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作者簡介
目次
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V法鑄造，也稱真空密封造型、負壓造型，采用這種鑄造工藝生產的鑄件表面質量好、尺寸精度高，同時該工藝具有金屬利用率高、模具費用低、原材料消耗少、工作環境優越等優點，在國內外應用廣泛。
本書從生產實際出發，全面介紹了V法鑄造工藝與鑄件生產全部的技術細節與生產應用情況。書中在介紹V法鑄造工藝的原理特點、工藝方法、所需造型材料的基礎上，重點結合生產實例，詳細講解了V法鑄造生產線的設計布置和專用設備、工藝參數與鑄件質量控制方法，說明了V法鑄造車間的粉塵治理及防止措施。書中列舉了大量典型生產實例與鑄件質量控制的有效方法，讀者可以結合企業的生產情況，舉一反三，有效解決生產中遇到的實際問題。
本書可供鑄造領域技術人員、研究人員閱讀，也可供相關專業院校師生參考。
本書從生產實際出發，全面介紹了V法鑄造工藝與鑄件生產全部的技術細節與生產應用情況。書中在介紹V法鑄造工藝的原理特點、工藝方法、所需造型材料的基礎上，重點結合生產實例，詳細講解了V法鑄造生產線的設計布置和專用設備、工藝參數與鑄件質量控制方法，說明了V法鑄造車間的粉塵治理及防止措施。書中列舉了大量典型生產實例與鑄件質量控制的有效方法，讀者可以結合企業的生產情況，舉一反三，有效解決生產中遇到的實際問題。
本書可供鑄造領域技術人員、研究人員閱讀，也可供相關專業院校師生參考。
作者簡介
謝一華，1936年出生，湖北省武漢市人，哈爾濱工業大學鑄造工藝及設備專業畢業，原機械工業部濟南鑄造鍛壓機械研究所高級工程師，
原國營江陰運輸機械總廠副廠長、總工程師，原江陰市機電設計研究所所長，原江陰華澳機電設計研究所所長，原江陰華天科技開發有限公司董事長，中國鑄造協會理事，中國機械工程學會鑄造分會消失模與V法鑄造技術委員會副主任，中國機械工程學會物流工程分會 管道物料輸送技術專業委員會榮譽理事，主編了《鑄造車間氣輸送》 《氣力輸送工程》《V法鑄造生產及應用實例》，國內外雜志刊物上發表論文約36篇，獲得實用技術專利共9項，獲得省、部、市、縣科技獎新產品獎共5項。
原國營江陰運輸機械總廠副廠長、總工程師，原江陰市機電設計研究所所長，原江陰華澳機電設計研究所所長，原江陰華天科技開發有限公司董事長，中國鑄造協會理事，中國機械工程學會鑄造分會消失模與V法鑄造技術委員會副主任，中國機械工程學會物流工程分會 管道物料輸送技術專業委員會榮譽理事，主編了《鑄造車間氣輸送》 《氣力輸送工程》《V法鑄造生產及應用實例》，國內外雜志刊物上發表論文約36篇，獲得實用技術專利共9項，獲得省、部、市、縣科技獎新產品獎共5項。
目次
第一章V法鑄造概述1
第一節V法鑄造的基本原理3
第二節V法鑄造的工藝流程4
第三節V法鑄造的特點5
一、V法鑄造的優點5
二、V法鑄造目前存在的問題6
三、V法鑄造是一種環保型綠色鑄造方法8
第四節V法鑄造的應用範圍9
參考文獻10
第二章國內外V法鑄造的發展概況12
第一節V法鑄造的發明及發展12
第二節國外V法鑄造的發展概況14
一、日本V法鑄造的發展14
二、美國V法鑄造的發展16
三、俄羅斯V法鑄造的發展16
四、歐洲V法鑄造的發展17
第三節我國V法鑄造的發展回顧19
一、我國V法鑄造技術的發展19
二、我國V法鑄造技術的引進情況21
參考文獻22
第三章V法鑄造工藝的試驗研究及理論基礎24
第一節V法鑄型的研究24
一、幹砂的填充性24
二、鑄型抗壓強度和硬度26
第二節V法鑄型強度的形成27
一、鑄型內的應力27
二、鑄型強度和硬度與真空度的關係30
三、V法鑄型內最低真空度的選擇30
四、V法鑄型的變形33
五、型腔間壓差變化對鑄型的影響34
六、V法鑄型的強度計算38
七、V法鑄型抽氣量的計算39
第三節V法鑄造的砂型41
第四節V法鑄型薄膜的剝離44
一、薄膜面積伸長率與剝離45
二、薄膜的熱收縮46
三、薄膜的彈性收縮47
四、型砂內壓力與剝離48
五、試驗結論49
第五節澆注時薄膜的燒失與殼層的形成49
一、薄膜在真空下的燒失現象49
二、殼層形成的機理49
三、影響殼層形成的因素50
第六節不同造型材料V法鑄型的冷卻能力51
一、試驗方法52
二、試驗結果與分析52
第七節V法鑄型對凝固速度的影響55
第八節鑄型與鑄件的冷卻速度56
一、型砂中黏結物質對冷卻速度的影響57
二、鑄型中真空度對冷卻速度的影響58
三、砂的粒度對冷卻速度的影響58
第九節V法澆注時鑄型抽氣量的變化59
參考文獻61
第四章造型材料62
第一節型砂62
一、V法鑄造對型砂性能的要求62
二、V法鑄造對型砂的選用要點64
三、型砂在防金屬液滲透中的作用65
第二節塑料薄膜67
一、V法鑄造對塑料薄膜的性能要求68
二、塑料薄膜的特性68
三、塑料薄膜成型的操作經驗71
第三節塗料72
一、塗料在V法造型中的作用72
二、V法塗料的特性74
三、塗料性能的測試74
四、塗料性能的分析75
五、塗料性能的要求80
六、塗料配比及性能指標80
七、塗料的塗敷方法及設備81
八、自制塗料及塗料產品84
參考文獻85
第五章V法鑄造工藝86
第一節V法鑄造工藝設計的特點86
第二節V法鑄造工藝設計原則與要求86
第三節塑料薄膜的覆膜成型87
一、塑料薄膜成型條件87
二、覆膜成型的操作89
三、覆膜成型的改進措施89
四、改善薄膜的成型能力90
第四節澆注系統與澆注工藝91
一、澆注系統的基本要求91
二、澆注系統的分類91
三、澆注系統的設計計算92
四、澆注工藝94
第五節冒口與冷鐵95
一、冒口95
二、冷鐵96
第六節造型與制芯98
一、V法造型98
二、V法制芯98
第七節落砂與清理101
一、落砂101
二、鑄件清理101
第八節V法鑄造工藝適應性分析102
參考文獻102
第六章工藝裝備104
第一節砂箱104
一、砂箱功能及設計和選用原則104
二、砂箱的本體結構設計105
三、砂箱尺寸的確定110
四、砂箱製造的技術要求110
五、塑料薄膜與砂箱的密封方法112
六、砂箱附件113
第二節模樣、模板、負壓箱120
一、模樣120
二、模板121
三、負壓箱122
第三節鑄型的振實123
一、振實的作用123
二、鑄型振實過程的分析123
三、振實臺的設計要求124
四、振實臺類型124
第四節薄膜加熱裝置126
一、簡易薄膜加熱器126
二、回轉式電加熱裝置127
三、移動式升降加熱器128
四、覆膜與塗料烘幹組合式電加熱裝置128
第五節造型加砂裝置129
一、可調容積格柵回轉式加砂裝置129
二、固定式雨淋加砂裝置129
三、砂斗移動加砂裝置130
第六節真空系統130
一、真空系統組成130
二、真空泵抽氣量的計算131
三、真空系統的選擇132
四、真空系統的控制與節能134
五、真空泵性能及造型134
參考文獻143
第七章V法造型機及生產線設計布置145
第一節設計依據及原則145
一、車間的分類145
二、V法鑄造車間的組成145
三、V法鑄造車間的工作制度146
四、工作時間總數146
五、V法鑄造車間的設計原則146
六、設計步驟147
七、設計計算148
八、V法鑄造車間設計需注意的問題148
第二節V法造型機的類型149
一、固定式V法造型機組149
二、抽屜式V法造型機組149
三、通過式V法造型機組150
四、貫通式V法造型機組151
五、梭動式V法造型機組152
六、十字形V法造型機組153
七、一字形組合式V法造型機組154
八、二工位轉臺式V法造型機組155
九、四工位轉臺式V法造型機組155
十、六工位轉臺式V法造型機組157
十一、八工位轉臺式V法造型機組157
第三節V法鑄造生產線布置形式158
一、貫通式V法鑄造生產線159
二、T字形V法造型機組的試驗樣機160
三、穿梭式自動V法鑄造生產線161
四、梭動式V法造型生產線162
五、雙排一字形V法鑄造生產線165
六、二工位轉臺式V法鑄造生產線165
七、四工位轉臺式V法鑄造生產線168
八、雙轉臺四工位V法鑄造生產線169
九、日本新東公司V法鑄造生產線170
第四節落砂及砂處理172
一、落砂172
二、砂處理的作用及設計要點173
三、砂處理常用設備175
第五節V法鑄造車間設計203
參考文獻208
第八章V法鑄造用專用設備210
一、橫梁吊具210
二、電動翻箱機211
三、自動平衡砂箱翻箱機212
四、自動抽真空裝置213
五、同步頂桿起模機214
六、自動翻箱、合箱機械手216
七、液壓自動翻合箱機218
八、車載真空泵219
參考文獻220
第九章V法鑄造的粉塵治理及防止措施221
第一節V法鑄造設備的排風除塵222
第二節落砂排風除塵罩223
第三節常用的除塵器225
一、旋風除塵器225
二、袋式除塵器230
三、旋風顆粒層除塵器233
四、濾筒式除塵器234
五、濕法自激式除塵器235
六、靜電除塵器236
七、除塵器的選擇237
第四節噴霧降塵裝置238
第五節除塵系統的設計計算241
一、除塵系統的設計原則241
二、除塵系統的設計及計算步驟242
參考文獻244
第十章V法鑄造生產的鑄件實例245
第一節鑄鐵件V法鑄造生產的鑄件實例245
一、浴盆245
二、叉車配重253
三、制動轂256
四、鋼琴骨架258
五、鍋爐片260
六、隧道球鐵構片262
七、機床263
八、篦條264
第二節鑄鋼件V法鑄造生產的鑄件實例266
一、汽車後橋266
二、汽車前橋268
三、機車搖枕、側架270
四、行車輪274
五、閥體275
六、鐵路轍叉277
七、耐磨件279
八、井式滲碳爐吊具料盤279
第三節非鐵材料V法鑄造生產的鑄件實例281
一、鋁合金塑模281
二、鋁合金耐壓罐體281
第四節工藝品V法鑄造生產的鑄件實例284
一、景觀工藝品鑄件284
二、裝飾門窗285
參考文獻286
第十一章V法鑄造的質量控制及鑄件的成本分析288
第一節V法鑄造生產過程的質量控制288
一、模樣的質量控制288
二、塗料的質量控制289
三、鑄型負壓度的控制289
四、造型材料的控制290
五、充型與凝固期間型壁移動的控制290
第二節V法鑄件的缺陷分析291
一、黏砂缺陷成因及對策291
二、氣孔缺陷的成因及對策293
三、其他鑄件缺陷及防止措施293
第三節低碳不銹鋼鑄件的增碳問題294
第四節V法鑄件的質量296
第五節V法鑄件的成本分析299
參考文獻300
第十二章V法鑄造技術的發展及前景301
第一節V法-實型鑄造301
一、工作原理302
二、工藝因素302
三、工藝過程302
四、特點及應用範圍303
五、V法-實型鑄造工藝參數的選擇305
六、V法-實型鑄造的工藝材料306
七、V法與實型鑄造的選定307
八、V法與實型鑄造可共享設備的探討308
第二節V法-殼型鑄造309
第三節噴塗成膜技術310
一、試驗方法310
二、試驗結果310
第四節複雜鑄型型腔的形成方法311
一、改善薄膜的成型能力311
二、使用新的成膜方法311
三、復合造型形成密封層312
第五節V法鑄造工藝的擴大312
一、大件覆膜312
二、利用燃氣壓力代替抽真空314
三、用真空吸收法生產鑄件314
四、利用在真空輥上凝固的方法澆注條形鑄件315
第六節鑄件力學性能的改善方法316
一、V法鑄件存在的性能問題316
二、改善鑄件力學性能的方法316
第七節計算機在V法鑄造生產中的應用317
第八節V法鑄造的應用前景及展望319
一、V法鑄造在關鍵和重要零件上的應用320
二、V法造型效率和自動化320
三、V法造型要不斷借鑒其他行業發展成果320
四、新材料研究與應用320
五、V法鑄造的經濟性321
六、加強技術合作和交流，促進我國V法技術的快速發展321
參考文獻321
附錄國內外V法鑄件圖集322
第一節V法鑄造的基本原理3
第二節V法鑄造的工藝流程4
第三節V法鑄造的特點5
一、V法鑄造的優點5
二、V法鑄造目前存在的問題6
三、V法鑄造是一種環保型綠色鑄造方法8
第四節V法鑄造的應用範圍9
參考文獻10
第二章國內外V法鑄造的發展概況12
第一節V法鑄造的發明及發展12
第二節國外V法鑄造的發展概況14
一、日本V法鑄造的發展14
二、美國V法鑄造的發展16
三、俄羅斯V法鑄造的發展16
四、歐洲V法鑄造的發展17
第三節我國V法鑄造的發展回顧19
一、我國V法鑄造技術的發展19
二、我國V法鑄造技術的引進情況21
參考文獻22
第三章V法鑄造工藝的試驗研究及理論基礎24
第一節V法鑄型的研究24
一、幹砂的填充性24
二、鑄型抗壓強度和硬度26
第二節V法鑄型強度的形成27
一、鑄型內的應力27
二、鑄型強度和硬度與真空度的關係30
三、V法鑄型內最低真空度的選擇30
四、V法鑄型的變形33
五、型腔間壓差變化對鑄型的影響34
六、V法鑄型的強度計算38
七、V法鑄型抽氣量的計算39
第三節V法鑄造的砂型41
第四節V法鑄型薄膜的剝離44
一、薄膜面積伸長率與剝離45
二、薄膜的熱收縮46
三、薄膜的彈性收縮47
四、型砂內壓力與剝離48
五、試驗結論49
第五節澆注時薄膜的燒失與殼層的形成49
一、薄膜在真空下的燒失現象49
二、殼層形成的機理49
三、影響殼層形成的因素50
第六節不同造型材料V法鑄型的冷卻能力51
一、試驗方法52
二、試驗結果與分析52
第七節V法鑄型對凝固速度的影響55
第八節鑄型與鑄件的冷卻速度56
一、型砂中黏結物質對冷卻速度的影響57
二、鑄型中真空度對冷卻速度的影響58
三、砂的粒度對冷卻速度的影響58
第九節V法澆注時鑄型抽氣量的變化59
參考文獻61
第四章造型材料62
第一節型砂62
一、V法鑄造對型砂性能的要求62
二、V法鑄造對型砂的選用要點64
三、型砂在防金屬液滲透中的作用65
第二節塑料薄膜67
一、V法鑄造對塑料薄膜的性能要求68
二、塑料薄膜的特性68
三、塑料薄膜成型的操作經驗71
第三節塗料72
一、塗料在V法造型中的作用72
二、V法塗料的特性74
三、塗料性能的測試74
四、塗料性能的分析75
五、塗料性能的要求80
六、塗料配比及性能指標80
七、塗料的塗敷方法及設備81
八、自制塗料及塗料產品84
參考文獻85
第五章V法鑄造工藝86
第一節V法鑄造工藝設計的特點86
第二節V法鑄造工藝設計原則與要求86
第三節塑料薄膜的覆膜成型87
一、塑料薄膜成型條件87
二、覆膜成型的操作89
三、覆膜成型的改進措施89
四、改善薄膜的成型能力90
第四節澆注系統與澆注工藝91
一、澆注系統的基本要求91
二、澆注系統的分類91
三、澆注系統的設計計算92
四、澆注工藝94
第五節冒口與冷鐵95
一、冒口95
二、冷鐵96
第六節造型與制芯98
一、V法造型98
二、V法制芯98
第七節落砂與清理101
一、落砂101
二、鑄件清理101
第八節V法鑄造工藝適應性分析102
參考文獻102
第六章工藝裝備104
第一節砂箱104
一、砂箱功能及設計和選用原則104
二、砂箱的本體結構設計105
三、砂箱尺寸的確定110
四、砂箱製造的技術要求110
五、塑料薄膜與砂箱的密封方法112
六、砂箱附件113
第二節模樣、模板、負壓箱120
一、模樣120
二、模板121
三、負壓箱122
第三節鑄型的振實123
一、振實的作用123
二、鑄型振實過程的分析123
三、振實臺的設計要求124
四、振實臺類型124
第四節薄膜加熱裝置126
一、簡易薄膜加熱器126
二、回轉式電加熱裝置127
三、移動式升降加熱器128
四、覆膜與塗料烘幹組合式電加熱裝置128
第五節造型加砂裝置129
一、可調容積格柵回轉式加砂裝置129
二、固定式雨淋加砂裝置129
三、砂斗移動加砂裝置130
第六節真空系統130
一、真空系統組成130
二、真空泵抽氣量的計算131
三、真空系統的選擇132
四、真空系統的控制與節能134
五、真空泵性能及造型134
參考文獻143
第七章V法造型機及生產線設計布置145
第一節設計依據及原則145
一、車間的分類145
二、V法鑄造車間的組成145
三、V法鑄造車間的工作制度146
四、工作時間總數146
五、V法鑄造車間的設計原則146
六、設計步驟147
七、設計計算148
八、V法鑄造車間設計需注意的問題148
第二節V法造型機的類型149
一、固定式V法造型機組149
二、抽屜式V法造型機組149
三、通過式V法造型機組150
四、貫通式V法造型機組151
五、梭動式V法造型機組152
六、十字形V法造型機組153
七、一字形組合式V法造型機組154
八、二工位轉臺式V法造型機組155
九、四工位轉臺式V法造型機組155
十、六工位轉臺式V法造型機組157
十一、八工位轉臺式V法造型機組157
第三節V法鑄造生產線布置形式158
一、貫通式V法鑄造生產線159
二、T字形V法造型機組的試驗樣機160
三、穿梭式自動V法鑄造生產線161
四、梭動式V法造型生產線162
五、雙排一字形V法鑄造生產線165
六、二工位轉臺式V法鑄造生產線165
七、四工位轉臺式V法鑄造生產線168
八、雙轉臺四工位V法鑄造生產線169
九、日本新東公司V法鑄造生產線170
第四節落砂及砂處理172
一、落砂172
二、砂處理的作用及設計要點173
三、砂處理常用設備175
第五節V法鑄造車間設計203
參考文獻208
第八章V法鑄造用專用設備210
一、橫梁吊具210
二、電動翻箱機211
三、自動平衡砂箱翻箱機212
四、自動抽真空裝置213
五、同步頂桿起模機214
六、自動翻箱、合箱機械手216
七、液壓自動翻合箱機218
八、車載真空泵219
參考文獻220
第九章V法鑄造的粉塵治理及防止措施221
第一節V法鑄造設備的排風除塵222
第二節落砂排風除塵罩223
第三節常用的除塵器225
一、旋風除塵器225
二、袋式除塵器230
三、旋風顆粒層除塵器233
四、濾筒式除塵器234
五、濕法自激式除塵器235
六、靜電除塵器236
七、除塵器的選擇237
第四節噴霧降塵裝置238
第五節除塵系統的設計計算241
一、除塵系統的設計原則241
二、除塵系統的設計及計算步驟242
參考文獻244
第十章V法鑄造生產的鑄件實例245
第一節鑄鐵件V法鑄造生產的鑄件實例245
一、浴盆245
二、叉車配重253
三、制動轂256
四、鋼琴骨架258
五、鍋爐片260
六、隧道球鐵構片262
七、機床263
八、篦條264
第二節鑄鋼件V法鑄造生產的鑄件實例266
一、汽車後橋266
二、汽車前橋268
三、機車搖枕、側架270
四、行車輪274
五、閥體275
六、鐵路轍叉277
七、耐磨件279
八、井式滲碳爐吊具料盤279
第三節非鐵材料V法鑄造生產的鑄件實例281
一、鋁合金塑模281
二、鋁合金耐壓罐體281
第四節工藝品V法鑄造生產的鑄件實例284
一、景觀工藝品鑄件284
二、裝飾門窗285
參考文獻286
第十一章V法鑄造的質量控制及鑄件的成本分析288
第一節V法鑄造生產過程的質量控制288
一、模樣的質量控制288
二、塗料的質量控制289
三、鑄型負壓度的控制289
四、造型材料的控制290
五、充型與凝固期間型壁移動的控制290
第二節V法鑄件的缺陷分析291
一、黏砂缺陷成因及對策291
二、氣孔缺陷的成因及對策293
三、其他鑄件缺陷及防止措施293
第三節低碳不銹鋼鑄件的增碳問題294
第四節V法鑄件的質量296
第五節V法鑄件的成本分析299
參考文獻300
第十二章V法鑄造技術的發展及前景301
第一節V法-實型鑄造301
一、工作原理302
二、工藝因素302
三、工藝過程302
四、特點及應用範圍303
五、V法-實型鑄造工藝參數的選擇305
六、V法-實型鑄造的工藝材料306
七、V法與實型鑄造的選定307
八、V法與實型鑄造可共享設備的探討308
第二節V法-殼型鑄造309
第三節噴塗成膜技術310
一、試驗方法310
二、試驗結果310
第四節複雜鑄型型腔的形成方法311
一、改善薄膜的成型能力311
二、使用新的成膜方法311
三、復合造型形成密封層312
第五節V法鑄造工藝的擴大312
一、大件覆膜312
二、利用燃氣壓力代替抽真空314
三、用真空吸收法生產鑄件314
四、利用在真空輥上凝固的方法澆注條形鑄件315
第六節鑄件力學性能的改善方法316
一、V法鑄件存在的性能問題316
二、改善鑄件力學性能的方法316
第七節計算機在V法鑄造生產中的應用317
第八節V法鑄造的應用前景及展望319
一、V法鑄造在關鍵和重要零件上的應用320
二、V法造型效率和自動化320
三、V法造型要不斷借鑒其他行業發展成果320
四、新材料研究與應用320
五、V法鑄造的經濟性321
六、加強技術合作和交流，促進我國V法技術的快速發展321
參考文獻321
附錄國內外V法鑄件圖集322
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