鑄造手冊 第5卷 鑄造工藝（第4版）

第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
本書主要符號表
第1章緒論1
1.1鑄造工藝（技術(shù)）的發(fā)展歷史1
1.1.1鑄造工藝（技術(shù)）的古代發(fā)展史1
1.1.2鑄造工藝（技術(shù)）的現(xiàn)代發(fā)展史2
1.2鑄造工藝（技術(shù)）發(fā)展展望7
1.2.1鑄造工藝技術(shù)向節(jié)能節(jié)材方向發(fā)展8
1.2.2鑄造工藝技術(shù)向少無污染方向發(fā)展8
1.2.3鑄造工藝技術(shù)向提高鑄件尺寸精度
方向發(fā)展8
1.2.4鑄造工藝技術(shù)向生產(chǎn)少無缺陷鑄件
方向發(fā)展8
1.2.5滿足新的鑄造合金發(fā)展的鑄造新
工藝開發(fā)8
1.2.6提高增材制造技術(shù)的應(yīng)用水平9
1.2.7加強(qiáng)鑄造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)9
參考文獻(xiàn)9
第2章鑄造工藝設(shè)計基礎(chǔ)10
2.1金屬液充型過程的流體力學(xué)10
2.1.1金屬液的流體力學(xué)特性10
2.1.2充型過程的流體力學(xué)計算10
2.1.3澆注系統(tǒng)大孔出流理論13
2.1.4金屬液表面湍流表征與控制14
2.2金屬液的充型能力17
2.2.1金屬液充型能力的基本概念17
2.2.2影響充型能力的因素18
2.2.3提高充型能力的措施22
2.3金屬液與鑄型的相互作用22
2.3.1熱作用22
2.3.2物理、化學(xué)作用23
2.3.3機(jī)械作用23
2.4鑄件一次結(jié)晶的控制23
2.4.1固溶體型合金的結(jié)晶控制24
2.4.2共晶型合金的結(jié)晶控制25
2.5鑄件的凝固25
2.5.1鑄件的凝固方式25
2.5.2幾種典型合金的凝固方式27
2.5.3合金的凝固方式與鑄件質(zhì)量的
關(guān)系29
2.5.4鑄件的凝固時間和凝固速度30
2.6鑄件的收縮31
2.6.1鑄鋼的收縮31
2.6.2鑄鐵的收縮32
2.6.3鑄件的實際收縮33
2.6.4縮孔和縮松34
2.6.5鑄件的熱裂38
2.6.6鑄件的鑄造應(yīng)力、冷裂及變形39
2.7鑄件中的氣體和非金屬夾雜物42
2.7.1鑄件中的氣體42
2.7.2鑄件中的非金屬夾雜物45
參考文獻(xiàn)48
第3章鑄造工藝設(shè)計49
3.1鑄件結(jié)構(gòu)工藝和鑄件的先期
質(zhì)量策劃49
3.1.1零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性49
3.1.2鑄件開發(fā)的先期質(zhì)量策劃75
3.2砂型鑄造方法的分類與選擇75
3.2.1濕型砂造型75
3.2.2化學(xué)黏結(jié)劑砂造型81
3.2.3消失模鑄造89
3.2.4負(fù)壓鑄造96
3.2.5制芯方法的分類和選擇100
3.2.6無模砂型（芯）制作工藝111
3.3鑄造工藝方案的確定120
3.3.1澆注位置的確定120
3.3.2分型面的確定122
3.3.3砂箱中鑄件數(shù)量及排列的確定125
3.4工藝參數(shù)127
3.4.1鑄件尺寸公差127
3.4.2鑄件重量公差129
3.4.3機(jī)械加工余量130
3.4.4鑄件線收縮率與模樣放大率133
3.4.5起模斜度135
3.4.6非加工壁厚的負(fù)余量138
3.4.7最小鑄出孔和槽138
3.4.8工藝?yán)?39
3.4.9反變形量141
3.4.10工藝補(bǔ)正量143
3.4.11分型負(fù)數(shù)145
3.4.12澆注溫度和出爐溫度145
3.4.13落砂和松箱149
3.5砂芯設(shè)計150
3.5.1砂芯的分類150
3.5.2砂芯設(shè)置的基本原則150
3.5.3砂芯的固定和定位152
3.5.4芯頭的尺寸和間隙159
3.5.5砂芯負(fù)數(shù)164
3.5.6芯撐和芯骨165
3.5.7砂芯的排氣、拼合及預(yù)裝配193
·ⅩⅨ·3.6澆注系統(tǒng)設(shè)計195
3.6.1澆注系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)195
3.6.2澆注系統(tǒng)引入位置的確定202
3.6.3澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計203
3.6.4灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定208
3.6.5可鍛鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定217
3.6.6球墨鑄鐵件澆注系統(tǒng)尺寸的確定220
3.6.7鑄鋼件澆注系統(tǒng)尺寸的確定224
3.6.8非鐵合金鑄件澆注系統(tǒng)尺寸的
確定246
3.6.9特殊形式澆注系統(tǒng)尺寸的確定270
3.6.10澆注系統(tǒng)各單元結(jié)構(gòu)和尺寸303
3.7冒口設(shè)計311
3.7.1冒口的分類和設(shè)計原則311
3.7.2鑄鋼件冒口設(shè)計312
3.7.3鑄鐵件冒口設(shè)計365
3.7.4非鐵合金鑄件冒口設(shè)計387
3.8冷鐵設(shè)計397
3.8.1冷鐵的作用和常用材料397
3.8.2外冷鐵設(shè)計398
3.8.3內(nèi)冷鐵設(shè)計415
3.9出氣孔設(shè)計425
3.9.1出氣孔的作用和設(shè)置原則425
3.9.2出氣孔的分類、結(jié)構(gòu)及尺寸425
3.10砂型和砂芯的烘干428
3.10.1油類黏結(jié)劑砂芯的烘干428
3.10.2黏土砂型和砂芯的烘干429
3.10.3水玻璃砂型和砂芯的烘干429
3.10.4地坑砂型的烘干429
3.10.5砂芯的微波加熱烘干430
3.11鑄型裝配431
3.11.1下芯431
3.11.2合型和定位434
3.11.3合型力和緊固436
3.12鑄造工藝圖和工藝卡片437
3.12.1鑄造工藝符號及其表示方法437
3.12.2工藝卡片447
3.13鑄造工藝設(shè)計實例456
3.13.1典型灰鑄鐵件鑄造工藝
設(shè)計實例456
3.13.2典型球墨鑄鐵件鑄造工藝
設(shè)計實例464
3.13.3典型鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計實例468
3.14鑄造工藝CAD/CAE473
3.14.1計算機(jī)輔助設(shè)計軟件介紹473
3.14.2鑄造工藝CAD474
3.14.3鑄造工藝CAE480
3.15鑄造標(biāo)準(zhǔn)503
3.15.1鑄造標(biāo)準(zhǔn)的管理503
3.15.2鑄造標(biāo)準(zhǔn)匯總504
3.15.3鑄造行業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作514
參考文獻(xiàn)515
第4章鑄造工藝裝備517
4.1模樣517
4.1.1模樣的分類及應(yīng)用范圍517
4.1.2模樣尺寸的計算與標(biāo)注518
4.1.3常用模樣的材料518
4.2模板521
4.2.1模板的分類及應(yīng)用范圍521
4.2.2模底板的結(jié)構(gòu)和尺寸521
4.2.3模樣與模底板的裝配538
4.2.4模板裝配結(jié)構(gòu)圖舉例549
4.3砂箱551
4.3.1砂箱的分類和結(jié)構(gòu)551
4.3.2砂箱的選擇和設(shè)計558
4.3.3砂箱各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸560
4.4芯盒589
4.4.1芯盒的分類及應(yīng)用范圍589
4.4.2芯盒設(shè)計的一般原則592
4.4.3熱芯盒的設(shè)計607
4.4.4殼芯盒的設(shè)計634
4.4.5冷芯盒的設(shè)計641
4.4.6手工芯盒的設(shè)計648
4.4.7無機(jī)芯盒的設(shè)計659
4.5鑄造模具的表面強(qiáng)化處理661
4.6制芯設(shè)備664
4.6.1殼芯制芯機(jī)664
4.6.2熱芯制芯機(jī)665
4.6.3冷芯制芯機(jī)668
4.6.4無機(jī)制芯機(jī)671
4.7造型設(shè)備673
4.7.1氣沖造型機(jī)673
4.7.2震擊造型機(jī)和震壓造型機(jī)679
4.7.3射壓造型機(jī)685
4.7.4高壓造型機(jī)693
4.7.5靜壓造型機(jī)697
·ⅩⅩ·4.8其他工藝裝備709
4.8.1壓砂板709
4.8.2填砂框711
4.8.3砂箱托板711
4.8.4套箱711
4.8.5澆注系統(tǒng)模具711
4.8.6烘芯板716
4.8.7砂芯修磨用具723
4.8.8砂芯涂料夾具725
4.8.9砂芯檢驗用具725
4.8.10組芯夾具和下芯夾具728
4.8.11金屬型及半金屬型裝備730
參考文獻(xiàn)733
第5章鑄件的落砂、清理及后處理734
5.1鑄件的落砂除芯736
5.1.1鑄件的冷卻736
5.1.2機(jī)械落砂除芯739
5.1.3水力清砂748
5.1.4電液壓清砂752
5.1.5電化學(xué)清砂752
5.2鑄件的澆冒口、飛翅和毛刺的去除755
5.2.1錘擊敲斷和機(jī)械脹斷755
5.2.2鋸割、砂輪切割和沖切756
5.2.3碳弧氣刨757
5.2.4等離子切割758
5.2.5氧弧熔斷棒切割758
5.2.6氧乙炔焰氣割758
5.3鑄件的表面清理759
5.3.1鑄件表面清理方法及適用范圍759
5.3.2選用鑄件表面清理設(shè)備的原則759
5.3.3常用鑄件干法清理設(shè)備的特點(diǎn)及
適用范圍760
5.3.4滾筒表面清理763
5.3.5噴丸表面清理765
5.3.6拋丸表面清理769
5.3.7鑄件的表面鏟磨776
5.3.8多功能組合清理機(jī)777
5.3.9鋁合金鑄件表面自動化清洗單元778
5.4鑄件的矯形779
5.4.1矯形方法779
5.4.2矯形設(shè)備的分類和選擇781
5.4.3矯形模782
5.4.4鋁合金結(jié)構(gòu)件的矯形784
5.5鑄件的挽救785
5.5.1鑄件挽救的定義和意義785
5.5.2鑄件缺陷分析785
5.5.3鑄件挽救技術(shù)的分類785
5.5.4電弧焊修補(bǔ)技術(shù)827
5.5.5氣焊修補(bǔ)技術(shù)831
5.5.6釬焊修補(bǔ)技術(shù)834
5.5.7液膜溶解擴(kuò)散焊修補(bǔ)技術(shù)836
5.5.8能量微分輸入法修補(bǔ)技術(shù)837
5.5.9噴覆法修補(bǔ)技術(shù)837
5.5.10粘補(bǔ)技術(shù)841
5.5.11浸滲技術(shù)843
5.6鑄件殘余應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力）846
5.6.1鑄件殘余應(yīng)力的預(yù)測846
5.6.2減少鑄件殘余應(yīng)力的產(chǎn)生847
5.6.3鑄件殘余應(yīng)力的檢測847
5.6.4鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力的消除848
5.6.5鑄鋼件內(nèi)應(yīng)力的消除851
5.6.6非鐵合金鑄件內(nèi)應(yīng)力的消除853
5.7鑄件的防銹涂裝854
5.7.1鑄鋼件和鑄鐵件的防銹涂裝854
5.7.2非鐵合金鑄件的防銹處理864
參考文獻(xiàn)868
第6章鑄件質(zhì)量檢驗869
6.1鑄件質(zhì)量評定方法869
6.2鑄件外觀質(zhì)量檢驗872
6.2.1鑄件形狀和尺寸的檢測872
6.2.2鑄件表面粗糙度的評定876
６.2.3鑄件重量的檢測879
6.2.4鑄件澆冒口殘余量的檢驗879
6.2.5鑄件表面和近表面缺陷的
目視檢測880
6.2.6鑄件內(nèi)腔質(zhì)量的檢測880
6.3鑄件內(nèi)在質(zhì)量檢驗881
6.3.1鑄件力學(xué)性能檢測881
6.3.2鑄件特殊性能檢驗883
6.3.3鑄件化學(xué)成分分析884
6.3.4鑄件顯微組織檢驗886
6.3.5鑄件氣密性試驗 887
6.4鑄件的無損檢測887
6.4.1鑄件表面和近表面的無損檢測888
6.4.2鑄件內(nèi)部質(zhì)量的無損檢測897
6.4.3鑄件質(zhì)量無損檢測新技術(shù)907
參考文獻(xiàn)909
第7章金屬件增材制造與數(shù)字化
綠色鑄造911
7.1金屬件直接增材制造技術(shù)911
7.1.1金屬件激光燒結(jié)成形增材制造911
7.1.2金屬件電子束熔化增材制造917
7.1.3金屬件熔化液滴噴射沉積
增材制造919
7.1.4金屬件電弧增材制造920
7.1.5金屬件復(fù)合增材制造920
7.2金屬件間接增材制造技術(shù)923
7.2.1砂型鑄造領(lǐng)域的增材制造923
7.2.2熔模鑄造領(lǐng)域的增材制造927
7.3無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)930
7.3.1無模鑄造復(fù)合成形方法及原理931
7.3.2無模鑄造復(fù)合成形型砂材料931
7.3.3無模鑄造復(fù)合成形工藝及裝備931
7.3.4無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)應(yīng)用案例934
7.4數(shù)字化綠色智能鑄造技術(shù)937
7.4.1典型的綠色造型材料937
7.4.2典型的綠色鑄造工藝938
7.4.3典型數(shù)字化綠色鑄造系統(tǒng)及裝備939
7.4.4數(shù)字化綠色熔煉與定量化
澆注系統(tǒng)941
7.4.5典型復(fù)雜鑄件綠色后處理技術(shù)943
7.4.6鑄造后的回收再利用技術(shù)及系統(tǒng)943
參考文獻(xiàn)944
第8章鑄造車間工藝設(shè)計948
8.1鑄造車間948
8.1.1鑄造車間的分類948
8.1.2車間組成和年時基數(shù)949
8.1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)951
8.1.4設(shè)計原則951
8.2生產(chǎn)工部的工藝設(shè)計952
8.2.1造型工部設(shè)計952
8.2.2熔煉工部設(shè)計958
8.2.3制芯工部設(shè)計964
8.2.4砂處理工部設(shè)計968
8.2.5清理工部設(shè)計972
8.3鑄造車間工藝設(shè)計的新理念976
8.3.1智能制造976
8.3.2數(shù)字化信息系統(tǒng)978
8.3.3環(huán)保新工藝979
參考文獻(xiàn)981