鑄造手冊

內容概要

　　本書第3版在第2版基礎上，進行了全面的修訂，更新了許多技術標準和工藝規(guī)范，完善和補充了新的技術內容，反映了技術發(fā)展趨勢。本卷共7章：分別介紹了鑄造工藝的發(fā)展簡史、前景與展望；液態(tài)金屬的充型能力，凝固、結晶、收縮的控制和鑄件中的氣體、非金屬夾雜物；砂型造型、制芯工藝方案設計，工藝參數(shù)選擇，澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵和出氣孔設計及砂型（芯）的烘干與裝配，并給出了應用實例；模樣、模板、芯盒和砂箱的設計；鑄件的落砂除芯，澆冒口、飛翅和毛刺的去除，鑄件的表面清理，鑄件缺陷的產生原因和防止方法，鑄件的矯形和挽救，內應力消除和防銹涂裝；鑄件質量檢驗；計算機技術在鑄造中的應用和快速成形、無?；T型、適流澆注系統(tǒng)設計等新技術。
　　本手冊主要供從事鑄造生產的技術人員使用，也可供從事材料研究的科研人員及高等院校相關專業(yè)的師生參考。

作者簡介

李新亞，1955年生，1981年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學鑄造工藝及設備專業(yè)。研究員、博士生導師、享受國務院特殊津貼專家。現(xiàn)任機械科學研究總院院長，兼任中國機械工業(yè)聯(lián)合會副會長，中國機械工程學會副理事長、中國熱處理行業(yè)協(xié)會理事長。曾任沈陽鑄造研究所所長、北京機電研究所所長、中國機械工程學會鑄造分會理事長。曾承擔國家自然科學基金、國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃重大科研課題多項。先后榮獲省、部級科技進步獎多項，發(fā)表論文30余篇。

書籍目錄

第3版前言
第2版前言
本書常用的量和單位符號
第1章　緒論
　1.1　鑄造工藝（技術）的發(fā)展歷史
　　1.1.1　鑄造工藝（技術）的古代發(fā)展史
　　1.1.2　鑄造工藝（技術）的現(xiàn)代發(fā)展史
　1.2　鑄造工藝（技術）發(fā)展展望
　　1.2.1　鑄造工藝技術向節(jié)能節(jié)材方向發(fā)展
　　1.2.2　鑄造工藝技術向少無污染方向發(fā)展
　　1.2.3　鑄造工藝技術向提高鑄件尺寸精度方向發(fā)展
　　1.2.4　鑄造工藝技術向生產少無缺陷鑄件方向發(fā)展
　　1.2.5　滿足新的鑄造合金發(fā)展的鑄造新工藝開發(fā)
　參考文獻
第2章　鑄造工藝設計基礎
　2.1　金屬液充型過程的流體力學
　　2.1.1　金屬液的流體力學特性
　　2.1.2　充型過程的流體力學計算
　　2.1.3　局部阻力系數(shù)和流量損耗系數(shù)
　　2.1.4　澆注系統(tǒng)大孔出流理論
　2.2　金屬液的充型能力
　　2.2.1　金屬液充型能力的基本概念
　　2.2.2　影響充型能力的因素
　　2.2.3　提高充型能力的措施
　2.3　金屬液與鑄型的相互作用
　　2.3.1　熱作用
　　2.3.2　物理、化學作用
　　2.3.3　機械作用
　2.4　鑄件一次結晶的控制
　　2.4.1　固溶體型合金的結晶控制
　　2.4.2　共晶型合金的結晶控制
　2.5　鑄件的凝固
　　2.5.1　鑄件的凝固方式
　　2.5.2　幾種典型合金的凝固方式
　　2.5.3　合金的凝固方式與鑄件質量的關系
　　2.5.4　鑄件的凝固時間和凝固速度
　2.6　鑄件的收縮
　　2.6.1　鑄鋼的收縮
　　2.6.2　鑄鐵的收縮
　　2.6.3　鑄件的實際收縮
　　2.6.4　縮孔和縮松
　　2.6.5　鑄件的熱裂
　　2.6.6　鑄件的鑄造應力、冷裂及變形
　2.7　鑄件中的氣體和非金屬夾雜物
　　2.7.1　鑄件中的氣體
　　2.7.2　鑄件中的非金屬夾雜物
　參考文獻
第3章　鑄造工藝設計
　3.1　鑄件結構工藝和鑄件的先期質量策劃
　　3.1.1　零件結構的鑄造工藝性
　　3.1.2　鑄件開發(fā)的先期質量策劃
　3.2　砂型鑄造方法的分類與選擇
　　3.2.1　濕型砂造型
　　3.2.2　化學黏結劑砂造型
　　3.2.3　消失模鑄造
　　3.2.4　負壓鑄造
　　3.2.5　制芯方法的分類和選擇
　3.3　鑄造工藝方案的確定
　　3.3.1　澆注位置的確定
　　3.3.2　分型面的確定
　　3.3.3　砂箱中鑄件數(shù)量及排列的確定
　3.4　工藝參數(shù)
　　3.4.1　鑄件尺寸公差
　　3.4.2　鑄件重量公差
　　3.4.3　機械加工余量
　　3.4.4　鑄件線收縮率與模樣放大率
　　3.4.5　起模斜度
　　3.4.6　非加工壁厚的負余量
　　3.4.7　最小鑄出孔和槽
　　3.4.8　工藝肋
　　3.4.9　反變形量
　　3.4.10　工藝補正量
　　3.4.11　分型負數(shù)
　3.5　砂芯設計
　　3.5.1　砂芯的分類
　　3.5.2　砂芯設置的基本原則
　　3.5.3　砂芯的固定和定位
　　3.5.4　芯頭的尺寸和間隙
　　3.5.5　砂芯負數(shù)
　　3.5.6　芯撐和芯骨
　　3.5.7　砂芯的排氣、拼合及預裝配
　3.6　澆注系統(tǒng)設計
　　3.6.1　澆注系統(tǒng)的類型及特點
　　3.6.2　澆注系統(tǒng)引入位置的確定
　　3.6.3　澆注系統(tǒng)結構尺寸的設計
　　3.6.4　灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定
　　3.6.5　可鍛鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定
　　3.6.6　球墨鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定
　　3.6.7　鑄鋼件澆注系統(tǒng)尺寸的確定
　　3.6.8　非鐵合金鑄件澆注系統(tǒng)各部分的尺寸
　　3.6.9　特殊形式澆注系統(tǒng)尺寸的確定
　　3.6.10　澆注系統(tǒng)各單元結構和尺寸
　3.7　冒口設計
　　3.7.1　概述
　　3.7.2　鑄鋼件冒口設計
　　3.7.3　鑄鐵件冒口設計
　　3.7.4　非鐵合金鑄件冒口設計
　3.8　冷鐵設計
　　3.8.1　冷鐵
　　3.8.2　外冷鐵設計
　　3.8.3　內冷鐵設計
　3.9　出氣孔設計
　　3.9.1　出氣孔的作用及設置原則
　　3.9.2　出氣孔的分類、結構及尺寸
　3.10　砂型及砂芯的烘干
　　3.10.1　油類黏結劑砂芯的烘干
　　3.10.2　粘土砂型、砂芯的烘干
　　3.10.3　水玻璃砂型、砂芯的烘干
　　3.10.4　地坑砂型的烘干
　　3.10.5　砂芯的微波加熱烘干
　3.11　鑄型裝配
　　3.11.1　下芯
　　3.11.2　合型及定位
　　3.11.3　合型力及緊固
　3.12　鑄造工藝圖及工藝卡片
　　3.12.1　鑄造工藝符號及其表示方法
　　3.12.2　工藝卡片
　3.13　鑄造工藝設計實例
　　3.13.1　灰鑄鐵典型鑄件工藝設計實例及分析
　　3.13.2　球墨鑄鐵典型鑄件工藝設計實例及分析
　　3.13.3　鑄鋼典型鑄件工藝設計實例及分析
　參考文獻
第4章　鑄造工藝裝備
　4.1　模樣
　　4.1.1　模樣的分類及適用范圍
　　4.1.2　模樣尺寸的計算與標注
　　4.1.3　常用模樣的材料
　4.2　模板
　　4.2.1　模板的分類
　　4.2.2　模底板的結構與尺寸
　　4.2.3　模樣與模底板的裝配
　　4.2.4　模板裝配結構圖舉例
　4.3　芯盒
　　4.3.1　芯盒的種類及特點
　　4.3.2　芯盒設計的一般原則
　　4.3.3　熱芯盒的設計
　　4.3.4　殼芯盒的設計
　　4.3.5　冷芯盒的設計
　　4.3.6　手工芯盒的設計
　　4.3.7　鑄造模具的表面強化處理
　4.4　制芯設備
　　4.4.1　殼芯制芯機
　　4.4.2　熱芯兩工位制芯機
　　4.4.3　熱芯單工位制芯機
　　4.4.4　熱芯四工位制芯機
　　4.4.5　冷芯制芯機
　4.5　砂箱
　　4.5.1　砂箱的分類及結構
　　4.5.2　砂箱的選擇和設計
　　4.5.3　砂箱各部分的結構和尺寸
　　4.5.4　特殊砂箱的結構和尺寸
　4.6　其他工藝裝備
　　4.6.1　壓砂板
　　4.6.2　填砂框
　　4.6.3　砂箱托板
　　4.6.4　套箱
　　4.6.5　澆注系統(tǒng)模具
　　4.6.6　烘芯板
　　4.6.7　砂芯修磨用具
　　4.6.8　砂芯檢驗用具
　　4.6.9　砂芯的組合和下芯夾具
　參考文獻
第5章　鑄件的落砂、清理及后處理
　5.1　鑄件的落砂除芯
　　5.1.1　鑄件的冷卻
　　5.1.2　機械落砂除芯
　　5.1.3　水力清砂除芯
　　5.1.4　電液壓清砂
　　5.1.5　電化學清砂
　5.2　鑄件的澆冒口、飛翅和毛刺的去除
　　5.2.1　鋸割、砂輪切割和沖切
　　5.2.2　電弧氣刨
　　5.2.3　氧弧熔斷棒切割
　　5.2.4　氧焰氣割
　5.3　鑄件的表面清理
　　5.3.1　鑄件表面清理方法及適用范圍
　　5.3.2　選用鑄件表面清理設備的原則
　　5.3.3　滾筒表面清理
　　5.3.4　噴丸表面清理
　　5.3.5　拋丸表面清理
　　5.3.6　多功能組合清理機
　　5.3.7　鑄件的表面鏟磨
　5.4　鑄件的矯形
　　5.4.1　矯形方法
　　5.4.2　矯形設備的分類和選擇
　　5.4.3　矯形模
　5.5　鑄件的挽救
　　5.5.1　鑄件挽救的定義和意義
　　5.5.2　鑄件缺陷分析
　　5.5.3　鑄件挽救技術的分類
　　5.5.4　電弧焊修補技術
　　5.5.5　氣焊修補技術
　　5.5.6　釬焊修補技術
　　5.5.7　液膜溶解擴散焊修補技術
　　5.5.8　能量微分輸入法焊補修補技術
　　5.5.9　噴覆法焊補修補技術
　　5.5.10　粘補技術
　　5.5.11　浸滲技術
　5.6　鑄件殘留應力（內應力）
　　5.6.1　鑄件殘留應力的預測
　　5.6.2　減少鑄件殘留應力的產生
　　5.6.3　鑄件殘留應力的檢測
　　5.6.4　鑄鐵件內應力的消除
　　5.6.5　鑄鋼件內應力的消除
　　5.6.6　非鐵合金鑄件內應力的消除
　　5.6.7　鑄鋼件振動消除內應力
　5.7　鑄件的防銹涂裝
　　5.7.1　鑄鋼件和鑄鐵件的防銹涂裝
　　5.7.2　非鐵合金鑄件的防銹處理
　參考文獻
第6章　鑄件質量檢驗
　6.1　鑄件外觀檢驗
　　6.1.1　鑄件形狀和尺寸檢測
　　6.1.2　鑄件表面粗糙度的評定
　　6.1.3　鑄件重量偏差的檢測
　　6.1.4　鑄件澆冒口殘余量的檢測
　　6.1.5　鑄件表面和近表面缺陷的目視檢測
　　6.1.6　鑄件內腔質量檢測
　6.2　鑄件的內部質量檢驗
　6.3　鑄件的無損檢測
　　6.3.1　鑄件表面和近表面的無損檢測
　　6.3.2　鑄件內部質量的無損檢測
　6.4　鑄件質量無損檢測新技術
　參考文獻
第7章　鑄造工藝新技術
　7.1　鑄造工藝計算機輔助設計
　　7.1.1　計算機輔助設計軟件介紹
　　7.1.2　基于CAD軟件的鑄造工藝設計技術
　7.2　鑄件充型凝固過程數(shù)值模擬
　　7.2.1　基本原理和方法
　　7.2.2　應用案例
　　7.2.3　常用鑄造材料熱物性參數(shù)和邊界條件
　7.3　快速成形技術在鑄造中的應用
　　7.3.1　快速成形技術
　　7.3.2　快速成形技術原理
　　7.3.3　典型的快速成形技術
　　7.3.4　快速鑄造技術
　　7.3.5　各種快速成形技術在鑄造上應用的比較
　　7.3.6　快速鑄造技術應用舉例
　7.4　網絡上共享鑄造技術數(shù)據(jù)
　　7.4.1　鑄造技術數(shù)據(jù)系統(tǒng)結構設計
　　7.4.2　數(shù)據(jù)來源和采集方法
　　7.4.3　完成采集和整合的數(shù)據(jù)及相關應用
　7.5　無?；T型快速制造技術及設備
　　7.5.1　技術原理及特點
　　7.5.2　無模化鑄型數(shù)控加工主要關鍵技術
　　7.5.3　鑄型無?；庸ぜ夹g及裝備應用示范
　　7.5.4　無模鑄型快速鑄造技術特點分析
　7.6　鑄件適流澆注系統(tǒng)設計方法
　　7.6.1　雙膜理論及相關物理概念
　　7.6.2　適流澆注系統(tǒng)各要素設計方法
　　7.6.3　應用案例
　參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：1.三乙胺冷芯盒樹脂砂三乙胺冷芯盒樹脂砂主要由硅砂、樹脂和催化劑等組成。此法對硅砂要求甚嚴，特別是要求其含水量小于0.2％（質量分數(shù)），含泥量小于0.3％（質量分數(shù)）。所用的樹脂由兩個組分組成，組分I為苯醚型酚醛樹脂，組分Ⅱ為聚異氰酸酯。為了降低樹脂對硅砂及環(huán)境濕度的敏感性和適用于低溫澆注鋁合金鑄件的需要，近年來，又開發(fā)了抗?jié)裥詷渲弯X合金專用樹脂。催化劑為液態(tài)的三乙胺或二甲基乙胺，為了能使砂芯均勻硬化，液態(tài)三乙胺需要先霧化或汽化，再與惰性氣體混合（常用氮氣），吹入芯盒，使砂芯硬化。此法制芯時均在專用的冷芯盒射芯機上完成，所用射芯機的結構與普通射芯機相似，但增加了吹氣機構和前后工序配套設備。前工序配套設備有混砂機、砂加熱器、氣體發(fā)生器、壓縮空氣干燥除濕系統(tǒng)、三乙胺氣體霧化裝置等；后工序配套設備包括廢氣凈化系統(tǒng)。制芯的主要工序為，硅砂加熱至25-35't2，將組分I酚醛樹脂加入砂中，混制1～2min，再加入組分Ⅱ，繼續(xù)混制1～2min，通常兩組分加入量各為硅砂重量的0.75％。然后在0.30-0.35MPa射砂壓力下，把砂子射人芯盒，再將體積分數(shù)為2％的三乙胺氣體與載體混合，在0.2MPa壓力下吹入芯盒，使型、芯砂迅速硬化，硬化時間一般為幾秒或幾十秒鐘。型、芯硬化后，緊接著通過原來吹氣系統(tǒng)，再吹入潔凈干燥的空氣，以便清洗型、芯砂中的殘胺，并可進一步提高它的強度。從芯盒中排出的空氣中含有殘余的有毒胺氣，必須送到洗滌室內，用酸中和，將胺除去，也可采用燃燒法去胺。最后，打開芯盒，取出已硬化的砂芯，便可進行下一輪程序。為了提高鑄件的表面質量，減少粘砂缺陷，砂芯表面應刷一層涂料?？刹捎盟苛?，但必須待樹脂完全硬化后刷涂料，防止明顯降低砂芯強度。刷涂料后應及時烘干。三乙胺法的最大特點是硬化速度快，硬透性好，生產效率高；其次是芯盒不需加熱，勞動條件好，芯盒生產成本低，現(xiàn)已在批量生產各種復雜的砂芯的汽車等行業(yè)廣為應用。

編輯推薦

《鑄造手冊(第5卷):鑄造工藝(第3版)》是由機械工業(yè)出版社出版的。

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