2026年挤压模具工理论知识考核试卷及答案

2026年挤压模具工理论知识考核试卷及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.挤压模具中，分流组合模的关键结构是（）。A.模桥与模孔B.工作带与空刀C.导流槽与焊合室D.支撑台与止推面2.铝合金挤压常用的模具材料H13钢（4Cr5MoSiV1）中，铬元素的主要作用是（）。A.提高耐磨性B.增强淬透性C.改善切削性能D.降低热膨胀系数3.挤压过程中，模具工作带长度的设计需综合考虑型材（）。A.截面对称性与壁厚差B.表面粗糙度要求C.力学性能等级D.氧化处理工艺4.模具预热温度过高会导致（）。A.模具表面氧化加剧B.型材出口速度降低C.金属流动均匀性提高D.模具热疲劳寿命延长5.以下哪种缺陷属于挤压模具设计不合理导致的典型问题？（）A.型材表面气泡B.焊合线过深C.铸棒缩孔D.挤压筒磨损6.计算挤压比时，公式中的“挤压筒横截面积”应取（）。A.挤压筒内径的实际测量值B.挤压筒名义内径值C.挤压筒与铸棒的间隙修正值D.铸棒加热后的膨胀修正值7.模具氮化处理的主要目的是（）。A.提高表面硬度与耐磨性B.降低模具重量C.改善导热性能D.增强抗冲击韧性8.对于空心型材，分流孔数量的选择主要依据（）。A.型材截面周长B.挤压机吨位C.金属流动性要求D.模具加工成本9.挤压过程中，模具工作带与型材接触区域的摩擦系数过大时，易导致（）。A.型材出口速度不均B.模具温度降低C.挤压能耗减少D.金属焊合质量提高10.模具材料的热稳定性是指（）。A.高温下保持尺寸稳定的能力B.冷热交替下抗变形的能力C.高温下抵抗氧化的能力D.高温下保持硬度的能力11.挤压模具装配时，模垫的厚度需根据（）确定。A.挤压机行程B.模具高度与挤压筒长度C.型材出口速度D.铸棒加热温度12.以下哪种模具失效形式属于正常磨损？（）A.工作带局部塌陷B.模桥断裂C.工作带均匀减薄D.分流孔边缘崩裂13.铝合金6063挤压时，模具工作带的合理长度范围是（）。A.0.5-1mmB.1.5-3mmC.4-6mmD.7-10mm14.模具加工中，电火花线切割（WEDM）主要用于加工（）。A.模具表面抛光B.复杂型孔与窄缝C.工作带精磨D.模桥粗加工15.挤压过程中，若发现型材出现“波浪弯”，可能的模具原因是（）。A.工作带长度不一致B.分流孔数量过多C.模具预热温度过低D.挤压速度过快16.模具材料的红硬性是指（）。A.常温下的硬度B.高温下保持硬度的能力C.加热时的膨胀特性D.冷却时的收缩特性17.对于薄壁型材，模具工作带设计应（）。A.适当减短以减少摩擦阻力B.适当加长以提高成型精度C.与厚壁型材相同D.采用变截面设计18.模具表面抛光的主要目的是（）。A.降低表面粗糙度，减少金属流动阻力B.提高模具美观度C.增强表面耐腐蚀性D.便于后续氮化处理19.挤压模具的“空刀”结构是指（）。A.工作带后的过渡区域，用于减少摩擦B.分流孔之间的支撑结构C.模具与挤压筒的配合间隙D.模具加热时的膨胀预留空间20.以下哪种情况会导致模具热应力增大？（）A.模具预热温度均匀B.挤压速度稳定C.模具冷却不均匀D.铸棒温度一致二、判断题（共10题，每题1分，共10分）1.挤压模具的工作带越长，型材表面质量越好。（）2.模具材料H13钢的淬火温度通常为850-900℃。（）3.分流组合模的焊合室深度增加，可提高金属焊合质量。（）4.模具氮化处理后无需进行回火。（）5.挤压比越大，金属流动越均匀。（）6.模具工作带局部磨损后，可通过补焊修复继续使用。（）7.空心型材的分流孔形状需与型材内腔结构匹配。（）8.模具预热温度应低于挤压筒预热温度。（）9.挤压过程中，模具温度越高，金属流动性越好，因此应尽量提高模具温度。（）10.模具的模孔尺寸设计需考虑型材的热收缩率。（）三、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述挤压模具设计中“金属流动平衡”的核心要求及实现方法。2.列举H13钢模具的热处理工艺步骤，并说明各步骤的作用。3.分析挤压模具工作带磨损的主要原因及预防措施。4.对比实心模与分流组合模的结构特点及适用场景。5.说明挤压过程中模具温度控制的重要性，并列举3种温度控制方法。四、综合分析题（共2题，每题15分，共30分）1.某企业生产6063铝合金矩形管（壁厚2mm，外接圆直径80mm）时，发现型材焊合线明显且力学性能不达标。结合模具设计与工艺参数，分析可能原因并提出改进措施。2.模具使用3个月后，工作带出现局部凹陷，导致型材表面出现划痕。请从模具材料、加工工艺、使用维护三方面分析原因，并给出修复与预防方案。答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.A5.B6.A7.A8.C9.A10.D11.B12.C13.B14.B15.A16.B17.A18.A19.A20.C二、判断题1.×（工作带过长会增加摩擦阻力，可能导致型材拉裂）2.×（H13钢淬火温度通常为1020-1050℃）3.√（焊合室深度增加可延长金属停留时间，提高焊合压力）4.×（氮化后需进行低温回火以消除应力）5.×（挤压比过大会导致金属流动速度差异增大）6.×（补焊可能导致材料性能不均，需整体加工修复）7.√（分流孔形状需与内腔匹配以保证金属分配均匀）8.×（模具预热温度应接近挤压筒温度，避免热应力）9.×（模具温度过高会加速磨损，降低寿命）10.√（需补偿冷却后的收缩量）三、简答题1.核心要求：确保金属在模孔出口处流速一致，避免型材扭曲、波浪等缺陷。实现方法：①调整工作带长度（流速快的区域加长工作带）；②设计导流槽或阻碍角（流速慢的区域增加导流）；③优化分流孔大小与分布（空心型材）；④控制模具温度分布（局部加热或冷却）。2.热处理步骤及作用：①球化退火（850-870℃保温后缓冷）：降低硬度，改善切削性能；②淬火（1020-1050℃油冷或空冷）：获得马氏体组织，提高硬度；③多次回火（560-580℃，2-3次）：消除内应力，稳定组织，提高热强性；④氮化处理（500-550℃，20-40小时）：表面形成氮化层，提高耐磨性与抗咬合性。3.主要原因：①金属与工作带摩擦（高温高压下加剧）；②模具材料硬度不足或氮化层脱落；③挤压速度过快（摩擦热增加）；④金属中含硬质颗粒（如氧化物夹杂）。预防措施：①选用高硬度、高耐磨性模具材料（如改良H13）；②优化氮化工艺（提高层深与结合力）；③控制挤压速度（避免过高）；④加强铸棒质量控制（减少夹杂）；⑤定期对模具工作带抛光维护。4.实心模结构：无分流孔，模孔直接成型实心型材；适用场景：实心、简单截面型材（如圆棒、方管）。分流组合模结构：含分流孔、模桥、焊合室，金属分流后重新焊合成型；适用场景：空心型材（如矩形管、异型腔材），需保证焊合质量。5.重要性：模具温度影响金属流动性（温度过低易堵模，过高加速磨损）、型材成型精度（温度不均导致变形）、模具寿命（热应力过大导致裂纹）。控制方法：①预热模具（380-450℃）；②挤压过程中通过挤压筒加热或模具自带加热棒保温；③局部水冷或风冷（针对温度过高区域）；④调整挤压速度（间接控制摩擦生热）。四、综合分析题1.可能原因：①模具设计：分流孔分布不均（金属分配偏差）、焊合室过浅（焊合压力不足）、工作带长度差异大（流速不一致）；②工艺参数：挤压温度过低（金属塑性差）、挤压速度过快（焊合时间不足）、模具预热温度不均（局部流速异常）。改进措施：①优化分流孔大小（对称分布），增加焊合室深度（由8mm增至12mm）；②调整工作带长度（壁厚处加长至2.5mm，薄壁处减至1.5mm）；③提高挤压温度（铸棒加热至480-500℃），降低挤压速度（由1.5m/min降至1.2m/min）；④均匀预热模具（420-450℃，保温2小时）。2.原因分析：①材料方面：H13钢成分偏析（如钒含量不足），导致局部硬度低；②加工工艺：工作带表面粗糙度未达标（Ra＞0.4μm），