铸造工艺设计与实践_赵成志张贺新_9787111564287

本书系统地介绍了铸钢件、铸铁件和有色合金铸件的铸造工艺设计及相关的技术内容，全书主要内容包括：铸造工艺设计概论、铸造工艺方案和工艺参数的设计、砂芯设计、浇注系统设计、补缩系统设计、冷铁设计、典型铸件铸造工艺设计实例、特种铸造工艺、铸造工艺装备设计、铸造工艺新技术。本书全面贯彻了铸造领域相关的现行技术标准，技术内容新，实用性强。书中工程实践内容丰富，不仅有丰富的应用实例，还对实践中遇到的问题和有效的解决方法进行了详细的介绍，便于读者学习借鉴。本书可供铸造工程技术人员参考，也可供相关专业的在校师生和科研人员参考。

　　铸造是机械行业中的重要一环，也是材料学科的重要分支，铸件具有形状的任意性、材料的任意性和大小尺寸的任意性，铸造在一些领域具有不可替代性。人类的文明发展与铸造技术的发展密切相关，我国古代先人创造了辉煌的铸造历史和成就，“铸造”了我国古代文明的灿烂篇章。目前我国铸件的年产量和从业人员均为世界第一，技术和设备水平也步入世界先进的行列。铸造在国民经济中发挥着重要的作用。在科学技术日新月异的今天，铸造这一传统行业面临着新的挑战，适应新兴技术和新形势对铸件的要求是铸造领域的新课题。

　　铸造工艺及其相关技术在铸件的生产中起着至关重要的作用，铸造工艺设计的优劣、铸造方法选择的合理与否均对铸件的质量、生产效率和生产成本等方面产生较大的影响。只有通过科学的计算和长期的工程实践积累，以及科学与工程实践的有机融合，相互促进，协调发展，才能实现铸造领域不断的技术进步。本书在现有铸造理论体系的基础上，引入了新的科学理念、新的技术，进行了知识的更新，全面贯彻了铸造领域相关的现行技术标准，同时兼顾传统的技术传承和积累。结合具体的内容，加入了相关的工程实践经验，收入了一些经过实践检验的案例，并结合生产实践过程加以说明和讲解。根据浇注系统用材料的变化，加入了陶瓷管浇注系统设计的相关资料，包括类别、结构和尺寸等。

　　本书的特点是经典知识与传统技术相结合，科学理念与工程实践相结合，介于高校教材与专业手册之间，侧重讲解和说明。本书面向广大的铸造工程技术人员、相关专业的在校师生及研究人员，为他们进行铸造工艺设计、相关课程的学习和讲解、相关课题研究提供了参考。本书也顺应了当前教育改革的状况，自1998年专业目录调整后，高校实行大专业培养，宽口径模式，使得所培养学生的专业知识与企业对人才知识的需求产生了较大的差异，学生在现有教育体系下所学的专业知识远远不够，他们需要更加系统的专业知识。本书对相关专业在校学生以及刚刚进入铸造领域的毕业生获得系统的专业知识提供了一个理想的学习途径。

　　本书共10章，第1章、第4章、第5章、第6章、第7章和第8章由赵成志编写，第2章、第3章、第9章、第10章由张贺新编写。哈尔滨汽轮机有限责任研究所的段亚芳高级工程师、汪松工程师，哈尔滨电机厂有限责任公司热加工事业部的周佩超高级工程师，宁夏众信机械设备制造有限公司的任江波工程师，浙江长兴恒传耐火材料有限公司的杨和平工程师，哈尔滨工程大学的李志平等人为本书的成稿提供了大力帮助，段亚芳高级工程师参与了本书图稿的绘制，并提供了大量的工艺实例和说明，汪松工程师也提供了部分案例和图稿，在此一并表示衷心的感谢！

　　由于作者水平有限，错误和不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正！同时，我们负责对书中所有内容进行技术咨询、答疑。我们的联系方式如下：

　　联系人：赵成志；电话：13895718408；电子邮箱：zcz2261@sina.com。

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前言第1章铸造工艺设计概论1 1.1铸造技术的发展1 1.2我国铸造业在国际上的地位2 1.3铸造在国民经济中的重要性4 1.4铸造工艺设计内容和铸造方法分类4 1.4.1铸造工艺设计内容4 1.4.2铸造方法分类4 第2章铸造工艺方案和工艺参数的设计6 2.1铸造工艺设计考虑的因素与铸造方法的选择6 2.1.1铸造工艺设计考虑的因素6 2.1.2铸造方法的选择10 2.2铸造工艺方案设计10 2.2.1浇注位置的设计11 2.2.2分型面的选择12 2.2.3典型铸件的铸造工艺方案14 2.3铸造工艺参数设计16 2.3.1铸件尺寸公差16 2.3.2机械加工余量18 2.3.3铸造线收缩率20 2.3.4起模斜度22 2.3.5最小铸出孔和槽23 2.3.6工艺补正量24 2.3.7分型负数25 2.3.8分芯负数26 2.3.9反变形量26 2.3.10工艺筋28 2.3.11落砂时间31 2.3.12压铁及其计算33 2.3.13铸件表面粗糙度36 2.4铸造工艺的输出及其表示方法37 2.4.1铸造工艺的输出方式37 2.4.2铸造工艺的表示方法38 2.4.3铸造工艺的输出内容46 第3章砂芯设计47 3.1砂芯的划分47 3.2砂芯的舂砂方向49 3.3芯头的设计51 3.4芯撑的设计57 3.4.1强度法计算芯撑58 3.4.2热平衡法计算芯撑59 3.5排气系统的设计60 3.6芯骨的设计62 3.7砂芯的特殊固定和预装配64 第4章浇注系统设计65 4.1浇注系统的组成与类型65 4.1.1浇注系统的组成65 4.1.2浇注系统的类型67 4.2浇注系统的设计内容与原则72 4.2.1浇注系统的设计内容72 4.2.2浇注系统的设计原则72 4.3各种合金的浇注系统设计73 4.3.1灰铸铁件的浇注系统设计73 4.3.2球墨铸铁件的浇注系统设计118 4.3.3可锻铸铁件的浇注系统设计126 4.3.4铸钢件的浇注系统设计128 4.3.5铝合金与镁合金铸件的浇注系统设计137 4.3.6铜合金铸件的浇注系统设计144 4.4浇注系统用材料及其结构与熔体过滤技术152 4.4.1浇注系统用材料及其结构152 4.4.2熔体过滤技术168 第5章补缩系统设计175 5.1铸钢件的补缩系统设计175 5.1.1铸钢件的体收缩175 5.1.2冒口的补缩距离177 5.1.3补贴的设计179 5.1.4冒口的分类、结构及安放原则185 5.1.5模数法冒口设计186 5.1.6热节圆法冒口设计219 5.1.7液量补缩法冒口设计237 5.1.8比例法冒口设计237 5.1.9保温冒口的设计249 5.2铸铁件的补缩系统设计251 5.2.1灰铸铁件的冒口设计252 5.2.2球墨铸铁件的冒口设计265 5.2.3可锻铸铁件的冒口设计273 5.3有色合金铸件的补缩系统设计276 5.3.1铝合金铸件的补缩系统设计276 5.3.2铜合金铸件的补缩系统设计282 第6章冷铁设计290 6.1冷铁的分类、作用及使用材料290 6.2外冷铁291 6.2.1直接外冷铁292 6.2.2间接外冷铁297 6.3内冷铁298 6.3.1熔焊内冷铁299 6.3.2不熔焊内冷铁302 6.3.3螺旋内冷铁305 6.3.4栅格内冷铁305 第7章典型铸件铸造工艺设计实例307 7.1铸钢件铸造工艺设计实例307 7.1.1高压气缸下半部铸造工艺设计307 7.1.2摇臂铸造工艺设计309 7.1.3调节阀阀盖铸造工艺设计311 7.1.447MW联合循环汽轮机阀壳体铸造工艺设计312 7.1.5喷嘴室铸造工艺设计314 7.2铸铁件铸造工艺设计实例316 7.2.1自动关闭器外壳铸造工艺设计316 7.2.2桥规铸造工艺设计318 7.2.3曲轴铸造工艺设计319 7.3有色合金件铸造工艺设计实例322 7.3.1第Ⅱ级混合室盖铸造工艺设计322 7.3.2外壳铸造工艺设计323 第8章特种铸造工艺326 8.1陶瓷型铸造326 8.1.1陶瓷型铸造的分类、工序过程及应用326 8.1.2陶瓷型铸造工艺设计328 8.2消失模铸造339 8.2.1消失模铸造的特点及应用340 8.2.2模样341 8.2.3涂料349 8.2.4型砂与造型及浇注356 8.2.5落砂清理及砂处理系统360 8.2.6消失模铸造工艺设计361 8.2.7砂箱的设计366 8.3金属型铸造367 8.3.1金属型铸造的特点及应用367 8.3.2金属型铸造工艺设计368 8.3.3覆砂金属型铸造383 8.3.4金属型的设计385 8.3.5金属型铸造机410 第9章铸造工艺装备设计418 9.1模样与模板418 9.1.1模样418 9.1.2模板426 9.2芯盒436 9.2.1芯盒的类型与材料436 9.2.2芯盒的结构设计438 9.3砂箱446 9.3.1砂箱的分类与特点446 9.3.2砂箱的基本构成与设计447 第10章铸造工艺新技术473 10.1铸件凝固过程的数值模拟473 10.1.1铸件凝固温度场的数值模拟473 10.1.2铸件缩孔和缩松的预测480 10.1.3铸造充型过程的数值模拟484 10.2铸造工艺CAD技术488 10.2.1铸造工艺CAD的内容488 10.2.2铸造工艺CAD的实现模式488 10.2.3铸造工艺CAD系统的组成与构建489 10.3强制冷却技术在铸造中的应用491 10.3.1强制冷却技术的原理及其方式491 10.3.2强制冷却技术的计算和应用实例496 10.4快速成形技术在铸造中的应用502 10.4.1快速成形的原理502 10.4.2快速成形与铸造成形507 10.4.3直接铸造成形507 10.4.4间接铸造成形513 参考文献517

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