鑄造是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)。作為加工工具的各類機(jī)床,其重量的90%來自于鑄件;飛機(jī)、汽車的核心——發(fā)動(dòng)機(jī),其關(guān)鍵零件(渦輪葉片、缸體缸蓋等)均為鑄件。我國(guó)已是第一鑄件生產(chǎn)大國(guó),2007年我國(guó)的鑄件年產(chǎn)量約3000萬噸,已遠(yuǎn)超過鑄造強(qiáng)國(guó)——美國(guó)和日本。但我國(guó)并不是鑄造強(qiáng)國(guó),所生產(chǎn)的鑄件大多為檔次不高的普通鑄鐵件,高質(zhì)量的鑄件尤其是高質(zhì)量的鋁合金、鎂合金鑄件的產(chǎn)量偏少,生產(chǎn)高質(zhì)量鑄件的現(xiàn)代化裝備也不多。鑄造裝備是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄件的保障,鑄造工業(yè)的自動(dòng)化與信息化又是現(xiàn)代鑄造工業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
本書全面地介紹了當(dāng)前鑄造生產(chǎn)中的主要設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及自動(dòng)化控制要求,內(nèi)容新穎、豐富,它既包括鑄造生產(chǎn)中傳統(tǒng)的主要設(shè)備,也反映鑄造設(shè)備的最新進(jìn)展。
在專業(yè)合并的大形勢(shì)下,“鑄造”作為大學(xué)教育的專業(yè)基本已成為歷史,有關(guān)“鑄造設(shè)備及自動(dòng)化”的教科書及專著,近十余年未曾在書店見到。因此,出版反映鑄造設(shè)備及自動(dòng)化新進(jìn)展的教科書,實(shí)屬可貴。
本書由華中科技大學(xué)的樊自田教授主編,龍威博士、王繼娜博士等參加了資料的收集工作,在此表示感謝。由于涉及的內(nèi)容繁多,加之作者水平有限,書中難免有不當(dāng)之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 鑄造車間生產(chǎn)概論
1.1 鑄造車間的分類、組成及工作制度
1.1.1 鑄造車間分類
1.1.2 鑄造車間的組成
1.1.3 工作制度
1.1.4 工作時(shí)間總數(shù)
1.2 鑄造車間的生產(chǎn)綱領(lǐng)及設(shè)計(jì)方法
1.2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)
1.2.2 鑄造車間設(shè)計(jì)方法
1.2.3 鑄造車間設(shè)計(jì)中的工藝分析
1.3 鑄造車間的主要工部
1.3.1 造型工部
1.3.2 制芯工部
1.3.3 砂處理工部
1.3.4 熔化工部
1.3.5 清理工部
1.3.6 倉(cāng)庫(kù)及輔助部門
1.4 鑄造車間主要工部間的相互位置
1.4.1 鑄造車間在工廠總平面布置中的位置
1.4.2 鑄造車間廠房建筑形式及各鑄造工部的相互位置
1.5 鑄造車間布置實(shí)例
1.5.1 鑄造車間的平、剖面圖
1.5.2 鑄造車間的平、剖面圖實(shí)例
思考題及習(xí)題
第2章 黏土砂造型設(shè)備及自動(dòng)化
2.1 黏土砂緊實(shí)的特點(diǎn)及其工藝要求
2.1.1 緊實(shí)度的常用測(cè)量方法
2.1.2 對(duì)砂型緊實(shí)的工藝要求
2.2 黏土砂緊實(shí)方法、原理及特點(diǎn)
2.2.1 壓實(shí)緊實(shí)
2.2.2 振擊緊實(shí)
2.2.3 拋砂緊實(shí)
2.2.4 射砂緊實(shí)
2.2.5 氣流作用緊實(shí)
2.3 黏土砂造型設(shè)備及造型線
2.3.1 振壓式造型機(jī)
2.3.2 多觸頭高壓微振造型機(jī)
2.3.3 垂直分型無箱射壓造型機(jī)
2.3.4 水平分型脫箱射壓造型機(jī)
2.3.5 氣沖造型機(jī)與靜壓造型機(jī)
2.3.6 造型生產(chǎn)線
2.4 制芯設(shè)備
2.4.1 熱芯盒射芯機(jī)
2.4.2 冷芯盒射芯機(jī)
2.4.3 殼芯機(jī)
思考題及習(xí)題
第3章 樹脂砂與水玻璃砂造型設(shè)備及自動(dòng)化
3.1 樹脂砂、水玻璃砂緊實(shí)的特點(diǎn)及振動(dòng)緊實(shí)臺(tái)
3.1.1 樹脂砂、水玻璃砂緊實(shí)的特點(diǎn)
3.1.2 振動(dòng)緊實(shí)臺(tái)
3.2 自硬樹脂砂和自硬水玻璃砂生產(chǎn)線
3.3 CO2硬化水玻璃砂生產(chǎn)線
3.3.1 普通CO2水玻璃砂生產(chǎn)線
3.3.2 VRHCO2水玻璃砂生產(chǎn)線
思考題及習(xí)題
第4章 造型材料處理及舊砂再生設(shè)備
4.1 造型材料處理及舊砂再生設(shè)備概述
4.2 新砂烘干設(shè)備
4.2.1 熱氣流烘干裝置
4.2.2 三回程滾筒烘爐
4.3 黏土砂混砂機(jī)
4.3.1 輾輪式混砂機(jī)
4.3.2 輾輪轉(zhuǎn)子式混砂機(jī)
4.3.3 轉(zhuǎn)子式混砂機(jī)
4.3.4 擺輪式混砂機(jī)
4.4 樹脂砂、水玻璃砂混砂機(jī)
4.4.1 雙螺旋連續(xù)式混砂機(jī)
4.4.2 球形混砂機(jī)
4.5 黏土舊砂處理設(shè)備
4.5.1 磁分離設(shè)備
4.5.2 破碎設(shè)備
4.5.3 篩分設(shè)備
4.5.4 冷卻設(shè)備
4.6 舊砂再生設(shè)備
4.6.1 舊砂回用與舊砂再生
4.6.2 舊砂再生的方法及選擇
4.6.3 典型再生設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及使用特點(diǎn)
4.6.4 再生砂的后處理
4.6.5 典型的舊砂的干法再生系統(tǒng)
4.7 砂處理輔助設(shè)備
4.8 砂處理系統(tǒng)的自動(dòng)化
4.8.1 舊砂增濕自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置
4.8.2 電容法水分控制儀
4.8.3 黏土混砂的自動(dòng)控制及在線檢測(cè)
4.8.4 砂處理系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)/監(jiān)測(cè)
思考題及習(xí)題
第5章 鑄造熔煉設(shè)備及控制
5.1 沖天爐熔化
5.1.1 沖天爐熔化系統(tǒng)組成
5.1.2 稱量配料裝置
5.1.3 加料裝置
5.1.4 沖天爐熔化的自動(dòng)化系統(tǒng)
5.2 電爐熔化
5.2.1 電弧爐
5.2.2 感應(yīng)爐
5.2.3 電爐熔煉的自動(dòng)控制系統(tǒng)
5.3 自動(dòng)澆注裝備
5.3.1 自動(dòng)澆注機(jī)類型及自動(dòng)澆注的基本要求
5.3.2 電磁泵的工作原理及電磁泵式自動(dòng)澆注機(jī)
5.3.3 氣壓式自動(dòng)澆注機(jī)
5.3.4 傾轉(zhuǎn)式自動(dòng)澆注機(jī)
思考題及習(xí)題
第6章 落砂、清理及環(huán)保設(shè)備
6.1 落砂設(shè)備
6.1.1 振動(dòng)落砂機(jī)
6.1.2 滾筒式落砂機(jī)
6.1.3 其他重要的落砂設(shè)備
6.2 清理設(shè)備
6.2.1 鑄件表面清理方法及設(shè)備概述
6.2.2 滾筒清理設(shè)備
6.2.3 噴丸清理設(shè)備
6.2.4 噴砂清理設(shè)備
6.2.5 拋丸清理設(shè)備
6.3 鑄造車間的環(huán)保設(shè)備
6.3.1 除塵設(shè)備
6.3.2 噪聲控制
6.3.3 廢氣凈化裝置
6.3.4 污水處理設(shè)備
思考題及習(xí)題
第7章 鋁(鎂)合金鑄造成型設(shè)備及控制
7.1 壓力鑄造裝備及自動(dòng)化
7.1.1 壓鑄機(jī)分類及結(jié)構(gòu)
7.1.2 壓鑄機(jī)的液壓及電氣控制
7.1.3 壓鑄生產(chǎn)自動(dòng)化
7.2 低壓鑄造裝備及自動(dòng)化
7.2.1 低壓鑄造原理及工藝過程
7.2.2 低壓鑄造工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍
7.2.3 低壓鑄造設(shè)備結(jié)構(gòu)
7.2.4 低壓鑄造的自動(dòng)加壓控制系統(tǒng)
7.3 金屬型鑄造工藝及設(shè)備
7.3.1 金屬型鑄造原理和工藝過程
7.3.2 工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍
7.3.3 金屬型鑄造設(shè)備
7.4 半固態(tài)鑄造成型裝備
7.4.1 半固態(tài)漿料的制備裝置
7.4.2 半固態(tài)鑄造成型裝備
7.4.3 半固態(tài)鑄造的其他裝置
7.4.4 半固態(tài)鑄造生產(chǎn)線及自動(dòng)化
思考題及習(xí)題
第8章 消失模鑄造設(shè)備及生產(chǎn)線
8.1 消失模鑄造工藝過程及特點(diǎn)
8.2 消失模鑄造關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備
8.2.1 泡沫塑料模樣的成型裝備
8.2.2 振動(dòng)緊實(shí)及其裝備
8.2.3 雨淋式加砂器
8.2.4 真空負(fù)壓系統(tǒng)
8.2.5 舊砂的冷卻設(shè)備
8.2.6 其他消失模鑄造設(shè)備
8.3 典型消失模鑄造生產(chǎn)線
思考題及習(xí)題
附錄 鑄造設(shè)備型號(hào)的編制方法
參考文獻(xiàn)
舊砂回用與舊砂再生是兩個(gè)不同的概念:舊砂回用是指將用過的舊砂塊經(jīng)破碎、去磁、篩分、除塵、冷卻等處理后重復(fù)或循環(huán)使用。而舊砂再生是指將用過的舊砂塊經(jīng)破碎、并去除廢舊砂粒上包裹著的殘留黏結(jié)劑膜及雜物,恢復(fù)近于新砂的物理和化學(xué)性能代替新砂使用。
舊砂再生與舊砂回用的區(qū)別在于:舊砂再生除了要進(jìn)行舊砂回用的各工序外,還要進(jìn)行再生處理,即去掉舊砂粒表面的殘留黏結(jié)劑膜。如果將舊砂再生過程分為前處理(舊砂去磁、破碎)、再生處理(去掉舊砂粒表面的殘留黏結(jié)劑膜)、后處理(除塵、風(fēng)選、調(diào)溫度)三個(gè)工序,則舊砂回用相當(dāng)于舊砂再生過程中的前處理和后處理。即:舊砂再生等于“舊砂回用”+“去除舊砂粒表面殘留黏結(jié)劑膜”的再生處理。
另外,回用砂和再生砂在使用性能上有較大區(qū)別,再生砂的性能接近新砂,可代替新砂作背砂或單一砂使用;回用砂表面的黏結(jié)劑含量較多,通常作背砂或填充砂使用。
舊砂種類及性質(zhì)的不同,對(duì)舊砂回用及再生的選擇有很大的影響。黏土舊砂,由于其中的大部分黏土為活黏土,加水后具有再黏結(jié)性能,故大部分黏土舊砂可進(jìn)行重復(fù)回用,黏土舊砂可以進(jìn)行回用處理,即:黏土舊砂經(jīng)過破碎、磁選、過篩等工序去除其雜質(zhì),經(jīng)過增濕、冷卻降低其溫度,達(dá)到成分均勻,再用于混制型砂。對(duì)于靠近鑄件的黏土舊砂,因其黏土變成了死黏土,故必須進(jìn)行再生處理。而對(duì)樹脂舊砂、水玻璃舊砂、殼型舊砂等化學(xué)黏結(jié)劑舊砂,通常必須進(jìn)行去除殘留黏結(jié)劑膜的再生處理,才能代替新砂作單一砂或背砂使用;其回用砂通常只能代替背砂或填充砂使用。
對(duì)舊砂進(jìn)行再生回用,不僅可以節(jié)約寶貴的新砂資源,減少舊砂拋棄引起的環(huán)境污染,還可節(jié)省成本(新砂的購(gòu)置費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)),具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。舊砂再生已成為現(xiàn)代化鑄造車間不可缺少的組成部分。