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绪论1

0.1铸造工艺学概论1

0.1.1铸造工艺特点及其重要性1

0.1.2铸造工艺设计及其目的1

0.1.3铸造工艺装备及其作用2

0.2课程性质和任务2

0.3本课程与其他课程的联系与分工3

0.4本课程的内容及要求3

0.4.1本课程的主要内容3

0.4.2本课程的基本要求3

0.4.3本课程的教学方法3

复习思考题3

第1章 粘土砂及涂料4

1.1铸造用原砂4

1.1.1石英质砂4

1.1.2非石英质砂4

1.1.3铸造用砂选择7

1.2铸造用粘土及其铸型11

1.2.1粘结剂的分类11

1.2.2铸造用粘土12

1.2.3粘土型（芯）砂的性能及其影响因素17

1.3常用粘土砂型特点及应用实例21

1.3.1铸铁件用湿型砂的特点21

1.3.2煤粉的作用原理及应用21

1.3.3铸钢件湿型砂22

1.3.4高压造型用型砂22

1.3.5粘土型砂的配制23

1.4金属液与铸型的界面作用25

1.4.1铸型的温度场25

1.4.2铸型的水分迁移26

1.4.3金属液对铸型表面的冲刷作用28

1.5粘土砂铸型常见缺陷分析28

1.5.1夹砂28

1.5.2粘砂31

1.5.3裂纹33

1.5.4侵入性气孔33

1.6铸造用涂料35

1.6.1涂料的作用及性能35

1.6.2涂料的基本组成及其主要原辅材料39

1.6.3涂料的配制45

1.6.4涂料的涂敷方法46

1.6.5涂料常见的缺陷及其防止措施47

1.7铸造用其他辅助材料50

1.7.1修补材料及胶合剂50

1.7.2分型（脱模）剂51

复习思考题53

第2章 无机化学粘结剂型（芯）砂54

2.1水玻璃型（芯）砂55

2.1.1钠水玻璃55

2.1.2水玻璃CO2硬化型（芯）砂58

2.1.3烘干硬化水玻璃砂63

2.1.4钠水玻璃自硬砂63

2.1.5水玻璃流态自硬砂67

2.1.6石灰石砂67

2.1.7水玻璃旧砂再生69

2.2水泥及水泥自硬型（芯）砂69

2.2.1水泥硬化机理69

2.2.2水泥型（芯）砂特点70

2.2.3水泥型（芯）砂70

2.2.4水泥型（芯）砂配比71

2.2.5水泥型（芯）砂造型工艺特点73

2.3磷酸盐及无机盐粘结剂型（芯）砂73

2.3.1磷酸盐粘结剂型（芯）砂73

2.3.2水溶性无机盐砂芯75

复习思考题76

第3章 有机化学粘结剂砂77

3.1油砂77

3.1.1植物油砂77

3.1.2合脂砂78

3.2树脂自硬砂80

3.2.1酸硬化树脂自硬砂80

3.2.2脲烷树脂自硬砂81

3.2.3酯固化碱性酚醛树脂砂82

3.3壳型（芯）砂82

3.3.1壳型（芯）砂及制芯过程82

3.3.2壳型（芯）树脂砂的组成83

3.3.3壳型（芯）树脂砂的制备86

3.4热芯盒树脂砂86

3.4.1热芯盒树脂砂及特点86

3.4.2热芯盒法用树脂粘结剂86

3.4.3热芯盒法硬化剂88

3.4.4热芯盒法存在的主要问题及解决途径88

3.5温芯盒砂89

3.5.1呋喃树脂温芯盒法89

3.5.2特殊的温芯盒工艺89

3.6气硬冷芯盒法树脂砂89

3.6.1三乙胺法89

3.6.2 SO2硬化法91

3.6.3酯硬化酚醛树脂91

3.6.4酚醛树脂CO2法91

复习思考题92

第4章 铸造工艺及工装设计概论93

4.1铸造工艺及工装设计的基础93

4.1.1铸造工艺设计依据93

4.1.2铸造工艺设计内容和设计程序93

4.1.3铸造工艺装备的设计原则和依据94

4.2铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系95

4.2.1铸造生产对环境造成的负面影响95

4.2.2铸造工艺及工装设计要充分考虑环境保护95

4.2.3要充分考虑铸造生产与环境的可持续发展96

复习思考题96

第5章 铸造工艺方案的确定97

5.1零件结构分析97

5.1.1铸件质量对零件结构的要求97

5.1.2零件结构的铸造工艺性分析101

5.2铸造工艺方案分析103

5.2.1造型（芯）方法的选择103

5.2.2铸型种类的选择103

5.2.3铸件浇注位置的确定104

5.2.4分型面的选择106

5.2.5砂箱中铸件数量及排列的确定110

复习思考题111

第6章 铸造工艺参数及砂芯设计112

6.1铸造工艺参数112

6.1.1铸件尺寸公差112

6.1.2铸件重量公差114

6.1.3机械加工余量115

6.1.4铸造收缩率116

6.1.5起模斜度117

6.1.6最小铸出孔及槽119

6.1.7工艺补正量120

6.1.8分型负数121

6.1.9反变形量121

6.1.10工艺筋122

6.1.11砂芯负数123

6.1.12非加工壁厚的负余量123

6.1.13分芯负数123

6.2砂芯设计124

6.2.1砂芯分类124

6.2.2砂芯设计的基本原则124

6.2.3砂芯的固定和定位126

6.2.4芯头尺寸设计130

6.2.5芯撑和芯骨136

6.2.6砂芯的排气137

复习思考题138

第7章 浇注系统设计139

7.1液态金属在浇注系统中的流动140

7.1.1砂型流动的水力学特点140

7.1.2浇口杯中的流动140

7.1.3直浇道中的流动142

7.1.4液态金属在横浇道中的流动146

7.1.5金属液在内浇道中的流动152

7.1.6浇注系统的充满理论155

7.2浇注系统的基本类型157

7.2.1浇注系统的分类157

7.2.2封闭式、开放式浇注系统158

7.2.3按内浇道在铸件上的位置分类159

7.3阻流断面积的确定169

7.3.1奥赞公式169

7.3.2浇注时间171

7.3.3金属液在型内的上升速度173

7.3.4流量系数μ的确定174

7.4铸铁件浇注系统175

7.4.1用流体力学公式计算浇注系统的尺寸175

7.4.2用浇注比速计算浇注系统的尺寸177

7.4.3用图表法确定浇注系统尺寸178

7.5阶梯式浇注系统的计算180

7.6垂直分型浇注系统的计算182

7.7其他合金铸件浇注系统183

7.7.1铸钢件浇注系统183

7.7.2轻合金铸件浇注系统189

复习思考题193

第8章 冒口及冷铁设计194

8.1冒口的种类及补缩原理194

8.1.1冒口的分类及形状194

8.1.2冒口的补缩原理195

8.1.3工艺补贴的应用198

8.1.4冒口位置的确定198

8.2铸钢件冒口200

8.2.1模数法200

8.2.2三次方程法202

8.2.3补缩液量法203

8.2.4比例法204

8.2.5铸件成品率的校核204

8.2.6典型铸钢件冒口设计实例205

8.3铸铁件实用冒口205

8.3.1铸铁的体收缩205

8.3.2实用冒口设计法207

8.3.3铸铁件的均衡凝固技术210

8.4特种冒口212

8.4.1大气压力冒口212

8.4.2保温冒口和发热冒口213

8.4.3易割冒口215

8.5冷铁215

8.5.1冷铁的作用215

8.5.2外冷铁216

8.5.3内冷铁218

复习思考题220

第9章 铸造工装设计221

9.1模样及模板221

9.1.1模样221

9.1.2模板229

9.2砂箱238

9.2.1设计和选用砂箱的基本原则238

9.2.2砂箱类型的选择238

9.2.3砂箱结构设计238

9.3芯盒244

9.3.1普通金属芯盒的类型和材质244

9.3.2芯盒结构设计245

9.3.3一般金属芯盒的精度247

9.4热芯盒和壳芯的特点248

9.4.1芯盒材质248

9.4.2分盒面的确定249

9.4.3射（吹）砂口249

9.4.4加热方式和芯盒壁厚249

9.4.5工作内腔尺寸250

9.4.6芯盒的定位250

9.4.7排气方式251

9.4.8尺寸精度251

9.5其他工艺装备251

9.5.1高压造型用直浇道模和浇口杯模251

9.5.2压砂板和成形压头252

9.5.3砂芯检验用具252

9.5.4烘干器（板）252

9.5.5工装图样的通用技术条件253

复习思考题254

参考文献255