山东省（春季高考）机械制造类 《金属加工基础》项目九任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机械制造类《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《金属加工基础》 项目九：铸锻焊与特种加工 任务一：铸造 时间：45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2分，共40分） 1. 砂型铸造中，浇注后金属液充满并形成铸件外形的空间称为（ ） A. 砂箱 B. 型腔 C. 芯盒 D. 浇口 2. 将熔融金属浇入铸型，待其凝固后获得零件毛坯的成形方法称为（ ） A. 铸造 B. 锻造 C. 焊接 D. 冲压 3. 制造砂型时，模样的主要作用是（ ） A. 形成铸件外部轮廓 B. 形成铸件内部孔腔 C. 引导金属液流动 D. 补充金属液收缩 4. 砂型铸造中，用于形成铸件外形和型腔的工艺装备是（ ） A. 模样 B. 芯盒 C. 砂箱 D. 浇包 5. 砂型铸造所用型砂中，起骨架作用的主要材料是（ ） A. 煤粉 B. 水分 C. 黏结剂 D. 原砂 6. 砂型中用于形成铸件内腔或孔洞的部分是（ ） A. 浇口 B. 型芯 C. 砂箱 D. 冒口 7. 为了便于起模，模样上通常设置的斜度称为（ ） A. 收缩率 B. 加工余量 C. 起模斜度 D. 分型余量 8. 上下砂箱相互接触的分界面通常称为（ ） A. 浇注面 B. 加工面 C. 分型面 D. 基准面 9. 砂型铸造中，砂芯的主要作用是（ ） A. 形成铸件外部形状 B. 形成铸件内部孔腔 C. 提高金属液温度 D. 减小铸件加工余量 10. 浇注系统中，直接承接浇口杯金属液的通道是（ ） A. 内浇道 B. 横浇道 C. 冒口颈 D. 直浇道 11. 砂型中的浇注系统不包括（ ） A. 冒口 B. 浇口 C. 横浇道 D. 直浇道 12. 某铸件厚壁处容易出现缩孔，设置冒口的主要作用是（ ） A. 提高型砂透气性 B. 补充凝固收缩金属液 C. 降低金属液浇注温度 D. 便于清除型腔余砂 13. 铸件凝固过程中，冒口的主要作用是（ ） A. 排出型腔气体 B. 过滤金属液杂质 C. 减缓金属液流速 D. 补充铸件收缩 14. 砂型在高温金属液作用下不易烧结或熔损，主要取决于型砂的（ ） A. 透气性 B. 退让性 C. 耐火度 D. 可塑性 15. 某铸件表面出现许多圆形小孔，检查发现型砂透气性较差，最可能形成的缺陷是（ ） A. 粘砂 B. 夹砂 C. 气孔 D. 冷隔 16. 木模侧壁设置起模斜度，主要是为了（ ） A. 减小砂型发气量 B. 提高铸件补缩能力 C. 防止金属液飞溅 D. 便于模样从砂型取出 17. 某铸件成品长度为200 mm，材料线收缩率按1%计算，采用常用近似法确定模样长度应为（ ） A. 198 mm B. 200 mm C. 202 mm D. 204 mm 18. 某灰铸铁件成品长度为200 mm，线收缩率按1%计，模样该尺寸应取（ ） A. 198 mm B. 200 mm C. 202 mm D. 204 mm 19. 某铸铁支架铸件的厚大凸台处反复出现缩孔。原工艺中内浇道设置在薄壁处，冒口也远离厚大凸台。较合理的改进措施是（ ） A. 增大薄壁处内浇道并降低浇注温度 B. 将冒口移至厚大凸台并建立顺序凝固 C. 减小厚大凸台壁厚并提高型砂水分 D. 扩大薄壁处排气孔并延长开箱时间 20. 某阶梯轴铸件的厚大部位出现集中缩孔，检查发现冒口设置在薄壁端，浇注温度符合要求。最合理的改进措施是（ ） A. 将冒口移至厚大部位上方，并保证其最后凝固 B. 将冒口移至薄壁部位上方，并缩短充型时间 C. 在厚大部位增设冷铁，并降低型砂强度 D. 在薄壁部位增设冷铁，并增大浇注温度 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述砂型铸造的基本工艺过程。 22. 简述型砂应具备的主要性能。 23. 某铸件浇注后出现局部缺肉、边缘圆钝且表面有冷隔痕迹。分析产生该缺陷的主要原因，并说明改进措施。 24. 某厚壁铸钢件在加工后发现厚大部位存在缩孔和缩松。分析该缺陷的形成原因，并提出工艺改进措施。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某铸件的成品长度为300 mm，两端均需留3 mm机械加工余量。该铸件材料的线收缩率为1.2%。计算该铸件长度方向的木模尺寸。 26. 某砂型铸造车间浇注一件灰铸铁箱体，箱体铸件体积为，灰铸铁密度取。浇注系统和冒口凝固后形成的金属质量为5.60 kg。（1）计算该箱体铸件的质量。（2）计算该铸型所需浇注金属液的总质量。（3）计算该铸造工艺的工艺出品率。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某铸造车间采用砂型铸造生产灰铸铁衬套。衬套加工后的外径为80 mm，长度为120 mm。外圆加工余量为单边2 mm，两端面加工余量均为3 mm。该灰铸铁的收缩率取1.0%。（1）计算木模的外径和长度尺寸。（2）衬套的内孔在砂型铸造时应采用何种方法形成？砂芯通常依靠什么结构定位？（3）若铸件表面出现夹砂和粘砂缺陷，写出两项相应的工艺改进措施。 28.（5分）某铸造车间采用砂型铸造生产灰铸铁箱体毛坯。箱体外形尺寸为长300 mm、宽200 mm、高40 mm，内部需铸出一个直径60 mm的贯通圆孔。灰铸铁密度取7.2 g/cm3，浇注系统和冒口设置完成后的工艺出品率为78%。（1）计算该箱体毛坯的质量，并计算每件铸件实际需要准备的铁液质量，结果保留两位小数。（2）为铸出箱体内部的贯通圆孔，砂型造型时是否需要设置型芯？说明理由。（3）试浇后发现圆孔内壁附近出现气孔缺陷，写出两项改进措施。 29.（10分）某厂采用砂型铸造生产灰铸铁支架。支架由长200 mm、宽100 mm、厚20 mm的底板和位于底板上表面的圆柱凸台组成，凸台直径为60 mm、高30 mm。灰铸铁密度取7.20 g/cm3。浇注系统和冒口中金属液质量为1.05 kg。（1）计算该支架铸件的理论质量和工艺出品率。（2）若该车间规定此类铸件的工艺出品率不得低于75%，判断该工艺是否符合要求。（3）在保证型腔充满和冒口补缩作用的前提下，写出两项提高工艺出品率的措施。 30.（10分）某铸造车间配制湿型砂，用于生产小型灰铸铁箱体。现有新硅砂500 kg，工艺规定黏土加入量为硅砂质量的6%，加水量为干料总质量的4%。车间现有清水20 kg。（1）计算配制该批湿型砂需要加入的黏土质量、干料总质量和理论加水量。（2）判断现有清水是否满足配制要求；若不满足，还需补加多少千克清水。（3）若型砂含水量不足便用于造型，可能对砂型性能和铸件质量造成什么影响？写出两项控制措施。 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）机械制造类《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《金属加工基础》 项目九：铸锻焊与特种加工 任务一：铸造 时间：45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2分，共40分） 1. 砂型铸造中，浇注后金属液充满并形成铸件外形的空间称为（ ） A. 砂箱 B. 型腔 C. 芯盒 D. 浇口 【答案】B 【解析】型腔是砂型中用于容纳金属液并形成铸件外部形状的空腔。 2. 将熔融金属浇入铸型，待其凝固后获得零件毛坯的成形方法称为（ ） A. 铸造 B. 锻造 C. 焊接 D. 冲压 【答案】A 【解析】铸造是利用液态金属充满铸型型腔并凝固成形的制造方法。 3. 制造砂型时，模样的主要作用是（ ） A. 形成铸件外部轮廓 B. 形成铸件内部孔腔 C. 引导金属液流动 D. 补充金属液收缩 【答案】A 【解析】模样用于在型砂中形成型腔，使型腔具有铸件所需的外部形状和尺寸。 4. 砂型铸造中，用于形成铸件外形和型腔的工艺装备是（ ） A. 模样 B. 芯盒 C. 砂箱 D. 浇包 【答案】A 【解析】模样用于在型砂中形成与铸件外形相对应的型腔。 5. 砂型铸造所用型砂中，起骨架作用的主要材料是（ ） A. 煤粉 B. 水分 C. 黏结剂 D. 原砂 【答案】D 【解析】原砂是型砂的主要组成部分，构成型砂骨架并决定其耐火性和透气性。 6. 砂型中用于形成铸件内腔或孔洞的部分是（ ） A. 浇口 B. 型芯 C. 砂箱 D. 冒口 【答案】B 【解析】型芯安装在铸型内，主要用于形成铸件的内腔、孔或复杂内表面。 7. 为了便于起模，模样上通常设置的斜度称为（ ） A. 收缩率 B. 加工余量 C. 起模斜度 D. 分型余量 【答案】C 【解析】起模斜度可减小模样与砂型间的摩擦，避免起模时损坏型腔表面。 8. 上下砂箱相互接触的分界面通常称为（ ） A. 浇注面 B. 加工面 C. 分型面 D. 基准面 【答案】C 【解析】分型面是铸型可以分开的结合面，通常位于上下砂箱之间。 9. 砂型铸造中，砂芯的主要作用是（ ） A. 形成铸件外部形状 B. 形成铸件内部孔腔 C. 提高金属液温度 D. 减小铸件加工余量 【答案】B 【解析】砂芯安装在型腔内，主要用于形成铸件的内孔、内腔或复杂内部结构。 10. 浇注系统中，直接承接浇口杯金属液的通道是（ ） A. 内浇道 B. 横浇道 C. 冒口颈 D. 直浇道 【答案】D 【解析】直浇道与浇口杯相连，负责将金属液引入横浇道及型腔。 11. 砂型中的浇注系统不包括（ ） A. 冒口 B. 浇口 C. 横浇道 D. 直浇道 【答案】A 【解析】浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等组成，冒口主要用于补缩。 12. 某铸件厚壁处容易出现缩孔，设置冒口的主要作用是（ ） A. 提高型砂透气性 B. 补充凝固收缩金属液 C. 降低金属液浇注温度 D. 便于清除型腔余砂 【答案】B 【解析】冒口中的金属液可在铸件凝固收缩时进行补充，减少缩孔和缩松缺陷。 13. 铸件凝固过程中，冒口的主要作用是（ ） A. 排出型腔气体 B. 过滤金属液杂质 C. 减缓金属液流速 D. 补充铸件收缩 【答案】D 【解析】冒口中的金属液在铸件凝固收缩时流入铸件，可减少缩孔和缩松缺陷。 14. 砂型在高温金属液作用下不易烧结或熔损，主要取决于型砂的（ ） A. 透气性 B. 退让性 C. 耐火度 D. 可塑性 【答案】C 【解析】型砂耐火度越高，越能抵抗高温金属液的热作用而不发生熔损。 15. 某铸件表面出现许多圆形小孔，检查发现型砂透气性较差，最可能形成的缺陷是（ ） A. 粘砂 B. 夹砂 C. 气孔 D. 冷隔 【答案】C 【解析】型砂透气性差时，型腔内气体难以及时排出，容易在铸件中形成气孔。 16. 木模侧壁设置起模斜度，主要是为了（ ） A. 减小砂型发气量 B. 提高铸件补缩能力 C. 防止金属液飞溅 D. 便于模样从砂型取出 【答案】D 【解析】起模斜度可减小模样起出时对砂型的摩擦和损坏，保证型腔完整。 17. 某铸件成品长度为200 mm，材料线收缩率按1%计算，采用常用近似法确定模样长度应为（ ） A. 198 mm B. 200 mm C. 202 mm D. 204 mm 【答案】C 【解析】模样长度为200×（1＋1%）mm，计算得202 mm，以补偿铸件冷却收缩。 18. 某灰铸铁件成品长度为200 mm，线收缩率按1%计，模样该尺寸应取（ ） A. 198 mm B. 200 mm C. 202 mm D. 204 mm 【答案】C 【解析】模样尺寸应补偿铸件收缩，计算为200×（1＋1%）mm，即202 mm。 19. 某铸铁支架铸件的厚大凸台处反复出现缩孔。原工艺中内浇道设置在薄壁处，冒口也远离厚大凸台。较合理的改进措施是（ ） A. 增大薄壁处内浇道并降低浇注温度 B. 将冒口移至厚大凸台并建立顺序凝固 C. 减小厚大凸台壁厚并提高型砂水分 D. 扩大薄壁处排气孔并延长开箱时间 【答案】B 【解析】厚大凸台凝固较慢，易成为缩孔集中部位。将冒口靠近厚大部位并形成顺序凝固，可保证有效补缩。 20. 某阶梯轴铸件的厚大部位出现集中缩孔，检查发现冒口设置在薄壁端，浇注温度符合要求。最合理的改进措施是（ ） A. 将冒口移至厚大部位上方，并保证其最后凝固 B. 将冒口移至薄壁部位上方，并缩短充型时间 C. 在厚大部位增设冷铁，并降低型砂强度 D. 在薄壁部位增设冷铁，并增大浇注温度 【答案】A 【解析】厚大部位凝固较慢，应使冒口靠近该部位并最后凝固，形成有效补缩通道。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述砂型铸造的基本工艺过程。 【答案】（1）根据零件结构和生产要求进行铸造工艺设计，制作模样和芯盒。（2）配制型砂，造型并放置砂芯，形成型腔和芯腔。（3）合型后浇注金属液，待铸件凝固冷却后落砂。（4）清理浇冒口、飞边和表面粘砂，完成检验。 【解析】砂型铸造以型腔形成为核心，工艺过程包括造型制芯、合型浇注、凝固落砂和清理检验等环节。 22. 简述型砂应具备的主要性能。 【答案】（1）具有足够的强度，保证型腔在搬运、合型和浇注时不发生损坏。（2）具有良好的透气性，使型腔内的空气和气体能够及时排出。（3）具有适当的耐火性，防止高温金属液使铸型烧结或粘砂。（4）具有良好的可塑性和退让性，便于造型并减少铸件收缩时的阻碍。 【解析】型砂性能直接影响铸件质量。强度、透气性、耐火性、可塑性和退让性是砂型铸造的主要工艺要求。 23. 某铸件浇注后出现局部缺肉、边缘圆钝且表面有冷隔痕迹。分析产生该缺陷的主要原因，并说明改进措施。 【答案】（1）金属液浇注温度过低或浇注速度过慢，导致金属液流动性不足。（2）浇注系统截面积过小或内浇道位置不合理，使金属液不能及时充满型腔。（3）铸型散热过快或型腔排气不畅，会使金属液提前凝固并阻碍充型。（4）应适当提高浇注温度和浇注速度，合理增大浇道截面积，并改善型腔排气条件。 【解析】缺肉和冷隔多由充型能力不足引起。应从金属液流动性、浇注系统和铸型排气条件三个方面进行调整。 24. 某厚壁铸钢件在加工后发现厚大部位存在缩孔和缩松。分析该缺陷的形成原因，并提出工艺改进措施。 【答案】（1）铸件厚大部位凝固较慢，凝固收缩时需要较多金属液补缩。（2）冒口补缩能力不足或冒口位置不合理，不能向厚大部位持续补充金属液。（3）铸件各部位凝固顺序不合理，厚大部位形成孤立液相区，容易产生缩孔和缩松。（4）应将冒口设置在厚大部位附近，并合理增大冒口尺寸或采用保温、发热冒口。（5）应在厚大部位附近设置冷铁，调整铸件结构和浇注系统，使铸件实现顺序凝固。 【解析】缩孔和缩松本质上是凝固收缩得不到补偿。应通过冒口补缩、冷铁激冷和顺序凝固，使金属液由冒口向铸件厚大部位补给。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某铸件的成品长度为300 mm，两端均需留3 mm机械加工余量。该铸件材料的线收缩率为1.2%。计算该铸件长度方向的木模尺寸。 【答案】木模长度为309.67 mm，实际制作时可取309.7 mm。 【解析】先加机械加工余量，铸件毛坯长度为，即306 mm。再考虑线收缩，木模长度为，计算得309.67 mm。 26. 某砂型铸造车间浇注一件灰铸铁箱体，箱体铸件体积为，灰铸铁密度取。浇注系统和冒口凝固后形成的金属质量为5.60 kg。（1）计算该箱体铸件的质量。（2）计算该铸型所需浇注金属液的总质量。（3）计算该铸造工艺的工艺出品率。 【答案】（1）箱体铸件质量为17.28 kg。（2）浇注金属液总质量为22.88 kg。（3）工艺出品率约为75.52%。 【解析】（1）铸件质量按体积与密度相乘计算，，得17.28 kg。（2）总质量为铸件质量加浇注系统和冒口质量，，得22.88 kg。（3）工艺出品率按铸件质量除以浇注总质量计算，，约为75.52%。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某铸造车间采用砂型铸造生产灰铸铁衬套。衬套加工后的外径为80 mm，长度为120 mm。外圆加工余量为单边2 mm，两端面加工余量均为3 mm。该灰铸铁的收缩率取1.0%。（1）计算木模的外径和长度尺寸。（2）衬套的内孔在砂型铸造时应采用何种方法形成？砂芯通常依靠什么结构定位？（3）若铸件表面出现夹砂和粘砂缺陷，写出两项相应的工艺改进措施。 【答案】（1）铸件毛坯外径为 。木模外径为 。铸件毛坯长度为 。木模长度为 。（2）内孔应采用砂芯形成，砂芯通常依靠芯头定位和支承。（3）提高型砂强度并控制紧实度；在型腔表面均匀涂刷涂料，必要时改进浇注系统以减小金属液对砂型的冲刷。 【解析】（1）先加加工余量得到毛坯尺寸，再按收缩率放大木模尺寸。（2）砂芯用于形成铸件的内腔和孔。（3）夹砂、粘砂与型砂强度不足、型腔表面质量差及金属液冲刷有关。 28.（5分）某铸造车间采用砂型铸造生产灰铸铁箱体毛坯。箱体外形尺寸为长300 mm、宽200 mm、高40 mm，内部需铸出一个直径60 mm的贯通圆孔。灰铸铁密度取7.2 g/cm3，浇注系统和冒口设置完成后的工艺出品率为78%。（1）计算该箱体毛坯的质量，并计算每件铸件实际需要准备的铁液质量，结果保留两位小数。（2）为铸出箱体内部的贯通圆孔，砂型造型时是否需要设置型芯？说明理由。（3）试浇后发现圆孔内壁附近出现气孔缺陷，写出两项改进措施。 【答案】（1）箱体毛坯体积为：V=300×200×40−π×602/4×40=2400000−113097.34=2286902.66 mm3=2286.90 cm3。箱体毛坯质量为：m=Vρ=2286.90×7.2=16465.70 g=16.47 kg。实际需要准备的铁液质量为：÷0.78=21109.87 g=21.11 kg。每件铸件的毛坯质量约为16.47 kg，实际需要准备铁液约为21.11 kg。（2）需要设置型芯。贯通圆孔属于铸件的内腔结构，型芯可在砂型内形成圆孔的轮廓。（3）提高型芯砂的透气性，并设置合理的芯头排气通道；造型和下芯前应充分烘干型芯，降低型芯中的水分和发气量。 【解析】铸件体积=300×200×40-π×602/4×40=2286.90 cm3，质量=2286.90×7.2=16.47 kg。按78%出品率，铁液量=16.47÷0.78=21.11 kg。圆孔为内腔，需型芯成形。气孔可通过改善型芯透气、设置排气通道并烘干型芯减少。 29.（10分）某厂采用砂型铸造生产灰铸铁支架。支架由长200 mm、宽100 mm、厚20 mm的底板和位于底板上表面的圆柱凸台组成，凸台直径为60 mm、高30 mm。灰铸铁密度取7.20 g/cm3。浇注系统和冒口中金属液质量为1.05 kg。（1）计算该支架铸件的理论质量和工艺出品率。（2）若该车间规定此类铸件的工艺出品率不得低于75%，判断该工艺是否符合要求。（3）在保证型腔充满和冒口补缩作用的前提下，写出两项提高工艺出品率的措施。 【答案】（1）底板体积为×100×20=400000 mm3。凸台体积为=π×302×30≈84823.00 mm3。铸件总体积为V=400000+84823.00=484823.00 mm3=484.823 cm3。铸件理论质量为m=484.823×7.20=3490.73 g≈3.49 kg。工艺出品率为η=3.49073÷(3.49073+1.05)×100%≈76.88%。（2）该工艺出品率约为76.88%，高于75%，符合要求。（3）合理缩短横浇道和内浇道长度，减少浇注系统金属液用量；在满足补缩条件下优化冒口尺寸或采用保温冒口。 【解析】总体积=200×100×20+π×302×30=484.823 cm3，理论质量=484.823×7.20=3.49 kg。出品率=3.49073÷(3.49073+1.05)×100%=76.88%，高于75%，符合要求。可优化浇注系统，并在满足补缩条件下缩小或保温冒口。 30.（10分）某铸造车间配制湿型砂，用于生产小型灰铸铁箱体。现有新硅砂500 kg，工艺规定黏土加入量为硅砂质量的6%，加水量为干料总质量的4%。车间现有清水20 kg。（1）计算配制该批湿型砂需要加入的黏土质量、干料总质量和理论加水量。（2）判断现有清水是否满足配制要求；若不满足，还需补加多少千克清水。（3）若型砂含水量不足便用于造型，可能对砂型性能和铸件质量造成什么影响？写出两项控制措施。 【答案】（1）黏土质量为 。干料总质量为 。理论加水量为 。（2）现有清水为20 kg，小于理论加水量21.20 kg，不能满足要求。还需补加清水为 。（3）含水量不足会使型砂可塑性和黏结性下降，砂型强度不足时易发生掉砂、冲砂等缺陷。应按工艺要求定量加水并充分混砂；造型前应检测型砂的含水量和湿强度。 【解析】（1）先按硅砂质量计算黏土量，再以硅砂和黏土总质量计算加水量。（2）实际水量不足1.20 kg。（3）水分影响型砂的黏结性、可塑性和强度，必须通过混砂和性能检测加以控制。 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 $