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铸件生产流程精讲电子书

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作       者:彭凡,原晓雷,薛蕊莉

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2019-05-23

字       数:10.4万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 重工业

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本书系统地介绍了从铸件的设计到铸件的标识和加工的所有生产流程。其主要内容包括:铸件设计和图样,铸造工艺设计,模样设计,铸型和芯,熔炼与浇注,铸件落砂、铲磨与清理,铸件的热处理,铸件的技术条件、检验和试验,铸件修复,铸件的表面处理,铸件标识和机械加工。本书语言文字简洁,并配有丰富的实际生产过程中的图片,直观易懂,实用性强。 前言 第 1章 概述 ……………………………………………………… 1 第 2章 铸件设计和图样 ………………………………………… 5 2.1 简介 ……………………………………………………………………… 5 2.2 工艺参数 ………………………………………………………………… 5 2.2.1 机械加工余量 .................... 5 2.2.2 模样起模斜度 .................... 5 2.2.3 消除砂芯的措施 ................... 7 2.2.4 机械加工的参考点及“基准面”............. 7 2.2.5 最大应力集中的区域 /壁厚 .............. 7 2.2.6 铸件的尺寸公差 ................... 7 2.3 总结 ………………………………………………………………………10 第 3章 铸造工艺设计 …………………………………………… 11 3.1 简介 ……………………………………………………………………… 11 3.2 材料和处理 ……………………………………………………………… 11 3.3 浇注系统 …………………………………………………………………12 3.3.1 简介 ........................12 3.3.2 浇注系统描述 ....................12 3.3.3 浇注系统设计 ....................15 3.3.4 总结 ........................15 3.4 冒口和冷铁 ………………………………………………………………16 3.5 模拟程序 …………………………………………………………………17 3.6 模样 ………………………………………………………………………18 3.7 作业指导书 ………………………………………………………………18 3.8 总结 ………………………………………………………………………18 第 4章 模样设计 ………………………………………………… 19 4.1 定义 ………………………………………………………………………19 4.2 线收缩率(模样收缩率)…………………………………………………21 4.3 模样设计要求 ……………………………………………………………23 4.3.1 铸件尺寸公差 ....................23 4.3.2 铸件质量 ......................23 4.3.3 模样寿命 ......................23 4.3.4 模样成本 ......................24 4.3.5 铸件成本 ......................24 4.4 标准 ………………………………………………………………………25 4.4.1 质量级别 ......................25 4.4.2 尺寸公差级别 ....................25 4.4.3 起模斜度 ......................26 4.4.4 颜色 ........................27 4.4.5 使用建议 ......................28 4.5 模样概述和评价 …………………………………………………………28 第 5章 铸型和芯 ………………………………………………… 35 5.1 简介 ………………………………………………………………………35 5.2 造型方法 …………………………………………………………………38 5.2.1 简介 ........................38 5.2.2 手工造型 ......................40 5.2.3 机器造型 ......................43 5.2.4 壳型 ........................49 5.2.5 熔模精密铸造(失蜡法)................ 51 5.2.6 石膏型和陶瓷型 ...................54 5.2.7 消失模造型 .....................56 5.2.8 真空造型 ......................60 5.2.9 永久型(金属型)铸造 .................. 61 5.2.10 3D打印型(芯)................... 65 5.2.11 凝壳铸造 ...................... 66 5.2.12 离心铸造 ...................... 68 5.2.13 连续铸造 ...................... 72 5.2.14 压力铸造 ...................... 73 5.2.15 挤压铸造 ...................... 77 5.2.16 半固态金属挤压铸造 ................. 78 5.2.17 单晶铸造 ...................... 78 5.2.18 粉末冶金 ...................... 79 5.3 铸型 ………………………………………………………………………81 5.4 制芯 ………………………………………………………………………83 5.4.1 简介 ........................83 5.4.2 型芯类型 ......................84 5.5 造型材料 …………………………………………………………………85 5.5.1 造型用砂 ......................86 5.5.2 陶瓷 ........................89 5.5.3 石膏 ........................89 5.5.4 金属 ........................89 5.5.5 涂料 ........................90 5.6  总结 ………………………………………………………………………92 第 6章 熔炼与浇注 ……………………………………………… 93 6.1 熔炼 ………………………………………………………………………93 6.1.1 简介 ........................93 6.1.2 熔炼方法 ......................93 6.1.3 浇注重量 ..................... 103 6.1.4 金属炉料 ..................... 105 6.2 浇注 …………………………………………………………………… 108 6.2.1 简介 ....................... 108 6.2.2 冶金处理 ..................... 108 6.2.3 浇注要求 ..................... 110 6.3 出炉温度与浇注温度 ………………………………………………… 115 6.3.1 简介 ....................... 115 6.3.2 温度计算 ..................... 116 6.3.3 总结 ....................... 118 第 7章 铸件落砂、铲磨与清理 ……………………………… 119 7.1 落砂 …………………………………………………………………… 119 7.2 铸件清理工作量 ……………………………………………………… 120 7.3 铸件清理 ……………………………………………………………… 121 7.3.1 抛丸 ....................... 121 7.3.2 去除浇注系统和冒口 ................ 125 7.3.3 去除飞边及其他缺陷 ................ 126 7.4 建议 …………………………………………………………………… 128 第 8章 铸件的热处理 ………………………………………… 131 8.1 简介 …………………………………………………………………… 131 8.2 热处理过程及材料的选择 …………………………………………… 132 8.2.1 热处理过程 .................... 132 8.2.2 材料的选择 .................... 134 8.3 硬度与淬透性 ………………………………………………………… 134 8.3.1 硬度 ....................... 134 8.3.2 淬透性 ...................... 136 8.3.3 相关数据 ..................... 137 8.4 连续冷却转变图 ……………………………………………………… 139 8.5 热处理类型 …………………………………………………………… 141 8.5.1 正火 ....................... 141 8.5.2 硬化 ....................... 143 8.5.3 淬火和回火 .................... 143 8.5.4 回火 ....................... 144 8.5.5 二次硬化 ..................... 144 8.5.6 去应力退火 .................... 145 8.5.7 软化退火 ..................... 146 8.5.8 碳化物溶解退火 .................. 146 8.5.9 低温处理(过冷).................. 147 8.5.10 马氏体等温淬火(硬化) .............. 147 8.5.11 奥氏体等温淬火 .................. 148 8.6 总结 …………………………………………………………………… 149 第 9章 铸件的技术条件、检验和试验 ……………………… 150 9.1 简介 …………………………………………………………………… 150 9.2 质量体系 ……………………………………………………………… 151 9.2.1 简介 ....................... 151 9.2.2 体系改进 ..................... 151 9.2.3 设备和工具校准 .................. 153 9.2.4 铸件检验程序 ................... 153 9.3 铸件质量 ……………………………………………………………… 156 9.3.1 简介 ....................... 156 9.3.2 常规材料标准 ................... 156 9.3.3 尺寸检测 ..................... 157 9.3.4 健全性质量检验 .................
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前言

第1章 概述

第2章 铸件设计和图样

2.1 简介

2.2 工艺参数

2.2.1 机械加工余量

2.2.2 模样起模斜度

2.2.3 消除砂芯的措施

2.2.4 机械加工的参考点及“基准面”

2.2.5 最大应力集中的区域/壁厚

2.2.6 铸件的尺寸公差

2.3 总结

第3章 铸造工艺设计

3.1 简介

3.2 材料和处理

3.3 浇注系统

3.3.1 简介

3.3.2 浇注系统描述

3.3.3 浇注系统设计

3.3.4 总结

3.4 冒口和冷铁

3.5 模拟程序

3.6 模样

3.7 作业指导书

3.8 总结

第4章 模样设计

4.1 定义

4.2 线收缩率(模样收缩率)

4.3 模样设计要求

4.3.1 铸件尺寸公差

4.3.2 铸件质量

4.3.3 模样寿命

4.3.4 模样成本

4.3.5 铸件成本

4.4 标准

4.4.1 质量级别

4.4.2 尺寸公差级别

4.4.3 起模斜度

4.4.4 颜色

4.4.5 使用建议

4.5 模样概述和评价

1.将旧铸件作为模样

2.生产筒、盘状铸件的刮板模样

3.骨架模样(见图4-16)

4.独立的木制模样

5.塑料(树脂)和金属模样(见图4-20和图4-21)

6.石膏模样(见图4-22)

7.带模板的模样(木制、塑料、树脂或金属)

8.用“SLS”(选择性激光烧结)、“SL”(立体光固化)或“FDM”(熔融沉积成型)制作的模样

9.壳型模样,自硬砂铸型(见图4-29和图4-30)

10.金属型(见图4-31)

11.高压压铸模样(见图4-32和图4-33)

12.离心和连续铸造模样(图4-34和图4-35)

13.精度相对较低的聚苯乙烯泡沫模样(见图4-36和图4-37)

14.批量生产的高精度泡沫消失模样(见图4-38)

15.精密铸件模样,失蜡铸造(图4-39和图4-40)

16.精密铸件的消失模模样

第5章 铸型和芯

5.1 简介

5.2 造型方法

5.2.1 简介

5.2.2 手工造型

5.2.3 机器造型

5.2.4 壳型

5.2.5 熔模精密铸造(失蜡法)

5.2.6 石膏型和陶瓷型

5.2.7 消失模造型

5.2.8 真空造型

5.2.9 永久型(金属型)铸造

5.2.10 3D打印型(芯)

5.2.11 凝壳铸造

5.2.12 离心铸造

5.2.13 连续铸造

5.2.14 压力铸造

5.2.15 挤压铸造

5.2.16 半固态金属挤压铸造

5.2.17 单晶铸造

5.2.18 粉末冶金

5.3 铸型

5.4 制芯

5.4.1 简介

5.4.2 型芯类型

5.5 造型材料

5.5.1 造型用砂

5.5.2 陶瓷

5.5.3 石膏

5.5.4 金属

5.5.5 涂料

5.6 总结

第6章 熔炼与浇注

6.1 熔炼

6.1.1 简介

6.1.2 熔炼方法

6.1.3 浇注重量

6.1.4 金属炉料

6.2 浇注

6.2.1 简介

6.2.2 冶金处理

6.2.3 浇注要求

6.3 出炉温度与浇注温度

6.3.1 简介

6.3.2 温度计算

6.3.3 总结

第7章 铸件落砂、铲磨与清理

7.1 落砂

7.2 铸件清理工作量

7.3 铸件清理

7.3.1 抛丸

7.3.2 去除浇注系统和冒口

7.3.3 去除飞边及其他缺陷

7.4 建议

1.减少去除冒口的工作量(易割芯)

2.降低抛丸和铲磨工作量

3.分型错偏或飞边容易去除

4.铸孔的设计

第8章 铸件的热处理

8.1 简介

8.2 热处理过程及材料的选择

8.2.1 热处理过程

8.2.2 材料的选择

8.3 硬度与淬透性

8.3.1 硬度

8.3.2 淬透性

8.3.3 相关数据

8.4 连续冷却转变图

8.5 热处理类型

8.5.1 正火

8.5.2 硬化

8.5.3 淬火和回火

8.5.4 回火

8.5.5 二次硬化

8.5.6 去应力退火

8.5.7 软化退火

8.5.8 碳化物溶解退火

8.5.9 低温处理(过冷)

8.5.10 马氏体等温淬火(硬化)

8.5.11 奥氏体等温淬火

8.6 总结

第9章 铸件的技术条件、检验和试验

9.1 简介

9.2 质量体系

9.2.1 简介

9.2.2 体系改进

9.2.3 设备和工具校准

9.2.4 铸件检验程序

9.3 铸件质量

9.3.1 简介

9.3.2 常规材料标准

9.3.3 尺寸检测

9.3.4 健全性质量检验

9.3.5 表面检验

9.3.6 其他检测

9.4 材料的性能

9.4.1 简介

9.4.2 分析

9.4.3 微观结构

9.4.4 力学性能

9.4.5 物理性能

9.4.6 耐蚀性

第10章 铸件修复

10.1 简介

10.2 缺陷类型

10.2.1 材料缺陷

10.2.2 铸件的内在和表面质量

10.2.3 铸件的外形尺寸

10.2.4 对服役环境的耐受性

10.2.5 其他要求

10.3 修复方法

10.3.1 热处理

10.3.2 磨削和喷丸

10.3.3 机械加工

10.3.4 黏结剂腻子的使用

10.3.5 焊接

10.3.6 其他修补方法

10.4 焊接性

10.4.1 焊接碳当量

10.4.2 预热

10.4.3 焊后热处理

10.5 程序

10.6 报告

10.7 总结

第11章 铸件的表面处理

11.1 清理

11.1.1 机械清理

11.1.2 化学清理

11.1.3 电化学清理

11.1.4 抛光

11.2 改变铸件表面应力状态

11.3 在铸件上应用另一种材料(保护层)

11.3.1 电镀

11.3.2 热浸镀

11.3.3 特殊涂料

11.3.4 有机涂料

11.3.5 粉末涂料

11.3.6 电泳涂装

11.4 硬化层的应用

11.4.1 耐磨堆焊

11.4.2 熔覆焊

11.4.3 热喷涂

11.4.4 搪瓷

11.5 表面硬化

11.5.1 非合金化处理

11.5.2 加入合金元素

第12章 铸件标识和机械加工

12.1 简介

12.2 材料问题

12.2.1 非奥氏体材料(铁素体、珠光体、贝氏体基体)

12.2.2 马氏体材料

12.2.3 奥氏体材料

12.3 铸件缺陷

12.3.1 铸件表面

12.3.2 铸件补焊

12.3.3 铸型相关缺陷

12.3.4 起模斜度/斜率

12.3.5 加工余量太多或不足

12.3.6 铸件弯曲/变形

12.4 总结

参考文献

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