特种铸造(周志明)(第二版)

第1章 熔模精密铸造001 1.0 概述 001 1.1 工艺分析 004 1.1.1 工艺过程 004 1.1.2 工艺特点 005 1.1.3 应用范围 005 1.2 模料 005 1.2.1 模料的性能要求 005 1.2.2 模料的分类 006 1.2.3 模料的配制 007 1.2.4 模料的回收及再生 008 1.3 熔模的制造与组装 010 1.3.1 熔模的制造 010 1.3.2 熔模的组装 011 1.3.3 熔模的清洗 012 1.4 型壳的制作 012 1.4.1 型壳耐火材料 013 1.4.2 型壳黏结剂 014 1.4.3 型壳涂料的配制 015 1.4.4 型壳的制造 016 1.4.5 复合型壳 018 1.5 熔模铸造型芯 019 1.5.1 熔模铸造用型芯的分类 019 1.5.2 热压注陶瓷型芯 019 1.5.3 水溶型芯 020 1.5.4 水玻璃砂型芯 021 1.6 熔模铸件的浇注 022 1.6.1 常用的浇注方法 022 1.6.2 浇注工艺参数 023 1.7 铸件的清理 024 1.7.1 清除型壳 024 1.7.2 切割浇冒口 024 1.7.3 铸件表面的清理 025 1.7.4 铸件的修补和清整 026 1.7.5 铸件的热处理 027 1.8 熔模铸造工艺设计 027 1.8.1 铸件结构工艺设计 027 1.8.2 铸造工艺方案确定 028 1.8.3 工艺参数选择 029 1.8.4 浇冒口系统设计 032 1.9 压型设计 035 1.9.1 机械加工压型 035 1.9.2 易熔合金、石膏、硅橡胶压型 036 1.10 熔模铸件常见缺陷及预防措施 037 拓展阅读材料 039 习题 040 参考文献 040 第2章 消失模铸造0412.0 概述 041 2.1 工艺分析 044 2.1.1 消失模铸造成型原理分析 044 2.1.2 消失模工艺流程 045 2.1.3 消失模铸造的特点 046 2.1.4 消失模铸造的应用概况 047 2.2 模样的制造 048 2.2.1 模样的要求 048 2.2.2 模样生产的工艺流程 048 2.2.3 模样材料 049 2.2.4 泡沫模样的制作 050 2.2.5 泡沫塑料模浇注系统及模组粘结 054 2.2.6 模样常见缺陷的原因及预防方法 056 2.3 发泡模具的设计及制造 057 2.3.1 发泡成形工艺设计 057 2.3.2 发泡成形模具设计 059 2.3.3 发泡模具制造 061 2.4 涂料 063 2.4.1 涂料的作用及性能要求 063 2.4.2 涂料的组成、制备与使用 064 2.4.3 涂料常见缺陷及措施 065 2.5 造型及振动紧实 066 2.5.1 型砂 066 2.5.2 型砂的紧实 067 2.5.3 干砂振动充填紧实的影响因素 067 2.5.4 砂箱中的减压程度 068 2.6 浇注系统及浇注工艺 068 2.6.1 浇注工艺参数 068 2.6.2 浇注位置的确定 070 2.6.3 浇注系统的形式 070 2.6.4 浇注系统的设计 071 2.7 消失模铸造缺陷分析 072 拓展阅读材料 073 习题 073 参考文献 074 第3章 金属型铸造075 3.0 概述 075 3.1 工艺分析 077 3.1.1 金属型铸造工艺流程 077 3.1.2 金属型铸造的优缺点 077 3.1.3 金属型铸造的成形特点 078 3.1.4 应用概况 080 3.2 金属型铸件的工艺设计 080 3.2.1 金属型铸件设计 080 3.2.2 铸件在金属中的位置 086 3.2.3 分型面的选择 087 3.2.4 铸造工艺参数选择 088 3.3 浇注系统的设计 089 3.3.1 浇注系统的设计原则 089 3.3.2 浇注系统的形式 089 3.3.3 浇注系统的计算 090 3.3.4 冒口设计 092 3.4 金属型设计 092 3.4.1 金属型的结构形式 092 3.4.2 金属型型体的设计 094 3.4.3 金属型芯的设计 095 3.4.4 排气系统设计 097 3.4.5 金属型半型间的定位 099 3.4.6 金属型的锁紧机构 099 3.4.7 顶出铸件机构 100 3.4.8 金属型的预热和冷却装置 101 3.4.9 金属型的材料 103 3.4.10 金属型的破坏原因 104 3.5 金属型铸造工艺 106 3.5.1 金属型的预热 106 3.5.2 涂料及涂敷工艺 106 3.5.3 金属型浇注工艺 107 3.6 金属型铸件常见缺陷及预防措施 108 拓展阅读材料 108 习题 108 参考文献 109 第4章 反重力铸造110 4.0 概述 110 4.1 低压铸造成形概述 112 4.1.1 工作原理及浇注工艺过程 112 4.1.2 工艺特点 113 4.1.3 应用概况 114 4.2 低压铸造工艺设计 114 4.2.1 铸型种类的选择 114 4.2.2 分型面的选择 114 4.2.3 浇注系统设计 115 4.2.4 升液管设计 117 4.3 低压铸造工艺参数选择 117 4.3.1 加压工艺参数选择 117 4.3.2 浇注温度及铸型温度 120 4.3.3 涂料 120 4.4 Cosworth 工艺 120 4.4.1 工艺原理 120 4.4.2 工艺特点 121 4.4.3 工艺应用 121 4.5 低压铸造设备 122 4.5.1 低压铸造机 122 4.5.2 自动加压控制系统 123 4.6 其他反重力铸造成形工艺 124 4.6.1 差压铸造 124 4.6.2 真空吸铸 128 4.6.3 调压铸造 130 4.7 反重力铸造成形应用实例 132 4.7.1 大型薄壁筒体件反重力铸造成形 132 4.7.2 薄壁壳体反重力铸造成形 133 拓展阅读材料 133 习题 134 参考文献 134 第5章 压力铸造135 5.0 概述 135 5.1 工艺分析 138 5.1.1 压铸的工艺特点 138 5.1.2 压铸机的分类 138 5.1.3 压铸方法的分类 140 5.1.4 应用概况 140 5.2 压铸成形原理 140 5.2.1 工艺原理 140 5.2.2 填充理论 142 5.2.3 能量转换 143 5.2.4 充型的连续性 143 5.3 压铸工艺参数 144 5.3.1 压力 144 5.3.2 速度 146 5.3.3 温度 148 5.3.4 时间 149 5.4 压铸件工艺设计 150 5.4.1 压铸件结构工艺性 150 5.4.2 壁厚和肋 153 5.4.3 铸造圆角 154 5.4.4 铸孔与铸槽 155 5.4.5 螺纹与齿轮 156 5.4.6 网纹及图案 156 5.4.7 嵌铸 157 5.4.8 铸造斜度 158 5.4.9 加工余量 159 5.5 分型面的确定 159 5.5.1 分型面的形式 159 5.5.2 分型面的确定原则 160 5.5.3 分型面的选择 160 5.6 浇注系统设计 161 5.6.1 设计原则 161 5.6.2 浇注系统的组成 163 5.6.3 浇注系统的种类及特点 167 5.6.4 溢流槽 168 5.6.5 排气槽 170 5.6.6 充填位置的选择 171 5.7 压铸型的设计 175 5.7.1 压铸模具结构 176 5.7.2 成形零件的设计 180 5.7.3 型腔尺寸的计算 186 5.7.4 抽芯机构 187 5.7.5 推出形式 191 5.7.6 模具的冷却 192 5.8 压铸型技术要求 194 5.8.1 压铸型零部件的尺寸精度 194 5.8.2 压铸合金的选择及热处理 197 5.8.3 总装技术要求 198 5.9 压铸涂料的选用 199 5.9.1 涂料的作用 199 5.9.2 对涂料的要求 199 5.9.3 涂料的选择及喷涂 199 5.10 压铸件缺陷分析 201 5.11 压铸新技术 202 5.11.1 真空压铸 202 5.11.2 加氧压铸 203 5.11.3 精、速、密压铸 204 5.11.4 超低速压铸 204 5.12 压铸件生产案例 205 5.12.1 压铸件的简介 205 5.12.2 压铸件的精度、表面粗糙度及加工余量的确定 206 5.12.3 压铸件基本结构单元设计 206 5.12.4 压铸机的选取 206 5.12.5 参数计算 206 5.12.6 浇注系统及推出结构的分布 207 拓展阅读材料 207 习题 207 参考文献 208 第6章 离心铸造209 6.0 概述 209 6.1 离心铸造分类 211 6.2 离心铸造原理 213 6.2.1 离心力和离心力场 213 6.2.2 离心力场中液体金属自由表面的形状 213 6.2.3 液体金属中异相质点的径向运动 214 6.2.4 离心铸件在液体金属相对运动影响下的凝固特点 215 6.3 离心铸造机 216 6.4 离心铸造工艺 219 6.4.1 铸型转速的选择 219 6.4.2 离心铸型 220 6.4.3 离心浇注 222 6.5 离心铸造工艺实例 225 6.5.1 铸铁汽缸套的离心铸造工艺 225 6.5.2 铸铁管的金属型离心铸造工艺 226 6.5.3 双金属复合轧辊的离心铸造工艺 228 拓展阅读材料 229 习题 229 参考文献 230 第7章 其他特种铸造231 7.1 石膏型精密铸造 231 7.1.1 概述 231 7.1.2 石膏型铸造工艺 232 7.1.3 石膏型铸件工艺设计 239 7.2 陶瓷型铸造 240 7.2.1 概述 240 7.2.2 陶瓷型铸造工艺 242 7.3 挤压铸造成形 246 7.3.1 概述 246 7.3.2 挤压铸造合金的组织与性能 249 7.3.3 挤压铸造工艺 250 7.3.4 铸型设计 252 7.3.5 挤压铸造技术新发展 252 7.4 半固态铸造成形 253 7.4.1 概述 253 7.4.2 半固态铸造金属浆料的制备 255 7.4.3 半固态金属组织形成机理 257 7.4.4 半固态合金的力学行为 258 7.4.5 半固态金属流变铸造技术 259 7.4.6 半固态金属触变铸造技术 263 7.5 连续铸造 265 7.5.1 概述 265 7.5.2 连续铸造钢坯 266 7.5.3 有色合金坯的连续铸造 269 7.5.4 铸铁的连续铸造 272 7.6 喷射成形 274 7.6.1 概述 274 7.6.2 喷射成形工艺 276 7.6.3 喷射成形装置 278 7.6.4 喷射成形孔隙产生与致密化 279 7.6.5 合金材料的喷射成形 280 7.7 快速铸造 282 7.7.1 快速成形的主要工艺 282 7.7.2 快速铸造简介 283 拓展阅读材料 289 习题 290 第8章 计算机技术在铸造技术中的应用291 8.1 铸造过程计算机数值模拟（CAE） 291 8.1.1 概述 291 8.1.2 铸造过程计算机数值模拟（CAE）的流程 292 8.2 铸造工艺计算机辅助设计（CAD） 298 8.2.1 概述 298 8.2.2 冒口CAD 系统 300 8.2.3 浇注系统CAD 系统 301 拓展阅读材料 302 习题 302