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第1章 铸造工艺设计基本知识 1

1.1 铸造工艺设计的基本概念 1

1.1.1 铸造工艺符号及表示方法（JB2435—1978） 1

1.1.2 铸造工艺图 7

1.1.3 绘制铸造工艺图的程序和注意事项 7

1.1.4 铸件图（毛坯图）及其他 9

1.1.5 工艺卡 10

1.1.6 某拖拉机前轮轮毂铸造工艺设计实例 14

1.2 铸造工艺方案的确定 15

1.2.1 造型、制芯方法和铸型种类的选择 15

1.2.2 浇注位置的确定 22

1.2.3 分型面的选择 23

1.2.4 砂箱（型）中铸件数量及排列 25

1.3 铸造工艺参数 28

1.3.1 铸件尺寸公差 28

1.3.2 铸件重量公差 30

1.3.3 机械加工余量 31

1.3.4 铸造收缩率（模样放大率、缩尺） 33

1.3.5 起模斜度 36

1.3.6 最小铸出孔及槽 38

1.3.7 工艺补正量 40

1.3.8 工艺肋 42

1.3.9 反变形量 45

1.3.10 非加工壁厚的负余量 47

1.3.11 分型负数 48

1.3.12 砂芯负数（砂芯减量） 48

1.4 砂芯设计 49

1.4.1 砂芯的分类 49

1.4.2 砂芯设置的基本原则 50

1.4.3 芯头结构和芯头尺寸 52

1.4.4 压环、防压环和集砂槽尺寸 57

1.4.5 芯撑和芯骨 58

1.4.6 砂芯的排气 61

1.4.7 砂芯的拼合及预装配 61

1.5 浇注系统设计 62

1.5.1 基本类型 63

1.5.2 基本组元 70

1.5.3 浇注系统结构尺寸的计算 80

1.5.4 转包浇注系统的设计 81

1.5.5 底注包浇注系统的设计 96

1.5.6 金属液过滤技术 98

1.6 通用冒口 101

1.6.1 铸件的凝固特性 102

1.6.2 通用冒口的设计和计算 105

1.7 铸铁件实用冒口 114

1.7.1 铸铁件的凝固特性 114

1.7.2 铸铁件实用冒口的设计 114

1.8 冷铁的设计和计算 121

1.8.1 外冷铁 121

1.8.2 内冷铁 126

第2章 灰铸铁典型铸件工艺设计实例 129

2.1 拖拉机前轮轮毂 129

2.2 灰铸铁汽车气缸体 129

2.2.1 生产条件及技术要求 129

2.2.2 铸铁的熔炼 132

2.2.3 气缸体铸造工艺 133

2.2.4 尺寸精度的控制 144

2.2.5 铸件质量控制 146

2.2.6 498发动机缸体铸造工艺的计算机仿真简介 148

2.3 灰铸铁汽车气缸盖 151

2.3.1 生产条件及技术要求 151

2.3.2 铸铁的熔炼 153

2.3.3 铸造工艺与设备 153

2.3.4 铸件质量控制 156

2.4 CA10B型汽车正时齿轮室盖 162

2.4.1 生产条件及技术要求 162

2.4.2 铸造工艺方案 163

2.4.3 造型工艺 163

2.4.4 起模真空问题的防止 164

2.5 4146柴油机飞轮壳（机后盖） 164

2.5.1 生产条件及技术要求 164

2.5.2 铸造工艺方案 165

2.5.3 造型、制芯工艺 166

2.5.4 浇注系统 167

2.5.5 铸造收缩率、加工余量 168

2.5.6 主要缺陷及防止 168

2.6 灰铸铁CA6102发动机进排气歧管 168

2.6.1 生产条件及技术要求 168

2.6.2 铸造工艺方案 169

2.6.3 铸件质量控制 171

2.7 灰铸铁（CA6102）排气歧管 171

2.7.1 生产条件及技术要求 171

2.7.2 铸造工艺方案 172

2.7.3 铸件质量控制 173

2.8 灰铸铁CA6102发动机变速器壳体 173

2.8.1 生产条件及技术要求 173

2.8.2 铸造工艺方案 174

2.8.3 工艺参数 174

2.8.4 浇注系统 175

2.8.5 下芯工艺 175

2.8.6 铸件质量控制 176

2.9 凸轮轴（湿砂型铸造、壳型铸造、金属型复砂铸造） 177

2.9.1 低合金铸铁凸轮轴 178

2.9.2 壳型铸造凸轮轴、曲轴工艺及装备 179

2.9.3 凸轮轴金属型覆砂铸造工艺 182

2.10 机床床身（CW6140、C630型） 183

2.10.1 生产条件及技术要求 183

2.10.2 工艺方案 183

2.10.3 主要工艺参数 184

2.10.4 浇注系统设计 185

2.10.5 浇注 185

2.10.6 关于床身类铸件铸造工艺 185

2.11 气缸套（离心铸造） 186

2.11.1 离心铸造原理 186

2.11.2 分类 187

2.11.3 生产条件及技术要求 189

2.11.4 气缸套离心铸造工艺 189

2.11.5 铸件质量过程控制 190

2.11.6 铸件质量检验 191

2.12 CA6102发动机活塞环（叠箱铸造） 191

2.12.1 生产条件及技术要求 192

2.12.2 铸造工艺 192

2.12.3 铸件质量控制 194

第3章 球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁典型铸件工艺设计实例 196

3.1 球墨铸铁曲轴（湿型铸造、金属型复砂铸造） 196

3.1.1 铸态球墨铸铁曲轴 196

3.1.2 湿型铸造球墨铸铁曲轴的工艺问题 200

3.1.3 湿型铸造曲轴的实践 203

3.1.4 球墨铸铁曲轴的铸造缺陷及对策 209

3.1.5 球墨铸铁曲轴的局部强化 212

3.2 6100型汽车用铸态球墨铸铁曲轴 213

3.2.1 生产条件及技术要求 213

3.2.2 熔炼工艺 213

3.2.3 铸造工艺方案的确定 213

3.2.4 造型工艺 215

3.2.5 质量检验及主要缺陷防止 217

3.3 球墨铸铁汽车后桥壳 217

3.3.1 生产条件及技术要求 217

3.3.2 工艺方案的确定 218

3.3.3 一箱双桥的工艺设计 220

3.3.4 质量检验及缺陷防止 221

3.4 球墨铸铁刹车支架 222

3.4.1 生产条件及技术要求 222

3.4.2 造型、制芯 222

3.4.3 熔炼工艺 222

3.4.4 主要工艺参数 223

3.4.5 铸造工艺方案 223

3.4.6 主要缺陷及防止措施 225

3.5 金属型覆砂铸造球墨铸铁曲轴、凸轮轴 225

3.5.1 金属型覆砂铸造球墨铸铁曲轴 225

3.5.2 某大型球墨铸铁曲轴的金属型覆砂工艺 226

3.5.3 防止石墨畸变措施 227

3.5.4 金属型覆砂工艺铸造凸轮轴 228

3.6 可锻铸铁1130（B）同径三通（垂直分型） 229

3.6.1 生产条件及技术要求 229

3.6.2 对型（芯）砂的要求 230

3.6.3 垂直分型的铸造工艺 230

3.6.4 浇注系统 232

3.6.5 其他 232

第4章 铸钢典型铸件工艺设计实例 233

4.1 80t启闭机大齿轮 233

4.1.1 生产条件 233

4.1.2 主要技术要求 233

4.1.3 造型、熔炼、浇注 233

4.1.4 铸造工艺方案 233

4.1.5 主要工艺参数 234

4.1.6 冒口计算 234

4.1.7 浇注系统计算 238

4.1.8 验算成品率 238

4.2 φ25mm×25mm铸钢阀体 239

4.2.1 生产条件及技术要求 239

4.2.2 铸造工艺方案 239

4.2.3 主要工艺参数 239

4.2.4 收缩缺陷防止措施 240

4.2.5 冒口设计 242

4.2.6 铸件成品率 242

4.3 408型机车侧架 243

4.3.1 生产条件及技术要求 243

4.3.2 铸造工艺方案 243

4.3.3 主要工艺参数 244

4.3.4 浇注系统 244

4.3.5 铸件热处理 244

4.4 精密铸造某轿车变速箱1、2挡拨叉（水玻璃工艺） 244

4.4.1 生产条件及技术要求 244

4.4.2 模料准备 246

4.4.3 压蜡 246

4.4.4 修蜡模 247

4.4.5 组树 248

4.4.6 制壳 248

4.4.7 脱蜡 249

4.4.8 型壳焙烧 249

4.4.9 熔炼、浇注 250

4.4.10 振砂落件 251

4.4.11 打磨 251

4.4.12 热处理 251

4.4.13 喷砂 252

4.5 精密铸造不锈钢阀球（硅溶胶工艺） 252

4.5.1 生产条件及技术要求 252

4.5.2 模料处理 253

4.5.3 压制蜡模 254

4.5.4 修蜡模 254

4.5.5 模组焊接 255

4.5.6 涂料配制 255

4.5.7 制壳 256

4.5.8 脱蜡 257

4.5.9 型壳焙烧 258

4.5.10 炉料配制 258

4.5.11 熔炼 259

4.5.12 浇注 260

4.5.13 钝化（酸洗） 260

第5章 非铁合金典型铸件工艺设计实例 262

5.1 铝合金492Q汽油发动机气缸体的低压铸造 262

5.1.1 生产条件 262

5.1.2 主要技术要求 262

5.1.3 典型铸造工艺与装备 262

5.1.4 浇注系统 263

5.1.5 浇注 264

5.1.6 铸件质量控制 265

5.2 CA488发动机铝合金气缸盖的金属型重力铸造 266

5.2.1 生产条件 266

5.2.2 主要技术要求 266

5.2.3 典型铸造工艺与装备 266

5.2.4 浇注系统 267

5.2.5 浇注 267

5.2.6 浇注系统的改进及优化 268

5.2.7 铸件质量控制 269

5.3 铝活塞的金属型重力铸造 269

5.3.1 生产条件 269

5.3.2 主要技术要求 271

5.3.3 活塞金属型重力铸造工艺与装备 271

5.4 铝活塞的挤压铸造 274

5.4.1 生产条件 274

5.4.2 主要技术要求 274

5.4.3 活塞金属型挤压铸造（液态模锻）工艺与装备 274

5.4.4 液态模锻活塞常见铸造缺陷 277

5.4.5 热处理 277

5.4.6 挤压铸造铝活塞的质量控制 278

5.5 离心铸造钢背铜合金轴瓦 279

5.5.1 离心钢背衬锡青铜轴瓦（封闭式离心衬铜工艺） 280

5.5.2 开放式钢背铜套离心铸造 282

5.5.3 开放式钢背轴承合金轴瓦离心铸造 283

5.6 铜合金叶轮的立式离心铸造 283

5.6.1 生产条件 284

5.6.2 主要技术要求 284

5.6.3 铸造工艺 284

5.7 消失模铸造CA488发动机铝合金进气歧管 285

5.7.1 生产条件 285

5.7.2 主要技术要求 285

5.7.3 典型铸造工艺与装备 285

5.7.4 铸件质量控制 289

5.8 典型镁合金压铸件——红旗轿车发动机缸盖罩盖简介 292

5.8.1 镁合金的发展 292

5.8.2 红旗轿车的镁合金发动机缸盖罩盖零件及其浇注系统 293

5.8.3 压铸机 293

5.8.4 合金熔炼与浇注 294

附录 济南圣泉集团股份有限公司及相关产品简介 295

参考文献 304