第27篇 砂型铸造工艺装备设计 3
第1章 概述 3
1 铸造工艺装备在铸造生产中的地位和作用 3
1.1 砂型铸造工艺装备的特点 3
1.2 地位和作用 3
2 铸造工艺装备的现状和发展趋势 5
2.1 模具工业与砂型铸造模具 5
2.2 铸造模具的设计与制造技术 5
2.3 铸模用材料 5
2.4 铸模发展趋势 6
3 铸造模具的订购 6
4 本篇编写的内容和范围 7
第2章 造型工艺装备 8
1 砂型铸造的分类 8
1.1 砂型的分类 8
1.2 造型方法的分类 8
2 造型方法与工艺装备的选择 10
3 模样 10
3.1 模样的分类 10
3.2 模样尺寸计算与标注 11
3.3 模样的起模斜度 13
3.4 铸造工艺余量和工艺补正量 14
3.5 木模和木塑模 15
3.6 金属模样 24
4 模板(组合件) 31
4.1 模底板材料分类及选择 31
4.2 模底板结构分类及选择 31
4.3 模底板典型结构图例 32
4.4 模底板与砂箱的定位装置 42
4.5 对模底板的技术要求 44
4.6 模样在模底板上的装配 47
4.7 通气塞 49
4.8 垂直分型无箱挤压造型模板及辅助工艺装备 49
4.9 高压造型模板、模板框及辅助工艺装备 59
4.10 气冲造型模板和模板框 63
4.11 酚醛脲烷树脂自硬砂造型线模板及其他工艺装备 64
5 砂箱 71
5.1 砂箱的分类 71
5.2 砂箱的设计和选用 73
5.3 砂箱尺寸的确定 73
5.4 普通砂箱的典型结构 74
5.5 高压造型砂箱设计 79
5.6 气冲造型砂箱 84
5.7 砂箱的锁紧装置、压铁和套箱 85
5.8 对整铸式砂箱的技术要求 90
5.9 砂箱的使用及维修 93
第3章 制芯工艺装备 94
1 制芯方式及制芯设备类型的选择 94
2 芯盒分类 95
3 芯盒材料 95
4 芯盒设计依据及芯腔尺寸计算和标注 96
4.1 芯盒设计依据 96
4.2 芯腔尺寸计算和标注 96
5 手工取芯芯盒 97
5.1 分盒面及填砂面的选择原则 98
5.2 芯盒结构组成 98
5.3 芯盒设计原则 98
5.4 设计结构 99
5.5 制芯设备对芯盒的要求 118
5.6 制芯辅具 120
5.7 砂芯烘干用辅具 121
6 热芯盒 125
6.1 热芯盒的材料 125
6.2 热芯盒的结构设计 126
6.3 制芯机用各类热芯盒的基本结构 129
6.4 射砂口的设计 133
6.5 芯盒本体壁厚的选择 135
6.6 排气装置的设计 135
6.7 芯盒定位装置的设计 137
6.8 出芯方式和顶芯机构 140
6.9 射砂头结构设计 145
6.10 热芯盒的安装 154
6.11 热芯盒加热装置的结构设计 161
6.12 热芯盒活块抽出及侧向开盒机构的结构设计 167
6.13 热芯盒的设计、制造技术条件 171
7 壳芯盒 171
7.1 特点 171
7.2 壳芯机分类及选用 172
7.3 壳芯盒结构 172
7.4 壳芯机吹砂嘴、水冷吹砂板结构 181
7.5 壳型工艺装备 183
7.6 金属型覆砂工艺装备 184
8 冷芯盒 185
8.1 冷芯盒砂芯固化特点 185
8.2 冷芯盒法分类 185
8.3 冷芯盒制芯机特点及分类 186
8.4 冷芯盒材料 186
8.5 冷芯盒结构 187
8.6 冷芯盒的射砂装置及吹气装置设计 191
8.7 冷芯盒制造精度和冷芯盒典型结构 193
9 砂芯修磨用具、砂芯组装下芯用具与砂芯检查用具 193
9.1 砂芯修磨用具 193
9.2 砂芯组装模具 194
9.3 下芯夹具 196
9.4 砂芯检查用具 197
10 制芯中心 200
第4章 模具的加工制造及维修保养 202
1 金属模具的加工制造 202
1.1 金属模具毛坯的获取方法 202
1.2 模样及铸型 202
1.3 金属模具的机械加工 206
2 模具的快速制造 231
2.1 快速成形技术的原理、主要方法及特点 231
2.2 模具毛坯的快速制造方法 232
3 塑料模具的加工制造 235
3.1 塑料模具的结构 235
3.2 塑料模样的制造 238
3.3 塑料芯盒的制造 239
3.4 塑料模具材料的化学组成 243
4 铸造模具的维护保养 247
4.1 铸模的预防性维护保养 247
4.2 铸模的修复性维护 250
4.3 工装模具的清洗技术 252
参考文献 253
第28篇 消失模铸造工艺装备设计 257
第1章 概述 257
1 消失模铸造的分类及工艺过程 257
2 LFC法的主要特点和应用范围 259
3 LFC法在国内外的现状和发展趋势 260
4 LFC法模样的制造 261
5 对模具的要求 263
6 LFC工艺装备设计内容和依据 263
第2章 泡沫模样成形工艺方案 264
1 发泡成形方法的选定 264
1.1 成形机 264
1.2 蒸汽箱(缸)成形装置 265
2 分型面的确定 266
2.1 分型面的基本形式 266
2.2 分型面的选择原则 267
3 泡沫珠粒充填设计 267
3.1 注射料枪的选择 267
3.2 注射料口位置选择 268
4 模具型腔数量的确定 270
5 泡沫珠粒的选择 271
5.1 泡沫珠粒材料的选择 271
5.2 泡沫珠粒大小的选择 272
6 确定发泡模具尺寸的工艺参数 273
6.1 铸件加工余量 273
6.2 收缩率 274
6.3 泡沫模样的起模斜度 274
7 对泡沫模样的工艺审定 275
7.1 对最小壁厚的审定 275
7.2 对泡沫模样局部偏厚部位的处理 275
7.3 对泡沫模样结构稳定性的审定 276
第3章 发泡模具本体设计 277
1 模具型腔面设计 277
1.1 泡沫模样的三维设计 277
1.2 分片与分型面的构造 278
1.3 模具的三维构造 278
2 型体的薄壳结构设计 278
3 手动拆装模具的结构设计 280
4 机动开合模具设计 281
5 芯块及抽芯机构设计 283
5.1 模具中的抽芯块设计 283
5.2 抽芯机构 283
5.3 芯块的壁厚 285
5.4 抽芯块的虚拟装配 285
6 成形模具的镶块设计 285
6.1 镶块设计应注意的问题 285
6.2 型腔模具的镶块装配设计举例 286
第4章 机动模具与成形机的配合设计 288
1 模具的安装 288
1.1 移动模和固定模的确定 288
1.2 模具定位 288
1.3 模具的紧固 289
2 模具的密封 290
2.1 模具、模框及底板之间的密封 290
2.2 公共密封模框的设计 290
2.3 密封条与密封槽 291
3 起模方式和机构 291
3.1 水气叠加压力推模法 291
3.2 机械顶杆取模法 292
3.3 负压吸盘取模法 292
4 设备管道与模具接口设计 294
4.1 接口位置设计 294
4.2 蒸汽接口与引入方式 294
4.3 冷却水接口和引入方式 295
4.4 排放接口和负压接口 297
第5章 模具制造 298
1 模具材料的选择 298
1.1 型腔模块 298
1.2 汽室模框 298
1.3 模板和底板 298
2 模具的型腔加工 299
2.1 铸造成形方法 299
2.2 现代机械加工方法 301
3 模腔的透气结构 303
3.1 透气孔的大小和布置 303
3.2 透气塞的形式、大小和布置尺寸 303
3.3 透气槽 304
第6章 泡沫模样的分片与粘接 305
1 泡沫模样的分片处理 305
1.1 简单分片 305
1.2 复杂分片 305
2 模片的粘结(胶合)设计 306
2.1 粘结负数 306
2.2 薄壁粘结增厚处理 307
2.3 粘结定位设计 307
3 热粘合模具 308
3.1 机械热熔胶粘合过程 308
3.2 涂胶印刷板的设计要点 308
3.3 上、下胎模的设计要点 309
3.4 热粘结工艺不足处 310
4 冷粘合模具 310
第7章 浇注系统、浇道模具与砂箱 312
1 浇注系统设计原则 312
2 浇注系统的形式 312
2.1 浇注系统与泡沫模样的连接方式 312
2.2 串浇模组浇注系统结构形式 313
3 空心浇道的设计 315
3.1 空心直浇道 315
3.2 泡沫空心浇道的制作 316
3.3 空心浇道的对接 317
4 浇道系统与泡沫模样的对接 317
5 消失模砂箱结构的设计 319
5.1 消失模铸造用砂箱的技术要求 319
5.2 砂箱的种类及结构设计 319
参考文献 320
第29篇 压铸模设计 323
第1章 压铸模设计概述 323
1 压铸工艺基础 323
1.1 压铸过程 323
1.2 压铸工艺参数 325
1.3 压铸合金 330
1.4 压铸件 333
1.5 选用压铸机 350
2 压铸模设计概述 391
2.1 压铸模的基本结构 391
2.2 压铸模的典型结构 391
2.3 压铸模设计过程 393
2.4 压铸模的技术要求 396
2.5 压铸模零件的材料选择及热处理要求 403
第2章 分型面的设计 409
1 分型面的类型 409
2 分型面的选择要点 410
第3章 浇注系统和溢流、排气系统的设计 413
1 浇注系统的设计 413
1.1 浇注系统的结构 413
1.2 浇注系统的分类 413
1.3 浇注系统设计的主要内容 413
1.4 浇注系统设计注意事项 416
2 浇注系统各组成部分的设计 418
2.1 内浇口的设计 418
2.2 直浇道的设计 422
2.3 横浇道的设计 428
2.4 用p-Q2图验证浇注系统的设计及优化压铸系统的匹配 440
3 排气槽和溢流槽的设计 443
3.1 溢流槽的设计 443
3.2 排气槽的设计 448
第4章 模架与成形零件的设计 450
1 模架的设计 450
1.1 模架的基本结构 450
1.2 模架设计要点 452
2 加热与冷却系统的设计 453
2.1 模具加热与冷却系统的作用 453
2.2 模具加热系统的设计 453
2.3 冷却系统的设计 454
2.4 用模具温度控制装置加热与冷却压铸模 459
3 成形零件的设计 460
3.1 成形零件的结构 460
3.2 镶拼式结构的设计图例 461
3.3 镶块的固定方式 465
3.4 型芯的固定方式 466
3.5 镶块和型芯的止转方法 468
4 成形零件尺寸计算 470
4.1 成形零件的主要尺寸 470
4.2 成形部分尺寸计算 472
5 结构零件的设计 478
5.1 动、定模导柱和导套的设计 478
5.2 推板导柱和导套的设计 481
5.3 模板的设计 482
5.4 压铸模架尺寸系列 491
第5章 抽芯机构的设计 495
1 抽芯机构的组成及分类 495
1.1 抽芯机构的主要组成 495
1.2 常用抽芯机构的特点 495
1.3 抽芯机构的设计要点 495
1.4 抽芯机构的应用 499
2 抽芯力和抽芯距离 499
2.1 抽芯力 499
2.2 确定抽芯距离 500
3 斜销抽芯机构 503
3.1 斜销抽芯机构及其动作过程 503
3.2 斜销抽芯机构的设计要点 503
3.3 斜销工作段尺寸的计算与选择 506
3.4 斜销延时抽芯 512
4 弯销抽芯机构 513
4.1 弯销抽芯机构及其抽芯过程 513
4.2 弯销抽芯机构的设计要点 513
4.3 确定弯销尺寸 516
4.4 变角弯销的特点与应用 517
5 液压抽芯机构 517
5.1 液压抽芯机构的组成及其动作过程 517
5.2 液压抽芯机构的设计要点 518
5.3 液压抽芯器座的安装形式 519
6 斜滑块抽芯机构 524
6.1 斜滑块抽芯机构的组成及其动作过程 524
6.2 斜滑块抽芯机构的设计要点 525
6.3 斜滑块的设计 527
6.4 斜滑块的基本形式 530
6.5 斜滑块导向部位参数 531
6.6 斜滑块的拼合密封形式 532
6.7 斜滑块的镶块与镶套 533
7 其他抽芯机构 533
7.1 齿轴齿条抽芯机构 533
7.2 活动镶块模外抽芯机构与特殊抽芯机构设计实例 534
8 滑块及滑块限位、楔紧装置的设计 539
8.1 滑块的基本形式和主要尺寸 539
8.2 滑块导滑部分的结构 542
8.3 滑块限位装置的设计 542
8.4 滑块楔紧装置的设计 544
8.5 滑块与型芯型块的连接 544
9 嵌件的进给和定位 550
9.1 设计要点 550
9.2 嵌件在模具内的安装与定位 550
9.3 手动放置嵌件的模具结构 552
9.4 机动放置嵌件的模具结构 552
10 斜销抽芯机构常用标准件 555
10.1 斜销 555
10.2 楔紧块 555
10.3 定位销 555
第6章 推出机构的设计 558
1 推出机构的主要组成与分类 558
1.1 推出机构的组成 558
1.2 推出机构的分类 558
1.3 推出机构的设计要点 558
2 推杆推出机构 560
2.1 推杆推出机构的组成 560
2.2 推杆推出部位设置要点 560
2.3 推杆推出端的形状 564
2.4 推杆推出端截面形状 565
2.5 推杆的止转 565
2.6 推杆的固定方式 566
2.7 推杆的尺寸 566
2.8 推杆的配合 567
3 推管推出机构 570
3.1 常用推管推出机构的类型及其组成 570
3.2 推管设计要点 572
3.3 常用的推管尺寸 573
3.4 推叉推出机构设计 575
4 卸料板推出机构 576
4.1 卸料板推出机构的组成 576
4.2 卸料板推出机构的分类 576
4.3 卸料板推出机构设计要点 578
4.4 卸料板推出机构常用的限程钉尺寸系列 578
5 其他推出机构 578
5.1 倒抽式推出机构 578
5.2 旋转推出机构 580
5.3 两次推出机构 581
5.4 摆动推出机构 584
5.5 推出机构代替斜抽芯机构 585
5.6 推板式抽芯推出机构 585
5.7 斜推出机构 585
5.8 不推出机构 587
5.9 定模推出机构 587
5.10 非充分推出机构 590
5.11 多次分型辅助机构 592
6 推出机构的复位与导向 594
6.1 推出机构的复位 594
6.2 推出机构的预复位 598
第7章 压铸模的计算机辅助设计 601
1 概述 601
1.1 压铸模计算机辅助设计的基本概念 601
1.2 压铸件与模具几何造型 601
2 压铸工艺和型腔结构的计算机辅助设计及压铸过程计算机模拟 605
2.1 压铸工艺计算机辅助设计 605
2.2 压铸模型腔结构计算机辅助设计 607
2.3 压铸充型凝固过程计算机模拟 609
3 压铸模冷却系统计算机辅助设计 616
4 压铸模模架受力分析及强度核算 617
4.1 常规方法的模框厚度和动模支承板厚度计算公式 617
4.2 有限元法简介及其应用 618
4.3 模板设计在计算机中的实现 620
4.4 小结 621
5 计算机优化验证压铸工艺实例 621
5.1 计算机优化的CAD准备 621
5.2 充型过程模拟 622
5.3 凝固过程模拟 623
第8章 压铸模结构图例 625
1 普通结构 625
1.1 平面分型、推管推杆推出结构 625
1.2 阶梯分型、推杆推出结构 625
2 两次推出结构 625
2.1 卸料板推杆两次推出结构 625
2.2 推管卸料板两次推出结构 627
3 螺纹铸件的模具 627
3.1 内螺纹采用齿轮转动旋出螺纹型芯的结构 627
3.2 大螺旋角螺杆推出结构 627
4 斜滑块 628
4.1 内斜滑块抽芯兼作推出机构 628
4.2 外斜滑块分型兼作推出机构 628
5 卸料板推出结构 628
5.1 卸料板设置在动模的结构 628
5.2 卸料板设置在定模的结构 629
6 抽芯结构 630
6.1 液压抽芯结构 630
6.2 斜销不完全抽芯结构 631
6.3 弯销延时抽芯结构 631
6.4 弯销、齿条齿轴抽芯结构 632
6.5 斜销延时抽芯结构 632
6.6 斜销延时抽芯、推杆卸料板联合推出的结构 633
6.7 斜销、齿条齿轮二次抽芯的结构 638
6.8 钩块齿扇斜抽芯的结构 638
6.9 齿轴齿条交叉抽芯结构 638
7 卧式压铸机采用中心浇口结构 638
7.1 斜销切断余料结构 638
7.2 利用开模力拉断余料的结构 638
8 点浇口模具结构 640
8.1 立式压铸机用点浇口模具结构 640
8.2 卧式压铸机用点浇口模具结构 640
9 其他结构 640
9.1 抽真空排气结构 640
9.2 摆块推出结构 645
9.3 滑块中途自行转动完成长距离抽芯的结构 646
9.4 点运水冷却排气板排气结构 646
9.5 斜推出结构 648
9.6 滑块型芯面填充结构 648
参考文献 649
附录 653
A 铸造工艺装备常用金属材料牌号及性能 653
1 中国金属材料 653
1.1 铸铁 653
1.2 铸钢 656
1.3 一般用钢 657
1.4 铸造铝合金 672
2 国际标准金属材料 678
2.1 铸铁 678
2.2 铸钢 681
2.3 一般用钢 683
3 美国金属材料 688
3.1 铸铁 688
3.2 铸钢 690
3.3 一般用钢 692
4 英国金属材料 695
4.1 铸铁 695
4.2 铸钢 696
4.3 一般用钢 698
5 法国金属材料 702
5.1 铸铁 702
5.2 铸钢 703
5.3 一般用钢 707
6 德国金属材料 709
6.1 铸铁 709
6.2 铸钢 711
6.3 一般用钢 712
7 日本金属材料 720
7.1 铸铁 720
7.2 铸钢 724
7.3 一般用钢 726
8 俄罗斯金属材料 732
8.1 铸铁 732
8.2 铸钢 734
8.3 一般用钢 735
9 各国金属材料牌号近似对照 751
9.1 铸铁 751
9.2 铸钢 753
9.3 一般用钢 753
B 铸造工艺装备设计常用标准资料和数表 758
1 铸件尺寸公差与机械加工余量 758
2 铸件重量公差 762
3 铸件表面粗糙度 762
4 铸件收缩率 763
5 起模斜度 763
6 最小铸出孔和槽 767
7 非加工壁厚的负余量 768
8 反变形量 768
9 分型负数 768
10 工艺肋 769
11 工艺补正量 769
C 压力铸造技术常用标准资料 774
1 压铸模技术条件 774
2 压力铸造模具术语 776
3 压铸模零件技术条件 778
4 压铸模标准零件 779
4.1 模板 779
4.2 圆形镶块 779
4.3 矩形镶块 779
4.4 A型导柱 779
4.5 B型导柱 779
4.6 A型导套 783
4.7 B型导套 783
4.8 推板 783
4.9 推板导柱 783
4.10 推板导套 783
4.11 推杆 783
4.12 复位杆 783
4.13 推板垫圈 783
4.14 限位钉 788
4.15 垫块 788
5 铝合金压铸件和压铸铝合金 789
5.1 铝合金压铸件 789
5.2 压铸铝合金 792
6 锌合金压铸件和压铸锌合金 792
6.1 锌合金压铸件 792
6.2 压铸锌合金 795
7 铜合金压铸件和压铸铜合金 795
7.1 铜合金压铸件 795
7.2 压铸铜合金 796
8 国际标准压铸铝合金 798
9 美国压铸铝合金 798
10 欧洲标准压铸铝合金 800
11 日本压铸铝合金 804
12 德国压铸铝合金 808
13 国际标准压铸镁合金 811
14 美国压铸镁合金 812
15 欧洲标准压铸镁合金 814
16 日本压铸镁合金 816
17 德国压铸镁合金 819
18 国际标准压铸锌合金 821
19 美国压铸锌合金 821
20 欧洲标准压铸锌合金 823
21 澳大利亚压铸锌合金 827
22 日本压铸锌合金 828
23 德国压铸锌合金 828
24 美国压铸铜合金 829
25 欧洲标准压铸铜合金 830
26 德国压铸铜锌合金 833
27 德国压铸锡、铅合金 833
D 国内主要铸模设计和制造单位 835
E 压铸设备、脱模剂供应厂商名录 840
F 铸造技术标准目录 843