第1章 浇注系统的设计原理及应用 1
1．1 浇注系统设计的传热学原理 1
1．1．1 概述 1
1．1．2 理论分析 1
1．1．3 应用 11
1．1．4 结束语 16
1．2 浇注系统设计的水力学原理 16
1．1．1 液态金属在升液管及坩埚内的流动现象 17
1．2．2 金属液在横浇道及内浇道中的流动 20
1．2．3 金属液充填型腔时的流动 21
1．2．4 垂直缝隙式浇注系统的计算 33
1．3 浇注系统的过滤净化机理 35
1．3．1 直接拦截 36
1．3．2 扩散沉积 36
1．3．3 惯性沉积 36
1．3．4 重力沉积 37
1．3．5 静电沉积 37
1．3．6 伦敦-范德华沉积 37
1．3．7 表面张力的作用 37
1．3．8 液态金属内部结构的作用 38
1．3．9 液态金属流经过滤介质时产生扰动的作用 38
1．3．10 液态金属流经过滤介质时产生真空的作用 38
1．4 铸件凝固过程的补缩机理 47
1．4．1 概述 47
1．4．2 铸件补缩机理的理论分析 48
1．4．3 通过数学模型对各种铸造方法进行比较 51
1．4．4 分析数学模型 53
1．4．5 应用 53
1．4．6 结论 54
1．5 液态金属充填成型时表面粗糙度形成机理及应用 54
1．5．1 概述 54
1．5．2 理论分析 55
1．5．3 降低铸件表面粗糙度值的措施 58
1．5．4 降低熔模铸件表面粗糙度值的方法 60
1．5．5 结论 62
1．6 侵入性气孔的形成机理及其预防 63
1．6．1 引言 63
1．6．2 理论分析 63
1．6．3 对数学模型进行分析 73
1．6．4 侵入性气孔的预防 74
1．6．5 结束语 75
1．7 实际应用 76
参考文献 79
第2章 铸造涂料的配制及应用 82
2．1 概述 82
2．2 涂料的性能指标及其测试 83
2．2．1 相对密度 83
2．2．2 固体物含量 83
2．2．3 pH值 83
2．2．4 悬浮性 84
2．2．5 渗透性 84
2．2．6 烘干抗裂性 84
2．2．7 涂层透气性 84
2．2．8 涂刷性 84
2．2．9 流平性 84
2．2．10 流淌性 85
2．2．11 附着力 85
2．2．12 导热性 85
2．2．13 高温发气性 86
2．2．14 涂层热抗弯强度 86
2．2．15 抗粘砂性 86
2．2．16 抗渗砂性 86
2．2．17 高温急热抗裂性(或称激热性) 87
2．3 涂料的组成及其对性能的影响 87
2．3．1 耐火基料 87
2．3．2 分散剂(溶剂、载体、载液) 88
2．3．3 悬浮剂(悬浮稳定剂、稠化剂) 90
2．3．4 粘结剂 90
2．3．5 助剂 91
2．4 不同功效的铸造涂料 91
2．4．1 铸件与铸型之间的热交换特点 91
2．4．2 蓄热效应型涂料 93
2．4．3 焓变型涂料 99
2．4．4 脱模(润滑)型涂料 103
2．4．5 表面调节剂型涂料 103
2．4．6 抗粘砂型涂料 105
2．5 几种新型铸造涂料的介绍 108
2．5．1 离心铸造金属型半永久型涂料 108
2．5．2 降低铸钢件表面粗糙度的金属型涂料 109
2．5．3 保证铸件尺寸精度的转移性涂料 110
2．6 铸造涂料的配制 110
2．6．1 涂料的配制过程 110
2．6．2 涂料配制过程中的注意事项 111
2．6．3 提高涂料质量的方法 112
2．6．4 涂料的级配机理 113
2．7 铸造涂料的使用 118
2．7．1 涂料的选择 118
2．7．2 涂料的喷涂方法 119
2．7．3 涂挂工具 119
参考文献 122
第3章 液面加压控制系统的设计及应用 124
3．1 充型信号形式的选择 124
3．1．1 概述 124
3．1．2 理论分析 124
3．1．3 实验验证 129
3．1．4 公式的推广 130
3．2 充型信号发生器的设计 131
3．2．1 气动线性信号发生器的设计 131
3．2．2 电子线性信号发生器的设计 137
3．2．3 实验结果及分析 141
3．3 低压铸造过程的数学模型 141
3．3．1 理论分析 141
3．3．2 实验装置 152
3．3．3 实验结果及分析 153
3．4 CLP-2型低压铸造液面加压控制系统的设计及应用 154
3．4．1 理论分析 154
3．4．2 系统的特性分析 158
3．4．3 实验验证 163
3．4．4 结论 167
3．5 CLP-3型低压铸造液面加压控制系统的设计及应用 167
3．5．1 理论分析 167
3．5．2 控制系统的特点 178
3．5．3 控制系统的结构及工作过程 179
3．5．4 实验验证 180
3．6 CLP-4型低压铸造液面加压控制系统 183
3．6．1 结构及工作原理 183
3．6．2 数据采集电路分析 185
3．6．3 几个具体问题的对策 188
3．6．4 系统运行状况 191
3．7 CLP-5型低压铸造液面加压控制系统的设计及应用 191
3．7．1 概述 191
3．7．2 理论分析 192
3．7．3 实际系统的设计 193
3．7．4 实际系统的使用 195
3．8 CLP-6型低压铸造液面加压控制系统 197
3．8．1 气控部分 197
3．8．2 电器部分 201
3．9 低压铸造液面加压的开环控制法 205
3．9．1 理论分析 205
3．9．2 控制系统的设计 208
3．9．3 几点说明 209
3．10 差压铸造过程的数学模型 210
3．10．1 理论分析 210
3．10．2 实验装置 215
3．10．3 实验结果及分析 218
3．11 CLP-1型差压铸造液面加压控制系统的设计及应用 219
3．11．1 理论分析 219
3．11．2 实践验证 224
3．11．3 结论 229
3．12 CLP-7型差压铸造液面加压控制系统的设计及应用 230
3，12．1 概述 230
3．12．2 气动调节系统的设计 231
3．12．3 冷态性能测试 232
3．12．4 生产的实际应用 232
3．12．5 结论 233
参考文献 236
第4章 工艺参数的选择及应用 238
4．1 铸型工艺参数的选择 238
4．1．1 铸型种类的选择 238
4．1．2 铸件凝固方式(顺序)的选择和控制手段 238
4．1．3 铸型材料的选用及壁厚的确定 243
4．1．4 浇注系统的选择 246
4．1．5 金属型分型面的选择 247
4．1．6 铸型的排气 249
4．1．7 机械加工余量的选择 254
4．1．8 金属型型腔尺寸的确定 254
4．1．9 金属型的合型力、抽芯力及开型力 255
4．1．10 斜销抽芯机构 256
4．2 浇注工艺参数的选择 259
4．2．1 充型压力和充型速度 259
4．2．2 结壳时间的确定 262
4．2．3 增压压力的确定 262
4．2．4 保压时间的确定 262
4．2．5 浇注温度及铸型温度的确定 265
参考文献 266
第5章 低压、差压各种铸造主机的形式 267
5．1 国内低压铸造主机的形式 267
5．1．1 天水低压铸造机 267
5．1．2 重庆低压铸造主机 273
5．1．3 上海工艺所可倾式低压铸造机 281
5．1．4 其他低压铸造主机 284
5．2 国外低压铸造主机的各种形式 287
5．2．1 日本低压铸造主机 288
5．2．2 英国低压铸造机 292
5．2．3 用焦炭炉改制简单低压铸造机 294
5．3 差压铸造主机的形式 296
5．3．1 概述 296
5．3．2 国内差压铸造主机形式 297
5．3．3 保加利亚四立柱差压铸造机 313
参考文献 314
第6章 铸件缺陷及故障分析 315
6．1 常见铸造缺陷的形成原因及其预防 315
6．1．1 缩孔及缩松 315
6．1．2 气孔 316
6．1．3 浇不足 317
6．1．4 裂纹 317
6．1．5 粘砂 318
6．1．6 铸件变形 318
6．1．7 飞边毛刺 318
6．1．8 表面粗糙 318
6．2 与铸件成形直接相关的故障分析及防治 319
6．2．1 跑火 319
6．2．2 升液管漏气 319
6．2．3 升液管冻死 320
6．2．4 炉体或坩埚漏气 320
6．2．5 工作台与升液管上沿之间漏金属液 321
6．2．6 模具的热疲劳损坏 321
6．3 差压铸造事故所对应的曲线图谱及分析 321
参考文献 327
第7章 低压及差压铸造技术的展望 328
7．1 低压及差压铸造的国内外应用动态 328
7．2 研制新型长寿模具——深制冷金属型 331
7．2．1 理论分析 332
7．2．2 实验装置的设计 333
7．2．3 实验结果及分析 334
7．2．4 结论 337
7．3 开发新型主机 337
7．3．1 向多用化、专业化方向发展 337
7．3．2 向标准化方向发展 337
7．3．3 国内目前低压铸造主机的现状 337
7．3．4 集各种优点于一身的新主机 338
7．3．5 提高生产率型主机 338
7．4 未来的液面加压控制系统 339
7．5 保温炉及升液管的未来趋向 346
7．5．1 保温炉与坩埚 346
7．5．2 升液管 347
7．6 定期对金属模具进行亚共振消应力可大幅度提高模具的寿命及生产效率 348
7．6．1 金属模具应力产生原因及危害分析 348
7．6．2 提高金属型疲劳强度的措施 349
7．6．3 亚共振消应力工艺技术 349
7．6．4 效果 350
7．6．5 结论 351
参考文献 351