本書系統(tǒng)地介紹了鑄鋼件、鑄鐵件和有色合金鑄件的鑄造工藝設(shè)計及相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容,全書主要內(nèi)容包括:鑄造工藝設(shè)計概論、鑄造工藝方案和工藝參數(shù)的設(shè)計、砂芯設(shè)計、澆注系統(tǒng)設(shè)計、補縮系統(tǒng)設(shè)計、冷鐵設(shè)計、典型鑄件鑄造工藝設(shè)計實例、特種鑄造工藝、鑄造工藝裝備設(shè)計、鑄造工藝新技術(shù)。本書全面貫徹了鑄造領(lǐng)域相關(guān)的現(xiàn)行技術(shù)標準,技術(shù)內(nèi)容新,實用性強。書中工程實踐內(nèi)容豐富,不僅有豐富的應用實例,還對實踐中遇到的問題和有效的解決方法進行了詳細的介紹,便于讀者學習借鑒。
本書可供鑄造工程技術(shù)人員參考,也可供相關(guān)專業(yè)的在校師生和科研人員參考。
◎本書在現(xiàn)有鑄造理論體系的基礎(chǔ)上,引入了新的科學理念、新的技術(shù),同時兼顧傳統(tǒng)的技術(shù)傳承和積累。
◎書中工程實踐內(nèi)容豐富,不僅有豐富的應用實例,還對實踐中遇到的問題和有效的解決方法進行了詳細的介紹。
◎本書面向廣大的鑄造工程技術(shù)人員、相關(guān)專業(yè)在校師生及研究人員,為他們進行鑄造工藝設(shè)計、相關(guān)課程的學習和講解、相關(guān)課題研究提供了參考。
◎本書主要內(nèi)容包括:鑄造工藝設(shè)計概論、鑄造工藝方法和方案以及工藝參數(shù)的設(shè)計、砂芯設(shè)計、澆注系統(tǒng)設(shè)計、補縮系統(tǒng)設(shè)計、冷鐵設(shè)計、典型鑄件鑄造工藝設(shè)計實例、特種鑄造工藝、鑄造工藝裝備設(shè)計、鑄造工藝新技術(shù)。
鑄造是機械行業(yè)中的重要一環(huán),也是材料學科的重要分支,鑄件具有形狀的任意性、材料的任意性和大小尺寸的任意性,鑄造在一些領(lǐng)域具有不可替代性。人類的文明發(fā)展與鑄造技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān),我國古代先人創(chuàng)造了輝煌的鑄造歷史和成就,“鑄造”了我國古代文明的燦爛篇章。目前我國鑄件的年產(chǎn)量和從業(yè)人員均為世界第一,技術(shù)和設(shè)備水平也步入世界先進的行列。鑄造在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用。在科學技術(shù)日新月異的今天,鑄造這一傳統(tǒng)行業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn),適應新興技術(shù)和新形勢對鑄件的要求是鑄造領(lǐng)域的新課題。
鑄造工藝及其相關(guān)技術(shù)在鑄件的生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用,鑄造工藝設(shè)計的優(yōu)劣、鑄造方法選擇的合理與否均對鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本等方面產(chǎn)生較大的影響。只有通過科學的計算和長期的工程實踐積累,以及科學與工程實踐的有機融合,相互促進,協(xié)調(diào)發(fā)展,才能實現(xiàn)鑄造領(lǐng)域不斷的技術(shù)進步。本書在現(xiàn)有鑄造理論體系的基礎(chǔ)上,引入了新的科學理念、新的技術(shù),進行了知識的更新,全面貫徹了鑄造領(lǐng)域相關(guān)的現(xiàn)行技術(shù)標準,同時兼顧傳統(tǒng)的技術(shù)傳承和積累。結(jié)合具體的內(nèi)容,加入了相關(guān)的工程實踐經(jīng)驗,收入了一些經(jīng)過實踐檢驗的案例,并結(jié)合生產(chǎn)實踐過程加以說明和講解。根據(jù)澆注系統(tǒng)用材料的變化,加入了陶瓷管澆注系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)資料,包括類別、結(jié)構(gòu)和尺寸等。
本書的特點是經(jīng)典知識與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,科學理念與工程實踐相結(jié)合,介于高校教材與專業(yè)手冊之間,側(cè)重講解和說明。本書面向廣大的鑄造工程技術(shù)人員、相關(guān)專業(yè)的在校師生及研究人員,為他們進行鑄造工藝設(shè)計、相關(guān)課程的學習和講解、相關(guān)課題研究提供了參考。本書也順應了當前教育改革的狀況,自1998年專業(yè)目錄調(diào)整后,高校實行大專業(yè)培養(yǎng),寬口徑模式,使得所培養(yǎng)學生的專業(yè)知識與企業(yè)對人才知識的需求產(chǎn)生了較大的差異,學生在現(xiàn)有教育體系下所學的專業(yè)知識遠遠不夠,他們需要更加系統(tǒng)的專業(yè)知識。本書對相關(guān)專業(yè)在校學生以及剛剛進入鑄造領(lǐng)域的畢業(yè)生獲得系統(tǒng)的專業(yè)知識提供了一個理想的學習途徑。
本書共10章,第1章、第4章、第5章、第6章、第7章和第8章由趙成志編寫,第2章、第3章、第9章、第10章由張賀新編寫。哈爾濱汽輪機有限責任研究所的段亞芳高級工程師、汪松工程師,哈爾濱電機廠有限責任公司熱加工事業(yè)部的周佩超高級工程師,寧夏眾信機械設(shè)備制造有限公司的任江波工程師,浙江長興恒傳耐火材料有限公司的楊和平工程師,哈爾濱工程大學的李志平等人為本書的成稿提供了大力幫助,段亞芳高級工程師參與了本書圖稿的繪制,并提供了大量的工藝實例和說明,汪松工程師也提供了部分案例和圖稿,在此一并表示衷心的感謝!
由于作者水平有限,錯誤和不足之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正!同時,我們負責對書中所有內(nèi)容進行技術(shù)咨詢、答疑。我們的聯(lián)系方式如下:
聯(lián)系人:趙成志;電話:13895718408;電子郵箱:zcz2261@sina.com。
作者
前言
第1章鑄造工藝設(shè)計概論1
1.1鑄造技術(shù)的發(fā)展1
1.2我國鑄造業(yè)在國際上的地位2
1.3鑄造在國民經(jīng)濟中的重要性4
1.4鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容和鑄造方法
分類4
1.4.1鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容4
1.4.2鑄造方法分類4
第2章鑄造工藝方案和工藝參數(shù)的
設(shè)計6
2.1鑄造工藝設(shè)計考慮的因素與鑄造
方法的選擇6
2.1.1鑄造工藝設(shè)計考慮的因素6
2.1.2鑄造方法的選擇10
2.2鑄造工藝方案設(shè)計10
2.2.1澆注位置的設(shè)計11
2.2.2分型面的選擇12
2.2.3典型鑄件的鑄造工藝方案14
2.3鑄造工藝參數(shù)設(shè)計16
2.3.1鑄件尺寸公差16
2.3.2機械加工余量18
2.3.3鑄造線收縮率20
2.3.4起模斜度22
2.3.5最小鑄出孔和槽23
2.3.6工藝補正量24
2.3.7分型負數(shù)25
2.3.8分芯負數(shù)26
2.3.9反變形量26
2.3.10工藝筋28
2.3.11落砂時間31
2.3.12壓鐵及其計算33
2.3.13鑄件表面粗糙度36
2.4鑄造工藝的輸出及其表示方法37
2.4.1鑄造工藝的輸出方式37
2.4.2鑄造工藝的表示方法38
2.4.3鑄造工藝的輸出內(nèi)容46
第3章砂芯設(shè)計47
3.1砂芯的劃分47
3.2砂芯的舂砂方向49
3.3芯頭的設(shè)計51
3.4芯撐的設(shè)計57
3.4.1強度法計算芯撐58
3.4.2熱平衡法計算芯撐59
3.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計60
3.6芯骨的設(shè)計62
3.7砂芯的特殊固定和預裝配64
第4章澆注系統(tǒng)設(shè)計65
4.1澆注系統(tǒng)的組成與類型65
4.1.1澆注系統(tǒng)的組成65
4.1.2澆注系統(tǒng)的類型67
4.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容與原則72
4.2.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容72
4.2.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則72
4.3各種合金的澆注系統(tǒng)設(shè)計73
4.3.1灰鑄鐵件的澆注系統(tǒng)設(shè)計73
4.3.2球墨鑄鐵件的澆注系統(tǒng)設(shè)計118
4.3.3可鍛鑄鐵件的澆注系統(tǒng)設(shè)計126
4.3.4鑄鋼件的澆注系統(tǒng)設(shè)計128
4.3.5鋁合金與鎂合金鑄件的澆注系
統(tǒng)設(shè)計137
4.3.6銅合金鑄件的澆注系統(tǒng)設(shè)計144
4.4澆注系統(tǒng)用材料及其結(jié)構(gòu)與熔體過
濾技術(shù)152
4.4.1澆注系統(tǒng)用材料及其結(jié)構(gòu)152
4.4.2熔體過濾技術(shù)168
第5章補縮系統(tǒng)設(shè)計175
5.1鑄鋼件的補縮系統(tǒng)設(shè)計175
5.1.1鑄鋼件的體收縮175
5.1.2冒口的補縮距離177
5.1.3補貼的設(shè)計179
5.1.4冒口的分類、結(jié)構(gòu)及安放
原則185
5.1.5模數(shù)法冒口設(shè)計186
5.1.6熱節(jié)圓法冒口設(shè)計219
5.1.7液量補縮法冒口設(shè)計237
5.1.8比例法冒口設(shè)計237
5.1.9保溫冒口的設(shè)計249
5.2鑄鐵件的補縮系統(tǒng)設(shè)計251
5.2.1灰鑄鐵件的冒口設(shè)計252
5.2.2球墨鑄鐵件的冒口設(shè)計265
5.2.3可鍛鑄鐵件的冒口設(shè)計273
5.3有色合金鑄件的補縮系統(tǒng)設(shè)計276
5.3.1鋁合金鑄件的補縮系統(tǒng)
設(shè)計276
5.3.2銅合金鑄件的補縮系統(tǒng)
設(shè)計282
第6章冷鐵設(shè)計290
6.1冷鐵的分類、作用及使用材料290
6.2外冷鐵291
6.2.1直接外冷鐵292
6.2.2間接外冷鐵297
6.3內(nèi)冷鐵298
6.3.1熔焊內(nèi)冷鐵299
6.3.2不熔焊內(nèi)冷鐵302
6.3.3螺旋內(nèi)冷鐵305
6.3.4柵格內(nèi)冷鐵305
第7章典型鑄件鑄造工藝設(shè)計
實例307
7.1鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計實例307
7.1.1高壓氣缸下半部鑄造工藝
設(shè)計307
7.1.2搖臂鑄造工藝設(shè)計309
7.1.3調(diào)節(jié)閥閥蓋鑄造工藝設(shè)計311
7.1.447MW聯(lián)合循環(huán)汽輪機閥殼
體鑄造工藝設(shè)計312
7.1.5噴嘴室鑄造工藝設(shè)計314
7.2鑄鐵件鑄造工藝設(shè)計實例316
7.2.1自動關(guān)閉器外殼鑄造工藝
設(shè)計316
7.2.2橋規(guī)鑄造工藝設(shè)計318
7.2.3曲軸鑄造工藝設(shè)計319
7.3有色合金件鑄造工藝設(shè)計實例322
7.3.1第Ⅱ級混合室蓋鑄造工藝
設(shè)計322
7.3.2外殼鑄造工藝設(shè)計323
第8章特種鑄造工藝326
8.1陶瓷型鑄造326
8.1.1陶瓷型鑄造的分類、工序過
程及應用326
8.1.2陶瓷型鑄造工藝設(shè)計328
8.2消失模鑄造339
8.2.1消失模鑄造的特點及應用340
8.2.2模樣341
8.2.3涂料349
8.2.4型砂與造型及澆注356
8.2.5落砂清理及砂處理系統(tǒng)360
8.2.6消失模鑄造工藝設(shè)計361
8.2.7砂箱的設(shè)計366
8.3金屬型鑄造367
8.3.1金屬型鑄造的特點及應用367
8.3.2金屬型鑄造工藝設(shè)計368
8.3.3覆砂金屬型鑄造383
8.3.4金屬型的設(shè)計385
8.3.5金屬型鑄造機410
第9章鑄造工藝裝備設(shè)計418
9.1模樣與模板418
9.1.1模樣418
9.1.2模板426
9.2芯盒436
9.2.1芯盒的類型與材料436
9.2.2芯盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計438
9.3砂箱446
9.3.1砂箱的分類與特點446
9.3.2砂箱的基本構(gòu)成與設(shè)計447
第10章鑄造工藝新技術(shù)473
10.1鑄件凝固過程的數(shù)值模擬473
10.1.1鑄件凝固溫度場的數(shù)值
模擬473
10.1.2鑄件縮孔和縮松的預測480
10.1.3鑄造充型過程的數(shù)值模擬484
10.2鑄造工藝CAD技術(shù)488
10.2.1鑄造工藝CAD的內(nèi)容488
10.2.2鑄造工藝CAD的實現(xiàn)模式488
10.2.3鑄造工藝CAD系統(tǒng)的組成
與構(gòu)建489
10.3強制冷卻技術(shù)在鑄造中的應用491
10.3.1強制冷卻技術(shù)的原理及
其方式491
10.3.2強制冷卻技術(shù)的計算和
應用實例496
10.4快速成形技術(shù)在鑄造中的應用502
10.4.1快速成形的原理502
10.4.2快速成形與鑄造成形507
10.4.3直接鑄造成形507
10.4.4間接鑄造成形513
參考文獻517