《特种铸造工艺》

绪论1

一、特种铸造方法及其特点1

二、特种铸造方法的发展9

三、本课程的任务和要求12

参考文献12

第一篇熔模铸造13

第一章熔模14

第一节对模料性能的要求14

一、模料的熔点和热稳定性14

二、模料的流动性和成型性14

三、模料的收缩率和膨胀特性15

四、模料的强度和表面硬度15

五、模料的涂挂性15

六、模料的焊接性15

七、模料的灰分15

第二节 模料的分类15

第三节模料的原材料及其性能16

一、模料原材料的分类16

二、模料原材料的化学结构与性能的关系19

三、模料中主要原材料的性能特点26

第四节典型模料的组成和性能28

一、蜡基模料28

二、松香基模料的组成和性能30

三、其它模料的组成和性能31

第五节模料的制备和回收33

一、模料的制备33

二、石蜡-硬脂酸模料的回收处理34

第六节制模工艺35

一、压注成型36

二、挤压成型37

第二章粘结剂39

第一节对粘结剂性能的要求和粘结剂的分类39

一、对粘结剂性能的要求39

二、粘结剂的分类39

第二节硅溶胶40

一、硅酸的缩聚和硅溶胶的结构41

二、硅溶胶的基本特性43

三、硅溶胶的胶凝44

第三节水玻璃粘结剂48

一、水玻璃的制造原理及其化学组成48

二、水玻璃的胶凝原理50

三、水玻璃的工艺性能53

四、水玻璃模数和比重的调整55

第四节硅酸乙酯粘结剂58

一、硅酸乙酯及其性能58

二、硅酸乙酯的水解过程原理59

三、水解过程中各组元作用及其数量计算65

四、硅酸乙酯的水解工艺67

第三章制壳用耐火材料69

第一节耐火材料的应用与对它的性能要求69

一、耐火材料的耐火度及最低共熔点69

二、耐火材料的热膨胀性70

三、耐火材料的化学稳定性71

第二节硅的氧化物72

一、二氧化硅的变体及其转化73

二、石英的性能及其应用77

第三节电熔刚玉78

一、氧化铝及其变体78

二、电熔刚玉的性质及应用79

第四节铝硅酸盐耐火材料79

一、Si02-Al2O3二元系状态图79

二、莫来石和莫来石化反应81

第五节锆砂84

一、二氧化锆85

二、硅酸锆85

第四章型壳和型芯的制造工艺87

第一节耐火涂料的配制87

一、耐火涂料的工艺性能及其控制87

二、常用耐火涂料的组成和配方91

第二节型壳的制备92

一、涂挂和撒砂92

二、型壳的干燥和硬化93

第三节脱模和焙烧108

一、脱模108

二、型壳的焙烧112

第四节陶瓷型芯的制备115

一、陶瓷型芯制造工艺原理115

二、石英玻璃型芯热压注法的工艺121

第五章型壳的质量125

第一节型壳的内表面质量125

一、熔模表面和轮廓的复制精度125

二、制壳工艺因素对型壳表面质量的影响127

第二节型壳的线量变化128

一、水玻璃粘结剂型壳的线量变化128

二、硅酸乙酯粘结剂型壳的线量变化130

三、硅溶胶粘结剂型壳的线量变化130

第三节型壳的强度性能131

一、浸涂材料及工艺因素对型壳常温强度的影响131

二、型壳的高温强度134

三、型壳的残留强度137

第四节型壳的高温透气性138

一、型壳高温透气性的实际意义138

二、影响型壳透气性的主要因素139

参考文献141

第二篇金属型铸造142

第一章金属型铸造工艺144

第一节铸件形成过程的特点144

一、铸件冷却凝固过程中热交换的特点144

二、金属型铸件收缩的特点150

三、型腔内气体对充填过程的影响151

第二节金属型铸造的热规范153

一、金属型中铸件的凝固特性153

二、金属型的工作温度155

三、合金的浇注温度157

四、浇注过程中金属型的热平衡158

第三节金属型涂料163

一、金属型涂料的作用及对它的要求163

二、涂料的组成165

三、涂料的配制及喷涂170

四、覆砂金属型172

第四节金属型的浇注173

一、金属型的准备及浇注工序173

二、金属型的浇注174

三、铸件在金属型中的保持时间176

第二章金属型铸造工艺设计178

第一节铸件工艺设计178

一、零件结构的铸造工艺性分析178

二、铸件的工艺参数180

第二节铸型工艺设计183

一、铸件在金属型中的浇注位置183

二、铸件分型面的选择184

三、浇注系统设计186

四、冒口的设汁199

第三章金属型设计205

第一节金属型的结构形式205

一、金属型的分类和组成205

二、金属型主要的结构形式207

第二节金属型的结构设计212

一、金属型结构设计的一般要求212

二、型体和底板的设计214

三、型芯的使用和设计222

四、金属型的排气装置238

五、金属型的加热和冷却装置242

六、金属型的操作机构247

第三节金属型的尺寸261

一、金属型型腔尺寸261

二、金属型零件的尺寸公差和配合263

三、金属型零件的表面光洁度267

四、金属型的安装要求267

第四节金属型的寿命和材料选择268

一、金属型损坏的类型及其原因268

二、延长金属型寿命的措施274

三、金属型材料的选择275

参考文献283

第三篇压力铸造284

第一章压力铸造过程原理288

第一节 压铸压力288

第二节 压射速度和充填速度290

第三节金属充填铸型的形态292

一、金属充填理论292

二、理想充填形态在三级压射中的获得297

三、金属液在型腔中的几种充填形态299

第四节 金属在铸型型腔中的运动301

第二章压铸工艺305

第一节压铸工艺因素305

一、比压的选择305

二、充填速度的选择306

三、合金浇注温度307

四、压铸型温度308

五、压铸用涂料310

六、充填时间与持压时间312

七、压铸工艺参数的监测314

第二节特殊压铸工艺319

一、真空压铸320

二、充氧压铸321

三、精速密压铸323

四、半固态压铸325

五、黑色金属压铸326

第三章压铸件结构特点和压铸型设计329

第一节压铸件结构特点329

一、壁厚329

二、夹角330

三、铸造斜度330

四、孔径尺寸压铸成型332

五、压铸件尺寸精度333

六、压铸螺纹333

七、镶嵌件334

第二节压铸型设计和压铸机的关系335

一、铸件在分型面上的垂直投影面积与压铸机的比压及合型力之关系336

二、铸件重量336

三、压铸机开型距离与压铸型厚度的关系337

四、铸件的项出338

第三节 压铸型的结构338

第四节 分型面的选择341

第五节浇注系统设计344

一、浇注系统的组成344

二、浇注系统的种类及特点354

三、浇注系统的理论计算359

第六节溢流槽和排气槽设计362

一、溢流槽设计362

二、排气槽设计364

第七节压铸型成型部分尺寸计算366

一、影响压铸件尺寸精度的因素366

二、压铸型成型部分的尺寸计算369

第八节压铸型型体和型芯设计371

一、压铸型外形尺寸设计371

二、动、静型型块(镶块)结构设计374

三、型芯结构设计376

第九节抽芯机构设计377

一、斜销抽芯机构378

二、斜滑块抽芯机构385

三、齿轮齿条抽芯机构387

四、液压抽芯机构389

第十节顶出机构的设计391

一、推杆顶出机构391

二、卸料板(推板)顶出机构396

三、斜滑块顶出机构396

第十一节压铸型材料的选择397

一、成型部分零件材料的选择原则397

二、座板、顶杆等其它零件材料的选择原则399

三、黑色金属压铸时采用的铸型材料400

第十二节压铸型的技术要求401

一、压铸型零件的公差与配合401

二、压铸型零件不同工作面的光洁度401

三、对压铸型总装的要求402

四、对铸型零件的要求403

参考文献403

第四篇其它特种铸造方法404

第一章低压铸造404

第一节低压铸造工艺设计406

一、铸件在铸型中的位置406

二、浇注系统408

三、铸型的排气409

第二节低压铸造工艺410

一、充液压力和充液速度411

二、充型压力和充型速度412

三、增压和增压速度413

四、保压时间414

五、铸型温度和浇注温度419

六、铸型涂料419

第三节特殊低压铸造工艺420

一、反压铸造420

二、电磁低压铸造423

第二章离心铸造424

第一节在离心力场中铸件的成型和凝固特点425

一、作用于液体金属的离心力和压力425

二、离心力场中液体金属自由表面的形状428

三、离心铸造过程中金属凝固的特点431

第二节离心铸造工艺432

一、铸型转速的确定432

二、铸型434

三、液体金属的浇注和定量438

四、双金属离心铸造439

第三章石膏型熔模铸造442

第一节 石膏及其特性442

第二节石膏型熔模铸造的工艺444

一、熔模的制造和组装特点445

二、石膏型的制造445

三、合金的熔炼和浇注450

第四章陶瓷型铸造451

第一节陶瓷型材料451

一、耐火材料451

二、粘结剂452

三、催化剂452

四、透气剂452

五、脱模剂453

第二节陶瓷型的制造工艺及合箱浇注453

一、模型454

二、陶瓷浆料的配制与灌浆454

三、起模457

四、喷烧457

五、焙烧459

六、浇注与清理459

参考文献460