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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