《熔模鑄造》對熔模鑄造工藝進行了詳細的介紹,主要內(nèi)容包括熔模的制造、型殼的制造、型芯的制造、壓型的制造、鑄件的澆注及清理、熔模鑄造工藝設(shè)計、常見缺陷分析及石膏型熔模鑄造等。
《熔模鑄造》主要適用于材料科學(xué)與工程專業(yè)及相近學(xué)科的教學(xué),也可供鑄造從業(yè)人員參考。
熔模鑄造也稱為失蠟鑄造或精密鑄造,其廣泛使用長達幾個世紀之久。熔模鑄造的歷史可以追溯到4000年前,用來生產(chǎn)人類早期的基本工具,最早使用的國家有埃及、中國和印度,然后才傳到非洲和歐洲。19世紀末期,醫(yī)療領(lǐng)域,尤其是牙科,采用了該項技術(shù)生產(chǎn)更為精密的鑄件,人們也開始研究影響鑄件性能的因素。20世紀初期,熔模使用的材料得到了調(diào)整。
現(xiàn)代工業(yè)開展以來,熔模鑄造技術(shù)對世界的鑄造技術(shù)發(fā)展有很大的影響。第二次世界大戰(zhàn)期間,飛機發(fā)動機葉片、渦輪等部件的精密程度要求提高,傳統(tǒng)的工藝流程無法滿足日益增長的需求,美國率先在軍工領(lǐng)域?qū)θ勰hT造技術(shù)進行了深入研究。20世紀80年代開始,機械化、自動化的進展打破了熔模鑄造不易機械化的舊觀念,日本、英國和蘇聯(lián)開始在民用汽車零件的生產(chǎn)中應(yīng)用熔模鑄造技術(shù)。21世紀以來,航空航天領(lǐng)域也越來越多地采用熔模鑄造技術(shù)進行鈦合金的鑄造成型。
我國從20世紀60年代起開始生產(chǎn)硅溶膠型殼,并將之用于熔模鑄造,近年來我國生產(chǎn)的該類型殼品質(zhì)日趨穩(wěn)定并逐步向國際商業(yè)品類靠攏。我國已經(jīng)成為世界鑄造機械生產(chǎn)的大國,其中出口的熔模鑄造模具集中在歐洲、北美、日本、韓國等地,部分企業(yè)的出口模具量已占總產(chǎn)值的300/0以上。
探索材料制備的新方法或賦予材料新性能是材料科學(xué)研究中一個永恒的話題。隨著工業(yè)科技的不斷進步和發(fā)展以及社會需求的提高,熔模鑄造技術(shù)也在不斷發(fā)展,從20世紀后半期的水玻璃黏結(jié)劑型殼到硅溶膠、硅酸乙酯黏結(jié)劑型殼,再到多種黏結(jié)劑復(fù)合型殼,熔模鑄造技術(shù)在應(yīng)對不同鑄件及其性能的特殊要求下,不斷發(fā)展,日趨成熟。
1 緒論
1.1 熔模鑄造的發(fā)展概況
1.1.1 熔模鑄造的歷史
1.1.2 現(xiàn)代熔模鑄造
1.2 熔模鑄造的工藝流程及特點
1.2.1 熔模鑄造的工藝流程
1.2.2 熔模鑄造的特點
復(fù)習(xí)思考題
2 熔模的制造
2.1 模料
2.1.1 對模料性能的要求
2.1.2 模料的分類及組成
2.2 制模
2.2.1 模料的配制
2.2.2 制模用工藝及設(shè)備
2.2.3 熔模的組合
2.3 模料的回收復(fù)用
2.3.1 模料變質(zhì)的原因
2.3.2 模料的回收與復(fù)用
復(fù)習(xí)思考題
3 型殼的制造
3.1 對型殼性能的要求
3.1.1 強度
3.1.2 透氣性
3.1.3 熱膨脹性
3.1.4 熱震穩(wěn)定性
3.1.5 高溫化學(xué)穩(wěn)定性
3.1.6 型殼性能測試方法
3.2 制殼用耐火材料
3.2.1 耐火材料的作用
3.2.2 對耐火材料的性能要求
3.2.3 常用的耐火材料
3.3 制殼用涂料組成及性能
3.3.1 涂料的組成
3.3.2 涂料的性能
3.4 水玻璃黏結(jié)劑及型殼
3.4.1 水玻璃黏結(jié)劑
3.4.2 水玻璃制殼工藝
3.5 硅溶膠黏結(jié)劑及型殼
3.5.1 硅溶膠黏結(jié)劑
3.5.2 硅溶膠制殼工藝
3.6 硅酸乙酯水解液及型殼
3.6.1 硅酸乙酯水解液黏結(jié)劑
3.6.2 硅酸乙酯制殼工藝
3.7 復(fù)合型殼及快速制殼
3.7.1 復(fù)合型殼制殼工藝
3.7.2 快速制殼工藝
復(fù)習(xí)思考題
4 型芯的制造
4.1 熔模鑄造型芯的要求及應(yīng)用
4.1.1 熔模鑄造型芯的性能要求
4.1.2 型芯的工藝特點和應(yīng)用范圍
4.2 陶瓷型芯的制造
4.2.1 制備陶瓷型芯的材料
4.2.2 制備陶瓷型芯的方法
4.3 水溶性型芯及水玻璃砂芯的制造
4.3.1 水溶性型芯
4.3.2 水玻璃砂芯
復(fù)習(xí)思考題
5 熔模鑄造鑄件澆注、脫殼及后處理
5.1 鑄件的澆注
5.1.1 焙燒
5.1.2 澆注
5.2 脫殼
5.2.1 機械震擊脫殼
5.2.2 電液壓清砂
5.2.3 高壓水清洗
5.2.4 氣爆脫殼
5.3 鑄件的后處理
5.3.1 修整
5.3.2 清理
5.3.3 表面處理
復(fù)習(xí)思考題
6 壓型的設(shè)計與制造
6.1 壓型的分類與組成
6.1.1 壓型的分類
6.1.2 壓型的組成
6.2 壓型結(jié)構(gòu)的設(shè)計工藝
6.2.1 成型部分的設(shè)計
6.2.2 分型面的選擇和設(shè)計
6.2.3 定位機構(gòu)的設(shè)計
6.2.4 起模機構(gòu)的設(shè)計
6.2.5 鎖緊機構(gòu)的設(shè)計
6.2.6 注蠟系統(tǒng)的設(shè)計
6.2.7 開合型和排氣機構(gòu)的設(shè)計
6.3 壓型的尺寸確定及制造
6.3.1 型腔尺寸的確定
6.3.2 壓型的總裝和制造
7 熔模鑄造鑄件的工藝性分析
7.1 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析
7.2 工藝方案和工藝參數(shù)的確定
7.2.1 鑄孔
7.2.2 基準面的選擇
7.2.3 工藝筋
7.2.4 工藝孔
7.2.5 鑄件精度和表面粗糙度
7.2.6 加工余量
7.2.7 鑄造斜度
7.2.8 鑄造圓角
7.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
7.3.1 對澆注系統(tǒng)的要求
7.3.2 澆冒口系統(tǒng)的組成和設(shè)計
7.3.3 澆冒口系統(tǒng)的計算
8 熔模鑄造鑄件常見缺陷分析
8.1 鑄件尺寸超差及變形
8.2 鑄件表面缺陷
8.2.1 表面粗糙
8.2.2 黏砂
8.2.3 夾砂
8.2.4 麻點
8.2.5 毛刺(金屬刺)
8.2.6 鐵豆(金屬珠)
8.2.7 鼓脹
8.2.8 結(jié)疤
8.2.9 橘子皮
8.3 孔洞類缺陷
8.3.1 氣孔(集中性氣孔)
8.3.2 彌散性氣孔(析出氣孔)
8.3.3 縮孔
8.3.4 縮陷
8.3.5 渣氣孔
8.3.6 縮松
8.4 裂紋缺陷
8.4.1 熱裂
8.4.2 冷裂
8.5 其他缺陷
8.5.1 鑄件脆斷(包括氫脆)
8.5.2 表面脫碳
8.5.3 冷隔
8.5.4 澆不足(欠鑄)
8.5.5 砂眼
9 石膏型熔模鑄造
9.1 石膏型熔模精鑄的工藝特點
9.2 精密鑄造用石膏的性能要求
9.2.1 流動性
9.2.2 凝結(jié)時間
9.2.3 強度
9.2.4 線膨脹率(線收縮率)
9.2.5 抗裂紋能力
9.2.6 發(fā)氣性
9.3 石膏型的組成
9.3.1 石膏
9.3.2 填料
9.3.3 添加劑
9.4 石膏型的制備
9.4.1 石膏混合料漿體的制備
9.4.2 真空灌漿
9.4.3 熔模脫除和石膏型烘干
9.4.4 石膏型的焙燒
參考文獻