消失模鑄造及實型鑄造技術手冊

前言
第1章概述1
1.1實型鑄造及消失模鑄造的發(fā)展概況1
1.1.1實型鑄造的發(fā)展概況1
1.1.2消失模鑄造的發(fā)展概況3
1.2消失模鑄造成形原理5
1.2.1消失模鑄造成形原理分析5
1.2.2消失模的熱解特性6
1.2.3金屬液在消失模鑄造中的充填特性10
1.2.4鑄件中非金屬夾雜的形成14
1.2.5金屬液充型速度及其影響因素15
1.2.6金屬液充型過程的成形條件16
1.2.7金屬液的凝固特性17
1.3消失模鑄造及實型鑄造的生產工藝流程17
1.3.1消失模鑄造的生產工藝流程17
1.3.2實型鑄造的生產工藝流程17
1.4消失模鑄造及實型鑄造的工藝技術特點19
1.4.1消失模鑄造工藝技術特點19
1.4.2實型鑄造工藝技術特點23
1.5消失模鑄造及實型鑄造用原輔材料24
1.5.1消失模鑄造用原輔材料24
1.5.2實型鑄造用原輔材料25
1.6消失模鑄造及實型鑄造的主要設備及工裝25
1.6.1消失模鑄造的主要設備及工裝25
1.6.2實型鑄造的主要設備及工裝26
1.7消失模鑄造及實型鑄造的技術、經濟分析26
1.7.1消失模鑄造的技術、經濟分析26
1.7.2實型鑄造的技術、經濟分析27
第2章泡沫塑料模樣的制造及發(fā)泡成形設備28
2.1概述28
2.2模樣原輔材料29
2.2.1可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒29
2.2.2EPS模樣材料的主要技術指標29
2.2.3可發(fā)性甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚樹脂30
2.2.4共聚樹脂STMMA主要技術指標30
2.3消失模鑄造模樣制造30
2.3.1預發(fā)泡30
2.3.2預發(fā)泡珠粒的熟化31
2.3.3模樣的發(fā)泡成形方式32
2.3.4發(fā)泡成形模具34
2.3.5模樣成形設備36
2.3.6模樣的干燥與穩(wěn)定化38
2.3.7模樣的組裝38
2.3.84萬t/年灰鑄鐵變速器殼體鑄件消失模模樣制作布置44
2.3.9泡沫塑料模樣的加工成形46
2.4泡沫塑料模樣的質量檢驗48
2.5消失模模樣CX系列自動成形機50
2.6提高消失模鑄造模樣成形及加工質量措施57
2.7德國泡沫模樣銑削加工技術59
2.8消失模鑄造STMMA模樣61
2.9生產密度一致的消失模預發(fā)泡珠粒措施68
2.10利用泡沫塑料廢料制作模樣71
2.11典型消失模鑄造模樣與鑄件75
第3章消失模模具的設計與制造80
3.1泡沫塑料模樣的三維造型80
3.1.1對泡沫塑料模樣的工藝審定80
3.1.2三維造型時脫模斜度的確定81
3.1.3消失模鑄造加工余量的確定82
3.1.4計算機輔助設計在三維造型中的應用82
3.1.5模樣的分片與黏結83
3.2模具設計85
3.2.1收縮率 85
3.2.2模具的模腔數量86
3.2.3模具充料口設計87
3.2.4分型面的設計89
3.2.5芯塊和抽芯機構設計90
3.2.6成形模具的鑲塊設計91
3.2.7鍛鋁模具毛坯的三維構造92
3.2.8消失模鑄造模具毛坯的三維設計93
3.2.9手動拆裝模具的結構設計94
3.2.10機動開合模具設計95
3.3模具的加工制造和裝配98
3.3.1模具材料的選擇98
3.3.2模具模腔的加工98
3.3.3消失模模具的透氣結構98
3.3.4消失模模具的裝配99
3.4消失模模具的安裝和調試99
3.4.1消失模模具在成形機上的安裝99
3.4.2模具的密封101
3.4.3設備管道與模具接口設計101
3.4.4模具的調試101
3.5模具的維護保養(yǎng)102
3.5.1手工拆裝模具的維護保養(yǎng)102
3.5.2普通機模的維護保養(yǎng)102
3.5.3自動機模的維護保養(yǎng)103
3.6重型貨車變速器箱體消失模模具設計工藝103
3.7消失模模樣制作工藝與控制106
3.8消失模鑄造兩個關鍵環(huán)節(jié)的技術控制108
第4章消失模鑄造及實型鑄造涂料114
4.1涂料的性能要求和組成114
4.1.1消失模鑄造用涂料的性能要求和組成114
4.1.2實型鑄造用涂料的性能要求和組成114
4.2主要原輔材料的性質114
4.2.1耐火粉料114
4.2.2載液122
4.2.3懸浮劑122
4.2.4黏結劑126
4.2.5助劑131
4.3消失模鑄造及實型鑄造涂料的配制133
4.3.1原材料的選擇133
4.3.2配方的制定134
4.3.3涂料的制備工藝和設備137
4.4涂料的涂覆工藝及干燥139
4.4.1涂覆工藝139
4.4.2涂料的烘干141
4.5涂料的質量控制及缺陷防止141
4.5.1涂料的質量控制141
4.5.2涂料性能的檢測方法141
4.5.3消失模鑄造和實型鑄造涂料缺陷防止措施144
4.6配制消失模鑄造涂料生產的關鍵技術145
4.7消失模鑄造涂料引起的鑄件缺陷及防止149
4.8消失模鑄造涂料常見技術問題詳解151
4.9消失模鑄造生產常見技術問題解決措施154
4.10常規(guī)的加熱器室內加熱烘干房及設計157
第5章消失模鑄造及實型鑄造造型材料和造型工藝160
5.1消失模鑄造常用的干砂及性能要求160
5.1.1消失模鑄造常用的干砂160
5.1.2消失模鑄造干砂性能及要求164
5.1.3填砂緊實裝箱技術及要求165
5.2消失模鑄造振動緊實、真空抽氣系統及舊砂回用系統166
5.2.1振動緊實166
5.2.2真空抽氣系統169
5.2.3舊砂回用系統169
5.3有黏結劑的實型鑄造材料171
5.4有黏結劑的實型鑄造工藝176
5.4.1呋喃樹脂自硬砂實型鑄造造型工藝176
5.4.2自硬砂造型操作要點178
5.4.3水玻璃砂造型工藝184
第6章消失模鑄造及實型鑄造工藝188
6.1消失模鑄造工藝188
6.1.1消失模鑄造工藝流程188
6.1.2消失模鑄造工藝方案的確定188
6.1.3消失模鑄造工藝參數選擇190
6.1.4消失模鑄造的澆注系統191
6.1.5消失模鑄造的冒口及保溫發(fā)熱冒口194
6.1.6消失模鑄造的澆注工藝197
6.2實型鑄造工藝198
6.2.1實型鑄造工藝流程198
6.2.2實型鑄造工藝方案的確定198
6.2.3實型鑄造工藝設計198
6.2.4實型鑄造的澆注工藝206
6.3消失模鑄造及實型鑄造的鑄件成形工藝207
6.3.1消失模鑄造的鑄件成形工藝207
6.3.2實型鑄造的鑄件成形工藝208
6.4消失模鑄造及實型鑄造的典型工藝質量控制209
6.4.1消失模鑄造鑄件工藝質量控制要點209
6.4.2呋喃樹脂砂實型鑄造鑄件工藝質量控制要點216
6.5消失模鑄造和實型鑄造的典型大件工藝實例219
第7章消失模鑄造及實型鑄造的設備與工藝裝備225
7.1消失模鑄造的振實臺及負壓砂箱、負壓設備225
7.1.1消失模鑄造振動緊實設備225
7.1.2消失模鑄造藍區(qū)加砂系統226
7.1.3消失模鑄造負壓砂箱227
7.1.4消失模鑄造負壓系統228
7.2消失模鑄造砂處理及設備233
7.2.1砂處理系統的作用及砂處理系統的工藝流程233
7.2.2砂處理系統的設計原則234
7.2.3消失模鑄造砂處理系統設計與經濟分析234
7.2.4消失模鑄造砂處理設備的關鍵237
7.2.5典型砂處理生產線238
7.2.6砂處理常用設備238
7.2.7消失模鑄造設備的維護與保養(yǎng)248
7.3實型鑄造(樹脂砂)主要設備及工藝裝備251
7.3.1大噸位、液壓、升降超長臂、移動式連續(xù)混砂機251
7.3.2舊砂再生方法和設備253
7.4消失模鑄造及實型鑄造(樹脂砂)鑄件清理工藝與設備255
7.4.1鑄件的清理方法255
7.4.2拋丸清理設備的發(fā)展現狀256
7.4.3拋噴丸清理設備分類256
7.4.4清理設備的選擇原則257
7.4.5各種清理設備的特點及適用范圍258
7.4.6常用拋丸清理設備主要技術參數263
7.4.7磨料參數選擇與優(yōu)化設計266
7.5去除鑄件的澆冒口267
7.5.1鑄件澆冒口的去除267
7.5.2鑄鋼件澆冒口的去除267
7.6去除鑄件的多余金屬268
第8章鑄鐵及鑄鋼熔煉用中頻感應爐269
8.1中頻感應爐的工作原理及組成269
8.1.1中頻感應爐的工作原理269
8.1.2中頻感應爐的組成271
8.2如何選購鑄造中頻感應爐276
8.2.1中頻電源負載主電路的兩種主要形式276
8.2.2電源和爐體的配置方式277
8.2.3鑄造企業(yè)用電條件277
8.2.4爐體容量、電源功率和頻率的選擇278
8.2.5價格和質量、技術及售后服務選擇282
8.3感應爐成形爐襯的應用283
8.4提高中頻感應爐爐齡287
8.4.1正確選擇適合熔煉的優(yōu)質爐襯材料288
8.4.2提高爐齡不可忽視的要素289
8.5中頻感應爐的試爐及熔煉操作應注意的問題290
8.6中頻感應爐的維護保養(yǎng)與安全操作及事故處理291
8.7中頻感應爐起動時的6種故障分析及處理293
8.8中頻感應爐運行中的14種故障處理294
8.9中頻感應爐熔煉操作規(guī)程297
第9章鑄造合金熔煉及質量控制299
9.1鑄鐵及鑄鐵件的成形過程299
9.1.1鑄鐵的分類及鑄鐵牌號的表示方法299
9.1.2鐵-碳相圖301
9.1.3鑄鐵的凝固與組織控制302
9.1.4球墨鑄鐵生產質量控制技術313
9.1.5蠕墨鑄鐵生產質量控制技術320
9.1.6高鉻鑄鐵的種類、成分323
9.1.7耐熱鑄鐵的化學成分、性能及使用特點326
9.2鑄鋼及其熔煉329
9.2.1鑄鋼的種類、性質及應用329
9.2.2鑄鋼的熔煉342
9.3鑄造有色金屬及其合金342
9.3.1鋁及鋁合金343
9.3.2銅及銅合金345
9.4鑄鐵及鑄鋼熔煉質量控制實例348
9.4.1高強度灰鑄鐵件的生產工藝348
9.4.2減少孕育鑄鐵收縮傾向的工藝措施349
9.4.3防止鑄鐵件白口的工藝措施350
9.4.4電爐熔煉鑄鐵的質量控制353
9.4.5高強度鑄鐵中頻感應爐熔煉的爐前控制355
9.4.6球墨鑄鐵化學成分設計原則357
9.4.7球化劑的選用原則與常用球化工藝359
9.4.8孕育劑的選用及常用孕育工藝360
9.4.9球化處理后球化率檢測技術362
9.4.10熔煉過程測溫及取試樣363
9.4.11電爐熔煉合成鑄鐵技術363
9.4.12蠕墨鑄鐵的電爐生產與質量控制369
9.4.13鑄鋼的感應爐熔煉技術373
9.4.14鑄鋼的感應爐熔煉工藝375
9.4.15鑄鋼件生產澆注溫度及澆注速度的控制379
第10章消失模鑄造及實型鑄造的三廢處理與防止措施382
10.1干砂粉塵除塵處理382
10.1.1旋風除塵器384
10.1.2袋式除塵器 388
10.1.3顆粒層除塵器 390
10.1.4濕式除塵器392
10.1.5靜電除塵器393
10.2消失模鑄造車間廢氣處理394
10.2.1消失模鑄造尾氣測定394
10.2.2尾氣凈化方法的選擇395
10.2.3催化燃燒的原理396
10.2.4催化劑的選擇396
10.2.5廢氣凈化流程及設備396
10.3實型鑄造生產澆注產生的煙塵分析與治理397
第11章消失模鑄造生產線及車間設計401
11.1消失模鑄造生產線及車間設計概述402
11.1.1制模工部402
11.1.2造型工部402
11.1.3熔化澆注工部403
11.1.4舊砂處理工部403
11.1.5藍區(qū)清整工部403
11.1.6藍區(qū)循環(huán)工部403
11.2消失模鑄造生產線的基本類型403
11.2.1簡易單機生產線404
11.2.2簡易聯機生產線404
11.2.3半機械化生產線406
11.2.4機械半自動生產線406
11.2.5開放式生產線407
11.2.6閉環(huán)式生產線408
11.3消失模鑄造生產線的關鍵設備408
11.3.1制模工部設備408
11.3.2造型工部設備411
11.3.3熔化澆注工部設備412
11.3.4舊砂處理工部設備412
11.3.5循環(huán)工部423
11.3.6控制系統426
11.4消失模鑄造生產線設計實例429
11.4.1沈陽中世機械電器設備有限公司年產5000t鐵路配件的消失模鑄造自動生產線429
11.4.2國外某企業(yè)年產20000t管件的消失模自動生產線433
11.5消失模鑄造應用實例和車間實景437
11.5.1年產10000t耐磨、耐熱鑄件消失模鑄造車間437
11.5.2年產5000t箱體鑄鐵件消失模鑄造車間(單班)439
11.5.3全自動消失模鑄造生產線441
11.5.4其他生產線實景圖447
11.5.5消失模鑄造自動化生產線的設計449
11.5.6陜西法士特汽車傳動集團公司消失模鋁合金殼體鑄造生產線452
11.5.7年產3萬t非標大件消失模生產線的設計與運行管理455
11.5.8消失模鑄造步進式機械化生產線設計458
11.6消失模鑄造生產線調試與技術改造462
11.6.1消失模鑄造改變鑄造業(yè)狀況462
11.6.2消失模鑄造法進行鑄造車間技改的問題463
11.6.3小型消失模鑄造必需設備及資金466
第12章消失模鑄造及實型鑄造工藝實例469
12.1消失模鑄造發(fā)動機缸體469
12.2消失模鑄造工藝無冒口生產發(fā)動機多種缸體471
12.3康明斯發(fā)動機缸體消失模鑄造473
12.4消失模鑄造低合金鑄鐵發(fā)動機缸體475
12.5裝載機變速箱箱體消失模鑄造技術478
12.6傳動軸箱體消失模鑄造工藝479
12.7大型中空箱體鑄件的消失模鑄造工藝483
12.8大型復雜箱體件的消失模鑄造工藝484
12.9單中間軸類變速器殼體EPS模樣缺陷分析及防止486
12.10雙中間軸變速箱殼體消失模澆注系統形式分析及應用488
12.11變速器殼體消失模鑄造質量控制491
12.12消失模鑄件的夾渣缺陷分析及控制492
12.13明冒口在消失模鑄造中的應用495
12.14柱塞泵體的消失模鑄造496
12.15飛輪殼消失模鑄造工藝498
12.16消失模鑄造康明斯飛輪殼渣孔預防措施502
12.17薄壁類汽車離合器殼消失模鑄造控制505
12.18叉車變矩器殼體的消失模鑄造507
12.19消失模鑄造的轉爐爐口工藝509
12.20單缸輪消失模鑄造512
12.21消失模鑄造鐵坩堝新工藝513
12.22電機殼體消失模鑄造過程質量控制515
12.23鐵牛懶臥藝術品消失模鑄造519
12.24風電發(fā)電機端蓋低溫球墨鑄鐵件的消失模鑄造521
12.25鑄鐵管件消失模鑄造工藝及質量控制524
12.26消失模鑄造生產球墨鑄鐵汽車輪轂528
12.27大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造技術529
12.28消失模鑄造球鐵管件的生產控制532
12.29蠕墨鑄鐵氣缸蓋的消失模鑄造工藝533
12.30消失模鑄造高強度合金蠕墨鑄鐵勺頭的應用536
12.31耐磨鑄件的消失模鑄造生產542
12.32消失模鑄造雙金屬復合錘頭544
12.33混凝土泵車臂架輸送雙金屬復合彎管消失模鑄造547
12.34ZG 310-570與鎳鉻鉬釩鋼·雙液復合澆注高強高韌耐磨大型螺桿551
12.35原料磨襯板消失模鑄造的澆注工藝設計552
12.36幾個典型件的消失模鑄造工藝553
12.37高錳鋼篩板消失模鑄造555
12.38高錳鋼攔焦機側板消失模鑄造技術556
12.39美卓礦機襯板的消失模鑄造558
12.40高錳鋼襯板消失模鑄造的澆注工藝設計560
12.41不銹鋼薄壁件的消失模鑄造工藝研究561
12.42低合金鋼外缸套消失模鑄造工藝與質量控制563
12.43電解鋁陽極鋼爪消失模鑄造生產技術566
12.44鑄鋼冷卻壁的消失模工藝生產570
12.45輪類鑄鋼件消失模鑄造補縮系統的設計574
12.46低合金鋼連接座消失模鑄造工藝與質量控制575
12.47消失模整鑄刮板輸送機中部槽的質量控制578
12.48消失模鑄造港口機械用低合金鑄鋼車輪580
12.49消失模鑄造生產液壓缸缸頭鑄鋼件583
12.50碳鋼輪轂消失模鑄造585
12.51大型鑄件消失模鑄造工藝參數的選擇587
12.52負壓干砂在實型鑄造大中型鑄件工藝參數選擇587
12.53負壓干砂實型大中型鑄件鑄造工藝590
12.54負壓干砂實型鑄造20t大型鑄件591
12.55機床鑄件實型鑄造工藝質量控制594
12.56大型特大型鑄鐵件實型鑄造工藝597
12.57提高干砂負壓實型鑄造工藝水平和產能599
12.58實型鑄造大中型機床鑄件工藝600
12.59壓力機機座的消失模鑄造606
12.60消失模涂料及機床鑄件實型鑄造應用608
12.61采用實型鑄造65t重型機床臥車箱體工藝611
12.62長15.3m重82.9t異形特大橫梁的實型鑄造614
12.63大型機床床身底座鑄件的消失模鑄造616
12.64實型消失模大型鑄件箱內冷卻和砂箱降溫措施618
12.65實型鑄造生產汽車覆蓋件沖模的質量控制620
12.66鋁合金消失模鑄造623
12.67加壓式鋁合金消失模鑄造關鍵技術625
12.68消失模鑄造生產鋁合金模具毛坯件技術628
第13章消失模鑄造及實型鑄造的質量管理630
13.1消失模鑄造生產白區(qū)及藍區(qū)工藝流程630
13.2消失模鑄造生產系統的優(yōu)化控制632
13.3消失模鑄造的質量控制關鍵634
13.3.1模樣的質量控制634
13.3.2涂料成分和質量控制636
13.3.3鑄件的材料和化學成分控制636
13.3.4金屬液的熔煉與澆注技術636
13.3.5負壓636
13.3.6造型操作637
13.3.7鑄件結構變化和鑄造工藝的選擇637
13.3.8鑄造設備和工裝的選擇637
13.3.9質量管理和生產管理的影響637
13.3.10其他因素的影響637
13.3.11實型鑄造的質量控制638
13.3.12模樣檢驗638
13.3.13澆冒口黏結質量檢驗638
13.3.14消失模鑄件的檢驗638
13.3.15實型鑄件的檢驗638
13.4消失模鑄造品質管理系統的優(yōu)化控制639
13.5消失模鑄造質量管理及容易忽視的工藝條件643
13.6消失模鑄造生產過程影響鑄件質量的原因647
13.7提高消失模鑄件幾何尺寸精度的方法649
13.8消失模鑄造崗位操作規(guī)程652
13.9消失模鑄造企業(yè)主要崗位職責654
13.10消失模鑄造及實型鑄造企業(yè)現場7S精益管理656
13.10.1優(yōu)秀現場管理的標準和要求656
13.10.2現場管理的基本方法657
13.10.3生產現場的質量控制660
13.11消失模鑄造及實型鑄造企業(yè)的ISO 9001質量管理體系內部審核664
13.12消失模鑄造及實型鑄造企業(yè)實施TS/IATF16949質量管理體系認證的八大步法665
13.13消失模鑄造及實型鑄造企業(yè)質量檢驗管理666
第14章消失模鑄造及實型鑄造的缺陷分析與防止實例670
14.1常見的缺陷分析與防止670
14.1.1EPS模樣常見的缺陷分析與防止670
14.1.2STMMA模樣常見的缺陷分析與防止675
14.1.3消失模鑄造特有的缺陷分析與防止676
14.1.4消失模鑄造、實型鑄造和砂型鑄造類似的缺陷分析與防止678
14.2典型缺陷分析與防止實例684
14.2.1消失模鑄造球墨鑄鐵管件缺陷分析與防止684
14.2.2采用耐火材料空心管克服白斑白點及夾砂缺陷685
14.2.3鑄鐵件鐵液不當產生的缺陷與防止687
14.2.4鑄鐵件焦化爐爐門框消失模鑄造或實型鑄造變形與防止688
14.2.5呋喃樹脂砂實型鑄造球墨鑄鐵件表層球化衰退與防止689
14.2.6呋喃樹脂砂實型鑄造鑄件產生氣孔與防止690
14.2.7樹脂砂實型鑄造鑄鋼件熱裂產生的原因與防止694
14.2.8消失模鑄鋼件氣孔缺陷分析與防止695
14.2.9消失模鑄造變形分析與解決方法697
14.2.10負壓干砂實型（消失模）大中型鑄件變形缺陷分析與對策700
14.2.11大中型平板鑄件實型鑄造內部積渣、積炭產生機理及防止措施701
14.2.12消失模鑄造的夾（砂）渣缺陷分析與防止703
14.2.13消失模鑄造軸瓦鐵套鑄鐵件夾雜類缺陷分析與防止705
14.2.14消失模鑄鐵件顯微夾渣分析與防止707
14.2.15消失模鑄鐵件黏砂的分析及防止708
14.2.16消失模鑄造鋁合金鑄件常見鑄造缺陷分析與防止709
附錄711
附錄AGB/T 26658—2011《消失模鑄件質量評定方法》解讀711
附錄BJB/T 11844—2014《實型鑄鐵件表面質量評定方法》解讀721
附錄C消失模鑄造設備儀器及材料、模具生產推薦企業(yè)名錄723
參考文獻726