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上篇 砂型铸造工艺设计 1

第1章 铸造工艺设计概述 1

1.1铸造工艺设计的依据 1

1.2铸造工艺设计内容 1

1.3铸造工艺设计的一般步骤 2

1.4铸造工艺符号及其表示方法 3

第2章 铸造工艺方案的确定 14

2.1零件结构的铸造工艺性 14

2.1.1从避免铸造缺陷方面确定铸件的合理结构 14

2.1.2从简化铸造工艺方面确定铸件的合理结构 23

2.2造型和制芯方法的选择 27

2.3浇注位置的确定 29

2.4分型面的确定 31

第3章 铸造工艺参数 35

3.1铸造收缩率 35

3.2铸件尺寸公差和机械加工余量 38

3.2.1铸件尺寸公差 38

3.2.2机械加工余量 40

3.3最小铸出孔和槽 42

3.4起模斜度 44

3.5工艺补正量 45

3.6分型负数和反变形量 47

3.6.1分型负数 47

3.6.2反变形量 48

3.7砂芯负数、分芯负数和非加工壁厚的负余量 50

3.7.1砂芯负数 50

3.7.2分芯负数 50

3.7.3非加工壁厚的负余量 51

第4章 砂芯设计 52

4.1砂芯设置的基本原则 52

4.2砂芯的固定和定位 55

4.2.1垂直砂芯 56

4.2.2水平砂芯的固定 57

4.2.3砂芯的定位 58

4.3芯头的尺寸和间隙 60

4.3.1芯头的结构 60

4.3.2芯头承压面积的核算 65

4.4芯撑和芯骨 65

4.4.1芯撑 65

4.4.2芯骨 75

4.5砂芯的排气 76

第5章 浇注系统设计 78

5.1浇注系统的组成和作用 78

5.1.1浇口杯 78

5.1.2直浇道和浇口窝 80

5.1.3横浇道 81

5.1.4内浇道 85

5.2浇注系统的类型和适用范围 87

5.2.1按断面积比例关系分类 88

5.2.2按内浇道的位置分类 88

5.3浇注系统结构尺寸的设计 92

5.3.1公式法设计的基本原理 93

5.3.2对浇注系统设计结果的校核 99

5.4灰铸铁件浇注系统尺寸设计 101

5.4.1浇注时间的确定 101

5.4.2浇注系统截面尺寸计算 102

5.5可锻铸铁件浇注系统设计 108

5.5.1浇注时间的计算 109

5.5.2浇注系统设计 109

5.6球墨铸铁件浇注系统设计 112

5.6.1浇注时间的确定 112

5.6.2浇注系统设计 113

5.7铸钢件浇注系统设计 115

5.7.1用转包浇注时浇注系统的设计 116

5.7.2用底注包浇注时浇注系统的设计 118

5.7.3浇注系统设计工程实例 119

5.8有色合金铸件浇注系统设计 123

5.8.1铝合金铸件、镁合金铸件浇注系统设计 123

5.8.2铜合金铸件浇注系统设计 128

第6章 冒口设计 135

6.1概述 135

6.1.1冒口的种类 135

6.1.2冒口的形状 136

6.1.3冒口的位置 137

6.1.4冒口的有效补缩距离 139

6.2补贴 140

6.2.1均匀壁上的补贴 140

6.2.2局部热节的补贴 143

6.3铸钢件冒口设计 145

6.3.1铸钢件冒口的补缩距离 145

6.3.2模数法设计铸钢件冒口 148

6.3.3补缩液量与热节圆法计算冒口 190

6.3.4比例法计算冒口尺寸 201

6.4铸铁件冒口设计 207

6.4.1灰铸铁件冒口设计 207

6.4.2可锻铸铁件冒口设计 213

6.4.3球墨铸铁件冒口设计 213

6.5有色合金铸件冒口设计 219

6.5.1铜合金铸件冒口设计 219

6.5.2铝合金铸件冒口设计 224

第7章 冷铁、拉筋和出气孔设计 229

7.1冷铁的分类与作用 229

7.2铸钢件用冷铁 230

7.2.1铸钢件外冷铁设计 230

7.2.2铸钢件内冷铁设计 238

7.3铸铁件冷铁设计 247

7.3.1铸铁件外冷铁设计 247

7.3.2铸铁件内冷铁设计 250

7.4铝合金、铜合金铸件冷铁设计 252

7.4.1外冷铁 252

7.4.2铝合金、铜合金铸件的内冷铁 253

7.5铸筋的设计 253

7.6出气孔设计 256

下篇 砂型铸造铸件缺陷控制 261

第8章 缩孔和缩松缺陷 261

8.1铸造合金的收缩 261

8.1.1铸造合金收缩的一般规律 261

8.1.2铸钢的收缩 262

8.1.3铸铁的收缩 263

8.2铸件中缩孔与缩松的形成及影响因素 265

8.2.1铸件中的缩孔 266

8.2.2铸件中的缩松 268

8.2.3灰铸铁和球铁件的缩孔和缩松 269

8.3防止铸件产生缩孔和缩松的途径 271

8.3.1控制铸件的凝固方式 271

8.3.2采用合理的铸造工艺 274

第9章 气孔和非金属夹杂物 275

9.1概述 275

9.1.1金属中气体的来源 275

9.1.2气体在金属中的存在形式 275

9.1.3气体在金属中的溶解度 276

9.1.4气孔的分类 277

9.2侵入性气孔的形成和防止措施 279

9.2.1侵入性气孔的形成 279

9.2.2影响侵入性气孔形成的因素 279

9.2.3防止侵入性气孔的措施 281

9.3析出性气孔的形成和防止措施 281

9.3.1金属液中析出气泡的条件 281

9.3.2气体溶质再分配和析出气孔的关系 283

9.3.3影响析出性气孔形成的因素 285

9.3.4防止和消除析出性气孔的途径 285

9.4反应性气孔的形成和防止 287

9.4.1内生式反应气孔的形成和防止 287

9.4.2外生式反应气孔的形成和防止 289

9.5非夹杂物的形成和防止 296

9.5.1概述 297

9.5.2一次非金属夹杂物的形成和防止 298

9.5.3二次氧化夹杂物的形成和防止 299

第10章 粘砂、夹砂、胀砂与砂眼 300

10.1粘砂的分类及防止措施 300

10.1.1粘砂的分类 300

10.1.2机械粘砂 301

10.1.3化学粘砂 307

10.2夹砂的形成及其防止措施 309

10.2.1概述 309

10.2.2夹砂缺陷的形成 310

10.2.3防止夹砂缺陷的措施 312

10.3胀砂缺陷的形成及防止措施 315

10.4砂眼的形成及防止措施 315

第11章 应力、变形和开裂 317

11.1铸造应力 317

11.1.1铸造应力的分类 317

11.1.2热应力 317

11.1.3相变应力 320

11.1.4机械阻碍应力 320

11.1.5减小或消除铸造应力的途径 321

11.2铸件的变形和冷裂 321

11.2.1铸件的变形 321

11.2.2铸件的冷裂 323

11.2.3防止铸件产生变形和冷裂的途径 324

11.3铸件的热裂 325

11.3.1概述 325

11.3.2热裂的形成机理及影响因素 326

11.3.3防止热裂的途径 331

参考文献 334