2025年高职材料成型及控制技术（成型工艺优化）试题及答案.doc

2025年高职材料成型及控制技术（成型工艺优化）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40分）
答题要求：本大题共20小题，每小题2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。

1. 以下哪种成型工艺在材料成型及控制技术中常用于制造高精度复杂零件？
A. 砂型铸造
B. 数控加工
C. 精密锻造
D. 注塑成型

2. 材料成型过程中，优化工艺参数的主要目的不包括以下哪一项？
A. 提高生产效率
B. 降低生产成本
C. 改善产品质量
D. 增加材料消耗

3. 在铸造工艺优化中，以下哪种措施可有效减少铸件的气孔缺陷？
A. 提高浇注温度
B. 增加型砂紧实度
C. 优化浇冒口系统
D. 降低铸件冷却速度

4. 对于金属材料的热加工成型，以下说法正确的是？
A. 热加工会使材料性能变差
B. 热加工可消除材料内部缺陷
C. 热加工成型精度高于冷加工
D. 热加工能耗低于冷加工

5. 数控加工在材料成型中，刀具路径规划对以下哪方面影响最大？
A. 加工精度
B. 加工效率
C. 刀具寿命
D. 以上都是

6. 以下哪种成型工艺适合制造大型薄壁结构件？
A. 焊接成型
B. 冲压成型
C. 压铸成型
D. 粉末冶金成型

7. 在材料成型工艺优化中，模拟分析技术主要用于？
A. 预测成型过程中的缺陷产生
B. 确定材料的化学成分
C. 选择合适的成型设备
D. 评估成型后的产品外观

8. 锻造工艺中提高锻造比的主要作用是？
A. 降低材料硬度
B. 改善材料的内部组织
C. 减少锻造能耗
D. 提高锻造速度

9. 注塑成型过程中，保压时间对产品质量的影响主要体现在？
A. 产品尺寸精度
B. 产品表面光洁度
C. 产品内部密度
D. 以上都是

10. 以下哪种材料成型工艺属于增材制造？
A. 3D打印
B. 电火花加工
C. 激光切割
D. 水切割

11. 在材料成型工艺优化中，优化模具设计的主要目的是？
A. 提高模具制造精度
B. 延长模具使用寿命
C. 降低模具制造成本
D. 以上都是

答案：1. C 2. D 3. C 4. B 5. D 6. A 7. A 8. B 9. D 10. A 11. D

12. 铸造工艺中，模样的作用是？
A. 形成铸件的外形
B. 确定铸件的尺寸
C. 便于造型操作
D. 以上都是

13. 对于粉末冶金成型，以下哪种粉末特性对成型质量影响较大？
A. 粒度分布
B. 松装密度
C. 流动性
D. 以上都是

14. 焊接成型中，焊接接头的性能主要取决于？
A. 焊接材料
B. 焊接工艺参数
C. 母材性能
D. 以上都是

15. 冲压成型过程中，如果冲压件出现起皱现象，主要原因可能是？
A. 压边力不足
B. 材料塑性差
C. 模具间隙过大
D. 冲压速度过快

16. 在材料成型工艺优化中，采用新型成型设备的主要优势是？
A. 提高生产效率
B. 降低设备成本
C. 减少维护工作量
D. 提高产品通用性

17. 锻造工艺中，镦粗比过大可能导致的问题是？
A. 产生纵向裂纹
B. 降低材料塑性
C. 使锻件尺寸精度下降
D. 以上都是

18. 注塑成型中，冷却系统的优化对产品质量的影响主要体现在？ A. 缩短成型周期
B. 减少产品变形
C. 提高产品强度
D. 以上都是

19. 以下哪种成型工艺在航空航天领域应用广泛，用于制造高性能零部件？
A. 复合材料成型
B. 离心铸造
C. 旋压成型
D. 电磁成型

20. 在材料成型工艺优化中，工艺集成的目的是？
A. 简化工艺流程
B. 提高生产自动化程度
C. 降低生产成本
D. 以上都是

答案：12. D 13. D 14. D 15. A 16. A 17. D 18. D 19. A 20. D

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在题中的横线上。

1. 材料成型工艺优化的核心目标是提高产品质量、______和降低成本。

2. 铸造工艺中，常用的造型方法有______和______。

3. 数控加工编程中，常用的编程方法有______和______。

4. 粉末冶金成型的工艺流程包括______、______、烧结等。

5. 焊接成型中，常见的焊接缺陷有______（至少写出两种）。

答案：1. 提高生产效率 2. 手工造型、机器造型 3. 手工编程、自动编程 4. 混料、压制 5. 气孔、裂纹、夹渣、未焊透等

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述热加工成型对金属材料组织和性能的影响。

2. 说明注塑成型过程中影响产品尺寸精度的因素有哪些。

3. 阐述锻造工艺优化的主要措施有哪些。

4. 指出焊接成型工艺中如何控制焊接变形。

答案：1. 热加工成型可使金属材料的晶粒细化，改善内部组织，消除部分缺陷，提高材料的致密度和强度、韧性等力学性能，同时能改善材料的物理性能。 2. 注塑成型过程中影响产品尺寸精度的因素有模具制造精度、成型工艺参数（如温度、压力、时间等）、材料收缩率、模具磨损等。 3. 锻造工艺优化的主要措施有合理选择锻造设备、优化锻造比、控制锻造温度范围、改进锻造操作方法、优化模具设计等。 4. 焊接成型工艺中控制焊接变形的方法有合理选择焊接工艺参数、采用合适的焊接顺序、进行刚性固定、采用反变形法、合理设计焊接接头形式等。

（三）材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：在某汽车零部件制造企业，采用铸造工艺生产发动机缸体。近期发现缸体出现较多的气孔缺陷，影响了产品质量。经过分析，发现型砂透气性较差，浇注系统设计不合理，且浇注温度过高。

问题：
1. 请分析型砂透气性差对铸件气孔缺陷的影响。（5分）
2. 说明浇注系统设计不合理会导致气孔缺陷的原因。（5分）
3. 阐述浇注温度过高为何会产生气孔缺陷。（5分）

答案：1. 型砂透气性差会使铸件在凝固过程中产生的气体难以排出，气体积聚在铸件内部形成气孔。 2. 浇注系统设计不合理，如浇口尺寸不当、浇道过长或过窄等，会导致金属液流动不畅，气体无法顺利排出，从而在铸件中形成气孔。 浇注温度过高，金属液中的气体溶解度降低，气体逸出形成气泡，若气泡来不及排出就会留在铸件内形成气孔。

（四）工艺设计题（共15分）
答题要求：根据给定的零件要求，设计合理的材料成型工艺。

零件要求：制造一个形状复杂的铝合金零件，尺寸精度要求高，表面质量好。

问题：
1. 选择合适的成型工艺，并说明理由。（5分）
2. 简述该成型工艺的主要步骤及关键工艺参数。（至少写出3个关键工艺参数）（5分）
3. 针对该零件，如何进行工艺优化以确保尺寸精度和表面质量？（5分）

答案：1. 可选择精密铸造工艺。理由是精密铸造能制造形状复杂的零件，且能保证较高的尺寸精度和表面质量，适合铝合金材料的成型。 2. 主要步骤：制作模样、造型、制壳、浇注、清理等。关键工艺参数：型壳厚度、浇注温度、浇注速度、凝固时间等。 3. 优化工艺可从以下方面进行：精确控制模具制造精度；严格控制浇注温度和速度，确保金属液平稳填充型腔；合理设置冷却系统，控制冷却速度均匀，以减少变形；对型壳进行适当的表面处理，提高表面质量。

（五）综合论述题（共20分）
答题要求：结合材料成型及控制技术的发展趋势，论述如何在实际生产中实现成型工艺的优化。

材料：随着科技的不断进步，材料成型及控制技术正朝着智能化、绿色化、高精度化方向发展。在实际生产中，企业面临着提高生产效率、降低成本、提升产品质量等多方面的挑战。

问题：
1. 阐述材料成型及控制技术智能化发展对成型工艺优化的作用。（5分）
2. 说明绿色化发展趋势下，成型工艺优化可采取的措施。（5分）
3. 论述如何在高精度化要求下实现成型工艺的优化。（至少从三个方面进行论述）（10分）

答案：1. 智能化发展可实现成型过程的自动控制和优化，通过传感器实时监测工艺参数，利用智能算法及时调整，提高成型精度和稳定性，减少人为因素影响，提高生产效率和产品质量。 2. 绿色化发展趋势下，成型工艺优化可采取的措施有：采用新型节能设备，降低能源消耗；优化工艺参数，减少材料浪费；采用环保型材料和工艺，减少废弃物排放等。 3. 在高精度化要求下实现成型工艺的优化，可从以下方面进行：提高模具制造精度，确保成型尺寸准确；采用先进的测量和检测技术，实时监测成型过程，及时调整工艺参数；优化成型工艺路径，减少加工误差；加强工艺过程控制，严格执行操作规程，保证工艺的稳定性和一致性。