铸件成型技术入门与精通

铸件成型技术入门与精通
出版时间： 2012年版
内容简介
　　本书是机械工业出版社按专业策划组织的《从校园到职场——成就工程师之路》的大型系列丛书之一。本着“学校送一程、企业接一程”的理念，内容上要在学校理论学习的基础上加深实用专业技术，本套书尽量压缩理论知识和推导计算，突出企业生产流程、应用技术基础和应用实例，要便于自学或短期培训。本书分为三篇：第一篇，铸造工艺过程；，第二篇，砂型铸件成型工艺及工装；第三篇，铸造工艺中的计算机应用。本书重点介绍了砂型铸造的各种方法，包括各类粘土砂、水玻璃砂、树脂砂的机器造型（芯）和手工造型（芯）方法。本书的学习，可了解和掌握常用的铸造方法，并根据具体铸件和生产条件正确选用适宜的铸造方法；了解铸件成型原理及缺陷防止措施，掌握铸件成形工艺及工装设计的基本知识和技能；了解铸造工艺中计算机应用的知识。本书有配套光盘，便于学生自学。本书内容丰富、实用，取材经典、新颖，充分体现了我国铸造的现状，并反映了国际先进铸造技术的发展趋势。本书可作为有志于从事铸造专业工作的普通高等学校和大专院校毕业生继续教育的教材，也可作为铸造工程师、技术人员的培训用书。
目录
前言
第一篇 铸造工艺过程
第1章 造型
1.1 概述
1.2 砂型铸造按铸型种类划分
1.3 手工造型
1.3.1 手工造型方法
1.3.2 手工造型的通用工艺规程
1.4 普通机器造型
1.4.1 机器造型的紧实方式
1.4.2 机器造型的起模机构
1.5 水平分型高压造型
1.5.1 水平分型高压造型的工艺过程和特点
1.5.2 水平分型高压造型的工艺问题
1.5.3 自动化有箱高压造型生产线简介
1.6 垂直分型无箱高压造型
1.6.1 工艺过程及特点
1.6.2 垂直分型无箱射压造型的工艺问题
1.6.3 垂直分型无箱射压造型线
1.7 其他造型方法
1.7.1 气体正压造型
1.7.2 真空密封造型
1.7.3 实型铸造
1.7.4 冷冻造型
1.7.5 切削造型
1.8非粘土砂造型方法
1.8.1 树脂自硬砂造型
1.8.2 水玻璃砂造型
第2章 制芯
2.1 概述
2.1.1 型芯的分类
2.1.2 型芯的基本结构
2.2 手工制芯
2.2.1 常用手工制芯方法
2.2.2 型芯烘干的支承
2.2.3 型芯检验和预装配
2.2.4 对开式芯盒手工制芯操作举例
2.3 机器制芯
2.3.1 普通机器制芯
2.3.2 螺旋挤压制芯
2.3.3 普通射砂制芯
2.3.4 热芯盒制芯
2.3.5 壳芯盒制芯
2.3.6 冷芯盒制芯
2.3.7 温芯盒制芯
第3章 铸型（芯）的烘干、合型与浇注
3.1 砂型与型芯的烘干
3.2 合型
3.2.1 合型前的工作
3.2.2 下芯
3.2.3 验型
3.2.4 砂箱的定位
3.2.5 砂箱的紧固
3.2.6 合型操作
3.2.7 放压铁
3.3 铸型浇注
第4章 铸件的落砂与清理
4.1 工艺流程
4.2 铸件的落砂
4.2.1 铸件的冷却
4.2.2 机械落砂
4.2.3 水力清砂
4.2.4 电—液清砂
4.2.5 化学清砂
4.3 铸件的清理
4.3.1 去除铸件浇冒口、飞翅
4.3.2 型芯的清除
4.3.3 铸件表面清理
4.4 铸件的热处理
4.4.1 铸铁件的热处理
4.4.2 铸钢件的热处理
4.4.3 非铁合金铸件的热处理
4.5 铸件的涂漆
第5章 铸件质量检验与缺陷修补
5.1 铸件质量的概念
5.2 铸件缺陷及质量的检验
5.2.1 铸件缺陷
5.2.2 铸件质量检验
5.3 铸件缺陷的修补和矫正
5.3.1 铸件挽救的意义
5.3.2 铸件挽救的方法
5.3.3 铸件的矫正
参考文献
第二篇 砂型铸件成型工艺及工装
第6章 铸件成型理论基础
6.1 液态金属充型的流体力学特性
6.2 液态金属的充型能力
6.3 铸件一次结晶的控制
6.3.1 宏观等轴晶组织的获得和细化
6.3.2 单向凝固技术与柱状晶组织的获得
6.4 铸件的凝固方式与铸件质量的关系
6.4.1 几种凝固方式
6.4.2 影响凝固方式的因素
6.4.3 凝固方式对铸件质量的影响
6.4.4 灰铸铁和球墨铸铁的凝固方式
6.5 铸件的收缩与收缩缺陷
6.5.1 铸钢、铸铁的收缩
6.5.2 铸件凝固以后的线收缩
6.5.3 缩孔和缩松
6.5.4 铸件的热裂和冷裂
6.5.5 铸造应力
6.6 铸件中的气体和非金属夹杂物
6.6.1 铸件中的气体
6.6.2 铸件中的非金属夹杂物
第7章 铸件成型设计概述
7.1 概念
7.2 设计依据
7.3 设计内容和程序
7.4 审查零件结构的铸造工艺性
7.4.1 从避免缺陷方面审查铸件结构
7.4.2 从简化工艺方面改进零件结构
第8章 铸造工艺方案的确定
8.1 造型、制芯方法的选择
8.1.1 选用原则
8.1.2 造型方法种类及特点
8.1.3 制芯方法的选择
8.2 浇注位置的确定
8.2.1 浇注位置的定义
8.2.2 确定浇注位置的基本原则
8.3 分型面的选择
8.3.1 分型面的定义
8.3.2 选择分型面的基本原则
8.4 砂箱（型）中铸件数量及布置
第9章 工艺设计参数
9.1 铸件尺寸公差
9.2 铸件质量公差
9.3 机械加工余量
9.4 铸造收缩率（铸件收缩率、模样放大率、缩尺）
9.5 起模斜度
9.6 最小铸出孔及槽
9.7 工艺补正量
9.8工艺筋
9.9反变形量
9.1 0非加工壁厚的负余量
9.1 1分型负数
9.1 2型芯负数（型芯减量）
第10章 型芯设计
10.1 型芯的分类
10.2 型芯设置的基本原则
10.3 芯头设计
10.3.1 芯头结构
10.3.2 型芯的固定和定位
10.3.3 芯头的尺寸和间隙
10.3.4 芯头承压面积的核算
10.4 芯撑和芯骨
10.4.1 芯撑
10.4.2 芯骨
10.5 型芯的排气、拼合及预装配
10.5.1 型芯的排气
10.5.2 型芯的拼合及预装配
第11章 浇注系统的设计
11.1 浇注系统的基本类型
11.1.1 按浇注系统各单元断面的比例分类
11.1.2 按内浇道在铸件上的位置分类
11.2 浇注系统的基本组元
11.2.1 浇口杯
11.2.2 直浇道
11.2.3 直浇道窝
11.2.4 横浇道及末端延长段
11.2.5 内浇道
11.3 浇注系统结构尺寸的计算
11.4 铸铁件浇注系统
11.4.1 快浇和慢浇
11.4.2 浇注时间
11.4.3 型内金属液面上升速度
11.4.4 流量系数μ的确定
11.4.5 浇注系统的设计步骤
11.4.6 灰铸铁件的浇注系统
11.4.7 球墨铸铁件的浇注系统
11.4.8可锻铸铁件的浇注系统
11.4.9用转包浇注的小铸钢件浇注系统
11.5 铸钢件的浇注系统
11.5.1 底注包的容量及塞座砖孔径的选择
11.5.2 其他组元断面积
11.5.3 补浇冒口的专用浇道
11.6 非铁合金铸件的浇注系统
11.6.1 轻合金铸件的浇注系统
11.6.2 铜合金铸件的浇注系统
11.7 其他形式的浇注系统
11.7.1 压边浇口
11.7.2 雨淋浇道
11.7.3 带离心式集渣包的浇注系统
11.7.4 阶梯式浇注系统
11.7.5 垂直分型浇注系统
11.8金属液的过滤技术
11.8.1 对过滤元器件的质量要求
11.8.2 过滤技术的最新进展
第12章 冒口、冷铁设计
12.1 概述
12.2 冒口的种类
12.3 通用冒口的补缩原理
12.3.1 通用冒口应满足的基本条件
12.3.2 选择冒口位置的原则
12.3.3 冒口的有效补缩距离
12.4 铸钢件的冒口设计
12.4.1 模数法
12.4.2 模数周界商法（模数法的最新发展）
12.4.3 补缩液量法
12.4.4 比例法
12.4.5 铸件工艺出品率的校核
12.5 铸铁件实用冒口的设计
12.5.1 铸铁的体积变化
12.5.2 铸铁件实用冒口的设计
12.6 非铁合金铸件的冒口
12.7 特种冒口
12.7.1 大气压力冒口
12.7.2 保温、发热冒口
12.7.3 易割冒口
12.8冷铁
12.8.1 外冷铁
12.8.2 内冷铁
第13章 模样、模板设计
13.1 模样设计
13.1.1 材质
13.1.2 金属模样的结构
13.1.3 模样（芯盒）的尺寸标注
13.2 模板设计
13.2.1 模板种类
13.2.2 模底板结构
13.2.3 模板的定位
13.2.4 注意事项
第14章 芯盒
14.1 类型和材质
14.2 结构设计
14.2.1 芯盒的本体结构
14.2.2 外围结构（定位、夹紧结构）
14.2.3 芯盒的辅件
14.2.4 两半芯盒的重合性尺寸偏差
14.3 热芯盒和壳芯盒、冷芯盒
14.3.1 芯盒材质
14.3.2 分盒面的选择
14.3.3 热芯盒的壁厚
14.3.4 射砂口的设计
14.3.5 壳芯盒
14.3.6 排气方式
14.3.7 冷芯盒
第15章 砂箱及其他
15.1 砂箱设计的基本原则
15.2 砂箱类型
15.3 砂箱结构
15.4 其他工艺装备
第16章 铸造工艺设计实例
16.1 工艺设计实例
16.1.1 4146柴油机飞轮壳（机后盖）
16.1.2 80t启闭机大齿轮
16.1.3 球墨铸铁汽车后桥壳
16.2 铸造工艺符号及其表示方法
16.3 工艺卡
参考文献
第三篇 铸造工艺中的计算机应用
第17章 铸造CAD/CAE概论
17.1 什么是铸造CAD/CAE
17.2 CAD/CAE发展简史
17.2.1 CAD技术发展概况
17.2.2 CAE技术发展概况
第18章 铸造工艺及模具的计算机辅助设计（CAD）
18.1 零件的铸造工艺设计依据
18.1.1 机车的涡轮发电机端盖零件图
18.1.2 技术要求
18.1.3 零件生产纲领
18.2 零件的三维造型
18.3 对零件的浇注位置、分型面的分析和选择
18.3.1 浇注位置选择
18.3.2 分型面的选择
18.4 铸件在模板和砂箱中的布局
18.5 铸造工艺参数的选择及铸件图生成
18.6 型芯设计
18.7 冒口设计
18.7.1 涡轮机盖冒口设计
18.7.2 某阀体铸件冒口设计
18.7.3 用模拟方法直接寻找热节从而简化铸造工艺的实例
18.8浇注系统设计
18.8.1 选择浇注系统形式和引入位置
18.8.2 确定直浇道高度
18.8.3 浇注系统阻流断面积计算及浇注系统设计
18.8.4 浇注系统三维造型
18.9生成铸造工艺图
18.1 0模样设计
18.1 0.1 材质的选择
18.1 0.2 模样结构设计
18.1 1模板设计
18.1 2砂箱设计
18.1 3芯盒设计
18.1 4铸造造型装配过程动态模拟
第19章 数值模拟技术对铸造工艺的分析和优化（CAE）
19.1 铸造过程数值模拟概论
19.1.1 铸造过程数值模拟的由来、内容和意义
19.1.2 铸造过程数值模拟原理
19.1.3 国内外数值模拟软件概况
19.2 ProCAST模拟软件简介
19.2.1 概述
19.2.2 ProCASTTM功能简介
19.3 ProCAST模拟流程
19.4 ProCAST模块简介
19.4.1 ProCAST主模块简介
19.4.2 关于ProCAST使用的其他特殊问题的说明
19.5 涡轮机盖铸造工艺的ProCAST模拟过程
19.5.1 网格划分
19.5.2 参数设置（前处理PreCAST）
19.5.3 计算运行（DataCAST与ProCAST）
19.5.4 后处理（ViewCAST）
19.6 涡轮机盖铸件的数值模拟优化过程
19.6.1 方案一：寻找可能的热节位置
19.6.2 方案二：顶冒口方案
19.6.3 方案三：考虑石墨化膨胀
19.6.4 方案四：无冒口方案
参考文献