塑料模具设计与制造 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李学锋 编

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2010-5

价格:44.00元

装帧:

isbn号码:9787111297925

丛书系列:

图书标签:

• 塑料模具
• 模具设计
• 模具制造
• 注塑模具
• 塑料工艺
• 机械设计
• 制造业
• 工业工程
• 模具技术
• 塑料制品

精密铸造工艺与模具创新：现代机械制造的基石 本书聚焦于现代精密铸造领域的前沿技术、材料科学及其在复杂零部件制造中的应用，旨在为工程师、设计师和技术研究人员提供一套全面而深入的理论指导与实践参考。本书内容涵盖了从铸造设计、材料选择到熔炼控制、成型工艺以及后处理检测的全过程，特别强调了先进制造技术（如增材制造在模具制造中的应用）与传统铸造技术的融合与优化。 --- 第一部分：铸造设计与材料科学基础 第一章：铸造工艺系统的热力学与动力学分析 本章深入探讨了金属液在充型、冷却和凝固过程中的物理化学行为。内容包括： 1. 液态金属流动行为的数值模拟 (CFD)： 详细解析了有限元法（FEM）和计算流体力学（CFD）在预测充型过程中的速度场、压力分布和温度梯度中的应用。重点讨论了湍流与层流对铸件内部缺陷（如夹渣、气孔）形成的影响机制。 2. 凝固理论与微观组织演变： 阐述了基于相场（Phase-Field）模型的枝晶生长理论，分析了冷却速率、过冷度和合金成分对晶粒尺寸、偏析程度的影响。引入了稀土元素和微量合金化对改善铸态性能的作用机制。 3. 新型铸造合金的性能评估： 涵盖高性能球墨铸铁、高熵合金铸件（HEA）以及新型轻质合金（如铝锂合金、镁合金）的熔炼控制要点、氧化物夹杂物去除技术，以及热裂敏感性测试方法。 第二章：铸造用耐火材料与熔化技术 本部分着重于确保金属纯净度和温度精确控制的关键技术。 1. 耐火材料的性能要求与失效分析： 详细对比了高炉衬里、坩埚及包型炉内衬材料的化学稳定性、抗热震性及渗透性。研究了炉衬侵蚀机理，并介绍了先进的无损检测技术用于评估耐火材料的剩余寿命。 2. 先进熔化与精炼技术： 探讨了感应熔炼、真空感应熔炼（VIM）以及电渣重熔（ESR）工艺在特殊合金制备中的优势。着重介绍了在线氧探头、真空脱气技术在降低氢含量和去除非金属夹杂物方面的应用，以及如何通过惰性气体保护实现液态金属的洁净度控制。 --- 第二部分：先进成型技术与模具系统 第三章：精密铸造的成型方法比较与优化 本章系统性地介绍了当前主流的精密铸造技术，并提供了选择和优化工艺的决策框架。 1. 熔模铸造（失蜡法）的工艺链革新： 聚焦于陶瓷型壳的制备技术，包括浆料的流变学控制、挂砂粒度的优化以及脱蜡过程中的型壳应力管理，以减少型壳开裂和尺寸误差。探讨了采用快速原型技术（如3D打印）制作高精度蜡模的集成方案。 2. 金属型重力铸造与低压铸造： 分析了金属型在热循环下的疲劳损伤机制。深入研究了低压铸造中压力曲线的设计对铸件内部孔隙率分布的精确控制，以及在线检测技术在监控金属液面运动中的应用。 3. 特种铸造技术——压力铸造（压射）的流变学： 详细分析了冷室和热室压铸机的工作原理，重点解析了高压射流对金属液的剪切作用、空气卷吸现象及氧化夹杂的形成。引入了先进的模具冷却系统（如循环冷却流道设计）对缩松和热节的消除策略。 第四章：铸造模具的制造与寿命管理 本部分是本书的技术核心之一，侧重于模具本身的制造精度、材料选择及耐久性维护。 1. 高性能模具材料的选择与热处理： 探讨了用于金属型和压铸模具的冷作模具钢（如H13、4Cr5MoSiV1）的冶金特性。详细介绍了氮化、渗碳等表面强化处理技术对提高模具表面硬度、抗热疲劳和抗粘模性能的贡献。 2. 先进模具制造技术——电火花加工（EDM）与线切割（WEDM）： 分析了高精度电火花加工的参数控制，如何有效避免对模具表面产生微裂纹和热影响区（HAZ）。重点阐述了复杂曲面型腔的五轴联动CNC加工与电火花加工的协同应用策略。 3. 增材制造（AM）在模具制造中的集成应用： 研究了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）技术直接制造复杂冷却流道（Conformal Cooling Channels）的优势。分析了增材制造模具的结构完整性、热传导效率评估以及与传统加工模具的成本效益对比。 --- 第三部分：质量控制、后处理与应用工程 第五章：铸件的内部缺陷识别与无损检测（NDT） 本章提供了确保铸件最终质量的检测和评估标准。 1. X射线与CT扫描技术在缺陷分析中的应用： 详细介绍了数字射线检测（DR）和工业计算机断层扫描（CT）在三维内部结构成像中的原理和局限性。重点演示了如何利用CT数据进行缺陷的定量分析（如孔隙率体积占比、尺寸分布）。 2. 超声波检测与渗透检测的优化： 讨论了针对不同尺寸和材料的铸件，如何优化超声波探头耦合介质和频率选择，以有效识别内部裂纹和未焊合缺陷。 3. 冶金缺陷的根源追溯： 建立了缺陷类型（气孔、缩松、夹渣、裂纹）与铸造过程参数（充型速度、冷却速率、冶金处理）之间的关联矩阵，指导工艺的快速修正。 第六章：铸件的机械性能提升与后处理工艺 铸件的最终性能高度依赖于后续的机械和热处理过程。 1. 精密铸件的应力消除与固溶处理： 阐述了不同合金体系（如铝合金、钛合金）在固溶处理过程中，温度控制对溶解度和均匀性的关键影响。分析了焊接和机加工可能引入的残余应力，以及应力消除退火的优化方案。 2. 增效的表面改性技术： 探讨了喷丸强化（Shot Peening）对提高疲劳寿命和表面耐磨性的机制。介绍了先进的表面涂层技术（如物理气相沉积PVD）在改善耐腐蚀性和抗粘模性方面的应用。 3. 机械加工的工艺兼容性： 评估了不同铸造方法得到的铸件的加工性能差异。重点分析了硬度分布对刀具磨损的影响，以及如何通过优化机加工参数来适应高强度铸件的加工要求。 第七章：面向特定行业的应用案例研究 本章通过具体的工业案例，展示了精密铸造技术在复杂几何结构和严苛性能要求下的解决方案。 1. 航空航天领域的轻量化叶片与复杂结构件铸造： 研究了高温合金定向凝固叶片的设计与制造挑战，以及增材制造与定向凝固技术的混合应用模式。 2. 汽车动力总成的关键部件： 分析了涡轮增压器转子、缸体及变速箱壳体等关键铸件的低缺陷率控制策略，特别是针对薄壁结构和高承载区域的充型优化。 3. 能源装备中的耐磨与耐腐蚀铸件： 探讨了阀门、泵体等在极端工况下对材料性能的特殊要求，以及如何通过材料控制和热处理来实现长寿命设计。 --- 本书特色： 跨学科集成： 深度融合了材料学、流体力学、热力学和先进制造工程的最新研究成果。 工程实践导向： 每一个理论分析后都紧跟实际的工程应用案例与工艺参数建议。 前瞻性视角： 详细介绍了增材制造、人工智能辅助设计优化等对未来铸造业的颠覆性影响。 本书适合于 机械设计与制造、材料科学与工程、工业工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及在航空航天、汽车制造、模具与铸造行业中从事研发、工艺优化和质量控制的专业技术人员。

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