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2025年大学压力加工（锻造工艺设计）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）

答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 锻造时，金属材料产生塑性变形的基本条件是（ ）
A. 应力小于屈服强度
B. 应力大于屈服强度
C. 应力等于屈服强度
D. 与应力和屈服强度无关

2. 自由锻的基本工序不包括（ ）
A. 镦粗
B. 拔长
C. 冲孔
D. 车削

3. 模锻时，飞边的作用不包括（ ）
A. 增加金属充填模膛的能力
B. 减轻上模对下模的打击力
C. 容纳多余的金属
D. 提高锻件的精度

4. 锻造比的计算公式为（ ）
A. 锻造比=变形前的截面积/变形后的截面积
B. 锻造比=变形后的截面积/变形前的截面积
C. 锻造比=变形前的长度/变形后的长度
D. 锻造比=变形后的长度/变形前的长度

5. 下列哪种材料适合采用锻造工艺（ ）
A. 低碳钢
B. 高碳钢
C. 铝合金
D. 以上都可以

6. 锻造温度范围的确定主要考虑的因素不包括（ ）
A. 金属的塑性
B. 金属的变形抗力
C. 锻造设备的能力
D. 金属的密度

7. 锤上模锻时，锤的落下部分质量主要根据（ ）来选择
A. 锻件的大小
B. 锻件的形状
C. 锻件的材质
D. 以上都不对

8. 压力加工中，能改善金属材料内部组织和性能的工艺是（ ）
A. 铸造
B. 锻造
C. 焊接
D. 切削加工

9. 对于大型锻件的生产，通常采用的锻造设备是（ ）
A. 空气锤
B. 蒸汽-空气锤
C. 摩擦压力机
D. 水压机

10. 锻造工艺设计中，坯料尺寸的确定主要依据（ ）
A. 锻件的形状
B. 锻件的尺寸
C. 锻造比
D. 以上都包括

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共20分）

答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将答案填写在横线上。

1. 自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序和________工序。
2. 模锻分为开式模锻和________模锻。
3. 锻造比过大，会使金属材料的塑性________，变形抗力增大。
4. 确定锻造温度范围时，始锻温度应保证金属具有良好的________。
5. 锤上模锻的模膛分为制坯模膛和________模膛。
6. 压力加工的基本方法有锻造、轧制、挤压、拉拔和________。
7. 自由锻时，冲孔前需先将坯料镦粗，目的是为了减小冲孔时的________。
8. 模锻件的公差比自由锻件的公差________。
9. 锻造过程中，金属的纤维组织会使材料的力学性能呈现________。
10. 选择锻造设备时，应考虑设备的________和精度等因素。

三、简答题（共20分）

答题要求：简要回答下列问题，每题10分。

1. 简述自由锻的特点及应用范围。
2. 说明模锻的工艺流程及各工序的作用。

四、工艺分析题（共15分）

答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：有一圆柱形锻件，要求锻造比为3，坯料直径为100mm，长度为500mm。已知该材料的锻造温度范围为1200℃ - 800℃，在锻造过程中，坯料的变形主要通过镦粗和拔长来实现。

问题：
1. 计算锻造后锻件的直径和长度。（5分）
2. 简述镦粗和拔长的操作要点及注意事项。（10分）

五、工艺设计题（共15分）

答题要求：根据以下给定条件，设计一个简单的锻造工艺。

条件：有一齿轮锻件，材质为45钢，要求齿形清晰，力学性能良好。

要求：
1. 简述锻造工艺方案，包括选用的设备、基本工序等。（5分）
2. 说明如何保证齿形清晰和力学性能良好。（10分）

答案：
一、选择题
1. B
2. D
3. B
4. A
5. D
6. D
7. A
8. B
9. D
10. D

二、填空题
1. 精整
2. 闭式
3. 降低
4. 塑性
5. 模锻
6. 板料冲压
7. 冲孔力
8. 小
9. 方向性
10. 吨位

三、简答题
1. 自由锻特点：设备简单、通用性强，能锻造形状简单的大型锻件；应用范围：适用于单件、小批量生产，锻造大型锻件及形状简单锻件。
2. 模锻工艺流程：下料、加热、模锻、切边、冲孔、校正等。下料提供坯料；加热使坯料达到合适锻造温度；模锻成型锻件；切边去除飞边；冲孔去除连皮；校正提高锻件精度。

四、工艺分析题
1. 锻造比=变形前的截面积/变形后的截面积，设锻造后锻件直径为d，长度为L。已知坯料直径D = 100mm，长度H = 500mm，锻造比为3。则3 = (πD²/4)/(πd²/4)，可得d = 57.7mm；又因为锻造前后体积不变πD²H/4 = πd²L/4，可得L = 1500mm。
2. 镦粗要点：坯料加热均匀，镦粗比合适，避免镦弯。注意事项：坯料与砧面接触良好，先轻击镦粗，再重击成型。拔长要点：控制每次送进量和压下量，使坯料截面均匀减小。注意事项：反复翻转坯料，保证各方向变形均匀。

五、工艺设计题
1. 锻造工艺方案：选用空气锤或蒸汽 - 空气锤。基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、成型等。先将坯料镦粗，再拔长至合适尺寸，冲孔，最后模锻成型。
2. 保证齿形清晰措施：设计合适模具，保证模具精度；控制锻造温度和变形量。保证力学性能良好措施：合理选择锻造比；控制冷却速度，进行适当热处理。