消失模鑄造及實型鑄造技術手冊（簡體書）

《消失模鑄造及實型鑄造技術手冊》內容主要包括：消失模鑄造的白模（泡沫塑料模）的製造、白模模具設計及製造、消失模鑄造及實型鑄造塗料、消失模鑄造及實型鑄造造型材料和造型質量控制、消失模鑄造及實型鑄造工藝、消失模鑄造及實型鑄造的設備及工藝裝備、鑄造合金熔煉用中頻感應爐及爐襯選擇、鑄造合金熔煉及質量控制、消失模鑄造及實型鑄造三廢處理與防止措施、消失模鑄造及實型鑄造生產線設計與應用實例、消失模鑄造及實型鑄造典型鑄件鑄造工藝實例、消失模鑄造及實型鑄造質量缺陷及防止。
本手冊內容注重實用，以消失型鑄造及實型鑄造生產工藝為線索，涉及消失模鑄造及實型鑄造生產技術的主要方面：工藝、設備、原輔材料、節能環保、質量控制等，既全面總結了近年來消失模鑄造及實型鑄造生產技術方面的數據、圖表和應用成果，還彙集了國內外在消失模鑄造技術方面的成熟經驗和應用實例，希望對讀者從事消失模鑄造生產技術實踐提供有益的指導。

《消失模鑄造及實型鑄造技術手冊》內容注重實用，以消失型鑄造及實型鑄造生產工藝為線索，涉及消失模鑄造及實型鑄造生產技術的主要方面：工藝、設備、原輔材料、節能環保、質量控制等，既全面總結了近年來消失模鑄造及實型鑄造生產技術方面的數據、圖表和應用成果，還匯集了國內外在消失模鑄造技術方面的成熟經驗和應用實例，希望對讀者從事消失模鑄造生產技術實踐提供有益的指導。

前言
第1章概述
1．1消失模鑄造及實型鑄造的發展概況
1．1．1實型鑄造的發展概況
1．1．2消失模鑄造的發展概況
1．2消失模鑄造成型原理
1．2．1消失模鑄造成型原理分析
1．2．2消失模的熱分解特性
1．2．3金屬液在消失模鑄造中的充填特性
1．2．4鑄件中非金屬夾雜的形成
1．2．5金屬液充型速度及其影響因素
1．2．6金屬液充型過程的成型條件
1．2．7金屬液的凝固特性
1．3消失模鑄造及實型鑄造的生產工藝流程
1．3．1消失模鑄造的生產工藝流程
1．3．2實型鑄造的生產工藝流程
1．4消失模鑄造及實型鑄造的工藝技術特點
1．4．1消失模鑄造工藝技術特點
1．4．2實型鑄造工藝技術特點
1．5消失模鑄造及實型鑄造用原輔材料
1．5．1消失模鑄造用原輔材料
1．5．2實型鑄造用原輔材料
1．6消失模鑄造及實型鑄造的主要設備及工裝
1．6．1消失模鑄造的主要設備及工裝
1．6．2實型鑄造的主要設備及工裝
1．7消失模鑄造及實型鑄造的技術、經濟分析
1．7．1消失模鑄造的技術、經濟分析
1．7．2實型鑄造的技術、經濟分析

第2章泡沫塑料模樣的製造
2．1概述
2．2模樣原輔材料
2．2．1可發性聚苯乙烯樹脂珠粒
2．2．2EPS模樣材料的主要技術指標
2．2．3可發性甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚樹脂
2．2．4共聚樹脂STMMA主要技術指標
2．3消失模鑄造模樣製造
2．3．1預發泡
2．3．2預發泡珠粒的熟化
2．3．3模樣的發泡成型的兩種成型方式
2．3．4發泡成型模具
2．3．5模樣成型設備
2．3．6模樣的乾燥與穩定化
2．3．7模樣的組裝
2．3．84萬t/a灰鑄鐵變速器殼體鑄件消失模（白模）製作佈置
2．3．9泡沫塑料模樣的加工成型
2．4泡沫塑料模樣的質量檢驗
2．5泡沫塑料模樣的常見缺陷及對策

第3章消失模模具的設計與製造
3．1泡沫塑料模樣的三維造型
3．1．1對泡沫塑料模樣的工藝審定
3．1．2三維造型時起模斜度的確定
3．1．3三維造型時加工餘量的確定
3．1．4計算機輔助設計在三維造型中的應用
3．1．5模樣的分片與粘結
3．2模具設計
3．2．1收縮率
3．2．2模具的型腔數量
3．2．3模具充料口設計
3．2．4分型面的設計
3．2．5芯塊和抽芯機構設計
3．2．6成型模具的鑲塊設計
3．2．7鍛鋁模具毛坯的三維構造
3．2．8消失模鑄造模具毛坯的三維設計
3．2．9手動拆裝模具的結構設計
3．2．10機動開合模具設計
3．3模具的加工製造和裝配
3．3．1模具材料的選擇
3．3．2模具型腔加工
3．3．3模具的透氣結構
3．3．4模具的裝配
3．4模具的安裝和調試
3．4．1模具在成型機上的安裝
3．4．2模具的密封
3．4．3設備管道與模具接口設計
3．4．4模具的調試
3．5模具的維護保養
3．5．1手工拆裝模具的維護保養
3．5．2普通機模的維護保養
3．5．3自動機模的維護保養

第4章消失模鑄造及實型鑄造塗料
4．1塗料的性能要求和組成
4．1．1消失模鑄造用塗料的性能要求和組成
4．1．2實型鑄造用塗料的性能要求和組成
4．2主要原輔材料的性質
4．2．1耐火粉料
4．2．2載液
4．2．3懸浮劑
4．2．4粘結劑
4．2．5助劑
4．3消失模鑄造及實型鑄造塗料的配製
4．3．1原材料的選擇
4．3．2配方的制定
4．3．3塗料的製備工藝和設備
4．4塗料的塗覆工藝及乾燥
4．4．1塗覆工藝
4．4．2塗料的烘乾
4．5塗料的質量控制及缺陷防止
4．5．1塗料的質量控制
4．5．2塗料性能的檢測方法
4．5．3消失模鑄造和實型鑄造塗料缺陷防止措施

第5章消失模鑄造及實型鑄造造型材料和造型工藝
5．1消失模鑄造常用的幹砂及性能要求
5．1．1消失模鑄造常用的幹砂
5．1．2消失模鑄造幹砂性能及要求
5．1．3填砂緊實裝箱技術及要求
5．2EPC振動緊實、真空抽氣系統及舊砂回用系統
5．2．1振動緊實
5．2．2真空抽氣系統
5．2．3舊砂回用系統
5．3有粘結劑的實型鑄造材料
5．4有粘結劑的實型鑄造工藝
5．4．1呋喃樹脂自硬砂實型鑄造造型工藝
5．4．2自硬砂造型操作要點
5．4．3水玻璃砂造型工藝

第6章消失模鑄造及實型鑄造工藝
6．1消失模鑄造工藝
6．1．1消失模鑄造工藝流程
6．1．2消失模鑄造工藝方案確定的原則
6．1．3消失模鑄造工藝參數選擇
6．1．4消失模鑄造的澆注系統
6．1．5消失模鑄造的冒口及保溫發熱冒口
6．1．6消失模鑄造的澆注工藝
6．2實型鑄造工藝
6．2．1實型鑄造工藝流程
6．2．2實型鑄造工藝方案確定的原則
6．2．3實型鑄造工藝設計
6．2．4實型鑄造的澆注工藝
6．3EPC及實型鑄造的鑄件成型工藝
6．3．1消失模鑄造的鑄件成型工藝
6．3．2實型鑄造的鑄件成型工藝
6．4EPC及實型鑄造的典型工藝質量控制
6．4．1消失模鑄造鑄件工藝質量控制要點
6．4．2呋喃樹脂砂實型鑄造鑄件工藝質量控制要點
6．5EPC和實型鑄造的典型大件工藝實例

第7章消失模鑄造和實型鑄造的設備及工藝裝備
7．1消失模鑄造的振實台及負壓砂箱、負壓設備
7．1．1消失模鑄造振動緊實設備
7．1．2消失模鑄造黑區加砂系統
7．1．3消失模鑄造負壓砂箱
7．1．4消失模鑄造負壓系統
7．2消失模鑄造砂處理及設備
7．2．1砂處理系統的作用及砂處理系統的工藝流程
7．2．2砂處理系統的設計原則
7．2．3典型砂處理生產線
7．2．4砂處理常用設備
7．3實型鑄造（樹脂砂）主要設備及工藝裝備
7．3．1大噸位、液壓、升降超長臂、移動式連續混砂機
7．3．2舊砂再生方法和設備
7．4EPC及實型鑄造（樹脂砂）鑄件清理工藝與設備
7．4．1鑄件的清理方法
7．4．2拋丸清理設備的發展現狀
7．4．3拋噴丸清理設備分類
7．4．4清理設備的選擇原則
7．4．5各種清理設備的特點及適用範圍
7．4．6常用拋丸清理設備主要技術參數
7．4．7磨料參數選擇與優化設計
7．5去除鑄件的澆冒口
7．5．1鑄件澆冒口的去除
7．5．2鑄鋼件澆冒口的去除
7．6去除鑄件的多餘金屬

第8章鑄鐵及鑄鋼熔煉用中頻感應爐
8．1中頻感應爐的工作原理及組成
8．1．1中頻感應爐的工作原理
8．1．2中頻感應爐的組成
8．2如何選購鑄造中頻感應爐
8．2．1中頻電源負載主電路的兩種主要形式
8．2．2電源和爐體的配置方式
8．2．3鑄造企業用電條件
8．2．4爐體容量、電源功率和頻率的選擇
8．2．5價格和質量、技術及售後服務選擇
8．3感應爐成型爐襯的應用
8．4提高中頻爐爐齡不可忽視的幾個要素
8．4．1正確選擇適合熔煉的優質爐襯材料
8．4．2提高爐齡不可忽視的要素
8．4．3結語
8．5中頻感應爐的試爐及熔煉操作注意的問題
8．6中頻感應爐的維護保養與安全操作及事故處理
8．7中頻感應爐起動時六種故障分析及處理
8．8中頻感應爐運行中14種故障處理
8．9中頻爐熔煉操作規程

第9章鑄造合金熔煉及質量控制
9．1鑄鐵及鑄鐵件的成型過程
9．1．1鑄鐵的分類及鑄鐵牌號的表示方法
9．1．2鐵?碳相圖
9．1．3鑄鐵的凝固
9．1．4球墨鑄鐵
9．1．5蠕墨鑄鐵生產質量控制技術
9．1．6高鉻鑄鐵的種類、成分
9．1．7耐熱鑄鐵的化學成分、性能及使用特點
9．2鑄鋼及其熔煉
9．2．1鑄鋼的種類、性質及應用
9．2．2鑄鋼的熔煉
9．3鑄造有色金屬及其合金
9．3．1鋁及鋁合金
9．3．2銅及鑄造銅合金
9．4鑄鐵及鑄鋼熔煉質量控制實例
9．4．1高強度灰鑄鐵件的生產工藝
9．4．2減少孕育鑄鐵收縮傾向的工藝措施
9．4．3防止鑄鐵件白口的工藝措施
9．4．4電爐熔煉鑄鐵的質量控制
9．4．5高強度鑄鐵中頻爐熔煉的爐前控制
9．4．6球墨鑄鐵化學成分設計原則
9．4．7球化劑的選用原則與常用球化工藝
9．4．8孕育劑的選用及常用孕育工藝
9．4．9球化處理後球化率檢測技術
9．4．10熔煉過程測溫及取試樣
9．4．11採用電爐合成鑄鐵技術
9．4．12蠕墨鑄鐵的電爐生產與質量控制
9．4．13鑄鋼的感應爐熔煉技術
9．4．14鑄鋼的感應爐熔煉工藝
9．4．15鑄鋼件生產澆注溫度及澆注速度的控制

第10章消失模鑄造的三廢處理與防止措施
10．1幹砂粉塵除塵處理
10．1．1旋風除塵器
10．1．2袋式除塵器
10．1．3顆粒層除塵器
10．1．4濕式除塵器
10．1．5靜電除塵器
10．2消失模鑄造車間廢氣處理
10．2．1消失模鑄造尾氣測定
10．2．2尾氣淨化方法的選擇
10．2．3催化燃燒的原理
10．2．4催化劑的選擇
10．2．5廢氣淨化流程及設備

第11章消失模鑄造生產線及車間設計
11．1消失模鑄造生產線及車間設計概述
11．1．1制模工部
11．1．2造型工部
11．1．3熔化澆注工部
11．1．4舊砂處理工部
11．1．5黑區清整工部
11．1．6黑區循環工部
11．2消失模鑄造生產線的基本類型
11．2．1簡易單機生產線
11．2．2負壓吸砂生產線
11．2．3簡易連線生產線
11．2．4半機械化生產線
11．2．5機械半自動生產線
11．2．6開放式生產線
11．2．7閉環式生產線
11．3消失模鑄造生產線的關鍵設備
11．3．1制模工部設備
11．3．2造型工部設備
11．3．3熔化澆注工部設備
11．3．4舊砂處理工部設備
11．3．5循環工部
11．3．6控制系統
11．4消失模鑄造生產線設計實例
11．4．1瀋陽中世機械電器設備有限公司年產5000t鐵路配件的消失模自動生產線
11．4．2國外某企業年產20000t管件的消失模自動生產線
11．5消失模鑄造應用實例和車間實景
11．5．1年產10000t耐磨、耐熱鑄件消失模鑄造車間
11．5．2年產5000t箱體鑄鐵件消失模鑄造車間(單班)
11．5．3全自動消失模鑄造生產線
11．5．4其他生產線實景圖
11．5．5消失模鑄造自動化生產線的設計
11．5．6陝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

第12章消失模鑄造及實型鑄造典型鑄件工藝實例
12．1變速器殼體消失模鑄造質量控制
12．2消失模鑄件的夾渣缺陷分析及控制
12．3明冒口在消失模鑄造中的應用
12．4柱塞泵體的消失模鑄造
12．5鑄鐵管件消失模鑄造工藝及質量控制
12．6消失模鑄造生產球墨鑄鐵汽車輪轂
12．7蠕墨鑄鐵氣缸蓋的消失模鑄造工藝
12．8消失模鑄造高強度合金蠕墨鑄鐵勺頭的應用
12．9高錳鋼篩板消失模鑄造
12．10高錳鋼攔焦機側板消失模鑄造技術
12．11美卓礦機襯板的消失模鑄造
12．12高錳鋼襯板消失模鑄造的澆注工藝設計
12．13不銹鋼薄壁件的消失模鑄造工藝研究
12．14消失模整鑄刮板輸送機中部槽的質量控制
12．15消失模鑄造港口機械用低合金鑄鋼車輪
12．16消失模鑄造生產液壓缸缸頭鑄鋼件
12．17碳鋼輪轂的消失模鑄造技術
12．18大型鑄件消失模鑄造工藝參數的選擇
12．19負壓幹砂技術在實型鑄造大中型鑄件工藝中的應用
12．20衝壓機床機座的消失模鑄造
12．21實型鑄造鑄鐵大件的應用
12．22消失模塗料及機床鑄件實型鑄造應用
12．23大型特大型鑄鐵件實型鑄造工藝
12．24負壓幹砂實型中大型鑄件鑄造工藝
12．25採用實型鑄造65t重型機床臥車箱體工藝
12．26長15．3m重82．9t異形特大橫樑的實型鑄造
12．27大型機床床身底座鑄件的實型鑄造
12．28實型鑄造生產汽車覆蓋件沖模的質量控制

第13章消失模鑄造和實型鑄造的鑄件質量檢驗及缺陷防止
13．1消失模鑄造的質量控制
13．1．1白模的質量控制
13．1．2塗料成分和質量控制
13．1．3鑄件的材料和化學成分控制
13．1．4金屬液的熔煉與澆注技術
13．1．5負壓
13．1．6造型操作
13．1．7鑄件結構變化和鑄造工藝的選擇
13．1．8鑄造設備和工裝的選擇
13．1．9質量管理和生產管理的細緻影響
13．1．10其他因素的影響
13．1．11實型鑄造的質量控制
13．1．12白模檢驗
13．1．13澆冒口粘結質量檢驗
13．1．14消失模鑄件的檢驗
13．1．15實型鑄件的檢驗
13．2消失模鑄造、實型鑄造缺陷防止
13．2．1EPS白模常見的缺陷及防止
13．2．2STMMA白模或模樣常見的缺陷和防止
13．2．3消失模鑄造特有的缺陷及防止
13．2．4消失模鑄造、實型鑄造和砂型鑄造類似的缺陷和防止
13．2．5消失模鑄造缺陷及防止實例

附錄
附錄A《GB/T26658-2011消失模鑄件質量評定方法》解讀
附錄B消失模鑄造知名設備及材料、模具生產推薦企業名錄
參考文獻

壓吸填充，這種方法是在加料時將正壓力加在珠粒上，使珠粒充滿模腔并有一定緊實度。
負壓吸料填充，這種方法是在吸料填充加料的同時在模具背面加上負壓，靠負壓牽引和壓縮空氣抽吸的雙重作用使珠粒充滿型腔。
為了解決復雜薄壁模樣的珠粒加料問題，還可采用多支料槍同時加料的方法。對以上各種加料方法而言，多支料槍同時加料可獲得最佳效果。
4）固定模通蒸汽。蒸汽進入移動模氣室，經模具壁上的氣孔進入型腔內將珠粒間的空氣和冷凝水由模壁上的氣孔從移動模腔排出。
5）移動模通蒸汽。蒸汽進入移動模氣室，經氣孔進入型腔內將珠粒間的空氣和冷凝水由模壁上的氣孔從固定模腔排出。
6）固定、移動模通蒸汽。固定、移動模氣室同時通蒸汽并在設定壓力下保持數秒鐘，珠粒受熱軟化再次膨脹充滿型腔珠粒間全部間隙并相互粘結成一個整體。
7）水冷卻。關掉蒸汽，同時將冷卻水通入固定模、移動模氣室，冷卻定型模樣和冷卻模具至脫模溫度，一般在80℃以下。
8）真空冷卻。放掉冷卻水，開啟真空使模樣進一步冷卻，并可減少模樣中的水分含量。
9）開模與脫模。開啟壓機上的模具，選定合適的取模方式，如水氣疊加、機械頂桿和真空吸盤等裝置把模樣取出。
（2）壓機氣室成型注意事項 采用壓機氣室成型在選擇加熱蒸汽壓力時應考慮原始珠粒（模料）的種類、規格、模樣結構和蒸汽引入模具內的方式。為了得到合格的模樣，在生產中應注意以下四個問題。
1）應根據模具結構特點，選擇合適的加料方法，確保珠粒均勻地填滿模具。填充不滿易導致成型不足的缺陷，過量會增加模樣的密度。
2）控制好加熱蒸汽的狀態。發泡模具加熱是利用蒸汽作為熱能介質。利用過熱蒸汽進行珠粒發泡成型時，蒸汽是由氣室氣孔進入模腔，這樣通氣塞區域的珠粒迅速膨脹、過熱和粘結在一起，阻礙蒸汽繼續向內擴散，并導致型腔內部珠粒熔結不良。潮濕的蒸汽會在珠粒表面形成許多冷凝水，也會阻礙珠粒相互熔結。所以最好采用微過熱蒸汽，比較干燥狀態滲透入珠粒中。
3）通蒸汽的時間應適宜，以便使模具中的珠粒充分膨脹熔結在一起，通蒸汽時間過長會導致模樣在冷卻時收縮。
4）模樣成型后緊接著進行冷卻。開始時模樣接觸的型壁迅速而均勻地冷卻至一溫度，模樣也相應冷卻，并在低于玻璃化轉變溫度時強化。由于泡沫塑料模樣的導熱性能差，因而只是模樣表面冷卻變硬，仍處于熱狀態下的模樣內部膨脹的壓力由表面一層硬殼承受，隨著模樣表面溫度下降，膨脹壓力迅速減小，直至模樣達到足夠的穩定性之后才能脫模。如果模樣內部的溫度沒有降至足夠低時就脫模，模樣內部存在的膨脹力將會導致模樣膨脹變形。
2.3.4發泡成型模具
影響發泡成型模樣質量的另一個重要因素是模具設計和制造。選擇合適的模具材料和設計最佳的模具結構，不僅可提高模樣質量，還可降低制模成本。
（1）發泡模具種類
1）蒸缸模具（圖2—13）。其結構隨模樣形狀而變化。由于蒸缸模具屬手工操作，生產周期長，效率低，勞動強大，僅適用于小批量生產泡沫塑料模樣。