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绪论1

一、铸造生产的概念、特点及其重要性1

二、我国铸造技术的发展1

三、本课程的内容及要求4

第一篇金属—铸型的界面作用5

第一章 砂型结构及其工作条件5

第一节 铸件质量的概念5

第二节 砂型的结构6

一、型砂的基本结构6

二、原砂的主要作用6

三、粘结剂的流变性对型(芯)砂的影响9

第三节 铸型的工作条件11

一、工作条件恶劣11

二、接触区的特性12

复习、思考题13

第二章 金属与铸型的物理作用14

第一节 传热与传质现象14

一、传热与铸型的热物理性能14

二、砂型的受热过程及铸型的温度场15

三、传质现象和砂型表层的水分迁移17

四、砂型受热时的膨胀21

第二节 膨胀缺陷——夹砂结疤、鼠尾、沟槽和毛刺23

一、夹砂结疤、鼠尾和沟槽23

二、毛刺29

第三节 液体金属对砂型表面的冲刷作用及砂眼形成机理30

一、液体金属对砂型表面的冲刷作用30

二、砂眼形成机理31

第四节 型壁移动31

第五节 气体和侵入性气孔33

一、铸型中的气体33

二、侵入性气孔35

复习、思考题37

第三章 金属与铸型的化学和物理化学作用39

第一节 金属及铸型界面产生的气体化学反应及反应性气孔形成机理39

一、金属—铸型界面产生气体的化学反应39

二、反应性气孔形成机理40

第二节 金属及铸型界面产生的气体引起铸件表层组织异常和(或)某些组分超标47

一、球墨铸铁件表层出现片状石墨47

二、铸钢件表面增碳、增硫、增磷48

第三节 粘砂现象49

一、粘砂的类型49

二、机械粘砂(渗透粘砂)50

三、化学粘砂(烧结粘砂)55

第四节 铸渗现象59

一、铸件表面合金化层的获取方法60

二、铸件表面合金化工艺简介60

三、表面合金化层的形成机理63

复习、思考题65

第二篇砂型和砂芯的制造66

第一章 湿型66

第一节 湿型铸造特点66

一、粘土砂型类别66

二、湿型铸造特点66

第二节 湿型砂性能要求、检测原理及检测方法67

一、水分、最适宜干湿程度和紧实率68

二、透气性69

三、湿态强度70

四、流动性71

五、起模性、变形量、韧性和破碎指数72

六、抗夹砂结疤类缺陷的能力75

七、发气量和有效煤粉含量76

第三节 湿型砂用原材料及其质量要求77

一、石英质原砂78

二、非石英质原砂86

三、粘土91

四、附加物109

第四节 湿型砂制备及质量控制111

一、湿型砂的性能和配方特点111

二、旧砂的特性及其处理120

三、新材料的准备121

四、湿型砂的混制工艺122

五、型砂的质量检验和控制123

复习、思考题127

第二章 无机化学粘结剂砂型(芯)129

第一节 钠水玻璃及钠水玻璃砂的硬化机理130

一、钠水玻璃及其质量要求130

二、钠水玻璃砂的硬化机理132

一、芯(型)砂及芯盒(模样)136

第二节 CO2—钠水玻璃砂及砂型(芯)的制造工艺136

二、制芯(型)及吹CO2硬化137

第三节 自硬钠水玻璃砂140

一、粉状硬化剂的自硬砂140

二、液态有机酯硬化剂自硬砂142

第四节 钠水玻璃砂存在的问题及其解决途径143

—、出砂性差143

二、铸铁件粘砂145

三、型、芯表面粉化(白霜)145

四、砂芯抗吸湿性差145

五、其他146

第五节 钠水玻璃—石灰石砂147

第六节 水泥及水泥砂芯(型)148

一、硅酸盐水泥砂149

二、矾土水泥自硬砂149

三、双快水泥自硬砂150

第七节 磷酸盐粘结剂砂芯151

第八节 水溶性无机盐芯——水溶芯153

一、用水溶性盐颗粒代替砂粒153

二、用盐的水溶液作粘结剂153

复习、思考题154

第三章 有机化学粘结剂砂芯(型)156

第一节 概述156

一、砂芯的分级156

二、砂芯粘结剂的分类158

三、砂芯粘结剂的选用158

第二节 油砂和合脂砂160

一、油砂160

二、合脂粘结剂及合脂砂162

三、渣油砂及其他憎水有机粘结剂砂164

一、壳芯(型)的制造165

第三节 壳芯(型)165

二、壳法覆膜砂用原材料及覆膜砂混制工艺166

三、壳型、壳芯制造和使用中的问题及原因分析169

第四节 温(热)芯盒法砂芯171

一、热芯盒法用粘结剂及催化剂171

二、热芯盒法砂的工艺性能及树脂砂的配制174

三、热芯盒法存在的部分问题174

四、温芯盒法175

第五节 自硬冷芯盒法造芯176

一、酸催化树脂自硬砂176

二、自硬尿烷树脂砂183

三、酚醛—酯自硬砂184

第六节 气硬冷芯盒法造芯185

一、三乙胺法185

二、S02法188

三、乙缩醛硬化法(红硬法)190

四、无毒、低毒气体促硬造芯法191

复习、思考题193

第四章 铸造用涂料及分型剂、胶补料194

第一节 铸造用涂料194

一、涂料的作用194

二、优质涂料应具有的性能和涂料的流变特性195

三、涂料的基本组成200

四、涂料的配制204

五、涂料的涂敷方法206

第二节 修补材料及胶合剂208

一、修补材料208

二、胶合剂209

第三节 分型(脱模)剂210

一、粘土砂及冷硬化学粘结剂砂用分型剂210

二、热芯盒(含温芯盒)法、壳法用分型剂211

复习、思考题212

第三篇铸造工艺及工装设计213

第一章 铸造工艺设计概论213

第一节 铸造工艺设计的概念、设计依据、内容及程序213

一、概念213

二、设计依据213

三、设计内容和程序214

第二节 铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系214

复习、思考题215

第二章 铸造工艺方案的确定216

第一节 零件结构的铸造工艺性216

一、从避免缺陷方面审查铸件结构216

二、从简化铸造工艺方面改进零件结构219

第二节 造型、造芯方法的选择223

第三节 浇注位置的确定224

第四节 分型面的选择227

复习、思考题230

第一节 砂芯设计231

一、确定砂芯形状(分块)及分盒面选择的基本规则231

第三章 砂芯设计及铸造工艺设计参数231

二、芯头设计232

第二节 铸造工艺设计参数237

—、铸件尺寸公差237

二、铸件重量公差238

三、机械加工余量239

四、铸造收缩率242

五、起模斜度244

六、最小铸出孔及槽244

七、工艺补正量244

八、分型负数245

九、反变形量246

十二、分芯负数247

十、砂芯负数(砂芯减量)247

十一、非加工壁厚的负余量247

复习、思考题248

第四章 浇注系统设计249

第一节 液态金属在浇注系统基本组元中的流动250

一、在砂型中流动的水力学特点250

二、浇口杯中的流动251

三、直浇道中的流动252

四、直浇道窝255

五、横浇道中金属的流动256

六、在内浇道中的流动260

第二节 浇注系统的基本类型及选择262

一、浇注系统的充满理论262

二、封闭、开放式浇注系统264

三、按内浇道在铸件上的位置分类265

一、奥赞公式268

第三节 计算阻流截面的水力学公式268

二、浇注时间271

三、金属液在型内的上升速度272

四、流量系数μ的确定273

第四节 铸铁件浇注系统设计与计算275

一、设计步骤275

二、阶梯式浇注系统的计算276

三、垂直分型浇注系统的计算278

第五节 其他合金铸件浇注系统的特点281

一、铸钢件浇注系统281

二、轻合金铸件的浇注系统284

三、铜合金浇注系统的特点286

第六节 金属过滤技术286

一、陶瓷网格过滤板287

二、泡沫陶瓷过滤板287

三、耐火纤维编织过滤网288

复习、思考题289

第五章 冒口、冷铁和铸肋290

第一节 冒口的种类及补缩原理290

一、冒口的种类290

二、通用冒口补缩原理290

第二节 铸钢件冒口的设计与计算298

一、模数法298

二、三次方程法303

三、补缩液量法303

四、比例法304

五、铸件工艺出品率的校核305

第三节 铸铁件实用冒口的设计306

一、铸铁的体收缩306

二、实用冒口设计法307

三、铸铁件的均衡凝固技术315

一、大气压力冒口318

第四节 提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口318

二、保温、发热冒口319

三、易割冒口321

第五节 冷铁322

一、外冷铁323

二、内冷铁326

第六节 铸肋330

一、割肋330

二、拉肋332

复习、思考题333

第六章 铸造工艺装备设计335

第一节 模样及模板335

一、模样335

二、模板340

二、类型的选择344

三、砂箱结构344

一、设计和选用砂箱的基本原则344

第二节 砂箱344

第三节 芯盒350

一、芯盒的类型和材质350

二、芯盒结构设计350

三、一般金属芯盒的精度351

四、热芯盒和壳芯盒的特点353

第四节 其他工艺装备355

一、高压造型用直浇道模和浇口杯模355

二、压砂板和成型压头356

三、砂芯检验用具356

四、烘干器(板)356

五、工装图样的通用技术条件357

复习、思考题358

参考文献359