铸造装备及自动化(樊自田)(第2版)

《铸造装备及自动化》（第2版）共分11章，主要内容包括铸造方法及设备与铸造自动化、智能化概述，铸造车间生产布置,铸造熔炼设备及控制，黏土砂造型设备及自动化，化学黏结剂砂造型设备及自动化，造型材料处理及旧砂再生设备，落砂、清理及环保设备，铝（镁）合金铸造成型设备及控制，消失模铸造设备及生产线、熔模精密铸造设备及自动化，增材制造快速铸造设备。书中结合现代铸造特点较系统地介绍了当前铸造生产中主要设备的工作原理、结构特点及自动化控制，内容新颖、资料丰富、图文并茂。 本书可作为高等学校的本专科、研究生教材使用，也可供从事相关专业生产与科研的工程技术人员参考。

樊自田教授，华中科技大学材料科学与工程学院副院长、二级教授、博士生导师。1982年毕业于南昌航空工业学院，1988年和1999年分别获华中理工大学硕士与博士学位。现兼任全国铸造学会常务理事、全国铸造学会学术委员会委员，全国材料成型及控制工程教学委员会铸造分会副主任委员，《特种铸造及有色合金》杂志编委副主任，全国铸造学会学术委员会、全国半固态加工成形学术委员会、全国铸造装备学术委员会等学术组织委员，China Foundry、《铸造》《中国铸造装备与技术》《铸造设备及工艺》等杂志编委。 长期从事铸造材料、工艺理论与装备的科研、教学及应用开发工作。主要研究方向为：绿色铸造技术与理论、铝镁合金材料及其精密铸造技术、3D打印快速铸造技术等。主持完成了国家自然科学基金项目和863计划项目7项、众多的省部级科研项目及企业合作研究项目。在国内外重要期刊和国际会议上发表了研究论文380余篇（其中三大索引120余篇），获国家发明专利授权20余项，出版著作及教材9部，以第1获奖人获得省部级科技（教学）成果一等奖2项、二等奖2项、三等奖2项。已培 养毕业 博士生15名、硕士生60余名。曾多次去美国、欧洲、日本等大学及公司进行学术交流与访问学习。

第1章概述 1.1铸造方法及设备概述 001 1.1.1铸造方法概述 001 1.1.2铸造设备概述 003 1.2铸造自动化、智能化概述 005 1.3砂型铸造设备的特点 007 1.4特种铸造设备的特点 007 1.5主要内容及教学目标 008 思考题 009 参考文献 009 第2章铸造车间生产布置 2.1铸造车间的分类、组成及工作制度 010 2.1.1铸造车间的分类 010 2.1.2铸造车间的组成 011 2.1.3工作制度 011 2.1.4工作时间总数 012 2.2铸造车间的生产纲领、工艺分析及设计方法 012 2.2.1生产纲领 012 2.2.2铸造车间设计中的工艺分析 014 2.2.3铸造车间设计方法 014 2.3铸造车间的主要工部及布置 015 2.3.1熔化工部 015 2.3.2造型工部 017 2.3.3制芯工部 020 2.3.4砂处理工部 023 2.3.5清理工部 025 2.3.6仓库及辅助部门 025 2.4铸造车间主要工部间的相互位置 027 2.4.1铸造车间在工厂总平面布置中的位置 027 2.4.2铸造车间厂房建筑形式及各铸造工部的相互位置 027 2.5铸造车间布置实例（平、剖面图，柱网等） 028 2.5.1铸造车间的平、剖面图 028 2.5.2铸造车间的平、剖面图实例 029 2.5.3车间设计中的厂房平面柱网 031 思考题 032 参考文献 033 第3章铸造熔炼设备及控制 3.1炉料的配料及控制设备 034 3.2冲天炉熔化及控制 035 3.2.1冲天炉熔化系统组成 035 3.2.2冲天炉熔化的自动化系统 038 3.2.3冲天炉加料及控制设备 038 3.3电炉熔化装备及自动控制 042 3.3.1感应电炉 042 3.3.2电弧炉 042 3.3.3电阻炉 043 3.3.4电炉熔炼的自动控制系统 044 3.4浇注设备及自动化 045 3.4.1自动浇注机的基本要求及类型 045 3.4.2电磁泵的工作原理及电磁泵式自动浇注机 045 3.4.3气压式自动浇注机 046 3.4.4倾转式自动浇注机 048 3.5炉温自动检测设备 049 3.5.1常用的测温方法 049 3.5.2温度检测系统组成 050 3.5.3炉温自动控制系统举例 052 思考题 055 参考文献 055 第4章黏土砂造型设备及自动化 4.1黏土砂紧实的特点及其工艺要求 056 4.1.1紧实度的常用测量方法 056 4.1.2对砂型紧实的工艺要求 056 4.2黏土砂紧实方法及特点 057 4.2.1压实紧实 057 4.2.2振击紧实 060 4.2.3抛砂紧实 063 4.2.4射砂紧实 063 4.2.5气流作用紧实 064 4.3黏土砂造型设备 067 4.3.1振压式造型机 067 4.3.2多触头高压微振造型机 068 4.3.3射压式造型机 069 4.3.4气流式造型机 076 4.4黏土砂造型生产线 078 4.4.1铸型输送机 078 4.4.2造型生产线的辅机 079 4.4.3造型生产线举例 084 4.4.4造型生产线的监控 087 思考题 089 参考文献 089 第5章化学黏结剂砂造型设备及自动化 5.1化学黏结剂砂紧实的特点及振动紧实台 090 5.1.1树脂砂、水玻璃砂紧实的特点 090 5.1.2振动紧实台 090 5.2制芯方法及设备 091 5.2.1热芯盒射芯机 091 5.2.2冷芯盒射芯机 094 5.2.3壳芯机 095 5.3自硬树脂砂生产线 097 5.4水玻璃砂生产线 099 5.4.1普通CO2水玻璃砂生产线 099 5.4.2酯硬化水玻璃砂生产线 100 5.4.3VRHCO2水玻璃砂生产线 101 思考题 103 参考文献 103 第6章造型材料处理及旧砂再生设备 6.1造型材料处理及旧砂再生设备概述 104 6.1.1砂处理设备系统组成 104 6.1.2旧砂处理常用设备 105 6.1.3造型材料处理的其他辅助设备 110 6.2新砂烘干设备 113 6.2.1热气流烘干装置 113 6.2.2三回程滚筒烘干炉 113 6.3黏土砂混砂设备 114 6.3.1辗轮式混砂机 114 6.3.2辗轮转子式混砂机 117 6.3.3转子式混砂机 118 6.3.4摆轮式混砂机 120 6.4化学黏结剂砂混砂设备 120 6.4.1球形混砂机 120 6.4.2连续式混砂机 121 6.5旧砂再生方法及设备 122 6.5.1旧砂回用与旧砂再生 122 6.5.2旧砂再生的方法及选择 123 6.5.3典型再生设备的结构原理及使用特点 123 6.5.4再生砂的后处理 127 6.5.5典型的旧砂再生系统 128 6.6造型材料处理系统的自动化检测 133 6.6.1旧砂增湿自动调节装置 134 6.6.2电容法水分控制仪 134 6.6.3黏土混砂的自动控制及在线检测 134 6.6.4砂处理系统的自动检测 监测 136 思考题 137 参考文献 137 第7章落砂、清理及环保设备 7.1铸型破碎落砂设备 138 7.1.1振动落砂机 138 7.1.2滚筒式落砂机 141 7.1.3其他重要的落砂设备 142 7.2铸件表面清理设备 144 7.2.1铸件表面清理方法及设备概述 144 7.2.2滚筒清理设备 146 7.2.3喷丸清理设备 148 7.2.4喷砂清理设备 149 7.2.5抛丸清理设备 150 7.3铸造车间的环保设备 154 7.3.1除尘设备 154 7.3.2噪声控制 156 7.3.3废气净化装置 156 7.3.4污水处理设备 159 思考题 160 参考文献 160 第8章铝（镁）合金铸造成型设备及控制 8.1压力铸造设备及自动化 161 8.1.1压铸机分类及结构 161 8.1.2压铸机的液压及电气控制 167 8.1.3压铸生产自动化 169 8.2低压铸造设备及控制 172 8.2.1低压铸造原理及工艺过程 172 8.2.2低压铸造工艺特点及其应用范围 176 8.2.3低压铸造设备结构 178 8.2.4低压铸造的自动加压控制系统 178 8.3金属型铸造设备及控制 181 8.3.1金属型铸造原理和工艺过程 181 8.3.2金属型铸造工艺特点及其应用范围 181 8.3.3金属型铸造设备 185 8.4半固态铸造成型设备 188 8.4.1半固态浆料制备装置 188 8.4.2半固态成型设备 189 8.4.3半固态铸造的其他装置 192 8.4.4半固态铸造生产线及自动化 193 思考题 195 参考文献 195 第9章消失模铸造设备及生产线 9.1消失模铸造工艺过程及特点 196 9.2消失模铸造关键技术及设备 198 9.2.1泡沫模样的发泡成型设备 199 9.2.2振动紧实及其设备 201 9.2.3雨淋式加砂器 203 9.2.4真空负压系统 204 9.2.5旧砂冷却设备 205 9.2.6其他消失模铸造设备 207 9.3典型的消失模铸造生产线 209 思考题 212 参考文献 213 第10章熔模精密铸造设备及自动化 10.1熔模精密铸造工艺过程及特点 214 10.2蜡模成型设备及温度控制 215 10.2.1蜡模成型设备 215 10.2.2蜡模成型工艺控制 217 10.3型壳制造设备及控制 219 10.3.1涂挂涂料和撒砂 220 10.3.2干燥和硬化 222 10.3.3脱蜡 222 10.3.4型芯 224 10.3.5焙烧与浇注 228 10.4熔模精密铸造生产线 229 10.4.1自动化制壳生产线 229 10.4.2工厂（车间）布置 230 思考题 233 参考文献 233 第11章增材制造快速铸造设备 11.1增材制造快速铸造概述 234 11.23D打印铸造砂型（芯）设备 235 11.2.13DP成型原理及特点 235 11.2.23DP成型系统 236 11.3SLS成型铸造型芯设备 240 11.3.1SLS成型原理及特点 240 11.3.2SLS成型系统 241 11.4SL成型铸造模型设备 244 11.4.1SL成型原理及特点 244 11.4.2 SL成型系统 246 11.5挤出成型陶瓷型芯设备 248 11.5.1挤出成型原理及特点 248 11.5.2挤出成型系统 249 思考题 252 参考文献 253