鑄造工藝學

本書是在總結作者多年來從事鑄造工藝學課程教學經驗的基礎上編寫的，全書共分金屬與鑄型材料的相互作用、粘土型砂、有機粘結劑砂、澆注系統、冒口及冷鐵、鑄造工藝設計等6章。本書緊密結合航空工業鑄造生產的特點，以鋁、鎂合金鑄造為主，同時兼顧了鑄鋼和鑄鐵的鑄造工藝。
 
本書在內容上強調知識體系的邏輯性，盡可能反映最新科研成果，在敘述上由淺入深，注重理論聯繫實際。本書可作為以鋁、鎂等輕合金鑄造為主的航空航太高等院校材料成型及控制工程專業鑄造方向的教材，也可供其他高等院校鑄造專業師生和從事鑄造專業工作的科研、生產和工程技術人員參考。

緒論1
0.1鑄造生產的概念、特點及其重要性1
0.2鑄造技術的發展2
0.3砂型鑄造方法的分類及發展5
0.4本課程的內容及要求7

第1章金屬與鑄型的相互作用8
1.1概述8
1.2金屬與鑄型的熱作用9
1.2.1金屬對鑄型的加熱及鑄件的冷卻9
1.2.2鑄型濕分的遷移和強度變化11
1.2.3鑄型體積的變化14
1.2.4夾砂16
1.3金屬與鑄型的機械作用20
1.3.1金屬液對鑄型表面的沖刷作用20
1.3.2金屬液對鑄型表面的動壓力和靜壓力20
1.3.3鑄型的機械阻礙應力21
1.4金屬與鑄型的化學和物理化學作用21
1.4.1燃燒22
1.4.2黏砂23
1.4.3侵入性氣孔25
1.5鑄滲現象28
習題28

第2章黏土型砂29
2.1概述29
2.2鑄造用原砂29
2.2.1石英質原砂29
2.2.2非石英質原砂30
2.2.3鑄造用砂的基本要求 35
2.2.4鑄造用砂的顆粒組成 37
2.2.5鑄造用砂的顆粒形狀 37
2.2.6鑄造用砂的分類、表示方法 38
2.2.7寶珠砂的應用*39
2.3鑄造用黏土41
2.3.1黏土的礦物成分41
2.3.2黏土的礦物結構42
2.3.3黏土的黏結機理45
2.3.4黏土的受熱變化52
2.3.5黏土的品質及種類的鑒別52
2.3.6黏土的合理使用54
2.4黏土型砂的性能及其影響因素55
2.4.1概述55
2.4.2影響黏土型砂性能的主要因素56
2.4.3型砂的強度理論56
2.4.4黏土型砂的主要性能及主要影響因素58
習題66

第3章有機黏結劑砂67
3.1概述67
3.1.1砂芯的作用67
3.1.2對砂芯的要求67
3.1.3砂芯的分級68
3.1.4砂芯黏結劑的分類69
3.1.5砂芯黏結劑的選用70
3.1.6制芯方法的類別及其發展70
3.2油砂和合脂砂71
3.2.1植物油及油砂71
3.2.2合脂砂77
3.3合成樹脂砂80
3.3.1殼芯(型)砂80
3.3.2熱芯盒法樹脂砂85
3.3.3溫芯盒法89
3.3.4自硬冷芯盒法樹脂砂90
3.3.5氣硬冷芯盒法樹脂砂99
習題104

第4章澆注系統105
4.1概述105
4.1.1液態金屬在澆注時的特性105
4.1.2對澆注系統的要求106
4.2液態金屬在澆注系統中的流動情況107
4.2.1液態金屬在澆口杯中的流動情況107
4.2.2液態金屬在直澆道中的流動情況111
4.2.3液態金屬在橫澆道中的流動情況114
4.2.4液態金屬在內澆道中的流動情況122
4.3澆注系統的類型及應用範圍122
4.3.1按金屬液引入鑄件型腔的位置分類122
4.3.2按澆注系統各單元截面面積的比例分類128
4.4液態金屬引入位置的選擇129
4.4.1概述129
4.4.2選擇液態金屬引入位置的原則130
4.5澆注系統的截面尺寸計算132
4.5.1按流體力學近似計算——奧贊公式132
4.5.2反推法確定澆注系統截面尺寸140
4.5.3縫隙式澆注系統的設計142
4.5.4澆口杯尺寸的確定144
4.6澆注系統大孔出流理論及設計144
4.6.1澆注系統截面比與內澆道出流速度的關係145
4.6.2澆口杯、直澆道、橫澆道、內澆道四單元澆注系統大孔出流研究148
習題154

第5章冒口及冷鐵155
5.1概述155
5.2冒口的作用、種類及對它的要求155
5.2.1冒口的作用156
5.2.2對冒口設計的要求156
5.2.3冒口的種類157
5.3冒口位置的選擇159
5.3.1冒口的補縮原理160
5.3.2冒口位置的選擇165
5.4冒口尺寸的計算167
5.4.1比例法167
5.4.2公式計算法171
5.4.3模數法173
5.4.4三次方程法174
5.4.5補縮液量法174
5.4.6評定冒口補縮作用的方法175
5.5鑄鐵件實用冒口177
5.5.1鑄鐵的體收縮177
5.5.2實用冒口設計法177
5.5.3鑄鐵件的均衡凝固技術180
5.6特種冒口184
5.6.1提高冒口補縮效率的方法184
5.6.2易割冒口187
5.7冷鐵及鑄筋188
5.7.1冷鐵的作用189
5.7.2冷鐵材料191
5.7.3冷鐵的設計191
5.7.4鑄筋196
習題196

第6章鑄造工藝設計197
6.1概述197
6.1.1設計依據197
6.1.2鑄造工藝設計的內容與程式198
6.1.3鑄件的試製工作198
6.2產品零件的鑄造工藝性分析199
6.2.1零件技術要求的鑄造工藝性分析199
6.2.2鑄件結構工藝性分析200
6.3鑄造工藝方法的選擇210
6.3.1鑄造方法的選擇210
6.3.2砂型鑄造方法的選擇213
6.4鑄件澆注位置和分型面的選擇214
6.4.1選擇鑄件澆注位置的主要原則214
6.4.2鑄型分型面的選擇216
6.5鑄件機械加工初基準和劃線基準的選擇219
6.6鑄造工藝設計的主要參數221
6.6.1鑄件機械加工餘量221
6.6.2鑄件工藝餘量222
6.6.3工藝補正量223
6.6.4鑄造斜度224
6.6.5鑄件線收縮率225
6.7砂芯設計225
6.7.1確定砂芯形狀、個數225
6.7.2芯頭的設計226
6.8鑄型通氣方法和砂型內框尺寸230
6.8.1鑄型的通氣230
6.8.2砂箱內框尺寸的確定230
6.9鑄造工藝技術檔的繪製231
6.9.1鑄造工藝圖的繪製231
6.9.2鑄件圖的繪製231
6.9.3鑄型裝配圖的繪製234
6.9.4鑄造工藝規程和工藝卡的編制234
習題237
參考文獻238