本书除了全面地介绍了铸造工艺的传统内容(铸造工艺设计基本概念、铸造工艺方案的确定、浇注系统设计、铸件的凝固与补缩、铸造工装设计等)，还特别增加了消失模铸造新技术的工艺设计特点和原则，并扼要介绍了铸造工艺计算机辅助设计基本知识以及快速成型技术在铸造工艺中的应用等最新科技成果，目的就是让大家在掌握铸造工艺基本理论、计算方法的同时，对现代科技在铸造生产中应用的新成果也有所了解。本书既可供高等学校学生(包括专科生、本科生及研究生)使用，也可供从事铸造生产的工程技术人员参考。

本书为铸造专业的系列教材之一。全书涵盖了铸造工艺设计的全部内容，并增加了消失模铸造工艺设计、计算机在铸造工艺中的应用等最新内容，通过去粗取精、整编精简，力求体现现代铸造工艺实践性强的特色。本书主要论述了铸造工艺设计的基本概念、铸造工艺方案、浇注系统设计、铸件凝固与补缩的基本原则、消失模铸造工艺设计的特点，对计算机技术在铸造工艺方法和设计中的应用也做了简要介绍。本书在叙述上力求深入浅出、重视理论基础，并密切联系实际，反映当代先进技术，注意培养学生分析问题、归纳问题和解决问题的能力。

全书分为7章：铸造工艺设计的基本概念、铸造工艺方案的确定、浇注系统设计、铸件的凝固与补缩、铸造工装设计、消失模铸造工艺设计、计算机技术在铸造工程中的应用。

本书可作为高等院校材料成型及控制工程铸造方向学生和高等院校铸造专业本专科生教材。亦可供相关铸造行业的工程技术人员学习、参考。

第1章 铸造工艺设计的基本概念1

 1.1 铸造工艺符号及其表示方法1

 1.2 铸造工艺图概述6

1.2.1 铸造工艺图及其绘制程序6

1.2.2 铸造工艺图示实例8

 1.3 工艺卡及其他8

 1.4 铸造工艺设计与环境保护的关系11

1.4.1 铸造业的主要环境问题简述12

1.4.2 铸造工艺和环境的关系13

 习题与思考题16

第2章 铸造工艺方案的确定17

 2.1 零件结构及其技术条件的审查17

2.1.1 从避免缺陷方面审查铸件结构17

2.1.2 从简化铸造工艺方面改进零件结构19

 2.2 造型、造芯方法和浇注位置的确定23

2.2.1 造型、造芯方法的选择23

2.2.2 浇注位置的选择28

 2.3 分型面的选择30

2.3.1 铸件全部或大部分置于同一半型内30

2.3.2 尽量减少分型面的数目31

2.3.3 分型面应尽量选用平面31

2.3.4 便于下芯、合箱和检查型腔尺寸31

2.3.5 不使砂箱过高32

2.3.6 受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度32

2.3.7 注意减轻铸件清理和机械加工量32

 2.4 砂芯设计33

2.4.1 确定砂芯形状(分块)及分盒面选择的基本原则33

2.4.2 芯头设计35

 2.5 铸造工艺设计参数38

2.5.1 铸件尺寸公差38

2.5.2 铸件重量公差40

2.5.3 机械加工余量40

2.5.4 铸造收缩率(模样放大率)42

2.5.5 起模斜度42

2.5.6 最小铸出孔及槽45

2.5.7 工艺补正量45

2.5.8 分型负数45

2.5.9 反变形量46

2.5.10 砂芯负数(砂芯减量)47

2.5.11 非加工壁厚的负余量47

2.5.12 分芯负数48

 习题与思考题48

第3章 浇注系统设计50

 3.1 浇注系统基本组元中的水力学特点50

3.1.1 液态金属流动的水力学特性50

3.1.2 液态金属在浇口杯中的流动51

3.1.3 液态金属在直浇道中的流动52

3.1.4 液态金属在横浇道中的流动52

3.1.5 液态金属在内浇道中的流动55

 3.2 浇注系统的基本分类56

3.2.1 按浇注系统各单元截面积的比例分类56

3.2.2 按金属液导入铸件型腔的位置分类57

 3.3 浇注系统设计61

3.3.1 浇注系统位置的选择61

3.3.2 浇注系统的计算62

 3.4 各种合金铸件浇注系统特点68

3.4.1 可锻铸铁件的浇注系统68

3.4.2 球墨铸铁件的浇注系统69

3.4.3 铸钢件的浇注系统69

3.4.4 轻合金铸件浇注系统71

3.4.5 铜合金的浇注系统72

 习题与思考题73

第4章 铸件的凝固与补缩74

 4.1 铸件的凝固74

4.1.1 铸件的凝固特性及其影响因素74

4.1.2 凝固方式与铸件质量的关系76

 4.2 铸件的缩孔和缩松76

4.2.1 缩孔77

4.2.2 缩松78

4.2.3 缩孔与缩松的分配规律79

4.2.4 防止铸件产生缩孔和缩松的措施80

 4.3 冒口的种类及补缩原理82

4.3.1 冒口的种类和形状82

4.3.2 常用冒口补缩原理83

 4.4 铸钢件冒口的设计87

4.4.1 模数法87

4.4.2 模数-周界商法88

 4.5 铸铁件实用冒口设计89

4.5.1 铸铁件的凝固特性89

4.5.2 铸铁件实用冒口设计90

4.5.3 铸铁件的均衡凝固92

 4.6 提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口94

4.6.1 大气压力冒口94

4.6.2 发热保温冒口95

4.6.3 易割冒口97

 4.7 冷铁98

4.7.1 外冷铁98

4.7.2 内冷铁100

 4.8 铸肋102

4.8.1 收缩肋102

4.8.2 拉肋104

 习题与思考题105

第5章 铸造工装设计106

 5.1 模样及模板106

5.1.1 模样106

5.1.2 模板112

 5.2 砂箱115

5.2.1 设计和选用砂箱的基本原则115

5.2.2 砂箱类型的选择116

5.2.3 砂箱结构117

 5.3 芯盒120

5.3.1 金属芯盒的种类及特点121

5.3.2 芯盒结构设计122

 5.4 其他工艺装备123

5.4.1 高压造型用直浇道模和浇口杯模123

5.4.2 压砂板和成型压头124

5.4.3 砂芯检验用具124

5.4.4 烘干器(板)124

5.4.5 工装图样的通用技术条件125

 习题与思考题125

第6章 消失模铸造工艺设计126

 6.1 消失模铸造工艺特点126

6.1.1 消失模铸造分类126

6.1.2 消失模铸造特点128

 6.2 泡沫模样成型工艺129

6.2.1 消失模铸造对模样的要求130

6.2.2 模样材料种类及其性质130

6.2.3 泡沫模样成型方法及步骤133

6.2.4 泡沫模样发泡模具设计要点136

 6.3 消失模铸造浇注系统146

6.3.1 消失模铸造浇注系统的作用146

6.3.2 浇注系统的结构形式146

6.3.3 浇注系统各组元尺寸的确定148

6.3.4 空心直浇道及浇注系统与模样的连接150

6.3.5 冒口的设计152

 6.4 消失模铸造干砂造型153

6.4.1 砂箱和干砂153

6.4.2 加砂和紧实156

6.4.3 干砂循环系统简介159

 习题与思考题159

第7章 计算机技术在铸造工程中的应用160

 7.1 铸造工艺CAD基本概念160

7.1.1 概述160

7.1.2 铸造工艺CAD研究与开发161

7.1.3 铸造工艺CAD特点161

 7.2 铸造工艺CAD技术基础164

7.2.1 图形处理的软件系统164

7.2.2 铸造成型过程数值模拟165

 7.3 铸造工艺CAD实例166

7.3.1 托轮铸件的仿真模拟166

7.3.2 防喷器双闸板壳体铸造工艺168

7.3.3 防喷器四通铸造工艺仿真169

7.3.4 铝合金进气歧管铸造工艺研究171

 7.4 数字化快速铸造技术172

7.4.1 快速成型技术原理172

7.4.2 快速成型技术分类和比较173

7.4.3 数字化铸造技术173

 习题与思考题180

参考文献181