特種鑄造工學(xué)基礎(chǔ)

前言

自從高等院校進(jìn)行“寬口徑，厚基礎(chǔ)”專業(yè)改革以來(lái)，原有的“鑄造工藝與設(shè)備”專業(yè)被撤銷，原鑄、鍛、焊三個(gè)專業(yè)被合并而設(shè)置了“材料成形及控制工程”新專業(yè)。但是由于新專業(yè)的內(nèi)容多而廣，再加上學(xué)時(shí)數(shù)限制，導(dǎo)致了學(xué)生在鑄造專業(yè)知識(shí)方面的嚴(yán)重缺乏，相當(dāng)多的鑄造企業(yè)對(duì)這種模式的人才教育及培養(yǎng)機(jī)制反應(yīng)強(qiáng)烈。一因此，一些院校在專業(yè)設(shè)置不變的前提下，悄然恢復(fù)了“鑄造方向”，以適應(yīng)企業(yè)和社會(huì)對(duì)人才的需求。長(zhǎng)期以來(lái)針對(duì)有色金屬或黑色金屬特種鑄造成形方面出版的教材比較少，因此為適應(yīng)目前高校專業(yè)改革和高校人才培養(yǎng)及企業(yè)的人才需求趨勢(shì)，結(jié)合特種鑄造工藝方法的最新發(fā)展及應(yīng)用情況，編寫(xiě)了新版《特種鑄造工學(xué)基礎(chǔ)》教材。本書(shū)具有以下特點(diǎn)。（1）在體系和內(nèi)容選擇上，在保持理論闡述的前提下，注重實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化了工藝應(yīng)用，以滿足培養(yǎng)工程型人才培養(yǎng)的需要。（2）內(nèi)容新，涉及面廣，反映了當(dāng)前特種鑄造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，如增加了高真空壓鑄、半固態(tài)鑄造、噴射成形、復(fù)合材料的成形等方面的內(nèi)容。（3）內(nèi)容豐富，包含特種鑄造工藝、模具設(shè)計(jì)與制造、裝備及生產(chǎn)自動(dòng)化等方面的一些基礎(chǔ)知識(shí)，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。（4）引入了一些汽車零部件的鑄造方法實(shí)例，如車輪的金屬型鑄造、擠壓鑄造、低壓鑄造；缸體／缸蓋的低壓鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造實(shí)例等，通過(guò)這些同一種零件不同成形方法的比較，可加深理解每種成形工藝的特點(diǎn)。本書(shū)可作為高?！安牧铣尚渭翱刂乒こ獭睂I(yè)“鑄造方向”或“鑄造”專業(yè)本科生的教材，或企業(yè)繼續(xù)教育的培訓(xùn)教材，或供企業(yè)從事鑄造技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售人員參考。本書(shū)由華中科技大學(xué)萬(wàn)里編寫(xiě)第1～6章、第8章，武漢工程大學(xué)趙蕓蕓編寫(xiě)第7、9章，并由萬(wàn)里統(tǒng)稿，全書(shū)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)吳士平教授、武漢理工大學(xué)劉生發(fā)教授審稿。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，受到編者所在單位領(lǐng)導(dǎo)及同仁的支持與關(guān)心，在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書(shū)中難免存在不妥之處，懇請(qǐng)讀者或鑄造界的同仁不吝指教。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹了目前最常用的一些特種鑄造方法，如金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓與差壓鑄造、擠壓鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造、離心鑄造以及陶瓷型鑄造、石膏型鑄造、連續(xù)鑄造、真空吸鑄、半固態(tài)鑄造等其他特種鑄造成形。在注重基礎(chǔ)理論論述的同時(shí)，著重闡述了它們各自的應(yīng)用特點(diǎn)，另外還介紹了特種鑄造成形技術(shù)的新發(fā)展。本書(shū)是針對(duì)當(dāng)前高校專業(yè)改革和高校人才培養(yǎng)及鑄造企業(yè)的人才需求趨勢(shì)而編寫(xiě)的，旨在拓展有色金屬和黑色金屬的特種鑄造成形方法及其應(yīng)用方面的基礎(chǔ)知識(shí)。     本書(shū)可作為 “材料成型及控制工程”專業(yè)“鑄造方向”或“鑄造”專業(yè)的本科生教材，也可作為從事特種鑄造技術(shù)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的技術(shù)人員的參考書(shū)或企業(yè)繼續(xù)教育的培訓(xùn)教材。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　特種鑄造工學(xué)的分類及特點(diǎn)　1.2　特種鑄造工學(xué)的應(yīng)用及發(fā)展第2章　金屬型鑄造成形　2.1　概述　2.2　金屬型鑄造工藝　　2.2.1　金屬型鑄造的工藝流程　　2.2.2　金屬型的準(zhǔn)備　　2.2.3　金屬型的預(yù)熱　　2.2.4　金屬型澆注工藝規(guī)范　　2.2.5　金屬型試?！?.3　金屬型（模具）設(shè)計(jì)與制作　　2.3.1　金屬型的鑄造工藝方案設(shè)計(jì)　　2.3.2　金屬型（模具）設(shè)計(jì)與制作　2.4　金屬型鑄件缺陷與對(duì)策　　2.4.1　縮孔/縮松　　2.4.2　冷隔或澆不足　　2.4.3　裂紋　　2.4.4　氣孔　2.5　金屬型鑄造成形的自動(dòng)化技術(shù)　2.6　摩托車鋁合金車輪的金屬型鑄造工藝實(shí)例　　2.6.1　車輪的澆注系統(tǒng)特點(diǎn)　　2.6.2　車輪的模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　　2.6.3　鑄造工藝參數(shù)選擇及控制要點(diǎn)第3章　壓力鑄造成形　3.1　概述　3.2　壓鑄成形原理　　3.2.1　壓鑄工藝原理　　3.2.2　壓鑄過(guò)程的充型理論　　3.2.3　壓鑄過(guò)程中金屬流的能量轉(zhuǎn)換　　3.2.4　壓鑄充型過(guò)程的連續(xù)性　3.3　壓鑄機(jī)及壓鑄生產(chǎn)自動(dòng)化　　3.3.1　壓鑄機(jī)分類及結(jié)構(gòu)　　3.3.2　壓鑄機(jī)的液壓及電氣控制　　3.3.3　壓鑄生產(chǎn)自動(dòng)化　3.4　壓鑄工藝　　3.4.1　壓射壓力的變化　　3.4.2　壓射壓力和填充速度的確定　　3.4.3　壓鑄溫度規(guī)范　　3.4.4　填充時(shí)間、持壓及鑄件在壓鑄型中停留的時(shí)間　　3.4.5　壓鑄用涂料　3.5　壓鑄模設(shè)計(jì)與制作　　3.5.1　模具分型面　　3.5.2　壓射室直徑　　3.5.3　澆注系統(tǒng)　　3.5.4　溢流槽、排氣槽設(shè)計(jì)　　3.5.5　壓鑄模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　3.5.6　壓鑄機(jī)的選擇　3.6　壓鑄件缺陷與對(duì)策　3.7　特種壓鑄成形方法　　3.7.1　真空壓鑄　　3.7.2　超低速壓鑄　　3.7.3　局部加壓壓鑄法　3.8　轎車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸體的壓鑄工藝實(shí)例　　3.8.1　鋁合金缸體的壓鑄工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　3.8.2　鋁合金缸體的壓鑄工藝參數(shù)第4章　低壓與差壓鑄造成形　4.1　低壓鑄造成形原理　4.2　低壓鑄造機(jī)及生產(chǎn)自動(dòng)化　　4.2.1　低壓鑄造機(jī)　　4.2.2　自動(dòng)加壓控制系統(tǒng)　　4.2.3　低壓鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化　4.3　低壓鑄造模具設(shè)計(jì)　　4.3.1　低壓鑄造工藝方案設(shè)計(jì)　　4.3.2　低壓鑄造模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)　4.4　低壓鑄造工藝　　4.4.1　鑄件形成過(guò)程各個(gè)階段的壓力和增壓速度的確定　　4.4.2　填充時(shí)間　　4.4.3　澆注溫度　　4.4.4　鑄型（模具）溫度　　4.4.5　涂料　4.5　低壓鑄造缺陷與對(duì)策　　4.5.1　充型不良　　4.5.2　澆口成形不足　　4.5.3　掉砂　　……第5章　擠壓鑄造成形第7章　消失模鑄造成形第8章　離心鑄造成形第9章　其他特種鑄造成形參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1 特種鑄造工學(xué)的分類及特點(diǎn)鑄造是將液態(tài)金屬澆入到預(yù)先制好的鑄型中，使之冷卻、凝固而獲得毛坯或零件的一種成形方法。鑄造成形的方法根據(jù)金屬液填充鑄型的作用力不同，可分為重力鑄造（金屬液依靠自身重力填充型腔）、低壓鑄造、擠壓鑄造、壓力鑄造（金屬液在一定的壓力作用下填充型腔）。根據(jù)鑄型材料的不同又可分為砂型鑄造、石膏型鑄造、陶瓷型鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造（一次型）、金屬型鑄造（永久型）等。此外對(duì)于一些特殊的凝固成形件，還可采用連續(xù)鑄造、離心鑄造等。人們所熟知的鑄造方法中使用最多最普遍的是砂型在重力條件下的鑄造工藝，稱為砂型重力鑄造，簡(jiǎn)稱砂型鑄造。而把砂型鑄造方法以外的所有其他鑄造成形方法統(tǒng)稱為特種鑄造方法。如上所述，常見(jiàn)的特種鑄造方法有：金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓與差壓鑄造、擠壓鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、陶瓷型鑄造、石膏型鑄造、真空吸鑄、半固態(tài)鑄造等。與砂型鑄造相比，上述特種鑄造方法具有如下的特點(diǎn)。（1）鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度低，更接近于零件的最終尺寸，從而易于實(shí)現(xiàn)少切削或無(wú)切削加工。（2）鑄件的內(nèi)部質(zhì)量好，力學(xué)性能高。（3）使鑄造生產(chǎn)不用砂或少用砂，改善了勞動(dòng)條件。（4）簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序（熔模鑄造除外），便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。（5）對(duì)于一些結(jié)構(gòu)特殊的鑄件，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。如圓管件的離心鑄造、葉片的熔模鑄造、鋁合金缸體的壓力鑄造等。正是由于上述優(yōu)點(diǎn)，特種鑄造方法得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是一些具有近、凈成形特征的鑄造方法。但每一種特種鑄造方法都有其局限性，如壓力鑄造比較適合于沒(méi)有復(fù)雜內(nèi)腔的有色金屬鑄件，且其鑄件一般不能作為結(jié)構(gòu)受力的保安件。

編輯推薦

《特種鑄造工學(xué)基礎(chǔ)》可作為 “材料成型及控制工程”專業(yè)“鑄造方向”或“鑄造”專業(yè)的本科生教材，也可作為從事特種鑄造技術(shù)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的技術(shù)人員的參考書(shū)或企業(yè)繼續(xù)教育的培訓(xùn)教材。

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