覆膜砂及制型(芯)技术 4 ~$ D$ A+ X0 p# z8 `+ T8 f作者简介 3 ^- ~4 a/ u5 {8 O0 ~+ L) k 李远才,1951年11月生,湖北仙桃人。1976年毕业于华中科技大学(原华中工学院)铸造专业。1986年获日本东京大学工学硕士学位。1990年获华中理工大学工学博士学位。现任华中科技大学材料学院教授,博士生导师。研究方向为造型材料与铸造工艺。长期从事铸造用树脂粘结剂与涂料的开发与研究,在壳法用酚醛树脂及覆膜砂应用方面,承接多项研究课题,发表论文多篇。现任中国机械工程学会铸造分会学术委员会委员、造型材料委员会委员。湖北省机械工程学会铸造分会理事长,《铸造工程》杂志编委等。* z9 c- Q3 |& ^) ^5 u9 S6 ` 本书目录+ o* ^0 a! n6 ^( X& S! d 序4 `: h* h* {. C" s' G' r' c 前言2 b' @* {0 t% k) e' H% |* f" | 第1章 绪言 % g. y/ G; u Q+ y2 |- [1.1 壳法工艺发展及应用状况 " Q. ?* i! v7 l% Q% q+ W0 X* ]. [1.2 壳法用覆膜砂的特点 9 q! Z5 c2 a4 Z8 A1.2.1 覆膜砂的优点' v/ X) _ T: T' D4 g9 J 1.2.2 壳法工艺与冷芯盒工艺的比较5 V# D v0 r1 D8 y9 B# R 1.3 壳法工艺在国内外的发展及应用 3 ]" n |( z' a3 B1.3.1 壳法在国外发达国家的应用概况 3 S0 O# S' d0 L t1.3.2 壳法工艺在我国的发展历程及与国外的差距( r9 @ F5 ?% D0 P4 L( W+ _- B 1.4 我国壳法用酚醛树脂及覆膜砂的开发与应用展望 9 a* C5 t4 R- g% `! W; o1.4.1 开发高性能的系列壳型(芯)覆膜砂 ! n0 M3 P( u6 c* i" w1.4.2 壳法用酚醛树脂及覆膜砂性能检测方法的开发与研究6 o. e/ H3 N: d8 g! Z1 H 1.4.3 树脂及覆膜砂粘接机理的基础应用研究 / o! b" E2 H( o第2章 覆膜砂用原材料9 M. o, ^6 u* O/ y6 f6 k 2.1 热塑性酚醛树脂 % i6 I$ i6 T7 o9 H& r% _& l# E/ D2.1.1 酚醛树脂的发展及应用& G/ n$ [9 l/ Y$ B 2.1.2 铸造用酚醛树脂# k7 p+ I1 |+ D+ F" o 2.1.3 热塑性酚醛树脂的合成 5 y" J+ g& w' j. U% b3 W; I2.1.4 壳法覆膜砂用热塑性酚醛树脂的种类 " L9 o2 E |7 e2.1.5 酚醛树脂性能的检测 4 h0 v9 x) W1 s! B# `2.2 原砂及再生砂5 f- N6 t9 h* | 2.2.1 硅砂原砂 % C2 K* |. z+ ]+ ?5 f1 b2.2.2 覆膜砂用原砂的预处理2 f2 `( h& ^/ W# V& [+ g# D 2.2.3 锆砂 ! L1 ?7 Y( l, R2.2.4 镁橄榄石砂: X; d4 \6 s, S7 u; k1 D 2.2.5 覆膜砂旧砂热法再生) W4 q! b* x1 Z9 @ 2.3 固化剂、润滑剂及附加物 & q% P. \7 K# m1 w; ?4 N4 n2.3.1 固化剂 ! j' ?6 [1 E( K) U; f5 I2 _2.3.2 润滑剂- w7 L! z0 I0 j4 f& H 2.3.3 附加物 ) {8 b1 d8 t3 u9 C第3章 覆膜砂配方、覆膜工艺及设备 : u% h) e0 V$ G" N3.1 覆膜砂配方3 _" V) d; `" O5 l' R: i: u; z! S3 q 3.1.1 原砂3 b1 U0 V: ]* Q' G 3.1.2 添加剂/ Z! o& B3 s: l 3.1.3 配方实例 5 ]8 Z! C0 C6 w( ^8 Q3.2 覆膜工艺, N! _& A1 t$ t( [" C c) G9 Q 3.2.1 覆膜砂生产工艺 x# C- e% }) O- z3.2.2 工艺参数对覆膜砂质量的影响1 u/ t6 |: y* U 3.3 覆膜装置及设备( J. Z4 u8 r+ j% w f4 E 3.3.1 原砂的加热设备. L4 `$ x H9 S |& t 3.3.2 覆膜砂混制设备- Q. h6 I- u& R8 P' r; t' N5 a 3.3.3 覆膜设备对覆膜砂性能的影响 ! b: a- U, }; z# ~5 ^& R ^, M, k3.3.4 覆膜砂设备应用现状 4 O# I4 e) ]' H( |$ e第4章 覆膜砂性能及其影响因素 4 V, E# E7 Z. B6 x0 m" P( p4.1 树脂性能的影响 ( N- ]: u# R0 D$ W5 \0 \$ x) H! u4.1.1 树脂粘结剂系统的性能 ( j" y9 Q: C; Q; K4.1.2 树脂相对分子质量对覆膜砂性能的影响 & r) Q4 n) `4 s4.1.3 树脂软化点、流动性对覆膜砂性能的影响& _6 @# C$ K& j, {5 u D L$ N 4.1.4 树脂软化点、聚合速度对覆膜砂性能的影响8 e* B- Q* `0 T) @8 u8 N/ S 4.2 砂子性能的影响8 A- {3 v1 {# p6 X 4.2.1 砂子粒度的影响 + C. n) e" I- d4.2.2 SiO2含量的影响 2 f( F$ g; N: N9 z% E4.2.3 特种砂种类的影响4 _7 x0 F: ?) {5 a* K0 N; i" o9 p5 ? 4.2.4 砂的组合的影响 9 C; E5 E. ~( M# G4 x' `9 n: M# e4.2.5 覆膜砂用硅砂纯度的影响1 P/ J, ?; B4 ]8 q7 Z5 S% o- ~; G0 o 4.2.6 覆膜砂的烧结作用对汽车铸铁件的砂膨胀缺陷的影响 ( ~7 n9 f$ p, M1 ]7 p& U% r- }# Q4.3 固化剂对覆膜砂性能的影响 & ^! w( O) ~0 Q) ?- L% Z/ V' W4.4 附加材料对覆膜砂性能的影响 2 Q4 S) B5 d$ g: R% M4.4.1 增强增韧附加物 ) D6 O- M% S7 L) I; j" U9 {4.4.2 抗脉纹附加物 . D6 v8 l$ r# a6 {* ]3 B: x4.5 覆膜砂性能的检测8 h' E( w4 f \4 p% ]9 h L 4.5.1 覆膜砂的分类 / V8 C' F9 H! v- u, ?4 Z7 c4.5.2 覆膜砂检测取样) b5 s& d- M$ L6 r 4.5.3 必测的性能指标 + A* j! y7 Q- J/ m6 J: H r4.5.4 选测的性能指标 ( {2 k& z0 ?, |$ y8 B4.5.5 有关测定的注意事项 3 ^2 f6 U1 I% p& s% \0 h% X- o第5章 壳型、壳芯的制造0 ^& M+ T% a% X% q1 S 5.1 壳型(芯)工艺概述 & t. n2 s5 c$ `; R1 O8 T5.1.1 制造壳型(芯)的基本过程 0 `2 z/ O9 `6 [2 s3 A. `5.1.2 覆膜砂的硬化及温度的影响 . x# m+ a( J8 C' k5.1.3 壳型造型机及金属模具4 O* A0 X" K9 ?* [" j4 f9 D 5.2 壳型的制造y$ Y1 d5 t) Y: Z1 r 5.2.1 翻斗法* w/ X( H: f. f9 g5 | Y 5.2.2 国内常用壳型机 # ~- ~2 L+ u1 N2 \! k5.3 制作壳芯) |" s% a! x- T, |7 s 5.3.1 概述J% r9 d/ [) B1 Z1 e0 D' q; R% {; j 5.3.2 翻转法 : h1 R. P7 H0 C* U$ ]- T5.3.3 吹砂法 1 q1 Q& T9 ~! z: U* ]9 t; y* m2 b5.3.4 离心力式制芯法 0 q) h: w Y/ y8 j0 n2 j+ @5 f5.3.5 大型壳芯的制造& E8 L- D9 Q% q5 t9 n3 C 5.3.6 国产壳芯设备及制壳芯工艺! h' C8 c, W) y& y- g5 L& o( p 5.4 制造实体芯, ~$ D( k' a- Y% U7 ?. ^! A1 T 5.4.1 GSR2热芯盒射芯机及工艺参数 # f3 P. ~* l; f1 {( s5.4.2 热芯盒覆膜砂制芯的操作及控制要点3 ^) _$ Y. ]" U. y e' e- p* I& c 5.4.3 国内实体芯制芯应用工艺参数 % t3 O9 M& o" Y; G5.5 覆膜砂预热及其装置 / A5 p/ E* g7 ^+ ^5 L2 o& g5.5.1 预热覆膜砂后的壳芯的性能0 r7 S: |3 j9 E2 }+ y 5.5.2 覆膜砂预热后的实际应用效果) v) c. E0 J4 e [ 5.6 壳型的粘接及粘结(胶合)剂 ' `" m. n6 |9 i/ f5.6.1 粘结(胶合)剂 : }. R1 }8 w0 \; n" a$ I: }5.6.2 壳型和壳芯的粘接 . w& q$ X) j1 V D7 ]* D: H4 p$ r% ^5.7 脱模剂 . A6 T- _. h7 S7 p3 J: G5.7.1 脱模剂的作用机理 * E# }8 T- l/ l* u5.7.2 国内常用脱模剂种类; t8 n6 J/ \" i$ D5 ] 5.7.3 脱模剂的使用方法及注意事项7 ^+ V. |8 r% ], \4 C1 W0 [+ c/ m 第6章 系列覆膜砂及其应用& a" C4 g7 g! t8 W, l. m6 v. E 6.1 覆膜砂的分类 . g, i1 P' e! f9 q `6.2 普通覆膜砂 7 f+ \% g( z7 D3 p6.3 高强度低发气覆膜砂$ R9 s: { x! C6 X' A 6.3.1 覆膜砂结构和强度机理; a+ \4 h2 M; k& e 6.3.2 高强度覆膜砂的特点3 H9 C8 ^# d- O1 a/ w 6.3.3 高强度覆膜砂应用实例. m) h. v+ B4 d J$ C$ a 6.4 耐高温覆膜砂5 w. d; K' `+ p 6.4.1 概述 ' _; F. u( b! g2 j6.4.2 耐高温覆膜砂应用实例1 j0 i: f" W( c 6.5 耐高温低膨胀低发气覆膜砂 + b! Q, Y A* r6.6 易溃散覆膜砂, Y( Z( M5 c7 u4 d 6.6.1 提高覆膜砂溃散性的途径 / g; l6 f# T2 q1 H, t& U. H6.6.2 用专用树脂混制覆膜砂实例7 T! }0 h3 j* `2 c( G1 z 6.7 湿态类覆膜砂% m& [' O1 K: K+ P( Q- ~ 6.7.1 概述' T d* k% e% a) _' k 6.7.2 湿态覆膜砂组成及生产|/ G/ ~) I4 ^" n! F, u 6.7.3 湿态覆膜砂特点及应用 9 ^: i/ n0 i8 t4 r6.8 激冷覆膜砂 6 i, {4 E1 ]" \6.8.1 激冷材料 ) P: K2 b+ I) i4 h3 _& S& O$ G6.8.2 激冷覆膜砂的特点及应用) l) b! ~9 n+ m6 ` 6.9 覆膜砂在东风汽车公司的应用概况+ \2 r1 v0 l. S4 T3 Z. | O* q 6.10 几种典型覆膜砂型(芯)1 s1 N8 {- ]2 Y; Z( m% u 6.10.1 凸轮轴用砂芯, f3 D! ]" B% V+ H* e2 _. Q) U 6.10.2 曲轴的壳型和壳芯+ J* d& U0 j) `2 t 6.10.3 刹车片、变速器等砂芯6 G# }6 l+ i. h. I8 t5 o 第7章 壳型(芯)铸造缺陷及其防止* o9 W6 H9 S6 P( `& w- ~' f 7.1 脱壳缺陷( D6 g8 x+ R3 m1 K1 s 7.1.1 脱壳缺陷的描述 : D+ _( I/ n. B; c3 i6 M7.1.2 脱壳原因分析及其影响因素/ D2 B' R3 ?+ D 7.1.3 4102柴油机缸体圆棒芯脱壳与铸件起皮缺陷5 W. q" c& C1 ?3 u' d: ~4 P 7.1.4 穿芯(或钻芯)缺陷 - v$ L; T% t8 o8 p7.2 壳法造型制芯的其他主要缺陷8 A3 I$ i2 T9 o$ o4 [% C' g( C 7.2.1 壳型(芯)破损 " f7 r& v- k: B7 Y9 b8 g# }7.2.2 充填不良2 `# _4 _, Z" _1 V 7.3 脉纹缺陷+ _( Y0 P, j( ^+ y& b2 l 7.3.1 膨胀类缺陷, Y( |: ~( H7 N 7.3.2 脉纹 ' Q( Z( _0 ?5 Y; K; Q4 p# Q4 y9 \7.4 壳型(芯)铸件气孔缺陷 . S* D3 G* Q5 [% V4 k: x, S7.4.1 气孔缺陷的分类 % c: C6 ~- v2 G1 t- Y {/ ?5 u& B1 d9 [7.4.2 覆膜砂铸件气孔产生的原因及原则性对策 ) A4 }! ^1 u! i, t& Y7.4.3 壳型(芯)铸铁件侵入性气孔: Y9 T+ u8 z* O$ m! P 7.4.4 壳型(芯)砂铸钢件皮下气孔* j) g6 g3 ^/ n5 t 7.5 壳型(芯)铸件粘砂缺陷2 g7 [9 U: p A" t: ~ 7.5.1 粘砂的类型! a. n! d$ h* G" s8 ]% v 7.5.2 防止壳型(芯)铸件粘砂的措施 * c* N8 p! o [2 S7.5.3 壳型(芯)用涂料# n. D/ g- ^$ S6 I 第8章 壳法铸造的劳动安全及防护0 d! D+ g( |2 H- y% N1 m, q 8.1 酚醛树脂生产和使用的安全与防护 9 `' e# u8 z( t+ ?8.1.1 酚醛树脂的原料毒性及安全使用 7 w4 q% v) n7 q& ^: _- {8 |( J8.1.2 酚醛树脂生产产生的污染及其治理 6 s2 T1 F8 Y' x, L" X( Y w. F. h1 u8.1.3 酚醛树脂的毒性及使用安全1 H6 L7 T6 ]' Z! Z, p0 n 8.1.4 酚醛树脂加工中的安全与防护9 L+ `9 g0 H q 8.2 壳型铸造的安全与防护 ) p6 ~; i3 j9 ~3 j/ [0 d3 r8.2.1 壳型铸造的劳动安全技术 ) `. M) l; V" ^) U! ?3 k2 z8.2.2 覆膜砂配制时的劳动卫生对策 ; p* Y! o! j5 }( L8.2.3 壳型(芯)制造车间产生的气体 $ h& G- R8 p, s7 Y8.2.4 壳型(芯)制造车间的劳动防护 8 I' ?7 l: Q9 M* Z* P$ w6 _附录 济南圣泉集团股份有限公司及相关产品简介) @4 H3 G7 p5 g) v. |+ i3 B 参考文献 2 X( C( E+ e# }* ?+ L4 ?8 g) B 6 \0 g5 j! }/ [- L- z s3 U2 X# z! v- U |