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第1章 绪论1

1.1 液态金属成形工艺的概念1

1.2 液态金属成形生产技术的地位及历史2

1.2.1 铸造生产在制造业中的地位2

1.2.2 我国铸造技术的历史2

1.3 铸造新技术展望5

1.3.1 我国铸造业现状5

1.3.2 铸造新技术展望5

第2章 砂型和砂芯的制造8

2.1 砂型和砂芯的制造方法8

2.2 型（芯）砂骨干材料——原砂10

2.2.1 硅砂10

2.2.2 非石英质原砂16

2.3 黏土湿型19

2.3.1 湿型铸造特点19

2.3.2 湿型砂用原材料20

2.3.3 湿型砂的制备和性能控制25

2.3.4 湿型砂的紧实28

2.4 水玻璃砂型（芯）制造32

2.4.1 概述32

2.4.2 水玻璃的物理化学性质33

2.4.3 水玻璃砂的硬化34

2.4.4 CO2吹气硬化水玻璃砂35

2.4.5 水玻璃自硬砂38

2.4.6 加热烘干硬化法和微波加热硬化法40

2.4.7 水玻璃旧砂的再生40

2.5 自硬冷芯盒法造型制芯41

2.5.1 概述41

2.5.2 自硬呋喃树脂砂型（芯）41

2.5.3 酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂49

2.5.4 胺硬化酚尿烷树脂自硬砂52

2.6 覆膜砂及制壳型（芯）55

2.6.1 覆膜砂的应用及特点55

2.6.2 覆膜砂的生产57

2.6.3 覆膜砂的标准与分类60

2.6.4 覆膜砂制芯（型）工艺、铸件缺陷、再生和质量控制61

2.7 热（温）芯盒法制砂芯65

2.7.1 热芯盒法用黏结剂66

2.7.2 热芯盒法硬化用硬化剂66

2.7.3 热芯盒法砂的配制及主要性能指标67

2.7.4 射砂工艺67

2.7.5 热芯盒法存在的主要问题及解决途径69

2.7.6 温芯盒法制芯69

2.8 气硬冷芯盒法制芯70

2.8.1 酚醛-尿烷／胺法工艺及发展70

2.8.2 SO2法制砂芯77

2.8.3 低毒、无毒气硬冷芯盒法79

第3章 金属-铸型界面作用83

3.1 金属与铸型的接触区及其特性83

3.2 金属与铸型的物理作用84

3.2.1 传热与传质现象84

3.2.2 铸型中的气体及侵入性气孔89

3.2.3 液态金属与金属铸型的相互作用及金属铸型的破坏91

3.3 金属与铸型的化学和物理化学作用93

3.3.1 金属-铸型界面的气体化学反应及反应性气孔的形成93

3.3.2 铸件表层组织异常和（或）某些组分超标97

3.3.3 铸件表层粘砂98

3.3.4 镁合金铸件的燃烧缺陷101

3.3.5 铸件表面合金化102

第4章 液态金属成形过程104

4.1 液态金属充型过程的水力学特性及流动情况104

4.1.1 液态金属充型流动过程的水力学特性104

4.1.2 液态金属在浇注系统中的流动情况105

4.2 浇注系统的设计112

4.2.1 浇注系统的类型及应用112

4.2.2 浇注系统的尺寸计算116

4.2.3 铸铁件浇注系统设计与计算120

4.2.4 铸钢件浇注系统122

4.2.5 轻合金铸件的浇注系统123

4.2.6 铜合金铸件浇注系统的特点123

4.3 金属熔体过滤器及浇注系统124

4.3.1 金属熔体过滤器的分类124

4.3.2 泡沫陶瓷过滤器过滤净化液态金属的机理125

4.3.3 过滤器在浇注系统中的位置及放置处浇道断面积的确定127

第5章 液态金属成形过程控制130

5.1 液态金属凝固收缩过程的工艺分析130

5.1.1 液态金属凝固过程中的收缩130

5.1.2 铸钢件中的缩孔和缩松130

5.1.3 缩孔形成机理131

5.1.4 缩松形成机理131

5.2 冒口设计133

5.2.1 冒口的作用133

5.2.2 冒口的种类和形状133

5.2.3 冒口的补缩原理133

5.2.4 通用冒口的设计135

5.2.5 实用冒口的设计138

5.2.6 提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口141

5.3 冷铁设计142

5.3.1 冷铁的作用143

5.3.2 冷铁材料的选择143

5.3.3 外冷铁144

5.3.4 内冷铁146

5.3.5 冷铁放置的位置147

5.4 液态金属成形过程计算机数值模拟148

5.4.1 液态金属成形过程数值模拟技术的基本原理148

5.4.2 铸件充型过程的数值模拟150

5.4.3 铸件凝固温度场的数值模拟151

5.4.4 铸件缩孔、缩松预测的数值模拟152

5.4.5 铸件凝固过程热应力场的数值模拟154

5.4.6 铸件热裂的数值模拟155

5.4.7 铸件微观组织的数值模拟156

5.4.8 液态金属成形过程数值模拟软件及主要模块157

第6章 液态金属成形工艺设计160

6.1 液态金属成形工艺设计概论160

6.1.1 概念160

6.1.2 设计依据160

6.1.3 设计内容和程序161

6.2 铸造工艺方案的确定162

6.2.1 造型、造芯方法的选择162

6.2.2 铸件浇注位置的确定162

6.2.3 分型面的选择163

6.2.4 型芯设计165

6.3 铸造工艺参数的确定167

6.3.1 铸件尺寸公差167

6.3.2 机械加工余量167

6.3.3 铸件工艺余量168

6.3.4 铸件工艺补正量168

6.3.5 起模斜度（铸造斜度）168

6.3.6 铸造收缩率168

6.3.7 最小铸出孔及槽169

6.3.8 反变形量169

6.4 液态金属成形工艺设计实例170

6.4.1 铸造工艺图的绘制170

6.4.2 铸件图的绘制178

6.4.3 铸型装配图的绘制179

6.4.4 铸造工艺规程和工艺卡片的编制180

6.5 液态金属成形工艺的计算机辅助设计181

6.5.1 概述181

6.5.2 铸造工艺CAD的任务182

6.5.3 铸件的实体造型和图形处理及其系统软件183

6.5.4 铸造工艺CAD软件184

第7章 金属型铸造和非重力铸造成形186

7.1 金属型铸造成形186

7.1.1 概述186

7.1.2 金属型组成及其材料187

7.1.3 金属型铸造工艺187

7.1.4 金属型失效及其防止190

7.2 压力铸造成形191

7.2.1 概述191

7.2.2 压铸过程原理192

7.2.3 压铸机195

7.2.4 压铸工艺197

7.2.5 压铸用涂料206

7.2.6 压铸缺陷及对策207

7.2.7 特种压铸工艺208

7.3 低压与差压铸造成形209

7.3.1 低压铸造原理209

7.3.2 低压铸造过程的流动原理211

7.3.3 低压铸造工艺215

7.3.4 发动机铝合金缸盖的低压铸造工艺实例217

7.3.5 Cosworth工艺原理219

7.3.6 差压铸造成形219

7.4 离心铸造224

7.4.1 概述224

7.4.2 离心铸造原理225

7.4.3 离心铸造工艺228

7.4.4 几种典型铸件的离心铸造工艺229

7.5 挤压铸造成形234

7.5.1 挤压铸造原理234

7.5.2 高压力下金属液的凝固变化236

7.5.3 挤压铸造成形工艺236

7.5.4 挤压铸造应用实例238

第8章 其他液态金属成形239

8.1 熔模铸造成形239

8.1.1 熔模铸造的原理及特点239

8.1.2 模料种类及性能要求240

8.1.3 制模工艺240

8.1.4 制壳工艺241

8.1.5 熔模铸造用黏结剂及型壳干燥242

8.1.6 熔模铸造缺陷及防止方法243

8.2 消失模铸造成形244

8.2.1 消失模铸造成形原理及特点244

8.2.2 消失模铸造的关键技术245

8.2.3 消失模铸造的工艺过程、特征及其铸件的缺陷防治247

8.3 陶瓷型铸造成形249

8.3.1 陶瓷型铸造工艺原理249

8.3.2 陶瓷型铸造成形技术250

8.3.3 复合陶瓷型工艺253

8.3.4 无醇陶瓷型工艺253

8.3.5 RP-陶瓷型精密铸造工艺应用实例254

8.4 石膏型铸造成形255

8.4.1 石膏型铸造工艺原理255

8.4.2 石膏型铸造工艺255

8.4.3 RP-石膏型应用实例257

8.5 V法成形257

8.6 连续铸造成形259

8.6.1 连续铸造的主要特点259

8.6.2 水平连续铸造成形260

8.6.3 薄板坯连铸连轧成形262

8.6.4 薄带双辊铸轧成形262

8.6.5 其他合金的连铸成形263

8.7 液态金属喷射沉积成形技术264

8.7.1 喷射沉积技术原理及特点264

8.7.2 共喷射沉积技术266

8.7.3 多层喷射沉积技术268

第9章 液态金属成形生产质量管理及控制270

9.1 概述270

9.2 基于ISO9000s的铸件质量管理体系270

9.2.1 影响铸件质量的因素270

9.2.2 ISO9000s简介271

9.2.3 质量管理体系的建立271

9.2.4 实施ISO9001:2000质量管理体系应注意的问题273

9.2.5 铸造工艺设计过程的质量控制要点274

9.2.6 铸造生产现场质量保证要点277

9.3 企业生产管理信息系统279

9.3.1 管理信息系统280

9.3.2 基于Intranet的管理信息系统280

9.3.3 铸造ERP280

9.4 铸件质量检验280

9.5 铸件缺陷分析及对策282

9.5.1 铸件常见缺陷的分类282

9.5.2 缺陷分析和对策283

9.5.3 铸件缺陷的修补283

9.6 铸造生产的环境保护286

9.6.1 环境问题、环境保护法、环境管理体系286

9.6.2 基于ISO 14000s的铸造企业环境管理体系287

9.6.3 铸造生产环境污染及防治289

9.7 铸造生产的劳动保护294

9.7.1 OSHMS标准简介294

9.7.2 OSHMS标准建立的基本方法与步骤295

9.7.3 OSHMS管理核心——危害辨识、危险评价和控制295

9.7.4 铸造生产过程危害危险源的产生根源及类型296

9.7.5 铸造生产重大危害危险源分析及防治措施296

9.8 铸造生产的废物资源化299

9.8.1 炉渣的处理和利用300

9.8.2 灰尘的处理和利用300

9.8.3 废砂的处理和利用301

9.8.4 污泥的处理和利用301

参考文献302