第5卷 锻压——基础、自由锻、模锻胎模锻、板料冲压与新工艺 山东省（春季高考）《金属加工基础》（机工版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第5卷 锻压——基础、自由锻、模锻/胎模锻、板料冲压与新工艺 单元过关卷《金属加工基础》机械制造类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 锻压是利用（ ）使坯料产生塑性变形的成形方法。 A. 外力作用 B. 切削作用 C. 熔化作用 D. 焊接作用 【答案】A 【解析】锻压是在外力作用下使金属坯料产生塑性变形，从而获得所需形状和性能的加工方法。 2. 锻压加工能够改善金属的内部组织，主要表现为（ ）。 A. 消除全部加工硬化 B. 细化晶粒并改善组织 C. 增大材料铸造缺陷 D. 降低材料塑性变形能力 【答案】B 【解析】锻压可使铸态组织得到改善，晶粒细化，内部缺陷减少，从而提高锻件的综合力学性能。 3. 金属进行热锻时，通常应将坯料加热到（ ）。 A. 再结晶温度以下 B. 熔化温度以上 C. 再结晶温度以上 D. 室温状态范围内 【答案】C 【解析】热锻温度应高于金属的再结晶温度，使变形过程中能够再结晶，降低变形抗力并改善塑性。 4. 锻造前对金属坯料进行加热，主要是为了（ ）。 A. 提高变形抗力 B. 增大材料脆性 C. 降低金属韧性 D. 提高塑性并降低变形抗力 【答案】D 【解析】加热可提高金属塑性，降低变形抗力，使坯料易于成形并减少锻造所需的设备压力。 5. 自由锻造的主要特点是（ ）。 A. 使用通用工具逐步成形 B. 依靠固定型腔整体成形 C. 采用冲模连续冲裁成形 D. 通过轧辊连续压延成形 【答案】A 【解析】自由锻造使用砧铁、冲子等通用工具，依靠局部变形逐步获得锻件形状，工具适应性较强。 6. 自由锻造中的镦粗，是使坯料（ ）。 A. 长度增加而截面减小 B. 高度减小而截面增大 C. 截面不变而长度增加 D. 高度增加而截面减小 【答案】B 【解析】镦粗是在压力作用下使坯料高度减小，横截面积增大，常用于制备盘类或局部增粗的锻件。 7. 自由锻造中的拔长，是使坯料（ ）。 A. 高度减小而截面增大 B. 长度不变而截面增大 C. 长度增加而截面减小 D. 截面不变而长度增加 【答案】C 【解析】拔长通过逐段压缩坯料截面，使其长度增加，常用于轴类、杆类锻件的成形。 8. 板料冲压中的冲孔工序，其工艺特点是（ ）。 A. 冲下部分作为成品 B. 外围部分作为成品 C. 板料整体作为成品 D. 冲出孔作为成品 【答案】B 【解析】冲孔是以孔周围留在板料上的部分作为工件，冲下的圆片或其他形状的材料通常作为废料；落料则以冲下的板料外形作为成品。因此本题应选B。 9. 自由锻造常用的基本工具是（ ）。 A. 砧座与手锤等通用工具 B. 凹模与凸模等专用工具 C. 冲头与拉深模等组合工具 D. 轧辊与导卫等连续工具 【答案】A 【解析】自由锻造主要使用砧座、手锤、冲子和胎模等工具，其中砧座和手锤属于常用通用工具。 10. 模锻时，坯料主要是在（ ）内承受压力而成形的。 A. 平砧工作面 B. 模具型腔 C. 轧辊间隙 D. 冲孔刃口 【答案】B 【解析】模锻利用上、下模的型腔限制金属流动，使坯料在压力作用下获得与型腔相符的锻件形状。 11. 与自由锻造相比，模锻的主要优点是（ ）。 A. 工具制造成本较低 B. 锻件形状完全不受限制 C. 生产效率较高且尺寸较准确 D. 适用于所有尺寸的单件生产 【答案】C 【解析】模锻依靠型腔成形，生产效率高，锻件尺寸和形状一致性较好，适合批量生产。 12. 模锻飞边的主要作用是（ ）。 A. 减小型腔内金属压力 B. 增加坯料的自由流动 C. 降低模具的导向精度 D. 阻碍金属外流并提高型腔压力 【答案】D 【解析】飞边处间隙较小，能够阻碍金属外流，使型腔内压力升高，有利于复杂型腔充满。 13. 模锻工艺较适合生产（ ）。 A. 批量较大且形状复杂的中小型锻件 B. 单件少量且尺寸巨大的简单坯料 C. 形状规则且截面恒定的长条材料 D. 只需去除表面余量的板材零件 【答案】A 【解析】模锻模具费用较高，适合批量较大、形状较复杂、尺寸中小的锻件生产。 14. 胎模锻是利用胎模在（ ）设备上进行的锻造方法。 A. 专用模锻压力机 B. 自由锻造设备 C. 板料冲压设备 D. 金属轧制设备 【答案】B 【解析】胎模锻使用结构较简单的胎模，通常在自由锻锤或自由锻压力机上完成，兼有自由锻和模锻的特点。 15. 板料冲压加工的主要特点是（ ）。 A. 需要将板料加热至熔化 B. 主要依靠切削刀具去除材料 C. 生产效率高且材料利用率较好 D. 只能加工回转体锻件 【答案】C 【解析】板料冲压通常在冷态下进行，生产效率高，适合批量生产薄壁零件，并且基本不产生切屑。 16. 按工艺性质分类，板料冲压工序主要分为（ ）。 A. 加热工序和冷却工序 B. 粗加工工序和精加工工序 C. 定位工序和夹紧工序 D. 分离工序和成形工序 【答案】D 【解析】板料冲压工序按工艺性质可分为分离工序和成形工序，落料、冲孔属于分离工序。 17. 圆柱形坯料直径为50 mm、高度为100 mm，镦粗后高度为80 mm。忽略材料损失，镦粗后坯料直径约为（ ）。 A. 44.7 mm B. 50.0 mm C. 55.9 mm D. 62.5 mm 【答案】C 【解析】根据体积不变原则，镦粗后直径为 mm。 18. 某板料冲孔时，孔的周长为100 mm，板厚为2 mm，材料抗剪强度为300 MPa。其理论冲裁力约为（ ）。 A. 15 kN B. 30 kN C. 45 kN D. 60 kN 【答案】D 【解析】冲裁力 N，折合为60 kN。 19. 圆柱形坯料直径为50 mm、高度为100 mm，先镦粗至80 mm，再拔长至160 mm。忽略材料损失，最终直径约为（ ）。 A. 39.5 mm B. 44.7 mm C. 50.0 mm D. 62.5 mm 【答案】A 【解析】两次变形过程中体积近似不变，最终直径 mm。镦粗改变中间形状，但不改变总体积。 20. 锻造一端带有较大凸肩的长轴类零件，为保证成形合理，宜采用的工艺顺序是（ ）。 A. 先拔长凸肩，再镦粗轴身 B. 先局部镦粗，再拔长轴身 C. 先冲孔分离，再弯曲轴身 D. 先拉深轴身，再冲压凸肩 【答案】B 【解析】长轴带凸肩时，应先局部镦粗使材料集中到凸肩部位，再拔长轴身，能够减少材料分布不合理和成形困难。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 锻压加工能够改善金属的内部组织，提高锻件的力学性能。（ ） 【答案】正确 【解析】锻压可使铸态组织得到改善，晶粒细化，内部缺陷减少，因此通常能提高锻件的综合性能。 22. 自由锻造只能生产形状简单、尺寸较小的锻件。（ ） 【答案】错误 【解析】自由锻造适应性较强，既可生产小型锻件，也可生产大型锻件，但尺寸精度和生产效率通常低于模锻。 23. 拔长操作会使坯料长度增加，横截面积减小。（ ） 【答案】正确 【解析】拔长通过局部压缩使坯料沿长度方向延伸，体积近似不变，因此长度增加而截面减小。 24. 镦粗时，坯料高度增加而横截面积减小。（ ） 【答案】错误 【解析】镦粗会使坯料高度减小、横截面积增大，题干颠倒了镦粗的变形特征。 25. 模锻适合大批量生产形状复杂、尺寸较准确的锻件。（ ） 【答案】正确 【解析】模锻利用模具型腔限制金属流动，成形效率和尺寸一致性较高，适用于批量生产。 26. 胎模锻所用胎模结构复杂，制造成本通常高于精密模锻模具。（ ） 【答案】错误 【解析】胎模结构通常较简单，制造成本低于复杂模锻模具，适合中小批量锻件生产。 27. 板料冲压的落料工序中，冲下的板料通常作为成品。（ ） 【答案】正确 【解析】落料以冲下的板料外形作为工件，周围部分通常成为废料，这与冲孔的工件特征不同。 28. 板料冲压只能进行分离加工，不能进行弯曲和拉深加工。（ ） 【答案】错误 【解析】板料冲压既包括冲孔、落料等分离工序，也包括弯曲、拉深等成形工序。 29. 提高模锻温度越高越好，可以完全避免坯料氧化和脱碳。（ ） 【答案】错误 【解析】锻造温度过高会加剧氧化、脱碳甚至过热，因此应根据材料和工艺要求控制合理的加热温度。 30. 精密锻造能够减少后续机械加工余量，但对模具精度和工艺控制要求较高。（ ） 【答案】正确 【解析】精密锻造可提高锻件尺寸和形状精度，减少切削余量，但需要较高的模具制造精度和过程控制水平。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述自由锻造的主要特点。 【答案】（1）使用砧座、冲子等通用工具，工具适应性较强。 （2）坯料受力和变形区域能够灵活调整，锻件形状主要依靠操作者控制。 （3）适用于单件、小批量生产以及大型锻件制造。 （4）锻件尺寸精度和生产效率通常低于模锻。 【解析】回答时应从工具特点、成形方式、适用范围和工艺效果四个方面说明，重点体现自由锻的灵活性和适应性。 32. 比较模锻与胎模锻在工具、设备和适用范围方面的主要区别。 【答案】（1）模锻使用专用上、下模具型腔，胎模锻使用结构较简单的胎模。 （2）模锻通常在专用模锻设备上进行，胎模锻通常在自由锻设备上完成。 （3）模锻适合批量较大、形状复杂且尺寸要求较高的锻件，胎模锻适合中小批量、形状较简单的锻件。 【解析】比较时应围绕模具结构、使用设备和生产适应性展开，不能只比较锻件外观或材料种类。 33. 说明板料冲压生产中减少冲裁毛刺和尺寸偏差的主要措施。 【答案】（1）合理选择凸模与凹模间隙，使间隙与材料厚度及性能相适应。 （2）保持凸模和凹模刃口锋利，及时修磨磨损的刃口。 （3）保证模具安装的同轴度和导向精度，防止凸、凹模发生偏移。 （4）控制板料定位精度和送料精度，避免冲压过程中的位置误差。 【解析】冲裁质量主要受模具间隙、刃口状态、模具导向和板料定位影响，应从这些关键环节提出措施。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某汽车冲压车间生产一批带有两个安装孔的薄板支架。支架外轮廓冲裁周长为240 mm，安装孔冲裁周长总和为80 mm，板料厚度为2 mm，材料抗剪强度为320 MPa。冲压后支架在弯曲外侧出现裂纹。根据板料冲压知识，回答下列问题： 【答案】（1）总冲裁周长为 mm，理论冲裁力为 N，约为204.8 kN。 （2）设备额定压力至少为 kN，应选用额定压力不小于256 kN的压力机。 （3）裂纹主要因弯曲半径过小、板料塑性不足或弯曲线与轧制方向不合理造成。可适当增大弯曲半径，并调整弯曲线方向；必要时选用塑性较好的材料或进行退火处理。 【解析】（1）冲裁力按 计算，周长应包括外轮廓和安装孔。 （2）额定压力需留有1.25倍安全余量，计算值应向上选择设备规格。 （3）弯曲外侧受拉，半径过小或材料塑性不足会使拉应变超过极限，应从半径、材料和弯曲方向等方面改进。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第5卷 锻压——基础、自由锻、模锻/胎模锻、板料冲压与新工艺 单元过关卷《金属加工基础》机械制造类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 锻压是利用（ ）使坯料产生塑性变形的成形方法。 A. 外力作用 B. 切削作用 C. 熔化作用 D. 焊接作用 2. 锻压加工能够改善金属的内部组织，主要表现为（ ）。 A. 消除全部加工硬化 B. 细化晶粒并改善组织 C. 增大材料铸造缺陷 D. 降低材料塑性变形能力 3. 金属进行热锻时，通常应将坯料加热到（ ）。 A. 再结晶温度以下 B. 熔化温度以上 C. 再结晶温度以上 D. 室温状态范围内 4. 锻造前对金属坯料进行加热，主要是为了（ ）。 A. 提高变形抗力 B. 增大材料脆性 C. 降低金属韧性 D. 提高塑性并降低变形抗力 5. 自由锻造的主要特点是（ ）。 A. 使用通用工具逐步成形 B. 依靠固定型腔整体成形 C. 采用冲模连续冲裁成形 D. 通过轧辊连续压延成形 6. 自由锻造中的镦粗，是使坯料（ ）。 A. 长度增加而截面减小 B. 高度减小而截面增大 C. 截面不变而长度增加 D. 高度增加而截面减小 7. 自由锻造中的拔长，是使坯料（ ）。 A. 高度减小而截面增大 B. 长度不变而截面增大 C. 长度增加而截面减小 D. 截面不变而长度增加 8. 板料冲压中的冲孔工序，其工艺特点是（ ）。 A. 冲下部分作为成品 B. 外围部分作为成品 C. 板料整体作为成品 D. 冲出孔作为成品 9. 自由锻造常用的基本工具是（ ）。 A. 砧座与手锤等通用工具 B. 凹模与凸模等专用工具 C. 冲头与拉深模等组合工具 D. 轧辊与导卫等连续工具 10. 模锻时，坯料主要是在（ ）内承受压力而成形的。 A. 平砧工作面 B. 模具型腔 C. 轧辊间隙 D. 冲孔刃口 11. 与自由锻造相比，模锻的主要优点是（ ）。 A. 工具制造成本较低 B. 锻件形状完全不受限制 C. 生产效率较高且尺寸较准确 D. 适用于所有尺寸的单件生产 12. 模锻飞边的主要作用是（ ）。 A. 减小型腔内金属压力 B. 增加坯料的自由流动 C. 降低模具的导向精度 D. 阻碍金属外流并提高型腔压力 13. 模锻工艺较适合生产（ ）。 A. 批量较大且形状复杂的中小型锻件 B. 单件少量且尺寸巨大的简单坯料 C. 形状规则且截面恒定的长条材料 D. 只需去除表面余量的板材零件 14. 胎模锻是利用胎模在（ ）设备上进行的锻造方法。 A. 专用模锻压力机 B. 自由锻造设备 C. 板料冲压设备 D. 金属轧制设备 15. 板料冲压加工的主要特点是（ ）。 A. 需要将板料加热至熔化 B. 主要依靠切削刀具去除材料 C. 生产效率高且材料利用率较好 D. 只能加工回转体锻件 16. 按工艺性质分类，板料冲压工序主要分为（ ）。 A. 加热工序和冷却工序 B. 粗加工工序和精加工工序 C. 定位工序和夹紧工序 D. 分离工序和成形工序 17. 圆柱形坯料直径为50 mm、高度为100 mm，镦粗后高度为80 mm。忽略材料损失，镦粗后坯料直径约为（ ）。 A. 44.7 mm B. 50.0 mm C. 55.9 mm D. 62.5 mm 18. 某板料冲孔时，孔的周长为100 mm，板厚为2 mm，材料抗剪强度为300 MPa。其理论冲裁力约为（ ）。 A. 15 kN B. 30 kN C. 45 kN D. 60 kN 19. 圆柱形坯料直径为50 mm、高度为100 mm，先镦粗至80 mm，再拔长至160 mm。忽略材料损失，最终直径约为（ ）。 A. 39.5 mm B. 44.7 mm C. 50.0 mm D. 62.5 mm 20. 锻造一端带有较大凸肩的长轴类零件，为保证成形合理，宜采用的工艺顺序是（ ）。 A. 先拔长凸肩，再镦粗轴身 B. 先局部镦粗，再拔长轴身 C. 先冲孔分离，再弯曲轴身 D. 先拉深轴身，再冲压凸肩 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 锻压加工能够改善金属的内部组织，提高锻件的力学性能。（ ） 22. 自由锻造只能生产形状简单、尺寸较小的锻件。（ ） 23. 拔长操作会使坯料长度增加，横截面积减小。（ ） 24. 镦粗时，坯料高度增加而横截面积减小。（ ） 25. 模锻适合大批量生产形状复杂、尺寸较准确的锻件。（ ） 26. 胎模锻所用胎模结构复杂，制造成本通常高于精密模锻模具。（ ） 27. 板料冲压的落料工序中，冲下的板料通常作为成品。（ ） 28. 板料冲压只能进行分离加工，不能进行弯曲和拉深加工。（ ） 29. 提高模锻温度越高越好，可以完全避免坯料氧化和脱碳。（ ） 30. 精密锻造能够减少后续机械加工余量，但对模具精度和工艺控制要求较高。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述自由锻造的主要特点。 32. 比较模锻与胎模锻在工具、设备和适用范围方面的主要区别。 33. 说明板料冲压生产中减少冲裁毛刺和尺寸偏差的主要措施。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某汽车冲压车间生产一批带有两个安装孔的薄板支架。支架外轮廓冲裁周长为240 mm，安装孔冲裁周长总和为80 mm，板料厚度为2 mm，材料抗剪强度为320 MPa。冲压后支架在弯曲外侧出现裂纹。根据板料冲压知识，回答下列问题： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $