特種鑄造

前言

自1961年由南京工學院鑄工教研組編寫的教材《特種鑄造》出版以來，傳布較為廣泛的《特種鑄造》教材在我國共出過四個版本①，最近的版本是由曾昭昭主編，于1990年由浙江大學出版社出版，距今已有14年了。在這14年間，情況發(fā)生了很大的變化，在一般大學的本科專業(yè)設置中已撤銷了鑄造專業(yè)，鑄造專業(yè)知識的傳授已歸并人材料成形與控制工程專業(yè)的教學計劃中，有關鑄造專業(yè)知識的講授量已大為減少，實踐性較強的“特種鑄造”課程已被刪去，這對從事鑄造專業(yè)工作的高級技術人員的培養(yǎng)形成了很大的缺陷。與此同時，科學技術的發(fā)展、民眾生活內容的不斷更新，都對鑄造生產提出了越來越多的新要求，鑄造工業(yè)的技術也獲得了新的進展，尤其在特種鑄造方面，已不斷地在我國工業(yè)生產的各行業(yè)中得到了迅速的拓展，而且技術水平亦不斷得到提高和更新。如大量熔模鑄造、壓力鑄造車間的建立；許多離心鑄管廠的出現(xiàn)；不少冶金企業(yè)中多條連續(xù)鑄鋼、連續(xù)鑄銅、連續(xù)鑄鋁生產線的投入；低壓鑄造機、差壓鑄造機在很多工廠中的引入和建立……這些都說明，社會需要有一本基礎理論充實、實踐內容豐富、能夠反映最新技術成就的特種鑄造教材，供有關的專業(yè)（培訓班）作教材之用；供從事鑄造管理工作、科研工作和技術工作的人員作繼續(xù)學習和手頭參考之用；剛從事鑄造事業(yè)的大學畢業(yè)生也需要有一本特種鑄造入門的書作為自己創(chuàng)業(yè)知識的啟蒙……而1990年出版的《特種鑄造》已不適于目前的要求。為此，浙江大學出版社在充分調查市場的基礎上，毅然決定廢棄舊版，邀本人重新編寫此書，以滿足社會的需要，促進我國特種鑄造事業(yè)的發(fā)展。在過去長期從事特種鑄造教學和科研工作的經驗基礎上，考慮到目前我國鑄造工業(yè)發(fā)展的情況、鑄造專業(yè)人員的培養(yǎng)和成長的實際條件，以及特種鑄造從業(yè)人員的需要，確定本書的編寫指導思想為。

內容概要

　　《特種鑄造（第2版）》系統(tǒng)敘述了熔模鑄造、陶瓷型鑄造、石膏型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造、離心鑄造、擠壓鑄造和真空吸鑄這些特種鑄造方法的實質、基本原理、工藝特點、工藝專用材料、工藝裝備設計和一些工藝裝備的特殊制作方法。《特種鑄造（第2版）》還較廣泛地介紹實現(xiàn)這些鑄造方法時所使用的設備。　　《特種鑄造（第2版）》為鑄造專業(yè)本科生教材，也可作培養(yǎng)鑄造專業(yè)的科研技術人員和管理人員的教材，還可作為上述一些鑄造方法培訓人員的教材，并可供從事鑄造的人員在繼續(xù)教育和科研工作中參考，也可為材料工程專業(yè)的大學生和研究生學習作參考用。

作者簡介

林柏年，漢族，1931年生，浙江鎮(zhèn)海人，哈爾濱工業(yè)大學教授。1956年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學鑄造專業(yè)本科，獲工程師學位。1960年在原蘇聯(lián)莫斯科汽車機械學院答辯通過學位論文，獲技術科學副博士學位。同年開始在哈爾濱工業(yè)大學任教。曾任中國機械工程學會鑄造分會特種鑄造及有色合金委員會副主任、秘書長，中國金屬學會鑄鐵管委員會副主任。長期講授“特種鑄造”和“鑄造流變學”課程。1962年起指導研究生。兩次參加編寫全國統(tǒng)編教材《特種鑄造》，任大型專業(yè)手冊《鑄造手冊第六卷（特種鑄造）》副主編，并參編有關章節(jié)。參編《機械工程手冊》的“鑄造篇”、《鑄造工程師手冊》，合編專著《大型鑄鋼件生產》。主編教材《金屬熱態(tài)成形傳輸原理》。譯著有《鑄鐵管生產》、《鑄鐵結構》。首建研究生課程“鑄造流變學”，并編著出版了《鑄造流變學》教材。近兩年來參編的《材料工程大典（第10卷）材料鑄造成形工程》和翻譯的《強化塑性變形納米材料》，將出版。進行過離心鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造、金屬在壓力下結晶、球鐵結晶、鑄造缺陷流變學等方面的多個課題的研究，發(fā)表論文數(shù)十篇。曾獲全國科技大會獎、黑龍江科技大會獎、科技進步二等獎、三等獎等。1998年獲山西省晉城市科技功臣稱號。擁有發(fā)明專利“圓柱表面復合碳化鎢顆粒鑄造方法”。

書籍目錄

緒論第1章 熔模鑄造概述1.1 熔模的制造1.1.1 模料1.1.2 模料的配制和回收1.1.3 熔模的制造和組裝1.2 型殼的制造1.2.1 對型殼服役性能的要求1.2.2 制造型殼用耐火材料1.2.3 制造型殼用黏結劑1.2.4 制造型殼用涂料1.2.5 制型殼工藝和制殼機械化、自動化1.3 熔模鑄件的澆注和清理1.3.1 熔模鑄件的澆注1.3.2 熔模鑄件的清理1.4 熔模鑄件工藝設計1.4.1 鑄件結構工藝性分析1.4.2 澆冒口系統(tǒng)的設計1.5 壓型1.5.1 易熔合金、塑料、石膏質壓型的制造1.5.2 橡膠壓型的制造1.5.3 壓型的主要結構組成1.5.4 壓型型腔和型芯尺寸和表面粗糙度的設計第2章 陶瓷型鑄造概述2.1 陶瓷型鑄造的制型過程、特點和應用范圍2.1.1 陶瓷型的制造過程2.1.2 陶瓷型鑄造優(yōu)缺點2.1.3 陶瓷型鑄造應用范圍2.2 陶瓷型鑄造工藝特點2.2.1 制陶瓷型用模樣和分型劑2.2.2 陶瓷漿料和灌漿2.2.3 起模、噴燒和焙燒第3章 石膏型鑄造概述3.1 制石膏型用材料及其組成3.2 石膏漿料的配制和石膏型制造工藝3.2.1 石膏漿料的配制3.2.2 鑄型的灌漿和脫模3.2.3 石膏型的干燥和焙燒3.2.4 石膏型的澆注第4章 金屬型鑄造概述4.1 金屬型鑄件的成形特點4.1.1 由金屬型材料的導熱性特點引起的鑄件成形特點4.1.2 由金屬型材料沒有透氣性引起的鑄件成形特點4.1.3 由金屬型材料無退讓性引起的鑄件成形特點4.2 金屬型設計4.2.1 金屬型結構型式4.2.2 金屬型分型面、型腔和型壁厚度的設計4.2.3 金屬型上型芯的應用4.2.4 金屬型排氣系統(tǒng)的設計4.2.5 金屬型半型間的定位4.2.6 金屬型的鎖緊機構4.2.7 頂出鑄件機構4.2.8 金屬型的加熱和冷卻裝置4.2.9 制金屬型材料的選擇4.2.10 金屬型的破壞原因4.3 金屬型鑄造工藝4.3.1 澆冒口系統(tǒng)的設計4.3.2 金屬型用涂料4.3.3 金屬型在澆注開始時的工作溫度4.3.4 金屬型的澆注4.3.5 覆砂金屬型鑄造4.4 金屬型鑄造機4.4.1 通用型手動金屬型鑄造機4.4.2 非手動金屬型鑄造機第5章 低壓鑄造和差壓鑄造概述5.1 低壓鑄造工藝5.1.1 低壓鑄造金屬液充型工藝5.1.2 低壓鑄造的升液管5.1.3 低壓鑄造鑄型工藝特點5.2 低壓鑄造裝置和低壓鑄造機5.2.1 低壓鑄造裝置5.2.2 低壓鑄造機的結構類型5.2.3 低壓鑄造機上的液面加壓控制系統(tǒng)5.3 差壓鑄造第6章 壓力鑄造概述6.1 壓鑄時金屬流的特征6.1.1 壓鑄時金屬所受壓力和活塞移動速度6.1.2 壓鑄時金屬充填型腔的形態(tài)6.2 壓鑄件工藝設計6.2.1 壓鑄件分型面的選擇6.2.2 壓鑄件澆注系統(tǒng)的設計6.3 壓鑄型設計6.3.1 壓鑄型的總體結構6.3.2 型架部分設計6.3.3 成形部分設計6.3.4 抽芯機構設計6.3.5 頂出鑄件機構設計6.3.6 排溢系統(tǒng)設計6.3.7 導向零件設計6.3.8 溫度控制系統(tǒng)設計6.3.9 用于生產具有嵌件壓鑄件的壓鑄型6.3.10 壓鑄型零件用材料和熱處理要求6.3.11 鑄型中澆道、型腔、溢流槽和排氣槽在垂直分型面方向上投影面積的檢驗6.3.12 鑄型厚度的檢驗6.4 壓力鑄造常規(guī)工藝6.4.1 壓鑄壓力（比壓）6.4.2 壓鑄時金屬液的充型線速度6.4.3 壓鑄時金屬液的溫度（澆注溫度）6.4.4 壓鑄型工作溫度6.4.5 充型、持壓和留型時間6.4.6 壓鑄涂料工藝6.5 壓力鑄造特殊工藝6.5.1 真空壓鑄6.5.2 充氧壓鑄6.5.3 精、速、密壓鑄6.5.4 半固態(tài)金屬的壓力鑄造6.6 壓鑄機和壓鑄輔助裝置6.6.1 壓鑄機6.6.2 壓鑄輔助裝置第7章 離心鑄造概述7.1 鑄件在離心力場中的成形特點7.1.1 離心力場7.1.2 離心力場中液體金屬自由表面的形狀7.1.3 離心壓力7.1.4 離心力場中金屬液內異相質點的徑向移動7.2 離心鑄件在金屬液相對運動下的凝固特點7.2.1 離心鑄型橫斷面上金屬液的相對流動及其對鑄件結晶過程的影響7.2.2 離心鑄型縱斷面上金屬液的相對流動及其對鑄件結晶的影響7.3 離心鑄造機及其附屬組件7.3.1 立式離心鑄造機及其附屬組件7.3.2 臥式離心鑄造機及其附屬組件7.4 離心鑄造工藝7.4.1 離心鑄型轉速的選擇7.4.2 離心鑄造時澆注金屬液的定量7.4.3 離心鑄件的覆渣凝固7.4.4 離心澆注金屬過濾7.4.5 離心鑲鑄7.4.6 離心鑄滲7.4.7 離心金屬型涂料工藝7.5 幾種鑄件的典型離心鑄造方法7.5.1 鑄鐵管的離心鑄造7.5.2 氣缸套的離心鑄造7.5.3 鑄鐵軋輥的離心鑄造7.5.4 鋼管（筒）的離心鑄造7.5.5 鋼背軸套（軸瓦）的離心鑄造第8章 連續(xù)鑄造概述8.1 連續(xù)鑄造鋼坯8.1.1 鋼坯連續(xù)鑄造機8.1.2 連續(xù)鑄造鋼坯的工藝要點8.2 有色合金坯的連續(xù)鑄造8.2.1 有色合金坯的半連續(xù)鑄造8.2.2 有色合金坯的水平連續(xù)鑄造8.2.3 銅合金坯的上引式連續(xù)鑄造8.2.4 結晶輪連續(xù)鑄造有色合金8.3 鑄鐵的連續(xù)鑄造8.3.1 鑄鐵管的半連續(xù)鑄造8.3.2 鐵坯的連續(xù)鑄造第9章 擠壓鑄造概述9.1 鑄型垂直合型擠壓鑄造9.1.1 垂直合型擠壓鑄造的工藝特點9.1.2 垂直合型擠壓鑄造用液壓機9.2 鑄型旋轉合型擠壓鑄造9.2.1 旋轉合型擠壓鑄件的成形特點9.2.2 旋轉合型擠壓鑄造機9.2.3 旋轉合型擠壓鑄造的工藝特點第10章 真空吸鑄概述10.1 真空吸鑄工藝10.1.1 鑄型型腔真空度10.1.2 柱狀鑄件真空吸鑄時結晶器下口浸入金屬液的深度10.1.3 真空保持時間10.1.4 吸鑄溫度10.1.5 鑄型涂料10.2 真空吸鑄機10.2.1 柱狀鑄件真空吸鑄機10.2.2 柱狀鑄件結晶器10.2.3 成形鑄件真空吸鑄機參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：鑄造是一種直接把金屬液制成各種機械零件的方法。實際生產中存在有多種類型的鑄造方法，流傳得最為廣泛的是砂型鑄造，主要是因為這種鑄造方法適應性強，大多數(shù)金屬都可在砂型中成形；既可在簡陋的條件下生產，也可用先進技術裝備進行生產；既適用于大量成批生產，又適用于單件生產；另外鑄件的形狀、尺寸和重量幾乎不受限制等。隨著生產、科學技術的不斷發(fā)展，人類生活需求越來越新穎和多樣化，對鑄造生產又提出了一系列新的、多方面更高的要求，歸納起來，主要為如下幾個方面：（1）要求鑄件的力學性能、表面粗糙度、尺寸精度比砂型鑄造所能達到的更高。（2）要求能大批量、高質量、穩(wěn)定地進行鑄件的生產，所提供的鑄件形狀和服役性能越來越多樣化。（3）要求生產工藝過程盡可能簡化，工人生產效率盡可能高，生產過程的機械化、自動化程度越來越強，生產的勞動環(huán)境越來越好。（4）要求生產鑄件所消耗的資源和能源越來越少，生產鑄件的成本越來越低。在上述追求目標的推動下，長期來，隨著科學技術的發(fā)展、鑄造生產工藝的改進，以及人們勞動經驗的積累，為適應社會的需要，不斷地出現(xiàn)了與一般砂型鑄造工藝有本質不同的許多新的鑄造方法。

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《特種鑄造(第2版)》：高等院校機械工程·工業(yè)工程系列教材

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