前 言
第1 章 绪论 1
1. 1 特种铸造方法 1
1. 2 特种铸造的技术特点 2
1. 3 特种铸造技术的应用与发展 3
1. 4 本课程的性质与任务 6
思考题 6
参考文献 6
第2 章 金属型铸造 7
2. 1 金属型铸造原理 7
2. 2 金属型铸件的成形特点 8
2. 2. 1 型腔内气体对铸件成形的影响 8
2. 2. 2 铸件凝固过程中热交换的特点 9
2. 2. 3 金属型阻碍收缩对铸件质量的
影响 12
2. 3 金属型铸造工艺参数 13
2. 3. 1 金属型铸造的工艺流程 13
2. 3. 2 金属型的预热 13
2. 3. 3 金属型的浇注 14
2. 3. 4 铸件的出型时间 14
2. 3. 5 金属型涂料 14
2. 3. 6 覆砂金属型铸造 15
2. 4 金属型铸件的工艺方案 17
2. 4. 1 铸件结构的工艺性分析 17
2. 4. 2 铸件在金属型中的浇注位置 19
2. 4. 3 铸件分型面的选择 19
2. 4. 4 浇注系统的设计 20
2. 4. 5 冒口的设计 26
2. 5 金属型设计与制作 27
2. 5. 1 金属型的结构型式 28
2. 5. 2 金属型主体设计 29
2. 5. 3 金属型型芯的设计 32
2. 5. 4 金属型排气系统的设计 37
2. 5. 5 顶出机构的设计 38
2. 5. 6 金属型的加热和冷却装置 40
2. 5. 7 金属型的定位、导向和锁紧
装置 41
2. 5. 8 金属型材料的选择 41
2. 6 金属型铸造缺陷与对策 43
2. 6. 1 缩孔与缩松 43
2. 6. 2 冷隔或浇不足 44
2. 6. 3 裂纹 44
2. 6. 4 气孔 45
2. 6. 5 夹渣 46
2. 7 发动机缸盖金属型铸造应用
实例 46
2. 7. 1 模具或铸型结构设计 46
2. 7. 2 铸造机及关键工艺参数的选择 47
2. 7. 3 铸造工艺流程 47
2. 7. 4 铸件热处理 48
思考题 50
参考文献 50
第3 章 压力铸造 51
3. 1 概述 51
3. 1. 1 压铸定义 51
3. 1. 2 压铸流程 51
3. 1. 3 压铸生产需具备的条件 52
3. 1. 4 压铸产品应用示例 53
3. 1. 5 压铸新技术 54
3. 2 压铸机 60
3. 2. 1 压铸机的分类 60
3. 2. 2 压铸机的结构特点及应用 61
3. 2. 3 压铸机的总体结构 62
3. 2. 4 压铸机的选用 62
3. 3 压铸合金 64
3. 3. 1 铝合金 64
特种铸造
Ⅷ
3. 3. 2 锌合金 64
3. 3. 3 镁合金 65
3. 4 压铸工艺 66
3. 4. 1 压铸过程中压力与速度的变化 66
3. 4. 2 压力 67
3. 4. 3 速度 68
3. 4. 4 时间 69
3. 4. 5 温度 71
3. 4. 6 工艺案例 72
3. 5 压铸件结构设计 74
3. 5. 1 压铸件的结构要素 75
3. 5. 2 压铸件的尺寸要素 80
3. 5. 3 简化模具结构的铸件设计 81
3. 5. 4 功能组合设计 82
3. 5. 5 压铸件尺寸精度和公差 83
3. 6 压铸件缺陷分析及对策 83
3. 6. 1 缺陷分类及影响因素 83
3. 6. 2 缺陷检验方法 84
3. 6. 3 缺陷产生原因及防止方法 85
3. 7 压铸模 89
3. 7. 1 压铸模基本结构 89
3. 7. 2 压铸模设计要点 89
3. 7. 3 压铸模设计步骤 89
3. 7. 4 压铸模加工工艺流程 91
3. 7. 5 压铸模设计与分解案例 92
思考题 96
参考文献 97
第4 章 反重力铸造 98
4. 1 反重力铸造原理及分类 98
4. 1. 1 真空吸铸 99
4. 1. 2 低压铸造 101
4. 1. 3 差压铸造 102
4. 1. 4 调压铸造 104
4. 2 反重力铸造工艺参数 106
4. 2. 1 压力调控 106
4. 2. 2 浇注温度及铸型温度 109
4. 3 反重力铸造工艺方案 110
4. 3. 1 浇注位置及分型面 110
4. 3. 2 浇注系统及冒口设计 111
4. 3. 3 铸型排气设计 112
4. 3. 4 铸型涂料 113
4. 4 反重力铸造设备及自动化 115
4. 4. 1 反重力铸造设备 115
4. 4. 2 压力控制系统 118
4. 4. 3 保温炉结构设计 120
4. 4. 4 升液管结构设计 122
4. 4. 5 电磁低压铸造 123
4. 5 反重力铸造的缺陷与对策 123
4. 5. 1 缩孔与缩松 123
4. 5. 2 气孔 124
4. 5. 3 浇不足及铸件空壳 126
4. 5. 4 铸件披缝、鼓胀及跑火 126
4. 5. 5 铸件变形及裂纹 127
4. 5. 6 黏砂 127
4. 6 反重力铸造应用实例 128
4. 6. 1 汽车轮毂铸件低压铸造实例 128
4. 6. 2 航空器舱体铸件调压铸造实例 130
思考题 132
参考文献 132
第5 章 熔模铸造 133
5. 1 概论 133
5. 1. 1 熔模铸造的定义 133
5. 1. 2 熔模铸造的发展历程 133
5. 1. 3 熔模铸造的工艺流程 133
5. 1. 4 熔模铸造应用实例 135
5. 2 熔模的制备 137
5. 2. 1 模料常用原材料 137
5. 2. 2 常用模料的成分及性能 139
5. 2. 3 模料的配制与制模 142
5. 2. 4 旧模料的处理及回收 144
5. 3 型壳制备 146
5. 3. 1 对型壳的性能要求 146
5. 3. 2 型壳的原材料及其作用 146
5. 3. 3 制壳工艺 154
5. 3. 4 熔模铸造型芯 162
5. 4 熔模铸造工艺设计 172
5. 4. 1 熔模铸件结构工艺性分析 172
5. 4. 2 浇注补缩系统设计 173
5. 4. 3 压型设计 176
5. 5 熔模铸造的浇注与清理 183
目录
Ⅸ
5. 5. 1 熔模铸造的浇注 183
5. 5. 2 熔模铸件的清理 186
5. 6 熔模铸造生产的机械化和
自动化 186
5. 6. 1 熔模生产的机械化 186
5. 6. 2 型壳生产的机械化 187
5. 6. 3 焙烧、浇注生产线 191
5. 7 熔模铸造的缺陷及对策 191
5. 8 熔模铸造的工艺适应性分析 194
5. 8. 1 以铸代锻技术的应用 195
5. 8. 2 以铸代铸(砂铸) 技术的应用 195
5. 8. 3 以铸代冲技术的应用 196
5. 8. 4 以铸代焊技术的应用 196
5. 8. 5 以铸代加工技术的应用 197
5. 8. 6 以铸代装配技术的应用 197
思考题 198
参考文献 198
第6 章 挤压铸造 199
6. 1 挤压铸造的工艺方法分类、
特点及适应范围 199
6. 1. 1 工艺方法分类 199
6. 1. 2 工艺特点 201
6. 1. 3 工艺适应范围 201
6. 2 挤压铸造基本理论简介 202
6. 2. 1 挤压铸造流变学理论 202
6. 2. 2 高压凝固理论 203
6. 2. 3 挤压铸造下的力学成形理论 206
6. 3 挤压铸造模具、工艺及设备 209
6. 3. 1 挤压铸造模具设计 209
6. 3. 2 挤压铸造设备 215
6. 3. 3 挤压铸造工艺参数 220
6. 4 挤压铸造件组织性能与质量
控制 221
6. 4. 1 挤压铸造件组织与性能 221
6. 4. 2 挤压铸造的缺陷形成及对策 228
6. 5 挤压铸造生产实例 231
6. 5. 1 汽车铝轮毂 231
6. 5. 2 摩托车发动机镁合金外壳 234
6. 5. 3 钢平法兰 237
思考题 239
参考文献 240
第7 章 消失模铸造 241
7. 1 消失模铸造概述 241
7. 1. 1 消失模铸造的分类及其技术
特点 241
7. 1. 2 消失模铸造的应用及经济性
分析 243
7. 1. 3 消失模铸造的发展趋势 244
7. 2 消失模铸造成形理论基础 246
7. 2. 1 消失模铸造充型时气体间隙
压力 246
7. 2. 2 消失模铸造的浇注温度 247
7. 2. 3 消失模铸造的合理浇注速度 247
7. 2. 4 消失模铸造中铸型坍塌缺陷的
形成机理 249
7. 3 消失模铸造的充型特征及界面
作用 250
7. 3. 1 消失模铸造的充型过程及裂解
产物 250
7. 3. 2 热解产物对铸件质量的影响 252
7. 3. 3 消失模铸造的充型及凝固特点 253
7. 3. 4 消失模铸造的凝固及组织特点 254
7. 3. 5 消除消失模铸造组织不利因素的
措施 256
7. 4 消失模铸造的关键技术 256
7. 4. 1 消失模铸造的白区技术 256
7. 4. 2 消失模铸造的涂料技术 258
7. 4. 3 消失模铸造的黑区技术 259
7. 4. 4 振动紧实工艺基础 262
7. 5 消失模铸造的工艺参数及其
铸件的缺陷防治措施 266
7. 5. 1 消失模铸造的浇注系统特征及
工艺参数 266
7. 5. 2 消失模铸造的常见缺陷及防治
措施 267
7. 6 消失模铸造应用实例 273
7. 6. 1 工艺设计过程 273
7. 6. 2 确定浇注位置 274
7. 6. 3 确定主要铸造工艺参数 274
特种铸造
Ⅹ
7. 6. 4 变速器箱体铸造过程数值模拟及
工艺优化 275
7. 6. 5 变速器箱体铸件浇注实践 276
7. 7 铝、镁合金特种消失模铸造新
技术 277
7. 7. 1 铝、镁合金消失模铸造特点 277
7. 7. 2 压力消失模铸造技术 280
7. 7. 3 真空低压消失模铸造技术 280
7. 7. 4 振动消失模铸造技术 285
7. 7. 5 消失模壳型铸造技术 286
思考题 289
参考文献 289
第8 章 离心铸造 291
8. 1 概述 291
8. 2 离心铸造原理 293
8. 2. 1 离心力场与离心压力 293
8. 2. 2 离心铸件内表面的形状 294
8. 2. 3 离心力场中异相质点的径向
移动 294
8. 3 离心铸件的凝固及其组织 295
8. 3. 1 凝固特征 295
8. 3. 2 凝固组织 296
8. 4 离心铸造工艺 298
8. 4. 1 铸型的转速 298
8. 4. 2 涂料工艺 301
8. 4. 3 浇注温度 304
8. 4. 4 金属液的定量 305
8. 5 离心铸造机及生产自动化 306
8. 5. 1 水冷金属型离心机的特点 307
8. 5. 2 水冷金属型离心机的结构 307
8. 6 离心铸造的工艺适应性分析 314
8. 7 离心铸造应用实例 317
8. 7. 1 毛坯及模具结构的设计 317
8. 7. 2 离心铸造工艺及过程控制要点 318
8. 7. 3 涂料工艺及要求 318
8. 7. 4 铸造工艺流程及过程管理要点 319
8. 7. 5 缩松的产生与防止 319
思考题 320
参考文献 320
第9 章 半固态铸造 322
9. 1 半固态铸造的原理、分类、
特点及其特性 322
9. 2 半固态铸造充型基本理论 326
9. 2. 1 非牛顿型流动基本理论 326
9. 2. 2 半固态金属浆料的流变行为 328
9. 2. 3 具有连续固相半固态浆料的
特性 331
9. 2. 4 固相体积分数为0. 5 左右的部分
重熔半固态金属 332
9. 2. 5 半固态铸造下塑性变形理论 332
9. 3 半固态铸造用材料及其制备
方法 337
9. 3. 1 A356 和A357 合金 337
9. 3. 2 A319 和A355 合金 338
9. 3. 3 液相铸造比较困难的合金 338
9. 3. 4 半固态铸造用材料的制备方法 340
9. 3. 5 半固态金属坯料重熔(二次
加热) 347
9. 4 半固态铸造工艺 349
9. 4. 1 半固态压铸 349
9. 4. 2 半固态压铸工艺参数 354
9. 5 半固态成形件热处理工艺与
缺陷分析 357
9. 5. 1 热处理 357
9. 5. 2 缺陷分析 358
9. 6 半固态铸造工艺实例 359
9. 6. 1 镁合金触变注射成形 359
9. 6. 2 半固态金属挤压铸造 362
思考题 363
参考文献 363
第10 章 其他特种铸造技术介绍 366
10. 1 陶瓷型铸造 366
10. 1. 1 陶瓷型铸造的工艺特点及应用
范围 366
10. 1. 2 陶瓷型的制造 366
10. 2 石膏型铸造 368
10. 2. 1 石膏型铸造的工艺特点及应用
范围 368
目录
Ⅺ
10. 2. 2 石膏型的制造 369
10. 2. 3 石膏型铸造工艺 370
10. 3 连续铸造 370
10. 3. 1 连续铸造成形原理 370
10. 3. 2 连续铸造工艺及应用 372
10. 3. 3 双流浇注连续铸造技术 372
10. 4 铸渗技术 375
10. 4. 1 铸渗基本原理 375
10. 4. 2 铸渗工艺 376
10. 5 复合材料的金属浸渗技术 378
10. 5. 1 金属液在多孔介质中的浸渗 378
10. 5. 2 压力浸渗技术 378
10. 6 电磁铸造技术 381
10. 6. 1 电磁铸造技术原理 381
10. 6. 2 电磁铸造工艺 382
10. 6. 3 电磁铸造材料的组织与性能 384
思考题 385
参考文献 385
第11 章 艺术铸造 388
11. 1 艺术铸造欣赏 388
11. 2 艺术铸件铸造方法及应用 392
11. 2. 1 制造过程及要求 392
11. 2. 2 常用的铸造方法 392
11. 3 艺术铸件材料选择及应用 398
11. 3. 1 艺术铸造合金材料 398
11. 3. 2 艺术铸造对合金材料性能的
要求及选材原则 398
11. 3. 3 几种应用最广的艺术铸造
合金 399
11. 3. 4 铜合金熔炼技术 401
11. 4 艺术铸造案例 402
11. 4. 1 案例一: 石膏型铸造《日晷》 402
11. 4. 2 案例二: 石膏砂型铸造《海景
翔龙》 405
11. 4. 3 案例三: 铸、锻、焊不锈钢雕塑
《九天揽月》 406
11. 4. 4 案例四: 熔模铸造《论语
笔筒》 407
11. 4. 5 案例五: 快速成形技术的
应用 408
思考题 411
参考文献 411 2100433B
2018特种作业焊接考试真题四
特种设备目录——压力容器(2018)
铸造手册：特种铸造内容简介