A、当点M在线段AB上时，AM+MB=AB=12cm，故本选项错误；
B、如图，
AM+BM=16cm，点M在直线AB外，故本选项错误；
C、如图
当BM=2cm，时，AM+BM=16cm，即M在直线AB上，故本选项错误；
D、根据以上两个图形得出M可以在直线AB上，也可以在直线AB外，故本选项正确；
故选D．