2025年大學大二（材料成型及控制工程）金屬塑性成形原理試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種現(xiàn)象不屬于金屬塑性變形的表現(xiàn)？A.金屬板材的彎曲B.金屬棒材的拉伸變細C.金屬在加熱時體積膨脹D.金屬管材的擠壓變形2.金屬塑性變形的實質是：A.原子的重新排列B.晶體結構的破壞C.位錯的運動和增殖D.以上都是3.位錯密度增加會導致金屬的：A.強度降低B.塑性提高C.電阻減小D.加工硬化加劇4.以下哪種強化機制對提高金屬的強度貢獻最大？A.固溶強化B.加工硬化C.細晶強化D.彌散強化5.金屬在熱加工過程中，動態(tài)回復的主要作用是：A.消除加工硬化B.細化晶粒C.產生再結晶D.改變晶體結構6.再結晶溫度與以下哪個因素無關？A.金屬的熔點B.變形程度C.加熱速度D.雜質含量7.金屬塑性成形過程中，摩擦系數(shù)增大可能會導致：A.模具磨損加劇B.工件表面質量提高C.變形力減小D.金屬流動性增強8.以下哪種鍛造方法屬于自由鍛造？A.模鍛B(tài).鐓粗C.擠壓D.拉拔9.板料沖壓中，沖裁力的大小與以下哪些因素有關？（多選）A.板料厚度B.沖裁件周長C.材料的強度D.模具間隙10.金屬塑性成形時，應力狀態(tài)對金屬的塑性有顯著影響。三向壓應力狀態(tài)下，金屬的塑性：A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低II卷（非選擇題，共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空3分。請將正確答案填寫在橫線上。1.金屬塑性變形的基本方式有______和______。2.加工硬化的主要原因是______。3.熱加工是指在______以上進行的加工。4.鍛造比是衡量______的指標。5.板料沖壓的基本工序分為______和______兩大類。（二）簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述金屬塑性變形的條件。（10分）2.說明細晶強化提高金屬強度和塑性的原理。（10分）（三）分析題（共15分）答題要求：結合所學知識，對給定的問題進行分析和解答。在金屬鍛造過程中，發(fā)現(xiàn)鍛件內部出現(xiàn)了裂紋。請分析可能導致裂紋產生的原因，并提出相應的預防措施。（15分）（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，回答問題。材料：在金屬塑性成形實驗中，對某種金屬進行了不同變形程度的拉伸試驗。結果發(fā)現(xiàn)，隨著變形程度的增加，金屬的強度和硬度不斷提高，而塑性不斷下降。同時，還觀察到當變形程度達到一定值后，繼續(xù)增加變形程度，金屬的強度反而有所下降。問題：請解釋上述實驗現(xiàn)象。（10分）（五）綜合應用題（共20分）答題要求：根據(jù)題目所提供的信息，運用所學知識進行綜合分析和解答。有一圓柱形金屬坯料，直徑為100mm，高度為150mm?，F(xiàn)要將其通過鍛造加工成直徑為50mm，高度為600mm的細長軸。已知該金屬的鍛造比要求不小于3。請設計鍛造工藝方案，并說明理由。（20分）答案：1.C2.D3.D4.C5.A6.A7.A8.B9.ABC10.A1.滑移；孿生2.位錯密度增加，位錯間相互作用增強3.再結晶溫度4.鍛造時金屬變形程度5.分離工序；變形工序1.金屬塑性變形的條件包括：具有一定的塑性；有外力作用；外力必須達到一定的數(shù)值；外力作用方向合適。2.細晶強化提高金屬強度和塑性的原理：晶粒細化后，晶界增多，位錯運動受阻，使金屬強度提高；同時，晶粒細化使變形更加均勻，不易產生應力集中，從而提高了金屬的塑性。裂紋產生原因：鍛造溫度不當，如溫度過高導致過熱、過燒，溫度過低導致金屬變脆；變形速度過快，產生過大的內應力；鍛造比過大或過??；原材料存在缺陷等。預防措施：控制合適的鍛造溫度；合理控制變形速度；選擇合適的鍛造比；對原材料進行嚴格檢驗，去除有缺陷的材料。隨著變形程度增加，位錯密度不斷增大，位錯間相互作用增強，導致加工硬化，使金屬強度和硬度提高，塑性下降。當變形程度達到一定值后，發(fā)生再結晶，晶粒細化，消除了加工硬化，金屬強度反而下降。鍛造工藝方案：先鐓粗，將坯料高度減小，直徑增大，以滿足鍛造