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第1章 绪论1

1.1 铸造工艺（技术）的发展历史1

1.1.1 铸造工艺（技术）的古代发展史1

1.1.2 铸造工艺（技术）的现代发展史2

1.2 铸造工艺（技术）发展展望5

1.2.1 铸造工艺技术向节能节材方向发展5

1.2.2 铸造工艺技术向少无污染方向发展6

1.2.3 铸造工艺技术向提高铸件尺寸精度方向发展6

1.2.4 铸造工艺技术向生产少无缺陷铸件方向发展6

1.2.5 满足新的铸造合金发展的铸造新工艺开发6

参考文献6

第2章 铸造工艺设计基础7

2.1 金属液充型过程的流体力学7

2.1.1 金属液的流体力学特性7

2.1.2 充型过程的流体力学计算7

2.1.3 局部阻力系数和流量损耗系数8

2.1.4 浇注系统大孔出流理论10

2.2 金属液的充型能力12

2.2.1 金属液充型能力的基本概念12

2.2.2 影响充型能力的因素13

2.2.3 提高充型能力的措施17

2.3 金属液与铸型的相互作用17

2.3.1 热作用17

2.3.2 物理、化学作用18

2.3.3 机械作用18

2.4 铸件一次结晶的控制18

2.4.1 固溶体型合金的结晶控制19

2.4.2 共晶型合金的结晶控制20

2.5 铸件的凝固20

2.5.1 铸件的凝固方式20

2.5.2 几种典型合金的凝固方式22

2.5.3 合金的凝固方式与铸件质量的关系24

2.5.4 铸件的凝固时间和凝固速度25

2.6 铸件的收缩26

2.6.1 铸钢的收缩26

2.6.2 铸铁的收缩27

2.6.3 铸件的实际收缩28

2.6.4 缩孔和缩松29

2.6.5 铸件的热裂33

2.6.6 铸件的铸造应力、冷裂及变形34

2.7 铸件中的气体和非金属夹杂物36

2.7.1 铸件中的气体36

2.7.2 铸件中的非金属夹杂物40

参考文献43

第3章 铸造工艺设计44

3.1 铸件结构工艺和铸件的先期质量策划44

3.1.1 零件结构的铸造工艺性44

3.1.2 铸件开发的先期质量策划70

3.2 砂型铸造方法的分类与选择70

3.2.1 湿型砂造型70

3.2.2 化学黏结剂砂造型76

3.2.3 消失模铸造83

3.2.4 负压铸造90

3.2.5 制芯方法的分类和选择94

3.3 铸造工艺方案的确定105

3.3.1 浇注位置的确定105

3.3.2 分型面的确定108

3.3.3 砂箱中铸件数量及排列的确定111

3.4 工艺参数113

3.4.1 铸件尺寸公差113

3.4.2 铸件重量公差115

3.4.3 机械加工余量116

3.4.4 铸件线收缩率与模样放大率119

3.4.5 起模斜度121

3.4.6 非加工壁厚的负余量124

3.4.7 最小铸出孔和槽124

3.4.8 工艺肋125

3.4.9 反变形量127

3.4.10 工艺补正量129

3.4.11 分型负数131

3.5 砂芯设计131

3.5.1 砂芯的分类131

3.5.2 砂芯设置的基本原则132

3.5.3 砂芯的固定和定位134

3.5.4 芯头的尺寸和间隙141

3.5.5 砂芯负数146

3.5.6 芯撑和芯骨147

3.5.7 砂芯的排气、拼合及预装配175

3.6 浇注系统设计177

3.6.1 浇注系统的类型及特点177

3.6.2 浇注系统引入位置的确定184

3.6.3 浇注系统结构尺寸的设计185

3.6.4 灰铸铁件浇注系统尺寸的确定190

3.6.5 可锻铸铁件浇注系统尺寸的确定199

3.6.6 球墨铸铁件浇注系统尺寸的确定202

3.6.7 铸钢件浇注系统尺寸的确定206

3.6.8 非铁合金铸件浇注系统各部分的尺寸228

3.6.9 特殊形式浇注系统尺寸的确定252

3.6.10 浇注系统各单元结构和尺寸285

3.7 冒口设计293

3.7.1 概述293

3.7.2 铸钢件冒口设计294

3.7.3 铸铁件冒口设计347

3.7.4 非铁合金铸件冒口设计369

3.8 冷铁设计379

3.8.1 冷铁379

3.8.2 外冷铁设计380

3.8.3 内冷铁设计397

3.9 出气孔设计407

3.9.1 出气孔的作用及设置原则407

3.9.2 出气孔的分类、结构及尺寸407

3.10 砂型及砂芯的烘干410

3.10.1 油类黏结剂砂芯的烘干410

3.10.2 粘土砂型、砂芯的烘干411

3.10.3 水玻璃砂型、砂芯的烘干411

3.10.4 地坑砂型的烘干411

3.10.5 砂芯的微波加热烘干412

3.11 铸型装配413

3.11.1 下芯413

3.11.2 合型及定位416

3.11.3 合型力及紧固418

3.12 铸造工艺图及工艺卡片419

3.12.1 铸造工艺符号及其表示方法419

3.12.2 工艺卡片430

3.13 铸造工艺设计实例439

3.13.1 灰铸铁典型铸件工艺设计实例及分析439

3.13.2 球墨铸铁典型铸件工艺设计实例及分析447

3.13.3 铸钢典型铸件工艺设计实例及分析451

参考文献456

第4章 铸造工艺装备457

4.1 模样457

4.1.1 模样的分类及适用范围457

4.1.2 模样尺寸的计算与标注458

4.1.3 常用模样的材料458

4.2 模板460

4.2.1 模板的分类461

4.2.2 模底板的结构与尺寸461

4.2.3 模样与模底板的装配478

4.2.4 模板装配结构图举例489

4.3 芯盒491

4.3.1 芯盒的种类及特点491

4.3.2 芯盒设计的一般原则495

4.3.3 热芯盒的设计510

4.3.4 壳芯盒的设计537

4.3.5 冷芯盒的设计544

4.3.6 手工芯盒的设计551

4.3.7 铸造模具的表面强化处理562

4.4 制芯设备564

4.4.1 壳芯制芯机564

4.4.2 热芯两工位制芯机565

4.4.3 热芯单工位制芯机566

4.4.4 热芯四工位制芯机567

4.4.5 冷芯制芯机568

4.5 砂箱569

4.5.1 砂箱的分类及结构569

4.5.2 砂箱的选择和设计575

4.5.3 砂箱各部分的结构和尺寸577

4.5.4 特殊砂箱的结构和尺寸606

4.6 其他工艺装备623

4.6.1 压砂板623

4.6.2 填砂框625

4.6.3 砂箱托板626

4.6.4 套箱626

4.6.5 浇注系统模具626

4.6.6 烘芯板630

4.6.7 砂芯修磨用具637

4.6.8 砂芯检验用具639

4.6.9 砂芯的组合和下芯夹具642

参考文献644

第5章 铸件的落砂、清理及后处理645

5.1 铸件的落砂除芯646

5.1.1 铸件的冷却646

5.1.2 机械落砂除芯649

5.1.3 水力清砂除芯658

5.1.4 电液压清砂662

5.1.5 电化学清砂662

5.2 铸件的浇冒口、飞翅和毛刺的去除665

5.2.1 锯割、砂轮切割和冲切665

5.2.2 电弧气刨666

5.2.3 氧弧熔断棒切割667

5.2.4 氧焰气割668

5.3 铸件的表面清理669

5.3.1 铸件表面清理方法及适用范围669

5.3.2 选用铸件表面清理设备的原则669

5.3.3 滚筒表面清理673

5.3.4 喷丸表面清理675

5.3.5 抛丸表面清理679

5.3.6 多功能组合清理机686

5.3.7 铸件的表面铲磨687

5.4 铸件的矫形689

5.4.1 矫形方法689

5.4.2 矫形设备的分类和选择691

5.4.3 矫形模692

5.5 铸件的挽救694

5.5.1 铸件挽救的定义和意义694

5.5.2 铸件缺陷分析694

5.5.3 铸件挽救技术的分类736

5.5.4 电弧焊修补技术736

5.5.5 气焊修补技术740

5.5.6 钎焊修补技术743

5.5.7 液膜溶解扩散焊修补技术745

5.5.8 能量微分输入法焊补修补技术746

5.5.9 喷覆法焊补修补技术747

5.5.10 粘补技术751

5.5.11 浸渗技术752

5.6 铸件残留应力（内应力）755

5.6.1 铸件残留应力的预测755

5.6.2 减少铸件残留应力的产生756

5.6.3 铸件残留应力的检测756

5.6.4 铸铁件内应力的消除757

5.6.5 铸钢件内应力的消除760

5.6.6 非铁合金铸件内应力的消除761

5.6.7 铸钢件振动消除内应力761

5.7 铸件的防锈涂装762

5.7.1 铸钢件和铸铁件的防锈涂装762

5.7.2 非铁合金铸件的防锈处理773

参考文献777

第6章 铸件质量检验778

6.1 铸件外观检验781

6.1.1 铸件形状和尺寸检测781

6.1.2 铸件表面粗糙度的评定785

6.1.3 铸件重量偏差的检测788

6.1.4 铸件浇冒口残余量的检测788

6.1.5 铸件表面和近表面缺陷的目视检测789

6.1.6 铸件内腔质量检测789

6.2 铸件的内部质量检验790

6.3 铸件的无损检测797

6.3.1 铸件表面和近表面的无损检测798

6.3.2 铸件内部质量的无损检测806

6.4 铸件质量无损检测新技术811

参考文献813

第7章 铸造工艺新技术814

7.1 铸造工艺计算机辅助设计814

7.1.1 计算机辅助设计软件介绍814

7.1.2 基于CAD软件的铸造工艺设计技术818

7.2 铸件充型凝固过程数值模拟826

7.2.1 基本原理和方法827

7.2.2 应用案例831

7.2.3 常用铸造材料热物性参数和边界条件837

7.3 快速成形技术在铸造中的应用840

7.3.1 快速成形技术840

7.3.2 快速成形技术原理841

7.3.3 典型的快速成形技术841

7.3.4 快速铸造技术843

7.3.5 各种快速成形技术在铸造上应用的比较847

7.3.6 快速铸造技术应用举例847

7.4 网络上共享铸造技术数据855

7.4.1 铸造技术数据系统结构设计856

7.4.2 数据来源和采集方法858

7.4.3 完成采集和整合的数据及相关应用858

7.5 无模化铸型快速制造技术及设备859

7.5.1 技术原理及特点859

7.5.2 无模化铸型数控加工主要关键技术860

7.5.3 铸型无模化加工技术及装备应用示范864

7.5.4 无模铸型快速铸造技术特点分析866

7.6 铸件适流浇注系统设计方法866

7.6.1 双膜理论及相关物理概念866

7.6.2 适流浇注系统各要素设计方法868

7.6.3 应用案例874

参考文献876