2025年大学大一（材料成型及控制工程）铸造工艺设计试题及答案.doc

2025年大学大一（材料成型及控制工程）铸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. 铸造工艺设计的核心是（ ）
A. 确定铸件的形状和尺寸 B. 选择合适的铸造方法 C. 制定合理的工艺参数 D. 设计浇注系统
2. 以下哪种铸造方法适用于生产形状复杂、精度要求高的铸件（ ）
A. 砂型铸造 B. 熔模铸造 C. 金属型铸造 D. 离心铸造
3. 铸造工艺中，模样的作用是（ ）
A. 形成铸件的型腔 B. 确定铸件的尺寸 C. 便于造型操作 D. 以上都是
4. 浇注系统的作用不包括（ ）
A. 平稳地导入金属液 B. 控制金属液的流动速度 C. 使铸件冷却均匀 D. 防止铸件产生气孔
5. 铸件的分型面选择原则不包括（ ）
A. 应尽量使铸件全部或大部分置于同一砂型内 B. 应尽量减少分型面的数量 C. 应尽量使分型面为平面 D. 应尽量使分型面与铸件的最大截面平行
6. 铸造工艺参数中，铸件的收缩率主要与（ ）有关。
A. 铸件的材料 B. 铸件的形状 C. 铸造方法 D. 以上都是
7. 砂型铸造中，型砂的性能要求不包括（ ）
A. 强度 B. 透气性 C. 耐火性 D. 导电性
8. 以下哪种铸造缺陷是由于金属液在型腔中流动不平稳造成的（ ）
A. 气孔 B. 砂眼 C. 夹杂物 D. 浇不足
9. 铸造工艺设计中，冒口的作用是（ ）
A. 补缩铸件 B. 排气 C. 集渣 D. 以上都是
10. 对于形状复杂且壁厚不均匀的铸件，应采用（ ）的浇注方式。
A. 同时凝固原则 B. 顺序凝固原则 C. 中间凝固原则 D. 无所谓

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每空2分，共20分）
答题要求：请在横线上填写正确的答案。

1. 铸造工艺设计的主要内容包括______、______、______、______等。
2. 砂型铸造的工艺流程主要包括______、______、______、______、______、______等环节。
3. 铸造工艺参数主要有______、______、______、______、______等。

三、简答题（每题10分，共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰，要点齐全。

1. 简述铸造工艺设计的一般步骤。
2. 说明选择铸造方法时应考虑的因素。

四、分析题（每题15分，共30分）
答题要求：根据所给材料，分析问题并作答。

材料：某工厂要生产一批铸铁零件，形状较为复杂，尺寸精度要求较高。在铸造工艺设计过程中，技术人员考虑了多种铸造方法。

1. 从铸造方法的特点分析，哪种铸造方法更适合该零件的生产？为什么？
2. 若采用砂型铸造，在工艺设计上应注意哪些问题以保证铸件质量？

五、设计题（20分）
答题要求：根据给定的铸件要求，设计铸造工艺。

铸件要求：生产一个铸铁箱体，外形尺寸为500mm×400mm×300mm，壁厚均匀为20mm，内部有一些复杂的孔和筋板结构。请设计出该箱体的铸造工艺，包括铸造方法、造型方法、浇注系统、冒口等的设计，并简要说明设计依据。

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

二、填空题
1. 铸件结构设计、铸造方法选择、工艺参数确定、浇注系统设计、造型方法选择、砂型制造、合型、浇注、落砂清理
2. 模样制造、型砂制备、造型、造芯、合型、浇注、落砂清理
3. 收缩率、加工余量、起模斜度、铸造圆角、最小铸出孔及槽尺寸

三、简答题
1. 铸造工艺设计的一般步骤：分析零件的结构特点和技术要求；确定生产批量；选择铸造方法；设计铸件的浇注位置、分型面；确定工艺参数；设计浇注系统、冒口、冷铁等；绘制铸造工艺图。
2. 选择铸造方法时应考虑的因素：铸件的形状、尺寸和重量；铸件的材质；生产批量；尺寸精度和表面质量要求；现有生产条件和设备。

四、分析题
1. 熔模铸造更适合该零件的生产。因为熔模铸造可以生产形状复杂、尺寸精度高的铸件，能满足该零件形状复杂且尺寸精度要求较高的特点。砂型铸造虽然应用广泛，但对于这种高精度复杂零件，难以保证尺寸精度和表面质量。金属型铸造适用于大批量生产形状不太复杂的铸件。离心铸造主要用于生产回转体铸件。
2. 若采用砂型铸造，在工艺设计上应注意：合理选择分型面，尽量减少分型面数量且使其为平面；确定合适的浇注位置，保证金属液平稳充型；控制好工艺参数，如收缩率、加工余量等；设计合理的浇注系统，确保金属液流动平稳、充型良好；设置足够的冒口进行补缩，防止缩孔等缺陷；注意型砂的性能，保证有良好的强度、透气性和耐火性。

五、设计题
铸造方法选择砂型铸造，因其适用范围广，能满足该箱体的生产要求。造型方法采用两箱造型。浇注系统设计为开放式浇注系统，直浇道、横浇道和内浇道合理搭配，依据是保证金属液平稳充型。冒口设置在铸件的厚大部位，用于补缩。铸造圆角设计为R5 - R10，减少应力集中。起模斜度为1° - 3°，便于起模。加工余量单边留3 - 5mm。这样设计可保证箱体的质量，满足其使用要求。