具体描述
本书内容分为特种成型技术中的材料、计算机在特种成型中的连接主导作用两个部分。第一部分主要介绍：特种成型模具制造及材料科学技术的发展，金属材料、高分子聚合物材料及浇铸成型用的高分子液态光敏预聚物、无机非金属材料、口腔蜡型印模材料及黏合材料、新型纳米材料的性能；第二部分主要介绍：计算机在现代绿色产品创新与开发中的设计、制造，产品虚拟与并行工程，计算机工程(CAE)分析、优化处理中的连接主导作用；CAM与快速原(成)型(RP)技术在新产品开发工程中的应用。
本书图文并茂，注重理论与实践的结合，使学生能正确选择材料，根据材料特性充分利用计算机及软件和现代先进制造的快速模具(RT)技术，开发“经济快速模具制造”的新方法，力求生产新异绝佳的绿色产品。
该书可作为材料科学与工程、塑料成型模具、现代金属铸造成型和金属板材冲压成形的本科生教学用书，还可作为医学中的口腔和修复重建外科、法医、刑侦、考古和艺术、生物工程、高分子材料、无机非金属材料、金属材料、材料物理、材料化学、冶金工程、工业设计、机械制造、过程装备与控制、计算机设计及工业自动化等专业的本科生及研究生的教学参考用书；同时，也为企业的工程技术人员提供了一本较为完整的工程产品创新与开发、虚拟设计与制造并行的专业技术性读物。
现代铸造工艺与设备技术 内容简介 本书系统地阐述了现代铸造生产中的核心技术与前沿发展，旨在为铸造工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本全面、深入的参考指南。全书紧密围绕铸造过程的各个关键环节展开，从原材料的选择与准备，到熔炼、造型、浇注、冷却、清砂、热处理，乃至铸件的质量控制与检测，进行了详尽的论述。 第一部分：铸造基础与材料科学 本部分聚焦于铸造过程的物理与化学基础，为后续的工艺技术讲解奠定理论基石。 1.1 铸造过程的物理化学基础 详细分析了金属液在流动、充填、凝固过程中的传热传质现象。探讨了铸造过程中冶金反应的重要性，包括气体的溶解与析出、夹杂物的形成与去除机制。重点阐述了凝固理论，如平面凝固、枝晶生长以及如何通过控制冷却速率来调控铸件的微观组织和宏观性能。 1.2 铸造原材料的性能与处理 系统介绍了黑色金属（铸铁、铸钢）及有色金属（铝合金、镁合金、铜合金等）的化学成分、微观结构与力学性能。深入剖析了各种原材料的准备工作，包括原炉料的配比设计、生铁和废钢的选择标准。着重讲解了铸造用辅料的技术要求，如型砂的物理力学性能指标（粘结性、透气性、强度、耐热性）、覆膜砂的制备技术、芯料与涂料的组分设计与应用。 1.3 熔炼与合金化技术 详细对比了各种熔炼设备，如中频感应炉、电弧炉、真空感应炉等的工作原理、优缺点及适用范围。深入探讨了铁液和铝液的精炼技术，包括除气、除渣、变质处理的原理和操作规程。重点阐述了合金元素的精确控制技术，以及如何通过添加变质剂、孕育剂来改善铸件的组织与性能，特别是对球墨铸铁中石墨形态的调控。 第二部分：成型与造型技术 本部分是铸造生产的核心环节，详细介绍了支撑金属液的模具和型腔的制备技术。 2.1 铸造模型、模具与辅具的设计与制造 阐述了铸造模型（金属型、木型、树脂砂型）的设计原则，包括拔模斜度、分型面选择、砂芯固定等关键要素。重点讲解了先进的金属型制造技术，如重力铸造、低压铸造和压铸模具的设计与分析，涉及型腔结构、冷却水道布局、排气系统设计。讨论了复杂零件的模具制造精度要求与检测手段。 2.2 砂型制造工艺 全面覆盖了传统砂型制造工艺与现代先进工艺。详述了型砂的性能测试、混制工艺与控制要点。系统介绍了粘土干法、化学硬化法（如自硬砂、CO2法、 فuran 树脂法）的工艺流程、优缺点及环境控制。深入剖析了消失模铸造（EPS）与V-法铸造的技术特点、泡沫材料的理化性能要求以及真空抽吸技术在保证尺寸精度中的作用。 2.3 铸造自动化与智能化 探讨了砂处理系统（破碎、筛分、冷却、输送）的集成化设计。分析了自动/半自动造型线（如水平分型脱箱式、垂直分型无箱式）的工作原理、生产节拍优化与设备维护。介绍了机器人技术在取件、清理、打磨工序中的应用现状与发展趋势。 第三部分：浇注、冷却与凝固控制 本部分关注金属液如何稳定、精确地充填型腔，以及如何控制铸件的最终内部质量。 3.1 浇注系统设计与模拟 详细阐述了浇注系统的设计原则，包括内浇口、横浇道、直浇道和冒口系统的匹配性。重点介绍了先进的计算机辅助工程（CAE）技术在浇注系统设计中的应用，如利用有限元法（FEM）模拟金属液流动与充填过程，预测冷隔、卷气等缺陷的产生位置。 3.2 压力铸造与特种浇注技术 深入解析了压铸工艺的快速充型机制、高压力的传递与作用。对比了冷室压铸与热室压铸的技术特点，并探讨了如何控制压射参数以优化铸件的致密度和表面光洁度。介绍了离心铸造、真空铸造等特殊工艺在制造特定结构件中的应用。 3.3 凝固过程的控制与补缩技术 系统讲解了冒口设计理论，如体积补偿法、导向冒口设计。探讨了定向凝固的实现方法，包括采用冷铁（Chills）控制局部冷却速率、优化型芯与冒口布置以确保最终凝固端位于冒口位置。分析了如何通过热处理或后续补缩工艺来消除缩孔和缩松缺陷。 第四部分：铸件的后期处理与质量保证 本部分涵盖了铸件出箱后的所有精加工与质量检测环节。 4.1 清理、打磨与检验 详细介绍了落砂、清砂、粘砂去除的技术方法，包括滚筒清理、抛丸清理（干式与湿式）的设备选型与操作要点。阐述了铸件表面的打磨、修补工艺及其质量控制标准。 4.2 铸件热处理工艺 全面介绍了对铸钢件、球墨铸铁件至关重要的热处理技术。包括退火（球化退火、完全退火）、正火、淬火与回火等基本工艺。重点分析了热处理过程中温度曲线、保温时间和冷却介质的选择对组织转变和力学性能的影响。 4.3 铸件质量控制与无损检测（NDT） 阐述了铸件质量标准的体系，包括尺寸精度、形位公差与表面粗糙度要求。系统讲解了常见的无损检测技术：磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）用于表面缺陷；射线检测（RT）和超声波检测（UT）用于内部缺陷的识别与定量分析。讨论了如何依据检测结果对工艺参数进行反馈与改进。 总结 本书不仅涵盖了传统铸造技术的精髓，更融入了现代精密铸造、轻合金铸造以及智能化制造的前沿成果，是指导现代铸造企业实现高质量、高效益生产的必备工具书。
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