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第1章 铸造工艺概述 1

1.1 造型 1

1.1.1 砂型分类 1

1.1.2 手工造型 2

1.1.3 机器造型 5

1.2 制芯 9

1.2.1 砂芯的作用及结构 9

1.2.2 手工制芯 10

1.2.3 机器制芯 11

1.3 合箱与浇注 12

1.3.1 合箱前的铸型处理 12

1.3.2 合箱 12

1.3.3 浇注 13

1.4 落砂与清理 14

1.4.1 落砂 14

1.4.2 去除浇冒口 15

1.4.3 清砂 15

1.5 铸件质量检验与修补 15

1.5.1 铸件质量分类 15

1.5.2 质量检验与修补 16

复习思考题 16

第2章 造型材料 17

2.1 铸造用砂 17

2.1.1 铸造用砂的性能要求 17

2.1.2 铸造用砂的选用 19

2.1.3 铸造特殊用原砂 20

2.2 铸造用黏土 21

2.2.1 黏土分类 21

2.2.2 黏土的黏结机理 22

2.2.3 黏土的选用 23

2.3 黏土砂 24

2.3.1 黏土砂的性能 24

2.3.2 湿型黏土砂 26

2.3.3 非湿型黏土砂 28

2.4 有机黏结剂砂 28

2.4.1 植物油砂 29

2.4.2 壳芯树脂砂 29

2.4.3 热芯盒树脂砂 30

2.4.4 树脂自硬砂 31

2.4.5 冷芯盒树脂砂 32

2.5 无机黏结剂砂 32

2.5.1 水玻璃的黏结原理 33

2.5.2 水玻璃CO2硬化砂 34

2.5.3 水玻璃自硬砂 36

2.5.4 水泥自硬砂及其他铸造用无机自硬砂简介 37

2.6 铸造用辅助材料 38

2.6.1 铸造用涂料 38

2.6.2 其他辅助材料 39

复习思考题 40

第3章 铸造工艺原理 41

3.1 液态金属的性质 41

3.1.1 液态金属的物理性质 41

3.1.2 液态合金的黏性和表面现象 42

3.1.3 液态合金的充型能力 44

3.2 铸件的凝固机理 46

3.2.1 铸件与铸型之间的热作用 46

3.2.2 铸件的凝固动态曲线 48

3.2.3 铸件的凝固方式和凝固时间 49

3.3 金属的结晶和铸件的宏观组织 51

3.3.1 结晶与铸件质量 51

3.3.2 晶核的形成及生长 52

3.3.3 铸件宏观组织的控制 53

3.4 铸件中的气体和夹杂物 54

3.4.1 气体和夹杂物与铸件质量 54

3.4.2 气体的存在形式和来源 55

3.4.3 气孔的预防措施 56

3.5 铸件的收缩 57

3.5.1 铸造合金的收缩规律 57

3.5.2 铸件收缩缺陷及防止 59

3.5.3 铸件的热裂、铸造应力与冷裂和变形 62

复习思考题 65

第4章 铸造工艺设计 66

4.1 铸造工艺设计内容 66

4.1.1 铸造工艺设计简介 66

4.1.2 铸造工艺设计依据 66

4.1.3 设计内容和程序 67

4.2 铸造工艺方案 68

4.2.1 铸件结构的铸造工艺性 68

4.2.2 造型、制芯方法的选择 72

4.2.3 浇注位置的确定 73

4.2.4 分型面位置的确定 75

4.2.5 砂箱中铸件数量的确定及布置 77

4.2.6 型芯的设计 79

4.2.7 铸造工艺参数的确定 85

4.3 浇注系统设计 89

4.3.1 液态金属在浇注系统中的流动 89

4.3.2 浇注系统的类型 98

4.3.3 铸铁件浇注系统的尺寸计算 102

4.3.4 其他合金铸件浇注系统设计 108

4.4 冒口和冷铁 112

4.4.1 冒口的补缩机理 112

4.4.2 铸钢件冒口设计 121

4.4.3 铸铁件冒口设计 124

4.4.4 特种冒口 132

4.4.5 冷铁的使用 135

4.5 铸造工艺装备设计 138

4.5.1 模样和模板设计 139

4.5.2 芯盒设计 144

4.5.3 砂箱的选择和设计 147

4.6 铸造工艺CAD原理及应用简介 150

4.6.1 充型过程数值模拟 151

4.6.2 凝固过程数值模拟 152

复习思考题 154

第5章 铸造工艺设计实例 155

5.1 转台零件图及整体工艺方案 155

5.1.1 铸件基本结构参数及技术要求 155

5.1.2 整体铸造工艺方案的确定 156

5.2 浇注系统计算 156

5.2.1 确定浇注时间 156

5.2.2 确定漏包浇注的包孔直径及各组元截面积 157

5.2.3 冒口的设计计算 157

5.3 铸造工艺参数和砂箱的确定 158

5.3.1 铸造工艺参数 158

5.3.2 砂箱尺寸的确定 158

5.3.3 铸造工艺图 158

5.4 铸造工艺模拟 159

5.4.1 铸造工艺方案的三维图形建立及网格刨分 159

5.4.2 充型过程模拟 160

5.4.3 凝固过程模拟 162

5.4.4 铸件生产 162

复习思考题 163

第6章 铸件缺陷的分析与防止 164

6.1 铸件质量的评判等级 164

6.1.1 铸件质量分类 164

6.1.2 铸件缺陷分类 164

6.1.3 铸件生产工艺过程质量指标 164

6.1.4 铸件缺陷分类 165

6.2 铸件常见缺陷的形成原因分析与防止措施 168

6.2.1 气孔的形成原因与防止措施 168

6.2.2 缩陷、缩松、缩孔的形成原因及防止措施 169

6.2.3 冷裂和热裂的形成原因及防止措施 169

6.2.4 冷隔、夹砂结疤的形成原因及防止措施 169

6.2.5 粘砂、夹杂的形成原因及防止措施 170

6.3 铸件缺陷的修补方法 170

6.3.1 焊接法 171

6.3.2 浸渗修补 171

6.3.3 填腻修补 172

6.3.4 熔补法 172

复习思考题 173

第7章 铸造生产的旧砂回用及环境保护 174

7.1 旧砂的处理和回收利用 174

7.1.1 黏土砂旧砂处理 174

7.1.2 旧砂的再生处理 176

7.1.3 再生砂的后处理 178

7.2 铸造生产的环境保护 179

7.2.1 铸造生产废物及其处理 179

7.2.2 铸造生产中的粉尘及处理 180

7.2.3 铸造生产中噪声的防治 180

复习思考题 181

第8章 特种铸造方法简介 182

8.1 熔模铸造 182

8.1.1 熔模铸造概述 182

8.1.2 熔模铸造的特点及应用 183

8.1.3 熔模的制造 184

8.1.4 型壳的制备 189

8.1.5 浇注和清理 192

8.1.6 熔模铸造工艺设计 193

8.2 离心铸造 194

8.2.1 离心铸造概述 194

8.2.2 离心铸造原理 195

8.2.3 离心铸造工艺 198

8.3 消失模铸造 203

8.3.1 消失模铸造概述 203

8.3.2 消失模铸造的泡沫塑料模样的生产 204

8.3.3 消失模铸造用模样涂料 205

8.3.4 消失模浇注系统的设计 207

8.3.5 填砂与浇注 209

复习思考题 210

参考文献 211