2025年大学大四（材料成型技术）铸造工艺设计试题及解析.doc

2025年大学大四（材料成型技术）铸造工艺设计试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)
1. 以下哪种铸造方法适合生产形状复杂、精度要求较高的铸件？（ ）
A. 砂型铸造 B. 熔模铸造 C. 金属型铸造 D. 离心铸造
2. 铸造工艺中，冒口的主要作用是（ ）。
A. 排气 B. 补缩 C. 成型 D. 提高铸件表面质量
3. 砂型铸造中，型芯的作用是（ ）。
A. 形成铸件的内腔 B. 增加铸件强度 C. 改善铸件外观 D. 提高铸件硬度
4. 下列哪种材料的流动性最好？（ ）
A. 铸铁 B. 铸钢 C青铜 D. 铝合金
5. 铸造工艺参数中，铸件的加工余量主要考虑（ ）。
A. 铸件的尺寸精度 B. 铸件的形状复杂程度 C. 机械加工的要求 D. 铸造合金的收缩率
6. 熔模铸造的模样材料一般是（ ）。
A. 木材 B. 石蜡 C. 塑料 D. 金属
7. 金属型铸造适用于（ ）生产。
A. 单件小批量 B. 中批量 C. 大批量 D. 任何批量
8. 铸造过程中，防止铸件产生气孔的主要措施是（ ）。
A. 提高浇注温度 B. 降低型砂的透气性 C. 加强排气 D. 增加铸件壁厚
9. 铸件的收缩率主要与（ ）有关。
A. 铸造合金的种类 B. 铸件的尺寸 C. 浇注系统的设计 D. 造型方法
10. 以下哪种铸造缺陷与型砂强度不足有关？（ ）
A. 气孔 B. 砂眼 C. 裂纹 D. 偏析

第II卷（非选择题，共70分）
二、填空题（每空2分，共20分）
1. 铸造工艺设计的主要内容包括铸件结构设计、______设计、浇注系统设计、______设计等。
2. 砂型铸造中，型砂的性能要求包括______、______、透气性、退让性等。
3. 熔模铸造的工艺过程包括______、______、结壳、脱壳、焙烧、浇注等。
4. 金属型铸造时，为了改善铸件的成型性和质量，常采用______、______等措施。
5. 铸造工艺参数中，浇注温度的选择主要取决于______和______。

三、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述铸造工艺设计的基本原则。
2. 说明离心铸造的特点及适用范围。

四、工艺分析题（共20分）
阅读以下铸件的相关信息，回答问题。
有一铸铁箱体铸件，形状较为复杂，壁厚不均匀。要求进行铸造工艺设计。
1. 针对该铸件的特点，分析可能出现的铸造缺陷，并提出相应的预防措施。（10分）
2. 设计该铸件的浇注系统时，应考虑哪些因素？（10分）

五、综合设计题（共10分）
设计一个简单的铸钢齿轮的铸造工艺，包括铸件结构设计、造型方法选择、浇注系统设计、冒口设计等。要求简要说明设计思路和各部分的作用。

答案：
一、1. B 2. B 3. A 4. D 5. C 6. B 7. C 8. C 9. A 10. B
二、1. 造型工艺 型芯 2. 强度 可塑性 3. 制造熔模 包覆耐火材料 4. 预热 涂料 5. 合金种类 铸件结构
三、1. 铸造工艺设计的基本原则包括：满足零件的使用要求；保证铸件质量；简化铸造工艺；降低成本。 2. 离心铸造的特点：铸件组织致密，力学性能好；铸造中空回转体铸件时可不用型芯；便于制造双金属铸件。适用范围：主要用于生产各种管状、环状铸件，如铸铁管、铜套等。
四、1. 可能出现的缺陷及预防措施如下：因壁厚不均匀可能产生热应力裂纹，可采用同时凝固原则，在壁厚交界处设置冷铁等；因形状复杂可能产生浇不足、冷隔，应合理设计浇注系统，提高浇注温度等；因砂型退让性不好可能产生裂纹，选用退让性好的型砂。 2. 设计浇注系统时应考虑：铸件的形状和尺寸，确保金属液能平稳、均匀地充满型腔；合金的流动性，根据铸铁的流动性选择合适的浇注系统形式；防止冲砂、夹砂等缺陷，合理设计浇口杯、直浇道等的尺寸和结构。
五、铸件结构设计：齿轮形状较为规则，可设计为整体式结构，便于造型和加工。造型方法选择：采用砂型铸造，因其适应性强。浇注系统设计：采用开放式浇注系统，直浇道、横浇道和内浇道合理搭配，保证金属液平稳流入型腔。冒口设计：在齿轮厚大部位设置冒口，用于补缩，确保铸件质量。设计思路是根据齿轮特点，选择合适工艺保证成型和质量。