越大，可锻性越差；②组织状态：固溶体的可锻性优于金属化合物，细晶组织的可锻性优于粗晶组织，铸态柱状组织的可锻性低于锻态再结晶组织。（3分）（2）变形条件：①变形温度：在不发生过热过烧的合理范围内，提高变形温度可增加原子活性，提高塑性、降低变形抗力，显著改善可锻性；②变形速度：低于临界变形速度时，变形速度越快，加工硬化越明显，可锻性越差；高于临界变形速度时，变形产生的热效应使毛坯温度升高，可锻性会有所提升；③应力状态：三向压应力状态下，可抑制内部裂纹扩展，塑性更高，可锻性优于拉应力状态。（3分）3.钎焊与熔焊相比的主要特点：（1）钎焊过程中只有钎料熔化，母材保持不熔化，因此可以最大程度保留母材的化学成分、组织和性能，焊接过程中工件变形小，容易保证零件尺寸精度；（2分）（2）钎焊可以实现异种金属、金属与非金属的连接，也可以焊接厚度差异较大、结构复杂的多接头构件；（2分）（3）钎焊接头的强度整体低于熔焊接头，耐高温性能较差，承载能力有限；（2分）（4）钎焊工艺可以一次完成多个接头的焊接，生产效率高，非常适合小型精密构件的大批量焊接生产。（2分）4.适合铝合金薄壁构件的三种成形技术及适用场合如下：（1）低压铸造：适合生产形状复杂、气密性要求高的铝合金薄壁构件，如汽车发动机缸盖、铝合金轮毂，低压铸造充型过程平稳，铸件缺陷少，尺寸精度高，适合大批量生产；（3分）（2）挤压成形：适合生产等截面的铝合金薄壁型材，如汽车车身用铝合金挤压框架型材、建筑用铝合金薄壁型材，生产效率高，型材组织致密，力学性能好；（2分）（3）冲压成形：适合生产铝合金薄板薄壁覆盖件，如汽车车身的铝合金车门、引擎盖外板，适合大批量生产，生产效率高，单件成本低。（3分，若列举旋压：适合回转类铝合金薄壁筒体，如压力容器壳体、铝合金灯罩；锻造：适合高强度要求的铝合金薄壁承力构件，如航空航天铝合金薄壁框梁，合理即可得分）5.粉末注射成形（PIM）的工艺过程：①原料制备：将金属或陶瓷粉末与粘结剂按照比例混合，混炼后制粒得到均匀喂料；②注射成形：将喂料加热熔融后，高压注入模具型腔，冷却定型得到生坯；③脱脂：脱除生坯中的粘结剂得到脱脂坯；④烧结：将脱脂坯在高温真空或保护气氛下烧结，得到致密的成品零件，必要时进行后续整形处理。（4分）主要优点：①可以生产形状非常复杂的小型精密零件，不受复杂型腔、复杂外形的限制；②零件尺寸精度高，致密度均匀，力学性能稳定；③材料利用率高，可实现近净成形，后续加工余量小；④适合大批量生产小型复杂零件，生产效率高，成本低于传统切削加工；⑤可以适配金属、陶瓷、复合材料等多种材料，适用范围广。（4分）五、计算分析题（共2小题，共30分）1.计算过程：模样尺寸计算公式为：模样尺寸=（零件公称尺寸+2×单面加工余量）×（1+线收缩率）（2分）零件直径公称尺寸为100mm，单面加工余量为5mm，因此：模样直径D=(100+2×5)×(1+1%)=110×1.01=111.1mm（3分）零件长度公称尺寸为200mm，两端都需要加工，单面加工余量5mm，因此：模样长度L=(200+2×5)×(1+1%)=210×1.01=212.1mm（3分）收缩余量的作用：铸件在凝固冷却过程中会发生线收缩，冷却后尺寸会小于模样尺寸，因此预留收缩余量放大模样尺寸，保证铸件冷却后尺寸符合设计要求。（2分）本题满分10分。2.计算分析过程：（1）总拉深系数计算公式为总拉深系数=拉深后工件直径/毛坯直径，代入数据得：m总=50/120≈0.417（4分）（2）该零件不能一次拉深成形（2分）。理由：一次拉深成形要求实际拉深系数大于等于材料的第一次极限拉深系数，本次总拉深系数约为0.417，小于低碳钢第一次极限拉深系数0.50，说明变形程度超过材料允许的极限，拉深过程中拉应力会超过材料的抗拉强度，必然产生拉裂缺陷，因此不能一次拉深成形。（3分）（3）拉深次数确定：需要两次拉深成形。（2分）第一次拉深选择实际拉深系数m1=0.53，大于极限拉深系数0.50，满足安全要求，因此第一次拉深后工件直径d1=m1×D=0.53×120=63.6mm（3分）第二次拉深的实际拉深系数m2=50/63.6≈0.786，大于第二次极限拉深系数0.75，满足安全要求，因此两次拉深即可得到符合设计要求的φ50mm工件。（3分）拉深过程中最容易产生开裂缺陷的是第一次拉深。（1分）理由：拉深开裂的根本原因是变形程度过大，拉应力超过材料的抗拉强度，第一次拉深的变形程度远大于第二次，所需拉应力更大，因此更容易发生拉裂；第二次拉深变形程度小，拉应力远低于第一次，开裂概率更低。（2分）本题满分20分。六、综合应用题（共20分）（1）适合的成形工艺是注射成形（注塑成形）。（2分）选择理由：①ABS属于热塑性塑料，本身适合注塑成形加工；②零件尺寸精度要求为IT7，表面粗糙度要求Ra≤1.6μm，注塑成形依靠模具保证精度，稳定满足该要求；③年产量10万件属于大批量生产，注塑成形模具寿命长，生产速度快，单件生产成本低，符合量产要求；④该手机外壳壁厚仅1mm，外形复杂，带有多个安装卡槽、孔位，注塑成形