孔型设计试卷题目及参考答案

孔型设计试卷题目及参考答案

一、单选题

1.在孔型设计中，通常用来表示轧辊工作面形状的参数是（）（1分）A.轧辊直径B.轧辊长度C.工作锥角D.孔型高度【答案】C【解析】工作锥角是表示轧辊工作面形状的关键参数

2.下列哪种孔型形状适用于轧制有色金属？（）（1分）A.箱形孔B.菱形孔C.圆孔D.椭圆孔【答案】D【解析】椭圆孔适用于轧制有色金属

3.孔型设计中，轧件在孔型中前进的主要驱动力是（）（1分）A.摩擦力B.轧制力C.离心力D.惯性力【答案】B【解析】轧制力是推动轧件在孔型中前进的主要驱动力

4.在孔型设计中，用来表示孔型高度与宽度之比的参数是（）（1分）A.锥度B.椭圆率C.宽高比D.角度【答案】C【解析】宽高比是表示孔型高度与宽度之比的关键参数

5.孔型设计中，轧辊表面硬度通常选择（）（1分）A.软于轧件B.等于轧件C.硬于轧件D.任意【答案】C【解析】轧辊表面硬度通常选择硬于轧件，以延长使用寿命

6.孔型设计中，用于减小轧件与轧辊摩擦的措施是（）（1分）A.增加轧辊直径B.减小孔型高度C.使用润滑剂D.增加轧制速度【答案】C【解析】使用润滑剂可以减小轧件与轧辊的摩擦

7.孔型设计中，轧件在孔型中变形的主要区域是（）（1分）A.入口处B.出口处C.中部D.任意位置【答案】C【解析】轧件在孔型中变形的主要区域是中部

8.孔型设计中，轧辊表面粗糙度通常选择（）（1分）A.高粗糙度B.中等粗糙度C.低粗糙度D.任意【答案】C【解析】轧辊表面粗糙度通常选择低粗糙度，以减小摩擦

9.孔型设计中，轧件在孔型中前进的方向通常与（）（1分）A.轧辊轴线平行B.轧辊轴线垂直C.轧辊表面平行D.轧辊表面垂直【答案】A【解析】轧件在孔型中前进的方向通常与轧辊轴线平行

10.孔型设计中，轧件在孔型中变形的主要形式是（）（1分）A.拉伸B.压缩C.弯曲D.扭转【答案】B【解析】轧件在孔型中变形的主要形式是压缩

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是孔型设计的基本原则？（）A.轧件顺利通过B.变形均匀C.轧辊寿命长D.生产效率高E.成本低【答案】A、B、C、D、E【解析】孔型设计的基本原则包括轧件顺利通过、变形均匀、轧辊寿命长、生产效率高和成本低

2.以下哪些因素会影响孔型设计？（）A.轧辊材料B.轧件材料C.轧制温度D.轧制速度E.轧辊表面硬度【答案】A、B、C、D、E【解析】孔型设计受到轧辊材料、轧件材料、轧制温度、轧制速度和轧辊表面硬度等多种因素影响

3.以下哪些是孔型设计中的常见形状？（）A.箱形孔B.菱形孔C.圆孔D.椭圆孔E.锥形孔【答案】A、B、C、D、E【解析】孔型设计中的常见形状包括箱形孔、菱形孔、圆孔、椭圆孔和锥形孔

4.以下哪些措施可以减小轧件与轧辊的摩擦？（）A.使用润滑剂B.减小轧辊表面粗糙度C.增加轧制速度D.使用硬质轧辊E.减小轧辊直径【答案】A、B、D【解析】使用润滑剂、减小轧辊表面粗糙度和使用硬质轧辊可以减小轧件与轧辊的摩擦

5.以下哪些是孔型设计中需要考虑的因素？（）A.轧件尺寸B.轧件形状C.轧制力D.轧辊寿命E.生产效率【答案】A、B、C、D、E【解析】孔型设计中需要考虑轧件尺寸、轧件形状、轧制力、轧辊寿命和生产效率等多种因素

三、填空题

1.孔型设计中，轧件在孔型中前进的主要驱动力是______，轧辊表面硬度通常选择______于轧件【答案】轧制力；硬（4分）

2.孔型设计中，轧件在孔型中变形的主要区域是______，轧辊表面粗糙度通常选择______【答案】中部；低（4分）

3.孔型设计中，轧件在孔型中前进的方向通常与______平行，轧件在孔型中变形的主要形式是______【答案】轧辊轴线；压缩（4分）

四、判断题

1.孔型设计中，轧辊直径越大，轧件越容易通过（）（2分）【答案】（×）【解析】轧辊直径过大可能导致轧件变形不均匀，增加轧制难度

2.孔型设计中，轧件在孔型中前进的主要驱动力是摩擦力（）（2分）【答案】（×）【解析】轧件在孔型中前进的主要驱动力是轧制力，而不是摩擦力

3.孔型设计中，轧辊表面硬度通常选择软于轧件（）（2分）【答案】（×）【解析】轧辊表面硬度通常选择硬于轧件，以延长使用寿命

4.孔型设计中，轧件在孔型中变形的主要区域是入口处（）（2分）【答案】（×）【解析】轧件在孔型中变形的主要区域是中部，而不是入口处

5.孔型设计中，轧辊表面粗糙度通常选择高粗糙度（）（2分）【答案】（×）【解析】轧辊表面粗糙度通常选择低粗糙度，以减小摩擦

五、简答题

1.简述孔型设计的基本原则（2分）【答案】孔型设计的基本原则包括轧件顺利通过、变形均匀、轧辊寿命长、生产效率高和成本低轧件顺利通过确保轧件能够顺利地通过孔型；变形均匀确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大；轧辊寿命长确保轧辊的使用寿命，减少更换频率；生产效率高确保生产效率，提高产量；成本低确保设计成本较低，提高经济效益

2.简述孔型设计中需要考虑的因素（3分）【答案】孔型设计中需要考虑的因素包括轧件尺寸、轧件形状、轧制力、轧辊寿命和生产效率等轧件尺寸确保孔型尺寸与轧件尺寸匹配；轧件形状确保孔型形状与轧件形状匹配；轧制力确保轧制力适中，避免过大或过小；轧辊寿命确保轧辊的使用寿命，减少更换频率；生产效率确保生产效率，提高产量

3.简述孔型设计中轧辊表面硬度选择的原则（4分）【答案】孔型设计中轧辊表面硬度选择的原则是硬于轧件轧辊表面硬度硬于轧件可以增加轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率同时，轧辊表面硬度硬于轧件可以更好地承受轧制力，避免轧辊表面磨损过快

六、分析题

1.分析孔型设计中轧辊表面粗糙度对轧件的影响（10分）【答案】孔型设计中轧辊表面粗糙度对轧件的影响主要体现在以下几个方面

（1）减小摩擦轧辊表面粗糙度低可以减小轧件与轧辊之间的摩擦，提高轧制效率，减少能耗

（2）控制变形轧辊表面粗糙度可以控制轧件的变形，避免局部变形过大，提高产品质量

（3）增加寿命轧辊表面粗糙度低可以减少轧辊表面的磨损，延长轧辊的使用寿命

（4）提高表面质量轧辊表面粗糙度低可以提高轧件表面的质量，减少表面缺陷

（5）适应不同材料轧辊表面粗糙度可以根据不同的轧件材料选择，提高轧制效果

2.分析孔型设计中轧件在孔型中变形的主要区域（15分）【答案】孔型设计中轧件在孔型中变形的主要区域是中部轧件在孔型中变形的主要区域是中部的原因主要体现在以下几个方面

（1）变形集中轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件变形最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，变形最明显

（2）温度变化轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件温度变化最明显的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，温度变化最明显

（3）应力分布轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件应力分布最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，应力变化最明显

（4）变形均匀轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件变形最均匀的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，变形最均匀

（5）产品质量轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件产品质量最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，产品质量最明显

七、综合应用题

1.某金属材料轧制过程中，轧件尺寸为200mm×100mm，轧制温度为1200℃，轧制速度为1m/s，轧辊材料为高碳钢，轧辊表面硬度为HRC60，孔型形状为椭圆孔请设计该材料的孔型，并说明设计依据（25分）【答案】孔型设计如下

（1）孔型形状选择为椭圆孔，因为椭圆孔适用于轧制有色金属，可以减小轧件与轧辊的摩擦，提高轧制效率

（2）孔型高度与宽度之比选择为2:1，因为该比例可以确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大

（3）轧辊表面硬度选择为HRC60，因为该硬度可以确保轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率

（4）轧制温度选择为1200℃，因为该温度可以提高轧件的塑性，减少轧制力，提高轧制效率

（5）轧制速度选择为1m/s，因为该速度可以确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大设计依据如下

（1）轧件尺寸确保孔型尺寸与轧件尺寸匹配，避免轧件通过孔型时受到过大阻力

（2）轧件形状确保孔型形状与轧件形状匹配，避免轧件在孔型中变形不均匀

（3）轧制力确保轧制力适中，避免过大或过小，提高轧制效率

（4）轧辊寿命确保轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率

（5）生产效率确保生产效率，提高产量，降低生产成本

八、完整标准答案

一、单选题

1.C

2.D

3.B

4.C

5.C

6.C

7.C

8.C

9.A

10.B

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C、D、E

3.A、B、C、D、E

4.A、B、D

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.轧制力；硬

2.中部；低

3.轧辊轴线；压缩

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.孔型设计的基本原则包括轧件顺利通过、变形均匀、轧辊寿命长、生产效率高和成本低轧件顺利通过确保轧件能够顺利地通过孔型；变形均匀确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大；轧辊寿命长确保轧辊的使用寿命，减少更换频率；生产效率高确保生产效率，提高产量；成本低确保设计成本较低，提高经济效益

2.孔型设计中需要考虑的因素包括轧件尺寸、轧件形状、轧制力、轧辊寿命和生产效率等轧件尺寸确保孔型尺寸与轧件尺寸匹配；轧件形状确保孔型形状与轧件形状匹配；轧制力确保轧制力适中，避免过大或过小；轧辊寿命确保轧辊的使用寿命，减少更换频率；生产效率确保生产效率，提高产量

3.孔型设计中轧辊表面硬度选择的原则是硬于轧件轧辊表面硬度硬于轧件可以增加轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率同时，轧辊表面硬度硬于轧件可以更好地承受轧制力，避免轧辊表面磨损过快

六、分析题

1.孔型设计中轧辊表面粗糙度对轧件的影响主要体现在以下几个方面

（1）减小摩擦轧辊表面粗糙度低可以减小轧件与轧辊之间的摩擦，提高轧制效率，减少能耗

（2）控制变形轧辊表面粗糙度可以控制轧件的变形，避免局部变形过大，提高产品质量

（3）增加寿命轧辊表面粗糙度低可以减少轧辊表面的磨损，延长轧辊的使用寿命

（4）提高表面质量轧辊表面粗糙度低可以提高轧件表面的质量，减少表面缺陷

（5）适应不同材料轧辊表面粗糙度可以根据不同的轧件材料选择，提高轧制效果

2.孔型设计中轧件在孔型中变形的主要区域是中部轧件在孔型中变形的主要区域是中部的原因主要体现在以下几个方面

（1）变形集中轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件变形最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，变形最明显

（2）温度变化轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件温度变化最明显的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，温度变化最明显

（3）应力分布轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件应力分布最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，应力变化最明显

（4）变形均匀轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件变形最均匀的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，变形最均匀

（5）产品质量轧件在孔型中变形的主要区域是中部，因为中部是轧件产品质量最集中的区域，轧件在中部受到的轧制力最大，产品质量最明显

七、综合应用题

1.孔型设计如下

（1）孔型形状选择为椭圆孔，因为椭圆孔适用于轧制有色金属，可以减小轧件与轧辊的摩擦，提高轧制效率

（2）孔型高度与宽度之比选择为2:1，因为该比例可以确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大

（3）轧辊表面硬度选择为HRC60，因为该硬度可以确保轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率

（4）轧制温度选择为1200℃，因为该温度可以提高轧件的塑性，减少轧制力，提高轧制效率

（5）轧制速度选择为1m/s，因为该速度可以确保轧件在孔型中变形均匀，避免局部变形过大设计依据如下

（1）轧件尺寸确保孔型尺寸与轧件尺寸匹配，避免轧件通过孔型时受到过大阻力

（2）轧件形状确保孔型形状与轧件形状匹配，避免轧件在孔型中变形不均匀

（3）轧制力确保轧制力适中，避免过大或过小，提高轧制效率

（4）轧辊寿命确保轧辊的使用寿命，减少更换频率，提高生产效率

（5）生产效率确保生产效率，提高产量，降低生产成本。