铸造工艺设计及铸件缺陷控制
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品牌: 李晨希
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：335 页
·出版日期：2009年
·ISBN：7122045242/9787122045249
·条形码：9787122045249
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《铸造工艺设计及铸件缺陷控制》从工程实际出发，详细地阐述了砂型铸造工艺设计原理和方法，并介绍了生产常见铸件缺陷的形成原因和防止方法。书中既收集了国内外行之有效的技术成果和经验，也简要介绍了对提高铸件质量有借鉴意义的研究成果。
目录
上篇砂型铸造工艺设计
第1章 铸造工艺设计概述1
1.1 铸造工艺设计的依据1
1.2 铸造工艺设计内容1
1.3 铸造工艺设计的一般步骤2
1.4 铸造工艺符号及其表示方法3
第2章 铸造工艺方案的确定14
2.1 零件结构的铸造工艺性14
2.1.1 从避免铸造缺陷方面确定铸件的合理结构14
2.1.2 从简化铸造工艺方面确定铸件的合理结构23
2.2 造型和制芯方法的选择27
2.3 浇注位置的确定29
2.4 分型面的确定31
第3章 铸造工艺参数35
3.1 铸造收缩率35
3.2 铸件尺寸公差和机械加工余量38
3.2.1 铸件尺寸公差38
3.2.2 机械加工余量40
3.3 最小铸出孔和槽42
3.4 起模斜度44
3.5 工艺补正量45
3.6 分型负数和反变形量47
3.6.1 分型负数47
3.6.2 反变形量48
3.7 砂芯负数、分芯负数和非加工壁厚的负余量50
3.7.1 砂芯负数50
3.7.2 分芯负数50
3.7.3 非加工壁厚的负余量51
第4章 砂芯设计52
4.1 砂芯设置的基本原则52
4.2 砂芯的固定和定位55
4.2.1 垂直砂芯56
4.2.2 水平砂芯的固定57
4.2.3 砂芯的定位58
4.3 芯头的尺寸和间隙60
4.3.1 芯头的结构60
4.3.2 芯头承压面积的核算65
4.4 芯撑和芯骨65
4.4.1 芯撑65
4.4.2 芯骨75
4.5 砂芯的排气76
第5章 浇注系统设计78
5.1 浇注系统的组成和作用78
5.1.1 浇口杯78
5.1.2 直浇道和浇口窝80
5.1.3 横浇道81
5.1.4 内浇道85
5.2 浇注系统的类型和适用范围87
5.2.1 按断面积比例关系分类88
5.2.2 按内浇道的位置分类88
5.3 浇注系统结构尺寸的设计92
5.3.1 公式法设计的基本原理93
5.3.2 对浇注系统设计结果的校核99
5.4 灰铸铁件浇注系统尺寸设计101
5.4.1 浇注时间的确定101
5.4.2 浇注系统截面尺寸计算102
5.5 可锻铸铁件浇注系统设计108
5.5.1 浇注时间的计算109
5.5.2 浇注系统设计109
5.6 球墨铸铁件浇注系统设计112
5.6.1 浇注时间的确定112
5.6.2 浇注系统设计113
5.7 铸钢件浇注系统设计115
5.7.1 用转包浇注时浇注系统的设计116
5.7.2 用底注包浇注时浇注系统的设计118
5.7.3 浇注系统设计工程实例119
5.8 有色合金铸件浇注系统设计123
5.8.1 铝合金铸件、镁合金铸件浇注系统设计123
5.8.2 铜合金铸件浇注系统设计128
第6章 冒口设计135
6.1 概述135
6.1.1 冒口的种类135
6.1.2 冒口的形状136
6.1.3 冒口的位置137
6.1.4 冒口的有效补缩距离139
6.2 补贴140
6.2.1 均匀壁上的补贴140
6.2.2 局部热节的补贴143
6.3 铸钢件冒口设计145
6.3.1 铸钢件冒口的补缩距离145
6.3.2 模数法设计铸钢件冒口148
6.3.3 补缩液量与热节圆法计算冒口190
6.3.4 比例法计算冒口尺寸201
6.4 铸铁件冒口设计207
6.4.1 灰铸铁件冒口设计207
6.4.2 可锻铸铁件冒口设计213
6.4.3 球墨铸铁件冒口设计213
6.5 有色合金铸件冒口设计219
6.5.1 铜合金铸件冒口设计219
6.5.2 铝合金铸件冒口设计224
第7章 冷铁、拉筋和出气孔设计229
7.1 冷铁的分类与作用229
7.2 铸钢件用冷铁230
7.2.1 铸钢件外冷铁设计230
7.2.2 铸钢件内冷铁设计238
7.3 铸铁件冷铁设计247
7.3.1 铸铁件外冷铁设计247
7.3.2 铸铁件内冷铁设计250
7.4 铝合金、铜合金铸件冷铁设计252
7.4.1 外冷铁252
7.4.2 铝合金、铜合金铸件的内冷铁253
7.5 铸筋的设计253
7.6 出气孔设计256
下篇砂型铸造铸件缺陷控制
第8章 缩孔和缩松缺陷261
8.1 铸造合金的收缩261
8.1.1 铸造合金收缩的一般规律261
8.1.2 铸钢的收缩262
8.1.3 铸铁的收缩263
8.2 铸件中缩孔与缩松的形成及影响因素265
8.2.1 铸件中的缩孔266
8.2.2 铸件中的缩松268
8.2.3 灰铸铁和球铁件的缩孔和缩松269
8.3 防止铸件产生缩孔和缩松的途径271
8.3.1 控制铸件的凝固方式271
8.3.2 采用合理的铸造工艺274
第9章 气孔和非金属夹杂物275
9.1 概述275
9.1.1 金属中气体的来源275
9.1.2 气体在金属中的存在形式275
9.1.3 气体在金属中的溶解度276
9.1.4 气孔的分类277
9.2 侵入性气孔的形成和防止措施279
9.2.1 侵入性气孔的形成279
9.2.2 影响侵入性气孔形成的因素279
9.2.3 防止侵入性气孔的措施281
9.3 析出性气孔的形成和防止措施281
9.3.1 金属液中析出气泡的条件281
9.3.2 气体溶质再分配和析出气孔的关系283
9.3.3 影响析出性气孔形成的因素285
9.3.4 防止和消除析出性气孔的途径285
9.4 反应性气孔的形成和防止287
9.4.1 内生式反应气孔的形成和防止287
9.4.2 外生式反应气孔的形成和防止289
9.5 非夹杂物的形成和防止296
9.5.1 概述297
9.5.2 一次非金属夹杂物的形成和防止298
9.5.3 二次氧化夹杂物的形成和防止299
第10章 粘砂、夹砂、胀砂与砂眼300
10.1 粘砂的分类及防止措施300
10.1.1 粘砂的分类300
10.1.2 机械粘砂301
10.1.3 化学粘砂307
10.2 夹砂的形成及其防止措施309
10.2.1 概述309
10.2.2 夹砂缺陷的形成310
10.2.3 防止夹砂缺陷的措施312
10.3 胀砂缺陷的形成及防止措施315
10.4 砂眼的形成及防止措施315
第11章 应力、变形和开裂317
11.1 铸造应力317
11.1.1 铸造应力的分类317
11.1.2 热应力317
11.1.3 相变应力320
11.1.4 机械阻碍应力320
11.1.5 减小或消除铸造应力的途径321
11.2 铸件的变形和冷裂321
11.2.1 铸件的变形321
11.2.2 铸件的冷裂323
11.2.3 防止铸件产生变形和冷裂的途径324
11.3 铸件的热裂325
11.3.1 概述325
11.3.2 热裂的形成机理及影响因素326
11.3.3 防止热裂的途径331
参考文献334
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序言本书从工程实际出发，详细地阐述了砂型铸造工艺设计原理和方法，并介绍了生产常见铸件缺陷的形成原因和防止方法。书中既收集了国内外行之有效的技术成果和经验，也简要介绍了对提高铸件质量有借鉴意义的研究成果。
本书提供了大量实用图表、数据和工程实例，以供铸造工艺设计人员及生产技术人员参考，同时本书还可用作高等院校铸造专业的教材。
铸造在机械工业中占有极其重要的地位，从铸件占各类机械重量的比例可以看出铸造的重要性。在机床、内燃机、重型机器中占70%～90％；在风机、压缩机中占60%～80％；在拖拉机中占50%～70％；在农业机械中占40%～70％；在汽车中占20%～30％。
在国民经济的各行各业中，铸件得到了广泛的应用，这是因为铸造生产有两个明显的优点：
（1）适应性强。铸造生产的铸件重量小至几克，大至数百吨；壁厚从05mm到1m左右；长度从几毫米到十几米，可以说，铸造方法不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。铸造方法又可以适用于各种合金，如常用的铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、锌合金以及高温合金等。
（2）成本低。铸件重量在一般机器中占40%～80％，但它的成本仅占总成本的25%～30％。
目前我国正在逐步成为世界制造业中心，随着国民经济和世界经济的发展，在对铸件数量需求越来越多的同时，对铸件质量的要求也越来越高。铸造工艺设计水平对提高铸件内外质量、提高工艺出品率、降低废品率、提高经济效益等起着非常重要的作用。为了促进铸造生产的发展，我们编写了本书。
本书从工程实际出发，详细地介绍了砂型铸造工艺设计和铸件缺陷控制方法。上篇内容包括砂型铸造工艺设计的基本内容和一般步骤，铸件浇注位置、分型面以及铸造工艺参数的选择，铸钢、铸铁、铸造有色合金的浇注系统、冒口、冷铁等的设计方法，书中提供了大量的图表，数据和工程实例供铸造工艺设计参考。下篇分析了常见铸件缺陷缩孔、缩松、气孔、非金属夹杂物、粘砂、夹砂、胀砂、砂眼、应力、变形、冷裂、热裂等的形成机理及影响因素，详细地论述了防止这些缺陷的途径。
本书由沈阳工业大学组织编写。上篇由沈阳工业大学的李晨希、曲迎东、王宏编写；下篇由沈阳工业大学的李晨希、于惠舒和沈阳铸造研究所的王彦鹏编写。全书由李晨希统稿。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正
文摘插图：
上篇 砂型铸造工艺设计
第1章 铸造工艺设计概述
铸件的生产过程要经过很多道工序，涉及合金熔炼，造型、制芯材料的配制，工艺装备的准备，铸型的制造、合箱、浇注、落砂和清理等多道工序。编制出某一个铸件生产工艺过程的技术文件就是铸造工艺设计。这些技术文件以图形、文字和表格的形式，对铸件的生产工艺过程加以规定，它是生产的直接指导性文件，也是技术准备和生产管理的依据。
1.1铸造工艺设计的依据
在进行铸造工艺设计之前，设计人员要了解生产任务和要求，掌握工厂和车间的生产条件，这些是设计的基本依据。此外，设计人员应对国内外铸造工艺的先进技术和发展方向有所了解，以便达到较高的设计水平。
（1）生产任务和要求
①提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记．经审查认为有必要进行修改时，须与设计单位或订货单位共同研究，以修改后的图纸作为铸造工艺设计的依据。
②铸造工艺设计人员应对零件的技术要求有详细了解，如金属的牌号与金相组织，力学性能要求，铸件重量和尺寸允许偏差，是否经过水压和气压试验，零件在机器上的工作条件，允许缺陷存在的部位和程度等，在铸造工艺设计时应注意满足技术要求。
③铸件生产数量及生产期限。根据铸件生产数量可划分为三种生产类型．
大量生产：年产量在5000件以上。生产中应尽量采用先进的技术和专用的设备生产。
成批生产：年产量在500至5000件。生产中尽量采用通用设备生产。
单件小批生产：制造一件或几十件产品。应使用可靠的、易掌握的技术，应尽可能简化工艺装备。
（2）生产条件
①铸造车间的厂房高度、面积和大门尺寸，起重运输设备的最大起重量和高度，熔炼设备的吨位、生产率和台数，造型和制芯机的型号和机械化程度，烘干炉的大小，地坑的尺寸，热处理炉的型号及大小等。
②铸造生产车间工人的技术水平和经验，模样等工艺装备制造车间的加工能力和生产效率。
③车间现有原材料的库存情况，市场供应情况。
后记铸造在机械工业中占有极其重要的地位，从铸件占各类机械重量的比例可以看出铸造的重要性。在机床、内燃机、重型机器中占70%～90％；在风机、压缩机中占60%～80％；在拖拉机中占50%～70％；在农业机械中占40%～70％；在汽车中占20%～30％。
在国民经济的各行各业中，铸件得到了广泛的应用，这是因为铸造生产有两个明显的优点：
（1）适应性强。铸造生产的铸件重量小至几克，大至数百吨；壁厚从05mm到1m左右；长度从几毫米到十几米，可以说，铸造方法不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。铸造方法又可以适用于各种合金，如常用的铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、锌合金以及高温合金等。
（2）成本低。铸件重量在一般机器中占40%～80％，但它的成本仅占总成本的25%～30％。
目前我国正在逐步成为世界制造业中心，随着国民经济和世界经济的发展，在对铸件数量需求越来越多的同时，对铸件质量的要求也越来越高。铸造工艺设计水平对提高铸件内外质量、提高工艺出品率、降低废品率、提高经济效益等起着非常重要的作用。为了促进铸造生产的发展，我们编写了本书。
本书从工程实际出发，详细地介绍了砂型铸造工艺设计和铸件缺陷控制方法。上篇内容包括砂型铸造工艺设计的基本内容和一般步骤，铸件浇注位置、分型面以及铸造工艺参数的选择，铸钢、铸铁、铸造有色合金的浇注系统、冒口、冷铁等的设计方法，书中提供了大量的图表，数据和工程实例供铸造工艺设计参考。下篇分析了常见铸件缺陷缩孔、缩松、气孔、非金属夹杂物、粘砂、夹砂、胀砂、砂眼、应力、变形、冷裂、热裂等的形成机理及影响因素，详细地论述了防止这些缺陷的途径。
本书由沈阳工业大学组织编写。上篇由沈阳工业大学的李晨希、曲迎东、王宏编写；下篇由沈阳工业大学的李晨希、于惠舒和沈阳铸造研究所的王彦鹏编写。全书由李晨希统稿。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。
