特種鑄造生產(chǎn)實用手冊

第1章熔模精密鑄造1
1.1熔模精密鑄造概述1
1.1.1基本概念1
1.1.2熔模精鑄的生產(chǎn)工藝流程1
1.1.3熔模精鑄的生產(chǎn)方式1
1.1.4熔模精密鑄造常用的金屬材料及性能2
1.1.5用水玻璃作黏結(jié)劑、石英砂粉作耐火材料的熔模型殼可鑄造鑄件4
1.1.6熔模精密鑄造的經(jīng)濟性4
1.1.7籌建熔模精鑄車間(或工廠)應(yīng)考慮的問題5
1.1.8熔模精鑄存在的問題5
1.1.9用消失模白模代替蠟?zāi)法5
1.2鑄件工藝設(shè)計9
1.2.1熔模鑄件工藝設(shè)計內(nèi)容9
1.2.2對熔模精鑄件的結(jié)構(gòu)要求9
1.2.3工藝筋、工藝孔、鑄造工藝圖、工藝參數(shù)11
1.2.4鑄件圖繪制12
1.2.5選擇和確定分型面12
1.2.6確定基準面13
1.2.7鑄造圓角、鑄造斜度、機械加工余量、鑄造收縮率14
1.2.8估算精鑄件質(zhì)量15
1.2.9對澆注系統(tǒng)的基本要求、澆注系統(tǒng)的類型和特點15
1.2.10澆口杯的作用和形式16
1.2.11鑄件的熱節(jié)、熱節(jié)圓直徑16
1.2.12當量熱節(jié)法計算內(nèi)澆口截面尺寸17
1.2.13凝固區(qū)寬度與鑄件質(zhì)量的關(guān)系18
1.2.14澆注完畢后，金屬液的收縮對鑄件質(zhì)量的影響18
1.2.15冒口在熔模精鑄工藝中的作用18
1.2.16補貼、內(nèi)冷鐵19
1.2.17熔模鑄造過濾技術(shù)20
1.2.18不銹鋼熔模鑄件工藝設(shè)計的注意事項20
1.2.19套筒類熔模鑄件工藝設(shè)計的注意事項20
1.3壓型設(shè)計與制造21
1.3.1壓型的結(jié)構(gòu)要求21
1.3.2壓型型腔尺寸的總收縮率22
1.3.3壓型型腔尺寸22
1.3.4壓型尺寸精度和表面粗糙度、壓型類型23
1.3.5制作和維護鋼質(zhì)壓型24
1.3.6低熔點合金壓型的常用配制方法及制作、維護24
1.3.7制作塑料壓型26
1.3.8制作石膏壓型的石膏有什么特性、如何制作使用28
1.3.9設(shè)計自動壓蠟機壓型原理30
1.4型芯制作30
1.4.1形成鑄件復雜內(nèi)腔的方法30
1.4.2制作鋼質(zhì)型芯31
1.4.3制作可溶性型芯31
1.4.4制作陶瓷型芯33
1.4.5制作水玻璃型芯33
1.4.6防止蠟?zāi)５拈_檔變形34
1.4.7葉片鑄件，上下曲面都不加工，蠟?zāi)Ｈ绾沃谱?4
1.5熔模制造35
1.5.1對模料原材料的基本要求35
1.5.2石蠟硬脂酸模料的主要性能以及硬脂酸的代用材料36
1.5.3石蠟硬脂酸模料熔化時采用隔水加熱法而不能用電爐直接加熱36
1.5.4目前國內(nèi)外生產(chǎn)和使用的中溫模料36
1.5.5低分子聚乙烯模料性能37
1.5.6根據(jù)氣候特點調(diào)整石蠟硬脂酸模料的成分38
1.5.7制備模料39
1.5.8性能比石蠟低分子聚乙烯模料好又能自配的模料39
1.5.9配制模料工作人員的責任41
1.5.10壓制熔模時怎樣使用分型劑41
1.5.11壓型工作溫度、制模場地溫度、模料溫度對熔模質(zhì)量的影響41
1.5.12超過一定溫度時熔模表面鼓泡，環(huán)形結(jié)構(gòu)的斷面全部脫開42
1.5.13壓注壓力大小對熔模質(zhì)量的影響、壓型注蠟口與壓型之間的關(guān)系42
1.5.14熔模冷卻水中用添加物42
1.5.15石膏壓型不宜采用自由澆注法來獲得熔模42
1.5.16壓蠟機的分類及制模生產(chǎn)線的工作原理43
1.5.17壓蠟機故障及排除、操作規(guī)程及維護保養(yǎng)44
1.5.18熔模的表面質(zhì)量要求、熔模產(chǎn)生裂紋的原因45
1.5.19熔模產(chǎn)生變形、翹曲、冷隔或澆不足的原因及解決辦法45
1.5.20熔模的修整、存放、保管以及澆口棒模的制作方法45
1.5.21熔模組焊、裝配復雜熔模、蠟基模料性能的測試46
1.6脫(蠟)模和模料回收47
1.6.1常用脫蠟的方法47
1.6.2熱水脫蠟的工藝47
1.6.3模料的“皂化反應(yīng)”以及皂化物含量的測定方法48
1.6.4模料的回收處理方法49
1.6.5低溫模料在使用過程中變色，進行酸法處理不能消除暗紅色50
1.6.6模殼在脫蠟時開裂50
1.6.7用鹽酸處理舊模料51
1.6.8消除黑褐色或紅褐色的模料顏色，皂化物消除處理51
1.6.9石蠟硬脂酸模料用酸法回收時注意要點52
1.6.10模料電解法回用處理52
1.7型殼制造54
1.7.1型殼的性能要求、常用原材料及其作用54
1.7.2石英材料對制殼的工藝要求54
1.7.3鋁礬土的主要規(guī)格和性能55
1.7.4制殼用黏結(jié)劑55
1.7.5水玻璃的工藝性能指標56
1.7.6配制涂料時選擇水玻璃的工藝參數(shù)56
1.7.7提高水玻璃模數(shù)57
1.7.8水玻璃存放不善會變質(zhì)58
1.7.9水玻璃的模數(shù)測定58
1.7.10水玻璃涂料的質(zhì)量60
1.7.11涂料的黏度測定以及它對型殼質(zhì)量的影響61
1.7.12溫度對水玻璃涂料性能的影響61
1.7.13脫脂劑、消泡劑、滲透劑的加入量62
1.7.14加固層涂料的作用與配制方法63
1.7.15涂料的“熟化期”與涂料的保管64
1.7.16涂料的涂掛方法和注意事項64
1.7.17水玻璃型殼硬化前的自然干燥64
1.7.18配制氯化銨硬化劑65
1.7.19涂料、型殼中Na2O的含量測定65
1.7.20硬化時間對型殼質(zhì)量的影響和型殼硬化效果的檢測66
1.7.21配制硅酸乙酯涂料66
1.7.22用硅酸乙酯涂料制造型殼73
1.7.23防止型殼分層74
1.7.24防止型殼變形、型殼鼓脹75
1.7.25型殼表面長“白毛”761.8型殼焙燒76
1.8.1水玻璃黏結(jié)劑型殼要進行焙燒76
1.8.2型殼焙燒時應(yīng)注意的問題77
1.8.3型殼的焙燒質(zhì)量、水玻璃型殼的質(zhì)量控制79
1.8.4硅溶膠型殼的質(zhì)量851.9熔煉90
1.9.1適用于熔模鑄造的金屬材料90
1.9.2熔模精鑄金屬熔煉設(shè)備、電弧爐快速煉鋼工藝特點和操作要點91
1.9.3電弧爐煉鋼節(jié)約用電的途徑93
1.9.4感應(yīng)電爐的熔化特點與坩堝搗制、修補93
1.9.5感應(yīng)電爐熔化操作常見問題94
1.9.6爐料配料計算981.10澆注100
1.10.1澆注前檢測100
1.10.2澆注溫度、操作工藝、型殼溫度101
1.11清理102
1.11.1脫殼102
1.11.2鑄件澆注系統(tǒng)的切割103
1.11.3精鑄件的表面清理104
1.11.4堿煮104
1.12熱處理105
1.12.1熔模精鑄件要進行熱處理105
1.12.2精鑄件熱處理的類型及規(guī)范105
1.12.3選擇鑄件的熱處理方法106
1.12.4確定鑄件熱處理加熱速度107
1.13檢測與控制107
1.13.1檢測107
1.13.2控制108
1.14熔模精鑄件缺陷與防止111
1.14.1鑄件尺寸偏差111
1.14.2鑄件表面粗糙116
1.14.3表面缺陷類119
1.14.4孔洞類125
1.14.5裂紋冷隔類128
1.14.6殘缺類130
1.14.7夾雜類138
第2章殼型鑄造140
2.1殼型鑄造概述140
2.1.1殼型鑄造的工藝過程140
2.1.2殼型鑄造的工藝特點140
2.1.3殼型鑄造的優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍142
2.1.4殼型鑄造的應(yīng)用實例142
2.2殼型鑄件的工藝設(shè)計143
2.2.1鑄件分型面的選擇143
2.2.2鑄件的收縮率143
2.2.3鑄件表面粗糙度和尺寸精度144
2.2.4鑄造斜度與加工余量144
2.2.5鑄件澆注系統(tǒng)的設(shè)計145
2.3殼型鑄造造型(芯)材料148
2.3.1殼型鑄造原砂及基本性能148
2.3.2樹脂砂的配制151
2.3.3殼型、殼芯用酚醛樹脂性能的檢測152
2.4模板與芯盒制作157
2.4.1模板與芯盒材料的選擇157
2.4.2模型縮尺157
2.4.3模板與芯盒加工精度158
2.4.4拔模斜度158
2.4.5模板與芯盒熱處理159
2.4.6芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計161
2.4.7模板結(jié)構(gòu)169
2.5殼型(芯)鑄造工藝175
2.5.1分型劑175
2.5.2制殼（芯）工藝175
2.5.3工藝因素對制造型殼(芯)質(zhì)量的影響及其控制177
2.5.4殼型、殼芯廢品分析179
2.5.5殼型的合型裝配180
2.5.6鑄件的澆注和清理181
2.5.7殼型鑄件缺陷及防止182
2.6熱芯盒法制芯185
2.6.1熱芯盒法的工藝過程186
2.6.2制芯材料186
2.6.3熱芯盒法制芯工藝191
2.7覆膜砂疊型鑄造工藝及應(yīng)用實例192
2.7.1覆膜砂鑄造主要特點192
2.7.2覆膜砂原輔材料192
2.7.3覆膜砂的生產(chǎn)工藝及設(shè)備194
2.7.4覆膜砂檢測195
2.7.5覆膜砂生產(chǎn)線異常處理195
2.7.6覆膜砂鑄造工藝流程195
2.7.7覆膜砂使用過程中常見缺陷、原因及解決措施195
第3章金屬型鑄造197
3.1金屬型鑄造概述197
3.1.1金屬型鑄造與砂型鑄造的比較197
3.1.2金屬型鑄件形成過程的特點198
3.2金屬型鑄造工藝202
3.2.1金屬型鑄造工藝流程202
3.2.2金屬型鑄造工藝202
3.3各種合金金屬型鑄造的特點210
3.3.1鑄鐵210
3.3.2鑄鋼211
3.3.3銅合金211
3.3.4輕合金211
3.4金屬型鑄件的工藝設(shè)計212
3.4.1鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析212
3.4.2鑄件在金屬型中的澆注位置213
3.4.3鑄件分型面的選擇214
3.4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計215
3.4.5冒口的設(shè)計217
3.4.6金屬型鑄件的工藝參數(shù)218
3.5金屬型的設(shè)計218
3.5.1金屬型的結(jié)構(gòu)形式219
3.5.2金屬型主體設(shè)計219
3.5.3型芯的設(shè)計221
3.5.4金屬型的排氣224
3.5.5頂出鑄件機構(gòu)的設(shè)計225
3.5.6金屬型的定位、導向及鎖緊機構(gòu)227
3.5.7金屬型材料的選擇227
3.6金屬型鑄件缺陷及防止229
3.6.1氣孔229
3.6.2針孔231
3.6.3縮孔和縮松232
3.6.4渣孔235
3.6.5裂紋238
3.6.6冷隔及澆不足240
3.6.7白口243
3.7金屬型鑄造機械化及實例244
3.7.1手動金屬型鑄造機244
3.7.2氣動及液壓金屬型鑄造機245
3.8金屬型鑄造生產(chǎn)線及實例247
3.8.1鑄鐵磨球金屬型澆鑄及生產(chǎn)線248
3.8.2汽車、摩托車鋁鑄件金屬型鑄造及生產(chǎn)線252
3.9金屬型鑄造生產(chǎn)典型鑄件262
3.9.1摩托車鋁合金整體車輪的金屬型鑄造262
3.9.2大型鋁活塞的金屬型鑄造264
3.9.3鋁活塞鑄造工藝的改進267
3.9.4金屬型鑄造水嘴手柄的缺陷分析269
3.9.5雙液雙金屬復合鑄造顎板新工藝270
3.9.6金屬型鑄造典型工藝274
第4章金屬型覆砂鑄造281
4.1金屬型覆砂鑄造概述281
4.1.1鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)原理281
4.1.2鐵型覆砂鑄造的熱交換特點282
4.1.3鐵型覆砂鑄件的冷卻速度283
4.1.4工藝流程283
4.1.5鐵型覆砂鑄造的應(yīng)用283
4.1.6鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)線285
4.2熱固自硬熱芯盒用樹脂砂285
4.2.1糠醇改性脲醛樹脂砂285
4.2.2糠醇改性酚醛樹脂砂291
4.2.3其他樹脂砂292
4.3鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)鑄件實例293
4.3.1輪轂類鑄件293
4.3.2六缸球墨鑄鐵曲軸296
4.3.3鐵型覆砂鑄造工藝在灰鐵薄壁件砂帶機機床上的應(yīng)用299
4.3.4鐵型覆砂鑄造技術(shù)在缸套毛坯生產(chǎn)上的應(yīng)用300
4.3.5曳引輪鐵模覆砂鑄造及生產(chǎn)過程控制302
4.4鐵型覆砂和鑄件缺陷及防止304
4.4.1鐵型覆砂（鐵模覆砂、覆砂金屬型）304
4.4.2鐵模覆砂鑄件缺陷及防止305
第5章陶瓷型鑄造306
5.1陶瓷型鑄造概述306
5.1.1陶瓷型鑄造工藝過程306
5.1.2陶瓷型鑄造原理306
5.1.3鑄造特點307
5.1.4應(yīng)用范圍308
5.2陶瓷型鑄件的工藝設(shè)計308
5.2.1母模材料選擇308
5.2.2母模表面質(zhì)量309
5.2.3母模尺寸精度310
5.2.4鑄造斜度310
5.2.5鑄件收縮率310
5.2.6分型面確定310
5.2.7澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)計311
5.2.8加工余量312
5.2.9基準面選定313
5.3鑄造工藝314
5.3.1鑄型用原輔材料314
5.3.2制型工藝319
5.4常見的陶瓷型缺陷及其防止方法325
5.4.1型裂325
5.4.2氣孔326
5.4.3鑄件尺寸超差326
5.4.4鑄件表面粗糙327
5.4.5鑄型常見缺陷及防止方法328
第6章離心鑄造329
6.1離心鑄造概述329
6.1.1離心鑄造基本原理329
6.1.2離心鑄造分類329
6.1.3離心鑄造特點331
6.1.4離心鑄造原理331
6.1.5離心鑄造應(yīng)用333
6.2離心鑄造工藝334
6.2.1鑄型轉(zhuǎn)速334
6.2.2澆鑄系統(tǒng)336
6.2.3澆注定量336
6.2.4澆鑄裝置337
6.2.5熔渣的利用339
6.2.6金屬液的過濾339
6.2.7涂料的使用339
6.2.8澆注溫度340
6.2.9鑄件脫型340
6.2.10離心鑲鑄340
6.2.11離心滲鑄340
6.2.12離心鑄造特殊工藝措施341
6.3離心鑄造裝備341
6.3.1臥式懸臂離心鑄造機341
6.3.2滾筒式離心鑄造機341
6.3.3立式離心鑄造機341
6.4離心鑄型344
6.4.1離心鑄型設(shè)計344
6.4.2離心鑄型結(jié)構(gòu)特點346
6.5離心鑄鐵管生產(chǎn)工藝350
6.5.1鑄鐵管種類及主要用途350
6.5.2水冷金屬型離心鑄管350
6.5.3樹脂砂離心鑄管353
6.5.4金屬型涂料離心鑄管(熱模法)353
6.5.5離心鑄鐵軋輥355
6.5.6離心鑄造汽缸套357
6.5.7離心鑄造鋼管358
6.5.8離心鑄造鋼背軸套358
第7章擠壓鑄造與半固態(tài)成型361
7.1擠壓鑄造361
7.1.1擠壓鑄造工藝過程361
7.1.2擠壓鑄造工藝特點363
7.1.3擠壓鑄造應(yīng)用范圍363
7.1.4擠壓鑄造機364
7.1.5擠壓鑄造及鑄型設(shè)計366
7.2半固態(tài)成型373
7.2.1工藝原理374
7.2.2半固態(tài)合金漿料的制備375
7.2.3成型方法376
7.2.4技術(shù)優(yōu)勢377
第8章反重力鑄造379
8.1反重力鑄造概述379
8.1.1反重力鑄造分類379
8.1.2反重力鑄造特點380
8.1.3反重力鑄造工藝381
8.2反重力鑄造工藝382
8.2.1低壓鑄造382
8.2.2差壓鑄造392
8.2.3真空吸鑄398
第9章連續(xù)鑄造412
9.1連續(xù)鑄造技術(shù)原理及工藝特點412
9.1.1連續(xù)鑄造技術(shù)原理412
9.1.2連續(xù)鑄造的特點412
9.1.3連續(xù)鑄造分類與用途413
9.2連續(xù)鑄管414
9.2.1連續(xù)鑄鐵管的工藝原理414
9.2.2連續(xù)鑄鐵管工藝流程414
9.2.3連續(xù)鑄鐵管應(yīng)用范圍414
9.2.4連續(xù)鑄鐵管設(shè)備416
9.2.5連續(xù)鑄管機418
9.2.6結(jié)晶器427
9.2.7澆注系統(tǒng)442
9.2.8連續(xù)鑄管工藝443
9.2.9連續(xù)鑄鐵管主要缺陷及防止方法453
9.3鑄鐵型材水平連續(xù)鑄造456
9.3.1鑄鐵水平連鑄工藝過程456
9.3.2鑄鐵型材的組織性能特點458
9.3.3鑄鐵型材的應(yīng)用465
9.3.4水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材的生產(chǎn)465
9.3.5鑄鐵型材質(zhì)量檢驗及常見缺陷分析469
9.4高致密零缺陷鑄鐵空心型材的連續(xù)鑄造472
9.5連續(xù)鑄造鋼坯475
第10章增材制造技術(shù)——3D打印478
10.1增材制造技術(shù)478
10.1.13D打印概述478
10.1.2增材制造技術(shù)的分類479
10.1.3增材制造的關(guān)鍵技術(shù)480
10.1.4增材制造技術(shù)的優(yōu)勢480
10.2增材制造的技術(shù)應(yīng)用480
10.2.1消費品和電子領(lǐng)域480
10.2.2航空領(lǐng)域480
10.2.3在航空航天應(yīng)用的實例482
10.2.4高性能激光修復486
10.3增材制造技術(shù)為鑄造業(yè)帶來的機遇488
參考文獻491