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绪论1

第一篇 造型材料7

第一章 铸造用砂、粘土及其它辅助材料7

1-1 铸造用砂7

一、石英质砂8

二、非石英质砂15

1-2 铸造用粘土16

一、粘土的主要矿物组成和分类16

二、粘土的粘结性18

三、粘土受热后的变化20

四、粘土的选用21

1-3 辅助材料28

一、改善型砂退让性和溃散性的材料28

二、防止铸件粘砂的材料28

三、防止粘模的材料29

习题30

第二章 粘土型砂31

2-1 粘土砂性能及其影响因素31

一、强度31

二、透气性35

三、发气性35

四、流动性35

五、可塑性与韧性35

六、其它性能36

2-2 粘土砂的配制36

一、铸铁件用湿型砂36

二、铸铁件用干型砂及砂型的烘干39

三、高压造型用粘土砂特点42

四、铸钢件、铸铜件及铸铝件型砂特点43

习题46

第三章 水玻璃砂47

3-1 水玻璃的参数和规格47

一、模数及其调整47

二、浓度、密度与粘度49

三、水玻璃的规格50

3-2 水玻璃砂的硬化原理50

一、CO2硬化原理及方法50

二、脱水物理硬化50

3-3 CO2水玻璃硬化砂52

一、水玻璃砂的性能52

二、水玻璃砂的应用54

习题57

第四章 植物油砂、合脂砂及树脂砂59

4-1 粘结剂的分类与砂芯分级59

4-2 植物油砂63

一、植物油的组成63

二、植物油的硬化机理及质量指标63

三、植物油砂性能控制、配制及烘干工艺64

4-3 合脂砂66

一、合脂粘结剂及其技术要求66

二、合脂砂的硬化特点、性能及影响因素67

三、合脂砂的配制及应用68

4-4 树脂砂69

一、树脂粘结剂的种类70

二、壳芯用酚醛树脂砂71

三、热芯盒用呋喃树脂砂75

四、冷硬树脂砂78

五、节约粘结剂消耗的途径84

六、树脂砂对膨润土型砂性能的影响86

习题87

第五章 铸型涂料88

5-1 概述88

一、涂料的作用88

二、涂料的组成88

三、对涂料性能的要求91

5-2 涂料的流变特性93

5-3 涂料的配制96

一、涂料的配方96

二、涂料的制备工艺98

习题98

第六章 型砂及原材料性能的检测99

6-1 原砂性能的检测100

一、原砂含泥量的测定100

二、原砂含水量的测定101

三、原砂颗粒组成的测定101

四、原砂的比表面积101

五、原砂烧结点的测定102

六、原砂的灼烧减量的测定103

6-2 普通粘土和膨润土性能的检测103

一、膨胀倍数和膨润值的测定103

二、膨润土pH值及吸蓝量的测定104

三、造型粘土工艺试样强度的测定105

6-3 型砂性能检测105

一、水分测定105

二、过筛性测定105

三、紧实率测定106

四、流动性测定106

五、破碎指数测定106

六、表面硬度测定107

七、透气性测定108

八、强度测定109

九、湿拉强度测定109

十、热湿拉强度测定110

十一、发气性测定111

十二、旧砂中有效膨润土含量的测定111

十三、型砂或旧砂中有效煤粉含量测定112

十四、型砂pH值及旧砂中残留碳酸钠量的测定112

6-4 涂料性能检测113

一、涂料粘度的测定113

二、涂料的干燥性试验113

三、涂料的高温抗裂性试验114

四、涂料高温稳定性试验114

五、悬浮性试验114

六、流变曲线及触变性的测定115

第二篇 铸造工艺原理119

第七章 液态合金的充型与浇注系统119

7-1 金属液的充型119

一、金属液充型的水力学特性119

二、金属液的充型能力120

7-2 金属液在浇注系统中的流动123

一、金属液在浇口杯中的流动124

二、金属液在直浇道内的流动126

三、金属液在横浇道内的流动126

四、金属液在内浇道内的流动129

7-3 浇注系统类型及开设位置的选择131

一、浇注系统按在铸件上不同引入高度分类131

二、浇注系统按各基元截面比例关系分类135

三、内浇道开设位置的选择136

7-4 浇注系统的计算137

一、浇注时间的计算137

二、阻流基元（或内浇道）截面积的计算及各基元间的比例关系139

三、一型多注小件浇注系统截面尺寸的确定143

四、阶梯式浇注系统截面尺寸的确定144

五、垂直分型无箱造型浇注系统特点146

7-5 其它合金铸件浇注系统147

一、球墨铸铁件浇注系统特点147

二、可锻铸铁件浇注系统特点149

三、铸钢件浇注系统特点150

四、铜合金铸件浇注系统特点152

五、铝合金铸件浇注系统特点152

习题154

第八章 铸件凝固、收缩及有关缺陷的防止157

8-1 铸件的凝固157

一、铸件的凝固过程157

二、铸件凝固区域及其结构159

三、合金凝固方式对铸件质量的影响162

四、铸件凝固时间的计算168

8-2 铸件中的缩孔172

一、缩孔的形成173

二、缩孔位置的确定174

三、影响缩孔体积的因素175

8-3 铸件凝固控制176

一、顺序凝固原则177

二、同时凝固原则177

三、控制铸件凝固原则的工艺措施178

8-4 铸钢件的补缩180

一、冒口与铸件间的补缩通道180

二、冒口有效补缩距离181

三、补贴及其应用184

四、冒口种类、形状及安放位置186

五、铸钢件冒口尺寸计算189

8-5 铸铁件的补缩199

一、影响灰铸铁和球墨铸铁件缩孔、缩松形成的主要因素199

二、灰铸铁件冒口的计算202

三、球墨铸铁件冒口的计算208

四、可锻铸铁件冒口的计算210

8-6 特种冒口的应用212

一、大气压力冒口212

二、增压冒口212

三、发热冒口及保温冒口213

四、易割冒口215

五、铸钢件无冒口补缩法216

8-7 冷铁的应用217

一、外冷铁217

二、内冷铁219

8-8 铸件的裂纹及变形222

一、铸件的热裂223

二、铸件的冷裂228

三、铸件的变形229

四、减少和消除铸造应力的措施230

习题233

第九章 金属液与铸型的相互作用236

9-1 金属液与铸型相互的热作用236

一、金属液对铸型的加热及铸型的膨胀236

二、砂型内水分迁移及强度的变化238

三、夹砂缺陷239

9-2 金属液与铸型相互的机械作用242

一、金属液对铸型的冲击和冲刷242

二、金属液对铸型的动压力和抬箱力243

三、金属液对铸型的静压力243

9-3 金属液与铸型相互的物理化学作用244

一、气孔缺陷244

二、铸件表面粗糙254

三、粘砂缺陷255

四、铸件表面合金化262

习题263

第十章 铸件缺陷分类及其修补265

10-1 铸造工作质量及其评定265

一、铸件废品率、成品率及工艺出品率265

二、铸件的质量及其评定266

10-2 铸件缺陷分类、特征及防止方法268

10-3 铸件缺陷的修补283

一、焊补法283

二、浸补法284

三、填补法286

四、熔补法287

习题287

第三篇 铸造工艺及工装设计289

第十一章 铸造工艺设计289

11-1 工艺设计概论289

一、工艺设计的依据289

二、工艺设计的内容、技术文件和步骤290

11-2 铸件结构的铸造工艺性分析290

一、简化铸造工艺291

二、避免铸造缺陷293

11-3 铸造工艺方案的确定296

一、造型（芯）方法和铸型种类的选择296

二、浇注位置的选择296

三、分型面的选择300

四、砂箱中铸件数目的确定302

五、砂芯设计303

11-4 铸造工艺参数的选择314

一、铸造收缩率314

二、机械加工余量314

三、铸件尺寸公差315

四、铸造斜度和起模斜度315

五、铸孔316

六、工艺补正量316

七、非加工壁厚的负余量317

八、分型负数318

九、反变形量318

十、砂芯负数319

11-5 合箱、浇注、落砂及清理工艺319

11-6 工艺设计举例320

习题322

第十二章 铸造工艺装备设计326

12-1 模样种类及选择326

一、模样材料的种类及其特点326

二、木模样327

三、塑料模样327

四、金属模样329

12-2 模板设计330

一、模板的分类和应用330

二、金属模样设计331

三、模底板设计336

四、模板装配344

五、对模板的技术要求348

12-3 金属芯盒设计348

一、芯盒的种类和特点348

二、芯盒内腔尺寸计算350

三、芯盒结构设计350

四、芯盒通气用具353

五、对金属芯盒的技术要求355

六、热芯盒设计要点355

12-4 砂箱设计357

一、砂箱的材料及本体结构358

二、砂箱的定位、锁紧及吊运装置360

三、高压造型砂箱特点362

12-5 其它工装设计363

一、压砂板363

二、烘芯板363

三、检验样板364

四、组合模具及下芯夹具364

12-6 工装设计举例365

习题371

第十三章 工艺及工装设计参考资料372

13-1 铸造工艺图的表示方法及工艺卡片372

一、成批大量生产的铸造工艺卡片372

二、铸造工艺符号及表示方法376

13-2 工艺参数376

一、铸造收缩率376

二、机械加工余量377

三、铸件公差等级及尺寸公差数值380

四、起模斜度382

五、铸孔383

六、工艺补正量384

七、其它工艺参数384

13-3 砂芯387

一、芯头尺寸387

二、芯骨尺寸、芯撑390

13-4 浇注温度与铸件的落砂391

一、浇注温度391

二、铸件在型中的冷却时间392

三、冒口吊把和铸件吊钩394

13-5 浇注系统395

一、灰铸铁件浇注系统的截面积395

二、浇注系统各基元的尺寸398

三、特种浇口尺寸403

四、球墨铸铁件浇注系统尺寸408

五、可锻铸铁件浇注系统尺寸409

六、铸钢件浇注系统尺寸411

七、铜合金铸件浇注系统尺寸413

八、铝合金铸件浇注系统尺寸416

13-6 冒口和出气孔417

一、冒口形状及补缩效率417

二、铸钢件冒口418

三、灰铸铁、球墨铸铁及可锻铸铁件的冒口及出气孔425

四、非铁合金铸件冒口429

13-7 冷铁、铸肋及焊条431

一、外冷铁431

二、内冷铁434

三、铸肋436

四、电焊焊补焊条437

13-8 工艺装备表面粗糙度及模板438

一、工艺装备表面粗糙度438

二、金属模样438

三、模底板及定位销441

四、模样在模底板上的固定及弹簧直浇道451

13-9 芯盒454

一、芯盒材料和盒体结构454

二、芯盒的定位与夹紧457

三、热芯盒460

13-10 砂箱463

一、砂箱材料、质量要求及系列尺寸463

二、砂箱箱壁和箱带结构466

三、砂箱定位、锁紧及吊轴结构473

13-11 普通造型机工装设计要点及工装图例484

一、普通造型机工装设计要点484

二、型板图例487

三、芯盒图例495

四、砂箱图例499

主要参考文献505