差压铸造生产技术
2009-5
朱秀荣、 侯立群 化学工业出版社 (2009-05出版)
朱秀荣，侯立群 著
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差压铸造是20世纪60年代从保加利亚发展起来的一种新型铸造工艺，源于低压铸造，兼有低压铸造和压力釜铸造的优点，特别适用于大型复杂高品质铸件的生产，因此一经出现就在国内外得到快速发展，表现出强大的生命力。本书是一本有关差压铸造生产技术的著作。在对差压铸造相关铸造方法、差压铸造技术概况介绍的基础上，系统阐述了差压铸造理论，重点介绍了差压铸造工艺设计、模具设计、生产工艺和差压铸造设备。本书由兵器工业集团第五二研究所朱秀荣研究员、侯立群研究员等编著。其中，第1、第2章由朱秀荣研究员和郑顺奇高工编写，第3、第5章由彭银江工程师和高明灯研究员编写，第4、第6章由王进华高工和侯立群研究员编写，第7章由邢志媛工程师和连付奎高工编写，全书由朱秀荣研究员和侯立群研究员进行了汇总和修改，并由齐丕骧研究员审阅。在本书的编写过程中，得到了兵器工业集团第五二研究所各级领导和有关专家的关心和支持，在此对他们的帮助表示诚挚的感谢。差压铸造在我国的研究和应用历史不长，虽然在编著过程中注意收集新的资料和信息，但由于水平所限，书中不当之处难免，敬请读者提出批评和指正。
《差压铸造生产技术》在展现差压铸造技术国内外先进研究成果的基础上，重点结合国内的研究和生产实际，介绍差压铸造相关的模具设计、工艺设计、设备使用以及制件生产、应用等内容，以帮助读者全面了解和应用该技术。《差压铸造生产技术》将可以指导广大铸造工程技术人员从事差压铸造这一特种铸造工艺的应用实践，并可作为铸造专业师生的参考书。差压铸造，又称反压铸造、压差铸造，是一种压力下充型和凝固结晶的铸造工艺方法，兼有低压铸造和压力釜铸造的特点。
第1章概述11铸造的概念112金属（合金）的铸造性能1121金属的流动性1122金属的收缩2123铸造应力2124铸件的变形2125铸件的裂纹213铸造工艺流程314铸造的分类315差压铸造技术的概念3第2章差压铸造技术的特点和分类21差压铸造技术特征522差压铸造分类8221气压式差压铸造8222重力式差压铸造9223活塞式差压铸造923差压铸造与常见加压铸造工艺的比较1024差压铸造主要技术优势1225差压铸造技术的拓展13第3章差压铸造理论31压力对金属的热物性参数的影响16311压力对纯金属与共晶合金熔点的影响16312压力对其他热物理参数的影响1732压力对合金状态图的影响19321铝硅状态图19322铁碳状态图2033压力对结晶参数的影响21331形核22332长大线速度2234压力与动力学条件的关系2435成分过冷25351成分过冷的判断式25352成分过冷的过冷度26353成分过冷对晶体形态的影响2636压力对气体析出过程的影响28361气体在金属中的溶解度28362气泡的形成过程28363压力对气体析出过程的影响2937差压铸造计算机模拟30371金属液充填过程数学模型30372铸造模拟软件35第4章铸件工艺设计41铸件工艺设计方案的选择44411基准面的选择44412分型面的选择45413铸件在铸型中位置的选择47414浇注位置的选择48415分型方式的选择4942铸件工艺设计参数的选择50421壁厚50422尺寸公差51423机械加工余量53424工艺余量53425铸造收缩率54426铸造圆角54427铸造斜度5443浇注系统设计55431浇注系统的组成及作用55432浇注系统的设计原则56433典型铸件的浇注系统5644冒口设计5845冷铁及强制冷却技术60451冷铁60452强制冷却技术61第5章差压铸造模具设计51差压铸造模具的技术要求64511差压铸造模具零部件的技术要求64512模具总装后的技术要求6552模具结构设计65521壁厚的确定65522分型面上主要尺寸的确定66523配合公差、精度及表面粗糙度67524型腔尺寸7553型芯设计78531型芯的选择78532金属芯78533砂芯8354排气系统设计85541排气系统设计原则85542排气系统的种类8555模具锁紧机构设计89551偏心锁89552摩擦锁92553套钳锁95554楔销锁9756铸件顶出机构设计98561顶出机构设计原则98562铸件停留位置98563顶杆位置选择99564常见顶杆机构9957模具加热、保温及冷却100571模具加热100572模具保温103573模具冷却10358模具材料的要求及选择105581模具材料的要求105582模具材料的选择10659模具加工113510模具寿命1135101常见模具损坏形式及原因1145102提高模具寿命的措施115第6章铝合金液处理及差压铸造工艺应用61铝合金液处理117611铝合金液精炼处理117612铝合金液变质处理123613铝合金液孕育处理12862差压铸造工艺129621差压铸造工艺过程129622差压铸造工艺参数130623浇注工艺参数选择13263差压铸造的实际应用134631铝合金的差压铸造134632铜合金的差压铸造138633钢的差压铸造140634含氮锌合金的差压铸造14064铸件常见缺陷及防止方法142641气孔142642缩孔143643疏松144644裂纹145645冷隔145646欠注146647凹陷146第7章差压铸造设备71概述14872保温炉149721炉体150722电阻丝150723坩埚151724密封盖152725升液管15373控制系统15474差压铸造设备156741差压铸造釜156742垂直气动式差压铸造机159743气动活塞式差压铸造机162744专用及其他设备16475国外差压铸造设备168751美国CPC公司的差压铸造设备168752保加利亚差压铸造设备17076国内差压铸造设备171761国内差压铸造设备的构成171762国内部分差压铸造设备举例174附录1铸造技术的方法选择附录2常见铸造缺陷及解决措施参考文献
插图：第1章概述1.1铸造的概念铸造是熔炼金属和制备铸型，并将符合一定要求的金属液浇入铸型，经过冷却凝固和清整处理后，得到具有一定形状、尺寸和性能的毛坯或产品的金属成形方法，是现代机械制造业中的基础工艺。铸造是常用的金属成形方法，其主要优点如下：①制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。在机械制造业中铸件占有很大的比重，如机床的60％～80％、汽车的25％、拖拉机的50％～60％零件采用铸造方法制造。铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。②铸造生产的毛坯成本低廉，对于形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件，更能显示出它的经济性。③铸造工艺的适应性较广，且具有较好的综合力学性能。1.2金属（合金）的铸造性能金属的铸造性能是表示金属铸造成形获得优质铸件的能力。通常用流动性和收缩性来衡量。1.2.1金属的流动性（1）流动性的概念流动性是指金属液的充型能力。流动性好的金属易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件，有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除，易于补缩及热裂纹的弥合。金属的流动性是以螺旋形流动试样的长度来衡量。试样越长，流动性越好。（2）影响金属流动性的因素①金属性质方面。纯金属、共晶合金在恒温下结晶，凝固层内表面光滑，因此流动性好。
差压铸造是20世纪60年代从保加利亚发展起来的一种新型铸造工艺，源于低压铸造，兼有低压铸造和压力釜铸造的优点，特别适用于大型复杂高品质铸件的生产，因此一经出现就在国内外得到快速发展，表现出强大的生命力。 本书是一本有关差压铸造生产技术的著作。在对差压铸造相关铸造方法、差压铸造技术概况介绍的基础上，系统阐述了差压铸造理论，重点介绍了差压铸造工艺设计、模具设计、生产工艺和差压铸造设备。 本书由兵器工业集团第五二研究所朱秀荣研究员、侯立群研究员等编著。其中，第1、第2章由朱秀荣研究员和郑顺奇高工编写，第3、第5章由彭银江工程师和高明灯研究员编写，第4、第6章由王进华高工和侯立群研究员编写，第7章由邢志媛工程师和连付奎高工编写，全书由朱秀荣研究员和侯立群研究员进行了汇总和修改，并由齐丕骧研究员审阅。 在本书的编写过程中，得到了兵器工业集团第五二研究所各级领导和有关专家的关心和支持，在此对他们的帮助表示诚挚的感谢。 差压铸造在我国的研究和应用历史不长，虽然在编著过程中注意收集新的资料和信息，但由于水平所限，书中不当之处难免，敬请读者提出批评和指正。 愿本书对读者有所帮助！
《差压铸造生产技术》是一本有关差压铸造生产技术的著作。在对差压铸造相关铸造方法、差压铸造技术概况介绍的基础上，系统阐述了差压铸造理论，重点介绍了差压铸造工艺设计、模具设计、生产工艺和差压铸造设备。
