传统铸造工艺精选(九篇)

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第1篇：传统铸造工艺范文

[关键词]消失模铸造工艺 缺陷 处理

中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0052-01

前言：消失模铸造工艺本身具备着无需取模、无分型面、无砂芯的特点，这一特点就使得其本身生产的铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，但我国消失模铸造工艺也存在着废品率较高的问题，为了解决这一问题推动我国消失模铸造工艺的发展，正是本文就消失模铸造工艺进行研究的目的所在。

1. 常见的消失模铸造工艺缺陷

1.1 铸型损坏

在消失模铸造工艺中，铸型损坏是较为常见的消失模铸造工艺缺陷，这一缺陷主要存在着铸型上部崩塌、型腔内局部产生空洞而致铸型损坏、浇注系统设置不当而致的铸型损坏等三种缺陷形式。具体来说，铸型上部崩塌主要源于铸型上部崩塌或金属液的浮力损坏;而在型腔内局部产生空洞而致铸型损坏则主要源于金属液置换消失模的过程不顺畅，空洞处的铸型因受金属液的热作用而损坏所致;而浇注系统设置不当而致的铸型损坏则主要源于内浇道太短与砂层太薄的影响[1]。

1.2 浇注不足

除了铸型损坏，浇注不足也是较为常见的消失模铸造工艺缺陷，这一缺陷的出现主要是受温度低合金金属液流动性较低所致。此外，薄壁铸件的生产也较为容易出现浇筑不足的问题。

1.3 粘砂

在消失模铸造工艺中，粘砂也是较为常见的铸造缺陷，而浇注温度过高、型砂充填紧实度不够等都能够引起这一缺陷。具体来说，浇注温度过高所引起的消失模铸造工艺粘砂缺陷，主要源于高温下涂料附着力差，强度低，耐火性差;而型砂充填紧实度不够引起的消失模铸造工艺粘砂缺陷，则主要来自于一次向砂箱中投入全部型砂后再振实存在的填砂不紧[2]。

1.4 铸钢件表面增碳

在消失模铸造工艺铸造不锈钢或低碳钢铸件时，表面增碳的问题较为常见，这也属于消失模铸造工艺存在的缺陷之一。之所以会出现表面增碳的问题，主要是由于钢液含碳量较低所致，含碳量高的钢（如高锰钢）增碳不明显就能够较好的证明这一结论。

2.处理消失模铸造工艺缺陷的方法

2.1 铸型损坏工艺缺陷的处理

在铸型上部崩塌这一铸型损坏工艺缺陷的处理中，我们只要设法保证铸型上部有足够的吃砂量就能够较好的避免这一缺陷的出现;而在型腔内局部产生空洞而致的铸型损坏缺陷中，建议进行浇注方案的改进，以此实现液流前端持续、不停顿地流动;而在浇注系统设置不当而致的铸型损坏缺陷中，为了较好的根除这一缺陷，建议适当拉长内浇道长度，以此实现铸件与横浇道之间的砂层的增厚，这样就能够有效避免薄砂层损坏的缺陷出现[3]。

2.2 浇注不足工艺缺陷的处理

在浇注不足工艺缺陷的处理中，当面对受温度低合金金属液流动性较低所致的浇筑不足缺陷时，我们可以采用适当提高温度并增加砂箱中的减压程度的方式解决这一缺陷;而对于薄壁铸件生产的浇筑缺陷来说，我们可以采用降低发泡模密度解决这一缺陷。

2.3 粘砂工艺缺陷的处理

在处理因浇注温度过高引起的粘砂工艺缺陷时，我们可以采用适当提高浇注温度的方式，这种方式在解决粘砂缺陷的同时还能够在一定程度上提高消失模铸造的质量。例如，在进行小型铸铁件时，我们就可以将浇注的温度提高到1380～ 1400℃，这样就能够较好的避免粘砂缺陷的出现并提高小型铸铁件的浇注质量;而在型砂充填紧实度不够的缺陷处理中，建议使用分批加砂方式进行该缺陷的处理，并同时辅以手工辅助填砂，这样最终完成的砂箱填砂、振实，就能够较好的避免型砂充填紧实度不够所引发的粘砂工艺缺陷出现[4]。

2.4 铸钢件表面增碳工艺缺陷的处理

在铸钢件表面增碳工艺缺陷的处理中，我国当下存在着通过砂箱减压可缩短浇注时间、用EPMMA珠粒代替EPS珠粒两种处理方式，不过前者只能够减轻增碳情况，并不能彻底根除这一缺陷，推荐使用EPMMA珠粒代替EPS珠粒，以此根除铸钢件表面增碳缺陷的方式。

3.消失模铸造的工艺要点

3.1 消失模摸料的选择

为了能够较好的完成消失模铸造，提高铸件质量，我们就需要合理的选择消失模摸料。在我国当下，EPS是应用最早而且最为广泛使用在消失模铸造上的摸样材料，其本身具备着价格便宜、易于采购的优点。

3.2 造型材料的要求

上文中我们提到的原砂就是消失模铸造中使用的造型材料，一般来说原砂需要满足Si O2的质量分数在90%～95%区间。想要铸造较为高质量的消失模铸件，我们就必须为其准备透气性良好的型砂。对于原砂来说，我们还需要控制其洁净度与粒度，以此保证其流动性与紧实性能够满足消失模铸造的需求。一般来说，原砂在使用时其温度应控制在60℃以下，当其温度到达60℃时，我们就必须对其进行降温，并在降温后继续使用，这是为了避免泡沫模样软化问题的出现，保证消失模铸造质量的必然过程[5]。

3.3 工艺过程及控制措施

在铸钢件消失模铸造时涂料的配制中，这一涂料需要具备高的耐火度、防止粘砂、高的强度、良好的透气性、优良的涂挂性能、较强的附着力等优点;而在填砂造型环节中，需要依次进行放底砂、放模、填砂造型、覆膜并放浇杯的工艺流程，其中放底砂需要在砂箱内防治100mm左右的底砂，而放模操作则需要将砂箱底部刮平，并保证模型与砂箱四周距离控制在80mm～100mm，这样就能够有效避免钢水泄漏问题的出现，而在填砂造型的操作中，我们需要采用采用往复n次向模样内外腔落砂的方式进行填砂，而在覆膜并放浇杯操作中，我们需要保证塑料膜的完好与大小适中，并在塑料膜上盖一层厚约30mm保护砂，这样就能够有效避免口杯位移或掉入砂粒、杂物的问题出现，并以此较好的保证消失模铸造的质量。

结论：作为一个系统工程，消失模铸造本身对于企业来说有着较高的难度，这也就是的其在铸造过程中难免出现一些工业方面的缺陷，而由于这种缺陷是其他造型工业所不具备的，这就加大了企业解决相关缺陷的效率与质量。本文对消失模铸造工艺中较为常见的缺陷进行了分析，希望这一分析能够在一定程度上推动我国消失模铸造工业的相关发展。

参考文献：

[1]郭鹏，叶升平.发动机缸体消失模铸造工艺[J].现代铸铁，2012，01：43-45.

[2]李旭升，胡玉昆，王海燕，米国发.连接筒的消失模铸造工艺设计及数值模拟[J].热加工工艺，2012，11：43-46.

[3]符坚，龙枚青，符寒光.球铁管件真空消失模壳型复合铸造工艺的研究[J].现代铸铁，2012，05：22-27.

第2篇：传统铸造工艺范文

Abstract： The preliminary casting process of left rail block scraper conveyor was designed by traditional method．The solidification of initial process was simulated by the V-Cast software．The cause of the shrinkage defects of original technology was analyzed．Through changing the original dark riser out the insulating riser， the result shows optimized technology can ensure castings progressive solidification and eliminate the shrinkage and the porosity．

关键词： 铸造工艺；轨座；V-Cast软件

Key words： casting process；rail block；V-Cast software

中图分类号：TG1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）02-0036-03

0 引言

刮板输送机是一种以挠性体作为牵引机构的连续输送机械，是综合机械化采煤工作面的主要运输设备，其主要作用有两点：首先是把采煤机破碎下来的煤运到顺槽转载机；其次是作为采煤机行走的轨道以及液压支架前移的支点。刮板输送机的结构强度高，运输能力大，可以爆破装煤，机身低矮，沿输送机全长可任意位置装煤；同时还具有机身可弯曲，便于推移等优点，因此在大型煤矿上受到广泛应用。

林州重机集团股份有限公司作为国内一流的煤炭综采机械成套设备供应商，在刮板输送机的设计及制造上拥有较强的实力；公司为贵州永晟制造的中双链SGZ764/500刮板输送机，中部槽宽度764mm，电动机总功率500kW，属于重型设备，适用于长壁工作面的采煤工艺。轨座作为刮板输送机的重要零部件（见图1所示），常在恶劣复杂的工矿条件下工作，如果在使用过程中出现了损坏，会导致整个刮板输送机的停机，所以，轨座的质量对刮板机非常重要[1]，轨座材质ZG30SiMn，重量26kg，热处理要求调质处理HB280-320，表面喷丸处理，技术要求不得有气孔、砂眼、缩松等铸造缺陷，铸件表面粗糙度Ra50。

首先用传统铸造工艺设计齿轨座的浇注系统，然后用数值模拟软件V-Cast对设计好的初始工艺进行模拟[2]，验证浇注系统及铸件质量是否合格，从而进一步完善和改进浇注系统，优化工艺。利用数值模拟软件，可省去现实中的试错方案，实现工艺的反复修改，进而提高工艺出品率，具有非常明显的优势，是铸造工艺未来的发展方向之一。

1 铸造工艺设计

1.1 确定分型面 考虑根据轨座的结构特点，轨座内部有型腔，开口向下时造型容易，因此采用两箱造型，浇注时轨座水平放置，铸件大部分位于上箱，分型面如图2所示。

1.2 确定浇注位置 浇注系统对铸件质量影响很大，是铸造工艺设计的关键部分之一，采用顶注式浇注[3]，设计半环形横叫道，2个内浇道，1个直浇道，内浇道从轨座的顶端侧面引入，见图3所示。

1.3 设计浇注系统 铸钢ZG30SiMn流动性能比较差，要求比较快速而平稳的充型，所以浇注系统尽可能简单，采用封闭式浇注系统，容易撇渣，取浇注系统截面比为：ΣF内：ΣF横：ΣF直=1：0.9：1.1。根据计算求的ΣF直=15.64cm2，ΣF横=13.31cm2，ΣF内=14.55cm2。

1.4 设计冒口 铸钢工件在凝固时候收缩率较大，需要设置冒口，冒口可以调整铸件凝固时候的温度分布，控制铸件的凝固顺序，同时确保足够的金属液体对铸件进行有效补缩，还可以排气和集渣，一般开设在铸件的上部。利用模数法计算出，在齿轨座的上部，模数3.01cm，是铸件的最后凝固区域，容易产生质量缺陷，在此处设置暗冒口。

1.5 数值模拟 用Pro/E绘制齿轨座三维实体图形，然后转换成数值模拟软件V-Cast容易识别的stl格式，导入数值模拟软件V-Cast，其中网格剖分100万，铸件材质选择30SiMn中碳低合金钢，浇注温度1580℃，液相线1512℃，固相线1469.9℃，平均壁厚设置20mm，比热容为489.9J/（kg·K），收缩率为6.4%，热导率为35W/（m·K），重力铸造，初始温度为25℃[4]。

2 铸造工艺的凝固过程模拟结果及分析

图4是轨座凝固过程的数值模拟结果，图中深色区域表示钢液仍处于液态或半液态，没有完全凝固，透明区域表示铸件已经完全凝固。t=120s时，环形的横浇道和内浇道已经凝固，见图4（a）；t=240s时，轨座最低端及右侧的耳板已经凝固，见图4（b）；t= 360s时，浇注系统已经完全凝固，右方的侧壁进一步凝固，但是上端温度较低，若此处先凝固，就会关闭冒口向下的补缩通道，见图4（c）；t= 480s时，铸件底部大部分已经凝固，冒口及铸件顶部仍处于液态，但是右侧侧壁热节处的补缩通道封闭，见图4（d）；t=660s时，整个铸件基本凝固，只有冒口的下方有金属液，见图4（e）；t=1200s时，冒口大部分凝固，只有微小的金属液体，见图4（f）。整个凝固过程中，冒口中的液体温度最高，能起到有效的补缩作用，但是侧壁首先凝固，关闭了补缩通道，产品容易产生缩孔缩松缺陷。

质量缺陷分布如图5所示，铸件的大部分热节部位能从冒口中得到液体补缩，但是右侧壁存在少量缩孔，说明暗冒口的有效补缩距离不够大，必须对工艺进行改进。

3 铸造工艺优化及数值模拟

3.1 工艺优化 据上述分析，需要增加冒口的补缩能力，冒口位置不变，但将暗冒口改为保温明冒口，增加补缩距离。计算出保温冒口的模数为2.24cm[5]，形状尺寸如图7，其中a=110mm，b=140mm，h=130mm，优化工艺后铸件三维实体模型如图6所示[6]。

3.2 优化工艺模拟结果及分析 将优化后的工艺绘制成三维模型，导入View Cast软件，设置参数并进行数值模拟。图8是优化工艺的凝固过程。t=120s时，内浇道和横浇道已完全凝固，最远处的薄壁部分开始凝固，见图8（a）；t=170s～280s时，随着时间延长，直浇道逐渐凝固，距离浇道最远的耳板也已凝固，冒口温度最高，对铸件补缩作用明显，见图8（b）、8（c）；t=440s～960s时，铸件下端大部分开始凝固，液相线逐渐向上退缩，整个铸件形成自上而下的温度梯度，保温冒口对铸件形成有效补缩，没有出现补缩瓶颈，见图8（d））、8（e）；在960s～2650s时，也就是铸件凝固后期，只有冒口内存在孤立液相区，说明冒口发挥了至关重要的作用，见图8（f）。

优化工艺质量缺陷见图9所示，铸件没有出现缩松、缩孔等缺陷，原工艺中最厚侧壁的缩孔消失，保温冒口实现了自下而上的顺序凝固，保证了铸件的质量。

3.3 实际生产验证 按照优化的工艺进行生产，采用中频炼钢炉熔炼，砂型浇注，实际生产的轨座如图10所示，按照技术要求，对生产的铸件进行了超声检测，质量合格，经力学性能测试和实际应用，能够满足SGZ764/500刮板运输机重载、冲击、摩擦的工作条件，具有较好的经济效益。

4 结论

4.1 用传统方法对轨座的铸造工艺进行设计，利用计算机V-Cast数值模拟软件对工艺的凝固过程进行验证，轨座的侧壁上存在质量缺陷，其原因是暗冒口的补缩能力不足造成的。

4.2 对原工艺进行改进，把暗冒口改为保温冒口，延长补缩距离，模拟结果表明，铸件实现了顺序凝固，消除了原工艺中的质量缺陷；按照设计的工艺进行实际生产验证，产品质量符合相关技术要求。

参考文献：

[1]郑喜平，米国发，王英.刮板输送机右轨座的铸造工艺设计及模拟优化[J]．热加工工艺，2012，41（17）：52-54.

[2]傅建，彭必友，曹建国.材料成形过程数值模拟.北京：化学工业出版社.2009.

[3]中国机械工程学会铸造专业学会.铸造手册.北京：机械工业出版社，2000.

[4]View Cast用户手册．

第3篇：传统铸造工艺范文

关键词 半固态铸造；合金；发展前景

中图分类号TG249 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0028-02

我国的铸造业有着悠久的历史，随着铸造技术的发展以及对铸造品品质的更高要求，传统的铸造方式表现出了在环保和轻量化等方面的不足，这就要求我们采取更为先进的铸造技术。为满足新的铸造要求，半固态铸造应运而生，并且因为其表现出来的更为高效、更加节能以及更高品质等特性，得到了广泛的认可和关注。

1 半固态铸造的特点

所谓的半固态铸造，就是指在液态金属凝固过程之中，通过搅拌，把凝固过程中所形成的树枝晶改变成为非枝晶组织，最终获得较高致密度的合金的一种先进铸造工艺。相对于传统的铸造工艺，半固态铸造具有更多的优点。

1.1 铸造品品质精良

半固态铸造技术比传统工艺更便于合金的成形，由于半固态的金属浆体具有很高的可塑性，可以对其粘度进行调整，在压力的作用之下，半固态浆体能够迅速成形。并且半固态浆体能够由机械完成搬运，提高铸造的自动化程度，同时也提高了铸造的工作效率。更重要的是，半固态下的成形操作不易造成喷溅，有效减少了空气的参杂，减少对金属造成的氧化，使合金的致密性得到提高。半固态性决定了合金在成形过程中的收缩会减少，有效减少可能形成的空隙，保证合金可以承受更高的压力。由于半固态金属浆体没有宏观偏析的问题，所以铸造出的合金在性能方面也会表现出均匀性。

1.2 节约成本

通过半固态铸造方法制造机械零件，因为零件的高质量保证，有效减少了后续机器加工的数量，最终达到节约时间、降低成本的目的。由于半固态金属相对于液态金属温度低，在铸造过程中减少了模具的损耗，延长设备的使用寿命。同时相对于使金属融化成液态而言，加热到半固态所用的燃料也大大减少，做到了节约能源。半固态铸造由于其浆体可塑性高的特点，方便加入一些特殊物质加强性能，同时由于其成形速度快的特点，可以缩短加工时间，提高工作效率，最终达到节约生产成本的目的。

2 半固态铸造的应用

2.1 汽车工业的应用

如今，半固态铸造加工技术的应用越来越多，但是我们不得不说汽车行业是应用最多，也是取得最多成果的行业。在很多技术先进的国家，半固态加工铸造品的生产量已经达到了相当的规模。半固态铸造制作的机械零件不仅具有自身质量轻，强度高等特点还具有生产效率高，生产成本低等优势，这些特质吸引汽车零部件制造商不约而同的选择采取半固态加工的工艺。例如，汽车刹车缸的铸造，传统的刹车缸一般采用压铸的铸造工艺，制作出的缸体气密性不强，材质强度不够，在使用过程之中，介质油容易发生渗漏，存在安全隐患。于此同时，老式的刹车缸不能达成汽车轻量化的要求，在提高燃料利用效率方面也是力不从心。为了适应汽车产业的发展，半固态铸造应用到汽车部件制作过程中来。半固态制作工艺的采用，使零部件生产效率大幅度提高，汽车部件质量加强。

半固态铸造工艺在汽车行业中的使用非常广泛，例如，轻型车的轮毂、转向节、转向器壳以及悬挂支架等机械部件都采用半固态铸造的工艺进行生产，因为只有半固态铸造的合金才能满足致密度高、强度高、可靠性高等要求。

半固态铸造的采用达到了汽车行业低成本、高质量以及高产量的要求，推动了汽车生产的发展和创新，与此同时，汽车产业的发展也带动了半固态铸造业的进一步发展。在西方发达国家，铝、镁合金的生产早已发展到工业化的阶段，半固态铸造的使用促进了铸造技术方面的创新。越来越多的对于半固态铸造技术工艺特点、半固态合金的成形方法以及铸造方法的研究，促进半固态铸造技术更深入的发展，保证其能够为汽车行业的发展做出更大的贡献。

2.2 电子产业的应用

半固态技术制成品的使用虽然主要在汽车行业，但是它也被广泛的运用到了医疗、武器以及航空航天的领域之中，尤其是电子产业。我们知道，镁合金在电子产业中的使用最为广泛。同一般的金属相比，镁合金有较高的导热性、比强度和切削性，并能减少对周围环境以及人体的电磁辐射伤害。电子产业对环保以及轻量化的要求比较高，尤其是移动电话以及笔记本电脑等携带式电子产品，镁合金重量轻、强度高、散热能力强的特性使它备受青睐。但是传统的镁合金铸造瑕疵率高、后续处理复杂而且稳定性低，不仅影响自身功能的发挥还加大了生产成本。采用半固态技术铸造的镁合金不仅质量高、稳定性好还更加适应自动化生产的模式，有效减少生产成本。现在，很多电子产品生产商认识到了半固态铸造的优势，通过新型的铸造方式逐渐实现电子产品生产的优质、高效和环保。

3 半固态铸造的前景

综上所述，我们已经认识到了半固态铸造技术与传统铸造工艺相比所具有的优越性。但是我们不能仅仅满足于现状，要发展我国的半固态铸造事业，还需要我们不懈的努力。相对于技术发达的西方国家，我国铸造业还存在着铸造设备落后，模仿性较强等缺点，进而限制了半固态铸造的应用和发展，因此，要发展半固态铸造事业要求我们关注铸造设备的研究和开发，具有自主知识产权的配套设备是半固态铸造进一步发展的保证。同时，我们还应该对半固态金属流变的性能进行深入的研究，只有清楚理论依据才能更好的了解半固态铸造工艺，更好的应用到实践中来。未来，对于环保、节能、高效的产业的需求会越来越大，半固态铸造的应用领域会越来越多，这也要求我们加强半固态铸造的工业化水平。可以采取计算机进行模拟的方式，将半固态铸造的工艺过程进行数据模拟，并通过与实际生产数据进行比较的方法，不断提高计算机模拟的可靠性与准确度，为工业化发展做出准备。

现如今，能源的可持续发展和环境的保护已经是我们必须重视的课题，这就要求汽车的制造向着轻量化的方向发展。材质较轻同时具有高质量的合金最适合实现轻量化的目标，这必然会导致汽车生产过程中采用更多的合金材料。合金在汽车方面的大量使用必然会加强半固态铸造技术的应用，因为半固态铸造技术是制造高质量轻型合金的首选。除了汽车行业，电子行业、航空航天、医疗器械等行业在制造方面也会逐渐淘汰老式零件，更多的采用质量高、性能好、环保的合金材质。

4 结论

半固态铸造符合未来对于生产高质量、高性能、具有环保特性材质的要求，是未来铸造业发展的方向。优质合金的广泛使用趋势，不仅能够扩大半固态铸造的实际应用领域，也会促进半固态铸造事业的不断深入和发展。总体来说，半固态铸造事业会逐步取代落后的铸造方式，具有非常光明的发展前景。

参考文献

[1]崔建忠，路贵民.半固态浆制备技术新进展[J].哈尔滨工业大学学报，2010，32（4）：110-113.

第4篇：传统铸造工艺范文

【关键词】铸造；CAE技术；应用

1、前 言

铸造是国民经济的重要产业部件之一，它反映了一个国家制造产业的规模和水平。21世纪铸造成形加工技术的总目标是高质量、短周期及低成本，围绕此目标，世界各国均精炼了铸造成形加工技术的研究方向：一是重大工程中的特大型铸件的关键铸造技术；二是精确成形技术；三是计算机模拟仿真及优化技术逐步替代传统的经验性研究方法。

计算机模拟仿真技术，即计算机辅助工程（CAE），经过四十多年的发展历程，逐渐深入材料科学领域并应用于铸件的产品与工艺研究，为促进铸造企业的技术改造和进步带来了全新的活力。采用铸造工艺CAD及过程模拟仿真技术（铸造CAE技术）可以快速设计及优化铸造工艺，并可用电脑模拟浇注的方法来可视化地显示出铸造全过程以及缺陷形成过程。这可以较大程度的改变传统铸造工艺方案制定过程中的不确定性，是铸造工艺由“经验”走向“科学”的重要途径。随着现代计算机软硬件设计与制造技术的飞速发展，铸造CAE技术对提高铸造企业的生产水平和竞争力具有更加重要的现实意义。

2、技术概念

铸造CAE技术是指采用有限分析技术（有限差分法、有限元法等）进行铸造充型过程、凝固过程的模拟，在计算机中“试生产”铸件，为制定合理的铸造工艺提供有力的指导，铸造数值模拟CAE技术涉及铸造成形理论与实践、计算机图形学、多媒体技术、可视化技术、三维造型、传热学、流体力学、弹性塑性力学等多种学科，是典型的多学科交叉的前沿领域，主要研究温度场模拟、流体场模拟、流动与传热耦合计算、应力场模拟、组织模拟等过程模拟。

3、研究及发展

最早用于铸造过程仿真技术的是美国哥伦比亚大学的“Heat and Mass Flow Analyzer”分析单元，1944年Victor Paschkis在此分析单元的基础上将热传导分析应用于沙模并取得了很多研究成果。1959年GE公司的 Campbell 等人运用有限差分法模拟生产厚大铸件，并在1965年研究提出了可预测的凝固模型。但FDM 法的缺点是无法追踪金属充型时的自由表面，所以Nicholas和 Hirt在80年代初期引入了流动体积法，把流动体积函数作为主要参数，用来追踪流动自由表面。

1974年 Los Alamos 科学实验室设计开发了计算机生成的颜色移动图片技术，该技术使用标准的缩微胶卷拍摄装置，通过程序控制一系列光过滤器，利用多种复合颜色描述不同温度范围，最终产生斑点状或条状的拍摄图像，实现了铸造凝固过程模铸型剖面的可视化。

80年代早期瞬时充型的假设得到一定的应用。1988年，美国匹兹堡大学Stoehr R.A教授研究团队开发出一套相对全面的充型过程流体流动的二维计算模型，该团队将充型过程与凝固过程视为一个整体进行相对独立而又互相关联的模拟计算，计算结果不仅可以预见温度场和流场分布，还可以预先判断浇不足、冷隔、缩孔等铸造缺陷出现的可能性和位置。1989年，H．J．Lin等人一起开发出了充型过程三维数值模拟的计算模型，把SOLA和MAC法结合在一起研究三维流动问题。从此，铸造CAE模拟技术进入了三维时代。

90年代后期，发展了微结构模拟，它除了对冶金学有更深意义的影响外，还能预测和控制铸件的机械性能，并且开始从试验研究向实际运用发展。在国外，多尺度模拟已经在汽车及航天工业的到运用。福特汽车提出了虚拟铝合金发动机缸体研究，其目标是预测铸件的疲劳寿命。

进入21世纪，铸造模拟技术研究取得了很大进展，国内外学者对现行的一些铸造过程三维数学模型和计算方法进行了深入研究，作出了许多卓有成效的工作。清华大学的贾良荣、熊守美等基于有限差分法建立了液态金属充型过程流动及耦合传热计算的模型，使用SOLA-VOF数值模拟技术开发了压铸充型过程流动与传热过程的数值模拟分析软件，对具有复杂形状的压铸件充型过程的流场和温度场进行仿真模拟，分析了模具的型腔表面在充型过程中温度变化的规律，提出了“瞬态层”的概念。

4、应用

目前铸造仿真模拟技术的运用主要集中在四个方面：充型凝固模拟、凝固过程应力模拟、凝固过程微观组织模拟、缩孔缩松预测。其中应力模拟由于液态与固态共存，铸件的力学性能的难以测定，仍然无法完全建立此阶段的力学模型，因此应力模拟依然是整个铸造过程模拟的难点和重点，现阶段的应力场研究大都是在自己的系统中借用现成的大型有限元分析软件如MARC 、PROCAST、ANSYS、FLOW-3D 等进行对应的二次开发，有相应的局限性。微观组织模拟是一个复杂的研究过程，比凝固和充型过程模拟更加的困难。近年来材料科学研究出现了各类微观组织模拟方法，这些方法能在一定程度上比较准确地模拟铸件的凝固组织，但在模拟生产中，铸件凝固的工艺条件和环境过于单一化和理想化，弱化了凝固的过程的复杂程度，因此距离实际生产的铸件凝固组织模拟还有一定距离。

从目前的铸造行业的模拟软件应用来看，主要是国外较成熟的软件占主导地位并且代表了计算机数值模拟的最高水平。这些软件基本可以模拟以砂型铸造为代表的常用铸造工艺。常用的国外软件有芬兰的 CastCAE、美国的ProCast和FLOW-3D、德国的 MAGMA、西班牙的ForCast、日本的CASTTEM、法国的SIMULOR等；国内软件有清华大学的FT-satr、华中科技大学的华铸CAE等。这些软件大都与CAD实体模型有数据转换接口，可将实体文件用于有限元分析，运用搭建的模型对砂型铸造、金属型铸造、压力铸造和精密铸造等工艺进行流场、应力场和温度场的数值模拟，以模拟结果可视化来预测铸件的缩孔、疏松、裂纹、变形等缺陷，根据缺陷的原因和位置对工艺做出改进或则优化，达到工艺目的。

5、结束语

目前，欧美日等发达国家的铸造企业普遍采用了铸造CAE技术，特别是汽车铸件生产厂商几乎全部采用了仿真系统，成为确定工艺的固定环节和必备工具。国内较大型的铸造企业在90年代末开始引入仿真技术，并得到实际运用。但是，国内的大部分铸造企业普遍规模小、生产设备落后、技术实力薄弱等缺点，难以提供铸造CAE模拟技术严谨的外部工艺条件，更不愿意面对国外正版软件高昂的售价，部分专业技术人员使用网络的破解资源自学，缺乏系统的培训和教育。这些原因都导致了CAE技术在中小型企业难以普及，应用水平低。以网络化铸造和绿色铸造为标杆，国内铸造企业的现代化发展之路任重而道远。

参考文献

第5篇：传统铸造工艺范文

关键词：压铸；计算机模拟；软件

随着计算机及相关科学的发展，计算机模拟技术在压铸生产中的应用越来越受到关注。

压铸理论的研究途径不外乎传统的试错法等试验研究法和计算机模拟仿真法。相比之下，计算机模拟不但可以帮助人们掌握铸造缺陷的形成机理，优化铸造工艺参数，确保铸件的质量，而且能缩短试制周期，降低生产成本。近年来，计算机模拟有了长足发展，其在压铸技术方面的应用越来越受到人们的关注，在模拟软件的开发及其应用方面也有较多的研究。

1 模拟软件

铸造模拟软件作为一个系统分析软件，在铸造成型技术方面有广阔的应用前景。开发此类软件的国家主要有美国、德国、法国、日本等工业国家，近10年来，我国在这方面的研究也取得了一定成果。

美国流体科学公司研发的FLOW3D是一款三维流体动力学和传热学分析软件，主要分析充型过程中金属流体的速度场、压力场、温度场、自由表面变化以及铸型的温度场；精确描述凝固过程、计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的适应，给出用宏观变量温度梯度、凝固速度和凝固时间表达的微观缩松准则函数，预测可能发生缩松、缩孔缺陷的主要位置。该软件能分析多种金属的多种铸造过程，已有用于镁合金压铸生产的例子。法国ESI公司开发的ProCAST铸造过程模拟软件，除了能进行流场、温度场的模拟外，还能进行热应力模拟、微观结构模拟，通过设置不同的参数，可以模拟多种铸造工艺，包括砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、低压铸造、压力铸造等。德国MAGMA公司研究开发的MAGMASOFT软件能分析压铸过程的传热和流体的物理行为，凝固过程中的应力及应变，微观组织的形成，可以准确地预测铸件缺陷。该软件可以模拟多种金属的常见铸造工艺过程，并能模拟压铸过程的应力应变。此外还有法国的SIMULOR、芬兰的CASTCAE、西班牙的FORCAST、瑞典NOVACAST、日本的CASTEM和JSCAST、韩国的AnyCAST等软件。从功能上看，这些软件可以对压铸等多种工艺进行温度场、流场、应力场的数值模拟，也可以预测铸件的缩孔、缩松、裂纹等缺陷以及铸件各部位的组织。

在国内，北京中铸创业科技有限公司的HZCAE/InteCAST软件，以充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心，对铸件进行铸造工艺分析，主要分析冷却凝固过程、流动充型过程、充型换热耦合过程；能预测夹渣、卷气、冷隔、浇不足、缩孔、缩松等缺陷。可用来分析铸钢、球铁、灰铁、铸铝、铸铜、铸镁等各种铸造合金的金属型、精铸、低压铸造、压铸等。北京北方恒力科技发展有限公司开发的CASTsoft/CAE软件集三维造型文件接口、有限差分网络自动剖分、铸造过程仿真、铸造缺陷预测、热应力计算、工艺优化及结果显示为一体，对铸件形成过程中的流场、温度场、热应力场进行模拟，预测铸造缺陷。该软件用于铸钢、铸铁和有色金属的差压铸造、低压铸造、金属型铸造和精密铸造等。华中科技大学研究开发的“华铸CAE”铸造工艺分析软件，以铸件充型、凝固过程数值模拟技术为核心，对铸件的成型过程进行工艺分析和质量预测，适用多种铸造合金和铸造方法。国内软件在镁合金压力铸造方面应用较少，这与国内镁合金及镁合金压铸技术起步晚有一定关系。

2 模拟数学物理模型

常用的数值模拟算法有有限差分法（FDM）、直接差分法（DFDM）、控制体积法（VEM）、有限元法（FEM）和边界元法（BEM）等，目前涌现出了无单元法（EFM）、并行计算技术等。这些算法中，以有限差分法和有限元法应用较多。

铸造充型模拟过程中，将金属液看作不可压缩的流体，其流动服从质量和动量守恒，其数学形式是连续性方程和Navierstocks方程，压铸件充型过程中金属液的流动通常是紊流流动，常用涡粘性模式中的kε双方程模型来描述充型过程的紊流现象。凝固过程包括热量传递、动量传输、质量传输和相变等一系列过程的耦合，由于压铸生产的时间短，一般只计算温度场。在温度场计算中对结晶潜热有不同的处理方法，常用的有温度回升法、等效比热和热焓法，Procast软件采用的是热焓法。

3 数值模拟研究方向

目前，对压铸过程的数值模拟研究主要有：模具与压铸件的温度场、型腔充型过程的流场、模具与压铸件应力场，凝固过程微观组织等，这些模拟对优化工艺参数，合理设计浇注和排溢系统，预测铸件缺陷，提高压铸件力学性能有一定的指导意义。但未形成有普遍指导意义的规律或准则；另外，针对特种合金的新压铸技术模拟研究的报告较少，可以开展这方面的工作以促进镁合金新压铸技术的发展。

结束语

计算机模拟为直观了解压铸过程的规律和理论提供了便利，随着计算机和信息技术的发展，产品设计、性能分析、制造和生产管理等的关系越来越密切，这对软件的集成化要求越发显得重要。因此，软件开发既可以走大集成化的路子，也可以走小集成化多接口的路子；模拟镁合金压铸成型并得到有普遍意义的结论对镁合金压铸成型的研究有重要价值。

参考文献

第6篇：传统铸造工艺范文

关键词：快速原型；铸造技术；集成成形制造；CAD技术；RP技术；CAE技术 文献标识码：A

中图分类号：TG249 文章编号：1009-2374（2016）10-0072-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.035

1 概述

快速原型技术（RP技术）综合了材料技术、激光技术、机械工程技术、数控技术、CAD技术等学科技术，能够精确、自动、快速、直接地将CAD模型直接制造出模具/零件，不再需要耗资、费时地进行机械加工、工具设计、模具设计，能够使产品的研发周期得以大幅度缩短，进而提高制造的柔性度和生产效率。从目前来看，机械行业通常都是利用机械加工方法来制造压型、模样、芯盒、模板等，甚至有时还需要技术熟练的钳工来帮助修整，特别是汽车缸体、飞机发动机叶片、汽车缸盖、船用螺旋桨等造型复杂的薄壁铸件更加难以制造。快速原型与铸造技术的集成成形制造为快速制造小批量、单件模具/零件提供了广阔的发展前景。本文就快速原型与铸造技术的集成成形制造进行探讨。

2 典型的快速原型技术

从目前来看，3DP、SL、SLS、FDM、LOM等技术都是全球应用较为成熟的快速成形工艺，这些工艺可分为两大类，分别是基于微滴的数字喷射成形工艺和基于激光的快速成形工艺。基于微滴的数字喷射成形工艺是指利用微滴技术来将黏结剂微滴化黏结成形或者将成形材料微滴化堆积成形，而基于激光的快速成形工艺是指利用激光技术来黏结、分离、固化、熔化可成形的材料。

2.1 典型的激光快速成形工艺

（1）DLF工艺（直接光成形工艺）――DLF工艺是一种直接金属型成形工艺，对金属粉末进行选择性烧结，而后再将其逐层叠加堆积成形，烧结所用能源为高能激光；（2）SL工艺（立体光刻工艺）――SL工艺利用紫外光或者紫外激光来固化树脂，并且使之堆积成形；（3）SGC工艺（实体轮廓固化工艺）――SGC工艺利用紫外激光来固化树脂，并且使之堆积成形，所利用的技术为掩膜版技术；（4）LENS工艺（激光近净成形工艺）――LENS工艺对金属粉末进行选择性烧结，而后再将其逐层叠加堆积成形，烧结所用能源为高能激光；（5）LOM工艺（分层实体制造工艺）――LOM工艺对金属板材、纸材等箔材利用激光切割方法来进行选择性烧结，并且将其逐层叠加堆积成形；（6）SLS工艺（选择性激光烧结工艺）――SLS工艺对树脂砂、金属粉末、塑料粉、蜡粉等粉末材料利用CO2激光来进行选择性烧结，并且将其逐层叠加堆积成形。

2.2 典型的微滴数字喷射成形工艺

（1）3DP工艺（三维印刷工艺）――3DP工艺从喷头中喷出黏结剂来将粉末材料予以黏结，并且将其逐层叠加堆积成形；（2）EFF工艺（自由挤出制造工艺）――EFF工艺对多种不同材料的混合比例进行实时调节，并且利用连续微滴技术来使之逐步堆积为梯度材料零件；（3）SDM工艺（沉积成形制造工艺）――SDM工艺是一种将熔融金属微滴堆积成形与切削去除成形相结合的直接金属型成形工艺；（4）PCM工艺（无模铸型制造工艺）――PCM工艺在砂层上不断喷射黏结剂，黏结型砂堆积成形；（5）3DW工艺（三维焊接工艺）――3DW工艺将金属丝线利用堆焊原理来进行堆积成形；（6）MJS工艺（多喷头喷射成形工艺）――MJS工艺将熔融材料利用活塞挤压方式来使之挤出喷嘴，再通过连续微滴技术来使之形成丝材堆积成形；（7）BPM工艺（弹道粒子制造工艺）――BPM工艺对熔融材料利用喷头喷射的方式来予以堆积成形，值得注意的是，所采用的喷头具有五轴自由度；（8）UDS工艺（均匀微滴喷射工艺）――UDS工艺对熔融材料利用电磁场控制的方式来予以堆积成形；（9）FDM工艺（熔融沉积制造工艺）――FDM工艺在喷头内加热尼龙、蜡、塑料等材料，并且利用细微的喷管来予以连续微滴喷出，使之形成丝材堆积成形；（10）CC工艺（轮廓成形）――CC工艺采用熔融材料浇铸和轮廓堆积结合的方式来予以堆积成形。

3 RP与铸造工艺集成

RP技术与铸造工艺集成产生的快速零件/模具制造技术，是铸造技术、CAD技术、RP技术、CAE技术、CAM技术等的集成，具有较高的技术集成度，能够在短时间之内将CAD模型转换为物理实体模型，能够有效地降低生产成本和制造周期。值得注意的是，利用这种工艺流程所制造出来的模具/零件的尺寸精度会受到较多因素的影响，其中最为主要的影响因素为金属在铸造过程中的收缩率。为了能够让成形金属模具/零件的精度更高，需要对金属的收缩率予以准确的确定。本文通过对铸件凝固过程进行数值分析，进而优化铸造工艺参数以满足零件/模具尺寸精度的技术要求。

从目前来看，国内关于铸件凝固过程的数值模拟工作主要是铸件应力场分析、铸件温度场分析以及预测铸件在凝固过程的热裂、缩松、缩孔等一系列缺陷，但仍然鲜有研究凝固过程中铸件尺寸精度的数值模拟。铸件应力场和铸件温度场在铸造凝固过程中通常都属于相互影响的状态，铸造凝固过程分析属于典型的热力耦合范畴，过去很多的研究都对热力耦合求解问题予以了简化，也没有考虑应力变形做功所造成的温度变化，并且对耦合分析计算时间予以了缩短，这种简化方式并不会影响到铸件应力场分析、铸件温度场分析以及计算铸件在凝固过程的热裂、缩松、缩孔情况，但是会对铸件尺寸精度造成影响。

将有限元模拟技术与CAD数据予以有机地结合，能够定性模拟模具/零件尺寸变化的凝固，也能够对模具/零件在凝固过程中尺寸变化规律予以有效地预测，逐步实现优化CAD模型的目的。与此同时，还能够将精密铸造、RP原型等工艺转换时所出现的尺寸误差能够在三维CAD建模时予以补偿，进而实现误差数据的补偿和反馈。此外，还能够有机地集成材料技术、激光技术、有限元模拟技术、RP技术、CAD技术等来快速制造金属模具、金属零件。由于是利用计算机控制来实现原型成型过程，所以都是通过计算机技术来完成相关的生产过程、设计过程，并且能够实现高品质原型部件的快速制造。与其他制造工艺不同，快速原型与铸造技术的集成成形制造能够利用计算机技术实时修改CAD模型来补偿尺寸收缩、尺寸精度控制、几何变形等尺寸误差，以此来确保所制造出来的零件/模具均为高品质的。

3.1 CAD模型直接驱动铸型成形的金属零件/模具制造

CAD可在不需要芯盒或者模样的情况下来直接驱动制造铸型，所选用的型壳造型材料都是各个制造企业铸造车间所通用的材料，零件模型在CAD环境下能够被直接转换为铸型。非零件部分在成形过程中需要黏结或者烧结，而零件部分在成形过程中依然是粉末。在完成了成形工序之后倾倒出粉末，即可开始对砂型、砂芯进行直接制造，这样一来，能够不再向过去传统精密铸造一样需要制作大量的泡沫塑料模、蜡型，有效地节约了时间和成本费用，尤其是对于复杂零件、小批量零件的生产极为有效。目前主要的工艺有直接壳型铸造DSPC、SLS砂型烧结和PCM无木模成形工艺。这些工艺能够实现一体化制造砂芯和铸型，也不会存在着砂芯和铸型二者之间的装配关系，特别适合复杂零件、小批量零件的生产。

CAD模型直接驱动铸型成形的金属模具/零件制造包括了冒口三维数字模型、浇口三维数字模型等，首先，能够模拟金属凝固的收缩率；其次，能够对CAD模型进行优化修改；再次，能够分层模型，能够对快速原型机予以驱动，使得铸型可被直接制造出来；最后，利用焙烧铸型等后续工艺技术处理后，就能够对金属合金予以浇铸，制造出金属模具/零件。

3.2 CAD模型间接驱动铸型成形的金属零件/模具制造

首先，将金属模具/零件的三维CAD模型设计出来，并且还需要一起设计出冒口、浇口，以便能够更好地模拟金属收缩率的凝固过程；其次，对金属收缩率的凝固过程用MARC软件来予以模拟试验，并且对零件与铸型之间的工艺参数和边界条件进行优化，以便能够更好地确定出金属的收缩率，特别是能够实现实时跟踪关键尺寸，进而有效地保障了最终设计出来的金属模具/零件的尺寸精度；最后，对CAD模型进行优化，并且用来驱动制造出所需要的铸造用模样和快速原型。

有机地结合铸造技术和快速原形技术，能够实现小批量试制金属零件的低成本、快速制造。利用BMP工艺、FDM工艺、SGC工艺、SLS工艺能够直接CAD驱动制造蜡模原型，并且将其应用于熔模铸造工艺中。例如：基于FDM原型快速制造金属模具/零件，将熔模铸造中的蜡模用FDM原型来予以代替，并且将耐火浆料直接涂挂在FDM模上；当固化耐火浆料之后，再将FDM原型予以培烧除去，待其只余下铸造用型壳之后进行铸注，特别适合应用于中小型、复杂程度居中的金属零件/模具制造生产。

快速原型技术（RP技术）也能够与陶瓷型铸造、石膏型铸造、砂型铸造等进行直接结合，制造出具有高机械强度、高硬度的金属零件/模具，而且所制造出来的原型具有高耐用性，变形、收缩小，不会出现翘曲现象，内部应力小。

4 结语

总之，快速原型与铸造技术的集成成形制造能够最大化地发挥出铸造技术和快速成型技术的优点，能够对缺陷予以预先消除，成本低、制造速度快，能够对复杂零件予以快速制造，值得推广应用。

参考文献

[1] 闻天佑，等.快速成型技术及其在铸造中的应用[J].铸造，1995，22（2）.

[2] 姜不居，等.快速金属模具制造[J].特种金属及有色合金，1999，23（1）.

第7篇：传统铸造工艺范文

【关键词】熔模铸造 3D成型 新产品 复杂 精度

一、引言

熔模铸造通常是指将易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样融化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。由于模样广泛采用蜡质材料制作，故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。现今国内大多采用压力将糊状模料压入成型的方法制作熔模。压制熔模之前，需先在压型表面涂分型剂，以便从压型中取出熔模。该蜡模制作工艺过程较复杂，设备及辅材成本较高，小批量生产成本较高。

二、熔模铸造中3D成型技术的应用

（一）利用3D成型技术制作的产品展示

我公司2011年开始引进3D成型技术，目前已熟练掌握将3D成型与精密铸造相结合的制造工艺，并利用3D成型与精密铸造相结合的生产工艺制造了各种结构复杂的产品，产值约4000万，取得了客户的肯定有好评，主要包括泵、阀、喷水推进器等（如下图所示）：

图1 HC-276高速泵

图2 Zr-702旋塞阀

图3 Zr-702止回阀

图4 ZTA2导流罩

图5 ZTA3叶轮

图6 ZTA3导叶体/叶轮

（二）3D成型技术用于熔模铸造的工艺

目前在制造业特别是航空、航天、国防、汽车等重点行业，基础的核心部件一般为金属零件，而且其中相当多的金属零件是非对称性的，有着不规则曲面或结构复杂的零件，这些零件的生产通常采用精密铸造方法的制作。在铸造生产中，一般需用使用消失模来复制金属零件，而消失模的制造多数是通过金属模具获得，因此金属模具的加工成为铸件生产的瓶颈。

随着3D成型技术的发展，目前已能快速、直接的生产精密铸造所需的消失模，解决了传统铸造中模具研制周期长、成本高和难以制作复杂曲面等难题。3D成型技术与铸造、数控加工等制造手段相结合为现今模型、模具和新产品等制造提供了强有力支撑，不但降低生产成本，提高生产效率，而且还使铸件更具有个性化、多样化。

3D成型技术又叫增材制造，与传统的减材制造相比，它是一种将三维数据先离散后聚集方法制造实体零件，通常是先将原料一层一层的叠加，然后逐层激光烧结而成。它是以三维的数据模型为基础，首先在计算机中设计一个数字化三维立体模型，然后把这个模型用计算机的处理软件分割成很多小单元，转化成二维数据，最后再把二维数据累积在一起形成三维模型。

3D成型机具有与proe、catia等三维软件对接的能力。3D技术的使用，不但可以得到更加复杂、更加精密的三维模型，而且简化了消失模制作的过程，不再需要使用模具来制作蜡模。对于小批量复杂的蜡模生产，省去了模具的使用费用，同时省去了修模的时间与费用，在新产品的研制阶段效率更高、成本更低。具体工艺如下图：

图7 传统熔模铸造工艺与3D成型技术运用于熔模铸造的工艺图

（三）3D成型技术用于熔模生产的优势

将3D成型技术应用于熔模铸造中，在制造结构复杂、精度要求高、批量小的产品时，比传统的熔模铸造有着不可比拟的优势：

（1）消失模的制作不受模具的限制，模型可更复杂化、多样化。

（2）消失模的制作更加的快捷、制作成本较低且周期短、精度高。

（3）铸件产品的精度更高、研发周期更短。

（四）3D成型与精密铸造技术结合在快艇喷水推进系统中的应用

在船舶动力系统中，喷水推进系统所需叶轮和导液体，均由多叶片构成，叶片形状按流体动力学原理设计，结构复杂，给模具开模抽芯带来困难，因此传统模具设计与制造工艺周期长，费用高，已严重制约了新产品研发。目前国外采用最有效的方法是，利用3D快速成型技术与熔模铸造相结合，可以克服上述困难，直接生产喷水推进系统的叶轮和导液体的消失模，消失模成型时不受模型形状的约束，成型的消失模经过后续的表面处理，表面粗糙度Ra 可以达到6.3μm，能很好的保证消失模的尺寸精度和表面质量。传统喷水推进器叶轮及导叶体一般采用陶瓷型壳铸造，为提高喷水推进器的性能，采用钛质导液体和叶轮，使装备更轻、效率更高、使用寿命更长、可靠性更佳。产品制壳具体工艺为：用氧化锆粉―锆溶胶―氧化锆砂桨料涂表层，背层及加固层的耐火材料选用莫来砂。由于叶片厚度小，不能有疏松，在浇注系统设计时要科学合理，适当控制浇注温度与型壳温度，采用离心铸造、热等静压等方法以提高浇铸质量，可获得高质量的铸件。

图8 叶轮与导液体3D模型

图9 ZTA3叶轮与导液体铸件产品图

三、结论

将3D成型技术应用于熔模铸造生产中，不仅提高了消失模制作的多样化、消失模的精度；同时也使得制得的消失模不再受传统模具的限制，更具复杂性。3D成型技术在熔模铸造中的使用，使铸件更具多样性、复杂性、精度高、开发周期短、成本低等特性，推动了精密铸造工艺的发展，具有广阔的市场前景。

Abstract：In investment casting industry， we mainly adopt the way of repression to make the wax model now. By this way， the procedure is more multifarious， the production cycle is longer， the raw and auxiliary materials’ cost is higher than the sand casting， the production cost is higher. Applying the 3d printer to making up the wax model， the wax model can be more complicated and is not affected by the parting surface . The precision of the wax model is higher and the production cost is lower.

Key words： Investment casting 3d printer multifarious precision cost

参考文献：

[1]曹瑜强 .铸造工艺及设备[M].机械工业出版社，2012.

[2]中国铸造协会.熔模铸造手册[M].机械工业出版社，2002.

第8篇：传统铸造工艺范文

课堂上的讲授结合实地考察大大地拉近了同学与玻璃材料的距离，尤其在了解了玻璃与陶瓷两种材料之间的共通性之后，同学们大胆地提出了各种使用陶瓷结合玻璃材料的设计方案。方案都很有创意，很符合这些80后甚至90后年轻人特立独行的个性，同时也很有深度，完全是从探究两种材料的文化内蕴角度去寻找它们的契合点。如李季炎同学的《十二月花》系列，创作灵感来源于景德镇传统制瓷工艺精髓的“清康熙五彩十二月花诗杯”，却出人意料地借鉴国外著名的陶瓷玩偶EnchantedDoll（被施了魔法的人偶）作为表现符号，12个人偶利用瓷质来诠释细腻的情感主题，在人偶的饰物方面则大量地采用流光溢彩的窑铸玻璃装饰，另外使用喷砂工艺装饰的吹制玻璃罩则将其创作初衷“十二月花诗杯”表现出来。作品造型讲究，于诙谐中传达寓意，作者借对陶瓷、玻璃文化内涵的认知—传统与现代、东方和西方，表达了自己在传统陶瓷文化上的思索。同学们使用玻璃材料进行创作的方案提出后，毕业设计指导老师在这些方案的创意上提出各自的见解，尤其在玻璃工艺方面分析了制作的可行性。根据作品的不同效果需求，在玻璃制作工艺上主要是采用了玻璃吹制、灯工、窑铸玻璃技法以及平板玻璃冷加工。其中玻璃吹制和灯工工艺由于工作室条件所限，同学主要联系外地的玻璃作坊来完成。

如张梦同学的作品《醒灵》系列，她使用玻璃材料来表现作品上象征灵魂载体的延伸部分，由于形体细长、无序，因此选择了玻璃灯工工艺来完成。同学们主要采用的窑铸玻璃和冷加工则在学校玻璃工作室来完成。窑铸玻璃技法是玻璃艺术创作中一种主要的制作方式，它包括失蜡铸造、热熔、热弯、Pate—de—verre（玻璃粉黏合）、彩釉装饰等工艺，每种工艺都有着它独特的流程和视觉表现，也提供给艺术家无穷的想象空间。如熊艺蓉同学在设计毕业作品时，一组色彩流云漓彩的窑铸玻璃艺术品给予了她启示，因此她选择陶瓷温润的表象对比玻璃略显敏感的晶莹，来表现自己的一个剥离了现实的内化世界。她《双•生》这组作品的玻璃部分造型较为复杂且对颜色的层次变化要求较高，所以选择使用失蜡铸造工艺较为适合，但是失蜡铸造工艺相对来说比较烦琐，从油泥模种的制作一直到玻璃工件最后的打磨抛光需要将近十个步骤，这对这些从没接触过玻璃制作的同学来说是个不小的挑战。尤其是在这种形体不规则、体量对比大的造型中，对于含蜡模高温石膏的玻璃熔铸口位置的选择很重要：熔铸口低了，部分位置玻璃流不进来，高了则容易在作品表面产生大量的气泡。经过了一次冒险的复烧经历，《双•生》系列作品最终获得了成功。

另外，彭佳瑶同学的装置《析梦》则是用玻璃热熔工艺创作的，从地面射出的蓝色灯光通过五彩的热熔玻璃折射到悬浮于空中的各式人物造型上，映射于人物上的幻彩光影直接把观众带入到作者的梦境当中。朱昱同学在综合材料作品《梦•游》系列中，则选择对现成物玻璃试管等进行加工制作，形形的陶瓷齿轮与玻璃试管内呈螺旋缠绕的细管是作者对时间与空间的一种符号化处理，体现了自我情感的外化。

纵观这次玻璃介入陶艺创作教学，同学们在初步了解了玻璃制作工艺之后，能够从玻璃材料在捕捉光、透明度、折射性之间的微妙关系出发，充分地发掘玻璃材料的特性。不同的技法产生的玻璃的不同形态在与陶瓷的对话过程中取得了别具一格的视觉艺术效果，让每个同学的作品不同以往，同时也体现了玻璃材料的极强可塑性和艺术多元性。更难能可贵之处是，同学们在与玻璃材料的有限接触过程中，不仅能够从材料的物理属性方面去把握，而且能从它所具有的内涵精神方面进行思考，并借以拓展、延伸陶艺的包容性与外延。当然，在本次教学实践中我们也看到了有待提升的许多方面，也可能是在研究综合材料在陶艺创作中可能遇到的共同问题，这主要体现在怎样去使陶瓷、玻璃材料的包容性和表现形式更加多元化。

第9篇：传统铸造工艺范文

半两钱在中国货币史上居有特别重要的地位，它跨越(经历)战国、秦、西汉三个时期，历经200余年，是我国古代最早具有统一名称和形制的铸币；它承前启后，把青铜文化、青铜的价值观、青铜的范铸技术传承下来，使青铜铸币作为我国古代货币的基本形式沿用两千余年。所以，半两钱不但意义重大，而且内涵丰富，是我国历史货币中最具研究价值和分类断代较为困难的一类。王雪农、刘建民基于他们深厚的史学功底、敏锐的实物感知力和科学严谨的治学态度，经过十年的不懈努力，终于向读者交出了这部钱币学研究的力作。

这本书分上、下两编。上编有《半两钱铸行情况的历史考察》和《半两钱的铸造工艺与半两钱的分类断代》两个章节。《半两钱铸行情况的历史考察》是作者站在史的角度审视半两钱，把半两钱置于历史长河中作综合考察，阐述各个时期半两钱的历史定位；《半两钱的铸造工艺与半两钱的分类断代》，作者在蒋若是半两钱范断代研究的基础上，以范铸工艺为基础，以不同时期的半两钱铸造工艺保留下来的技术特征为依据，对半两钱进行分期断代。下编在上编理论研究的基础上，分门别类，对不同时期的半两钱进行个别剖析，共分有“战国时期的半两钱”、“秦王朝铸造的半两钱”、“西汉初年铸造的半两钱”、“高后八铢半两钱”、“高后五分钱”、“荚钱”、“文景时期四铢半两钱”、“武帝时期的四铢半两钱”、“铁铅四铢半两钱和磨边剪凿的半两钱”、“非正用品半两钱”等十个门类。

本书有如下几方面特色。

(一)视野开阔，独具匠心。本书作者大量使用第一手考古资料，全面梳理了半个世纪以来的考古发掘报告和出土资料；大量引证历史文献，认真研究了与半两钱相关的文献史料和古往今来有参考价值的图录、文章和著作。可以说，从五十年代以来，几乎所有与半两钱有关的出土资料作者都作了查阅参考，并以作者自己的学识加以判断、吸收，发现有不实之处随即加以指正或标注。如关于河南永城西汉梁王墓出土的半两钱，因最初是在《郑州晚报》上报道的，有关出土半两钱的内容在钱币界有许多传说；有说出了铁半两的，有说出了鎏金半两的，等等，对此，作者一一作了核实，并结合历史背景和墓主人身份作了精彩的分析，指出：铁半两当系铅半两之误，且系流通钱币而非特制冥币瘗钱；铜钱千枚成串(贯)当始于西汉四铢半两。对文献与史料的引用，作者也绝非是简单的拿来主义，而是反复咀嚼以求其真。如，关于秦并天下后，其货币到底是有“三等”还是“二等”，作者既不是简单地采纳《史记・平准书》之“三等”说或《汉书・食货志》之“二”等说，也不简单地信奉后人之注解，而是置身于当时的社会经济背景，作出自己的分析，提出“布作为三等货币中的中币之可能性不是不存在”，“《平准书》三等说不可轻易否定”的结论。可以这么说，就半两钱研究而言，本书无论是在内容的广度还是深度方面都是空前的。

(二)内容新颖，见解独到。本书不是简单的历史文献和出土资料的汇总，也不是人云亦云的产物，《半两钱研究与发现》通篇贯穿着作者的学术思想；从半两钱的产生、发展到退出历史舞台，每个环节无不闪烁着作者自己的思想和独到见解。例如，对《史记。秦始皇本纪》中“初行钱”的记载，彭信威、王毓铨等钱币研究者多有专门的论述，本书作者则是依据自己的研究，得出“惠文王二年‘初行钱’行的就是半两钱，从这时起，半两钱的铸造就正式载入中华史册”的结论，同时也指出，秦国在“初行钱”之前，以“半两”为面文的货币已经出现在经济生活中了。进一步，作者通过对20余则有关先秦半两钱及其钱范的出土报道与文献的综合分析研究，概括了先秦时期半两钱铸行的三大特点。又，对汉初小半两钱与“荚钱”的认识，力排众议指出：《平准书》所说的“……为秦钱重难用，更令民铸钱”铸的不是“荚钱”而是减重的小半两，两者不可混同；真正的“荚钱”系由“五分钱”减重而来，是汉文帝“除盗铸钱令，更铸四铢钱”之前的事，是一种在铸行过程中被人为缩小的五分钱。对半两钱在汉代的减重，不无见地地指出“……汉初小半两钱，非但不会为时人所患，反而在经济生活中是受到欢迎的”。所有这些，与其说是作者研究深度之展现，不如说是作者学识水平与学术素养之显露。事实上，即便说是“荚钱”也是因时需而生，并非人的意志所定，今人怎可不辨其理而仅居后世之情妄加评论?

(三)传承先贤，开拓创新。从公元5世纪以来，历代先贤在古钱的分类断代方面作了大量的工作，取得了丰硕的成果，这些成果奠定了中国钱币学的根基，也哺育了后人。但客观地讲，钱币学发展到今天，仅停留在传统的古泉学研究层面是远远不够的。就半两钱分类断代而言，传统的研究主要是“标准重量断代”和“形制书体断代”，这两种方法的主要依据是历史文献对半两钱尺寸、重量和书体特征的记载或零星描述。然而，钱币是社会经济生活的产物，在实际需求中产生，也随实际需求而改变。就半两钱来说，无论是战国秦、秦还是西汉，不同的地区铸行的钱的重量是不一样的，即使是同一地区，钱币的重量也会随政治经济状况的好坏而改变；且半两钱在相当长的时期内，都不是中央王朝统一铸造的，怎么可能会做到重量标准一致呢?钱文书体也是这个道理，在当时的历史条件下，不同的地区有不同的书体，同一地区不同的人、同一个人在不同的时候，都有可能书写出不同的书体来。在这方面，本书作者在传承前人知识与经验的基础上，灵活运用了考古学断代方法，并大胆创新，将带有浓厚时代色彩的技术工艺特征――半两钱的铸造工艺特征――运用于半两钱的分类断代之中。

铸造工艺是一个时期社会生产力和经济文化发展的综合体现。不同的历史时期必然会产生和运用不同的工艺，而不同时期的铸造工艺必然要反映到钱币实物上来。因此，运用铸造工艺对半两钱进行分类断代，不仅是客观的，也是符合科学的认识。当然，这一方法的运用尚有赖于对铸钱工艺更深入透彻的研究。在研究思想及研究方法的创新方面，本书作者无疑走在许多泉界同行的前头。