铁型覆砂铸造及其应用

序
前言
第 1章　绪论 1
1.1　铁型覆砂铸造发展历史 …… 1
1.1.1　试验研究和少量应用阶段 …………………… 2
1.1.2　扩大应用和逐步完善阶段 …………………… 3
1.1.3　行业认可、规范提高阶段 …………………… 3
1.1.4　全面推广应用提高阶段 … 4
1.2　铁型覆砂铸造工艺过程 …… 6
1.2.1　铁型覆砂铸造概念 …… 6
1.2.2　铁型覆砂铸造的生产实现 …………………… 7
1.3　铁型覆砂铸造特点 ………… 8
1.4　本章小结 …………………… 10
第 2章　铁型覆砂铸造理论基础 11
2.1　铸件成形基础 ……………… 11
2.2　传热机理 …………………… 12
2.2.1　传热方式 ……………… 12
2.2.2　铸型特性对传热的影响… 14
2.2.3　铁型覆砂铸型的传热特点 …………………… 15
2.3　充型理论 …………………… 17
2.3.1　液态金属充型能力及影响因素 …………………… 18
2.3.2　提高液态金属充型能力的措施 …………………… 23
2.4　冷却凝固理论 ……………… 23
2.4.1　铁型覆砂铸造条件下铸件冷却的影响因素 ……… 23
2.4.2　金属的凝固过程 ……… 27
2.4.3　凝固方式及宏观结晶组织的控制 ………………… 28
2.4.4　铁型覆砂铸造对球墨铸铁凝固的有利条件 ……… 30
2.5　铸造 CAD/CAE……………… 32
2.5.1　铸造 CAD/CAE的概念 32
2.5.2　铸造 CAE软件组成 …… 34
2.5.3　铁型覆砂铸造过程数值模拟 …………………… 35
2.6　本章小结 …………………… 42
第 3章　覆砂工艺及覆砂材料
3.1　覆砂造型 …………………… 43
3.1.1　覆砂造型原理 ………… 43
3.1.2　覆砂造型工艺 ………… 44
3.1.3　覆砂造型对覆砂材料的要求 …………………… 45
3.2　覆砂造型材料（覆膜砂）…… 46
3.2.1　覆膜砂的成分和性能要求 …………………… 46
3.2.2　覆膜砂的牌号、分类和选用 …………………… 49
3.2.3　覆膜砂的混制与回用 … 52
3.3　铁型覆砂铸造辅助材料 …… 53
3.3.1　脱模剂 ………………… 53
3.3.2　修型用型砂、型芯胶合剂和涂料等 ……………… 54
3.3.3　典型铁型覆砂铸件用覆膜砂 …………………… 58
3.4　本章小结 …………………… 61
第 4章　铁型覆砂铸造合金熔炼及质量控制 62
4.1　铸造合金 …………………… 62
4.1.1　铁碳合金基础 ………… 62
4.1.2　灰铸铁 ………………… 63
4.1.3　球墨铸铁 ……………… 72
4.1.4　合金铸铁 ……………… 81
4.1.5　铸钢 …………………… 84
4.2　合金熔炼 …………………… 87
4.2.1　常见合金熔炼方法及其特点 …………………… 87
4.2.2　中频感应炉合金熔化原理 …………………… 88
4.2.3　灰铸铁的熔炼 ………… 91
4.2.4　球墨铸铁的熔炼 ……… 95
4.2.5　高铬耐磨铸铁熔炼 …… 97
4.2.6　铸钢的熔炼 …………… 97
4.3　铸造合金熔炼的质量控制 … 98
4.4　生产实例 ………………… 100
4.5　本章小结 ………………… 102
第 5章　铁型覆砂铸造工艺设计
5.1　铁型覆砂铸造工艺设计的特点、内容和步骤 ……… 104
5.1.1　铁型覆砂铸造工艺设计的特点 ………………… 104
5.1.2　铁型覆砂铸造工艺设计的内容和步骤 ………… 106
5.2　铁型覆砂铸造工艺方案的确定 ……………………… 107
5.2.1　铸件结构分析 ……… 107
5.2.2　浇注位置的确定 …… 110
5.2.3　分型面的选择 ……… 111
5.2.4　铸造工艺设计参数确定 ………………… 113
5.2.5　型芯设计 …………… 117
5.3　浇冒口系统设计 ………… 120
5.3.1　浇注系统 …………… 120
5.3.2　覆砂层和铁型壁厚的设计 ………………… 131
5.3.3　冒口和冷铁设计 …… 133
5.4　生产实例 ………………… 136
5.5　本章小结 ………………… 145
第 6章　铁型覆砂铸造的工装设计与制造146
6.1　铁型覆砂铸造工装设计的特点 ……………………… 146
6.2　铁型覆砂铸造的工装设计… 147
6.2.1　模板设计 …………… 147
6.2.2　铁型设计 …………… 152
6.2.3　芯盒设计 …………… 160
6.2.4　射砂板 ……………… 162
6.2.5　顶杆板和落砂斗 …… 163
6.3　铁型覆砂铸造模样的制造… 164
6.3.1　数控加工 …………… 164
6.3.2　特种加工 …………… 165
6.3.3　磨削和抛光 ………… 166
6.4　生产案例 ………………… 167
6.5　本章小结 ………………… 176
第 7章　铁型覆砂铸造的生产线设备及车间设计177
7.1　铁型覆砂铸造生产工艺流程 ……………………… 177
7.1.1　覆砂造型及对设备的要求 ………………… 177
7.1.2　合箱及对设备的要求… 178
7.1.3　浇注及对设备的要求… 179
7.1.4　开箱及对设备的要求… 179
7.1.5　铁型清理、调温及对设备的要求 …………… 179
7.1.6　铁型输送及对设备的要求 ………………… 180
7.2　铁型覆砂铸造生产线及分类 ……………………… 180
7.2.1　铁型覆砂铸造生产线的特点及要求 ………… 180
7.2.2　铁型覆砂