本书全面系统地介绍了铁型覆砂铸造技术。主要内容包括：绪论、铁型覆砂铸造理论基础、覆砂工艺及覆砂材料、铁型覆砂铸造合金熔炼及质量控制、铁型覆砂铸造工艺设计、铁型覆砂铸造的工装设计与制造、铁型覆砂铸造的生产线设备及车间设计、铁型覆砂铸造中的环境治理和节能、铁型覆砂铸件质量控制。本书以作者长期从事铁型覆砂铸造技术的研究和应用成果为基础，反映了我国在铁型覆砂铸造领域的现状和发展水平，具有很强的实用性。

序

前言

第 1章　绪论 1

1.1　铁型覆砂铸造发展历史 1

1.1.1　试验研究和少量应用阶段 2

1.1.2　扩大应用和逐步完善阶段 3

1.1.3　行业认可、规范提高阶段 3

1.1.4　全面推广应用提高阶段 4

1.2　铁型覆砂铸造工艺过程 6

1.2.1　铁型覆砂铸造概念 6

1.2.2　铁型覆砂铸造的生产实现 7

1.3　铁型覆砂铸造特点 8

1.4　本章小结 10

第 2章　铁型覆砂铸造理论基础 11

2.1　铸件成形基础 11

2.2　传热机理 12

2.2.1　传热方式 12

2.2.2　铸型特性对传热的影响 14

2.2.3　铁型覆砂铸型的传热特点 15

2.3　充型理论 17

2.3.1　液态金属充型能力及影响因素 18

2.3.2　提高液态金属充型能力的措施 23

2.4　冷却凝固理论 23

2.4.1　铁型覆砂铸造条件下铸件冷却的影响因素 23

2.4.2　金属的凝固过程 27

2.4.3　凝固方式及宏观结晶组织的控制 28

2.4.4　铁型覆砂铸造对球墨铸铁凝固的有利条件 30

2.5　铸造 CAD/CAE 32

2.5.1　铸造 CAD/CAE的概念 32

2.5.2　铸造 CAE软件组成 34

2.5.3　铁型覆砂铸造过程数值模拟 35

2.6　本章小结 42

第 3章　覆砂工艺及覆砂材料

3.1　覆砂造型 43

3.1.1　覆砂造型原理 43

3.1.2　覆砂造型工艺 44

3.1.3　覆砂造型对覆砂材料的要求 45

3.2　覆砂造型材料（覆膜砂） 46

3.2.1　覆膜砂的成分和性能要求 46

3.2.2　覆膜砂的牌号、分类和选用 49

3.2.3　覆膜砂的混制与回用 52

3.3　铁型覆砂铸造辅助材料 53

3.3.1　脱模剂 53

3.3.2　修型用型砂、型芯胶合剂和涂料等 54

3.3.3　典型铁型覆砂铸件用覆膜砂 58

3.4　本章小结 61

第 4章　铁型覆砂铸造合金熔炼及质量控制 62

4.1　铸造合金 62

4.1.1　铁碳合金基础 62

4.1.2　灰铸铁 63

4.1.3　球墨铸铁 72

4.1.4　合金铸铁 81

4.1.5　铸钢 84

4.2　合金熔炼 87

4.2.1　常见合金熔炼方法及其特点 87

4.2.2　中频感应炉合金熔化原理 88

4.2.3　灰铸铁的熔炼 91

4.2.4　球墨铸铁的熔炼 95

4.2.5　高铬耐磨铸铁熔炼 97

4.2.6　铸钢的熔炼 97

4.3　铸造合金熔炼的质量控制 98

4.4　生产实例 100

4.5　本章小结 102

第 5章　铁型覆砂铸造工艺设计

5.1　铁型覆砂铸造工艺设计的特点、内容和步骤 104

5.1.1　铁型覆砂铸造工艺设计的特点 104

5.1.2　铁型覆砂铸造工艺设计的内容和步骤 106

5.2　铁型覆砂铸造工艺方案的确定 107

5.2.1　铸件结构分析 107

5.2.2　浇注位置的确定 110

5.2.3　分型面的选择 111

5.2.4　铸造工艺设计参数确定 113

5.2.5　型芯设计 117

5.3　浇冒口系统设计 120

5.3.1　浇注系统 120

5.3.2　覆砂层和铁型壁厚的设计 131

5.3.3　冒口和冷铁设计 133

5.4　生产实例 136

5.5　本章小结 145

第 6章　铁型覆砂铸造的工装设计与制造146

6.1　铁型覆砂铸造工装设计的特点 146

6.2　铁型覆砂铸造的工装设计 147

6.2.1　模板设计 147

6.2.2　铁型设计 152

6.2.3　芯盒设计 160

6.2.4　射砂板 162

6.2.5　顶杆板和落砂斗 163

6.3　铁型覆砂铸造模样的制造 164

6.3.1　数控加工 164

6.3.2　特种加工 165

6.3.3　磨削和抛光 166

6.4　生产案例 167

6.5　本章小结 176

第 7章　铁型覆砂铸造的生产线设备及车间设计177

7.1　铁型覆砂铸造生产工艺流程 177

7.1.1　覆砂造型及对设备的要求 177

7.1.2　合箱及对设备的要求 178

7.1.3　浇注及对设备的要求 179

7.1.4　开箱及对设备的要求 179

7.1.5　铁型清理、调温及对设备的要求 179

7.1.6　铁型输送及对设备的要求 180

7.2　铁型覆砂铸造生产线及分类 180

7.2.1　铁型覆砂铸造生产线的特点及要求 180

7.2.2　铁型覆砂

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，随着中国汽车工业的发展，应用越来越广。铁型覆砂铸造的核心设备是覆砂造型机，截至2012年10月，主要有双工位覆砂造型机，主要用于平面尺寸在1500毫米×700毫米以内的铁型的覆砂造型。随着铁型覆砂应用的不断推广，应用的产品越来越多，例如：船用曲轴、大型发动机的排气管、缸体缸盖、汽车后桥等，这些产品的铁型覆砂铸造，所需的铁型的平面尺寸往往都超过了2000毫米×700毫米，有些甚至在3500毫米×1200毫米以上，对于这些铁型的覆砂造型，尚未有成熟的覆砂设备。

专利号为200820085552.7，专利名称为“适应自动化生产线的覆砂造型机”的中国专利中公开了一种适应自动化生产线的覆砂造型机，该造型机上设有造型工位组件，所述造型工位组件包括有射砂辊道，该覆砂造型机包括至少两个造型工位组件，相邻造型工位组件的射砂辊道连接在一起，所述相连的射砂辊道安装在轨道机构上，所述轨道机构的运动方向垂直射砂辊道输送方向。通过轨道机构将铁型进出的位置与造型位置分开。上述覆砂造型机不适用于对大型铁型进行覆砂造型加工，原因其一是用于大型铁型覆砂造型时，此覆砂造型机构过于庞大、复杂；其二是对于大型铁型来说，覆砂时铁型与模型之间的间隙各部分的射砂压力难以保持一致，覆砂质量难以保证。