鐵型覆砂工藝流程

本書全面系統(tǒng)地介紹了鐵型覆砂鑄造技術(shù)。主要內(nèi)容包括：緒論、鐵型覆砂鑄造理論基礎(chǔ)、覆砂工藝及覆砂材料、鐵型覆砂鑄造合金熔煉及質(zhì)量控制、鐵型覆砂鑄造工藝設(shè)計、鐵型覆砂鑄造的工裝設(shè)計與制造、鐵型覆砂鑄造的生產(chǎn)線設(shè)備及車間設(shè)計、鐵型覆砂鑄造中的環(huán)境治理和節(jié)能、鐵型覆砂鑄件質(zhì)量控制。本書以作者長期從事鐵型覆砂鑄造技術(shù)的研究和應(yīng)用成果為基礎(chǔ)，反映了我國在鐵型覆砂鑄造領(lǐng)域的現(xiàn)狀和發(fā)展水平，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

序

前言

第 1章　緒論 1

1.1　鐵型覆砂鑄造發(fā)展歷史 1

1.1.1　試驗(yàn)研究和少量應(yīng)用階段 2

1.1.2　擴(kuò)大應(yīng)用和逐步完善階段 3

1.1.3　行業(yè)認(rèn)可、規(guī)范提高階段 3

1.1.4　全面推廣應(yīng)用提高階段 4

1.2　鐵型覆砂鑄造工藝過程 6

1.2.1　鐵型覆砂鑄造概念 6

1.2.2　鐵型覆砂鑄造的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn) 7

1.3　鐵型覆砂鑄造特點(diǎn) 8

1.4　本章小結(jié) 10

第 2章　鐵型覆砂鑄造理論基礎(chǔ) 11

2.1　鑄件成形基礎(chǔ) 11

2.2　傳熱機(jī)理 12

2.2.1　傳熱方式 12

2.2.2　鑄型特性對傳熱的影響 14

2.2.3　鐵型覆砂鑄型的傳熱特點(diǎn) 15

2.3　充型理論 17

2.3.1　液態(tài)金屬充型能力及影響因素 18

2.3.2　提高液態(tài)金屬充型能力的措施 23

2.4　冷卻凝固理論 23

2.4.1　鐵型覆砂鑄造條件下鑄件冷卻的影響因素 23

2.4.2　金屬的凝固過程 27

2.4.3　凝固方式及宏觀結(jié)晶組織的控制 28

2.4.4　鐵型覆砂鑄造對球墨鑄鐵凝固的有利條件 30

2.5　鑄造 CAD/CAE 32

2.5.1　鑄造 CAD/CAE的概念 32

2.5.2　鑄造 CAE軟件組成 34

2.5.3　鐵型覆砂鑄造過程數(shù)值模擬 35

2.6　本章小結(jié) 42

第 3章　覆砂工藝及覆砂材料

3.1　覆砂造型 43

3.1.1　覆砂造型原理 43

3.1.2　覆砂造型工藝 44

3.1.3　覆砂造型對覆砂材料的要求 45

3.2　覆砂造型材料（覆膜砂） 46

3.2.1　覆膜砂的成分和性能要求 46

3.2.2　覆膜砂的牌號、分類和選用 49

3.2.3　覆膜砂的混制與回用 52

3.3　鐵型覆砂鑄造輔助材料 53

3.3.1　脫模劑 53

3.3.2　修型用型砂、型芯膠合劑和涂料等 54

3.3.3　典型鐵型覆砂鑄件用覆膜砂 58

3.4　本章小結(jié) 61

第 4章　鐵型覆砂鑄造合金熔煉及質(zhì)量控制 62

4.1　鑄造合金 62

4.1.1　鐵碳合金基礎(chǔ) 62

4.1.2　灰鑄鐵 63

4.1.3　球墨鑄鐵 72

4.1.4　合金鑄鐵 81

4.1.5　鑄鋼 84

4.2　合金熔煉 87

4.2.1　常見合金熔煉方法及其特點(diǎn) 87

4.2.2　中頻感應(yīng)爐合金熔化原理 88

4.2.3　灰鑄鐵的熔煉 91

4.2.4　球墨鑄鐵的熔煉 95

4.2.5　高鉻耐磨鑄鐵熔煉 97

4.2.6　鑄鋼的熔煉 97

4.3　鑄造合金熔煉的質(zhì)量控制 98

4.4　生產(chǎn)實(shí)例 100

4.5　本章小結(jié) 102

第 5章　鐵型覆砂鑄造工藝設(shè)計

5.1　鐵型覆砂鑄造工藝設(shè)計的特點(diǎn)、內(nèi)容和步驟 104

5.1.1　鐵型覆砂鑄造工藝設(shè)計的特點(diǎn) 104

5.1.2　鐵型覆砂鑄造工藝設(shè)計的內(nèi)容和步驟 106

5.2　鐵型覆砂鑄造工藝方案的確定 107

5.2.1　鑄件結(jié)構(gòu)分析 107

5.2.2　澆注位置的確定 110

5.2.3　分型面的選擇 111

5.2.4　鑄造工藝設(shè)計參數(shù)確定 113

5.2.5　型芯設(shè)計 117

5.3　澆冒口系統(tǒng)設(shè)計 120

5.3.1　澆注系統(tǒng) 120

5.3.2　覆砂層和鐵型壁厚的設(shè)計 131

5.3.3　冒口和冷鐵設(shè)計 133

5.4　生產(chǎn)實(shí)例 136

5.5　本章小結(jié) 145

第 6章　鐵型覆砂鑄造的工裝設(shè)計與制造146

6.1　鐵型覆砂鑄造工裝設(shè)計的特點(diǎn) 146

6.2　鐵型覆砂鑄造的工裝設(shè)計 147

6.2.1　模板設(shè)計 147

6.2.2　鐵型設(shè)計 152

6.2.3　芯盒設(shè)計 160

6.2.4　射砂板 162

6.2.5　頂桿板和落砂斗 163

6.3　鐵型覆砂鑄造模樣的制造 164

6.3.1　數(shù)控加工 164

6.3.2　特種加工 165

6.3.3　磨削和拋光 166

6.4　生產(chǎn)案例 167

6.5　本章小結(jié) 176

第 7章　鐵型覆砂鑄造的生產(chǎn)線設(shè)備及車間設(shè)計177

7.1　鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)工藝流程 177

7.1.1　覆砂造型及對設(shè)備的要求 177

7.1.2　合箱及對設(shè)備的要求 178

7.1.3　澆注及對設(shè)備的要求 179

7.1.4　開箱及對設(shè)備的要求 179

7.1.5　鐵型清理、調(diào)溫及對設(shè)備的要求 179

7.1.6　鐵型輸送及對設(shè)備的要求 180

7.2　鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)線及分類 180

7.2.1　鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)線的特點(diǎn)及要求 180

7.2.2　鐵型覆砂

鐵型覆砂鑄造屬特種鑄造之一，隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用越來越廣。鐵型覆砂鑄造的核心設(shè)備是覆砂造型機(jī)，截至2012年10月，主要有雙工位覆砂造型機(jī)，主要用于平面尺寸在1500毫米×700毫米以內(nèi)的鐵型的覆砂造型。隨著鐵型覆砂應(yīng)用的不斷推廣，應(yīng)用的產(chǎn)品越來越多，例如：船用曲軸、大型發(fā)動機(jī)的排氣管、缸體缸蓋、汽車后橋等，這些產(chǎn)品的鐵型覆砂鑄造，所需的鐵型的平面尺寸往往都超過了2000毫米×700毫米，有些甚至在3500毫米×1200毫米以上，對于這些鐵型的覆砂造型，尚未有成熟的覆砂設(shè)備。

專利號為200820085552.7，專利名稱為“適應(yīng)自動化生產(chǎn)線的覆砂造型機(jī)”的中國專利中公開了一種適應(yīng)自動化生產(chǎn)線的覆砂造型機(jī)，該造型機(jī)上設(shè)有造型工位組件，所述造型工位組件包括有射砂輥道，該覆砂造型機(jī)包括至少兩個造型工位組件，相鄰造型工位組件的射砂輥道連接在一起，所述相連的射砂輥道安裝在軌道機(jī)構(gòu)上，所述軌道機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向垂直射砂輥道輸送方向。通過軌道機(jī)構(gòu)將鐵型進(jìn)出的位置與造型位置分開。上述覆砂造型機(jī)不適用于對大型鐵型進(jìn)行覆砂造型加工，原因其一是用于大型鐵型覆砂造型時，此覆砂造型機(jī)構(gòu)過于龐大、復(fù)雜；其二是對于大型鐵型來說，覆砂時鐵型與模型之間的間隙各部分的射砂壓力難以保持一致，覆砂質(zhì)量難以保證。