傳統(tǒng)鑄造工藝精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的傳統(tǒng)鑄造工藝主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

[關(guān)鍵詞]消失模鑄造工藝 缺陷 處理

中圖分類號(hào)：TG249.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0052-01

前言：消失模鑄造工藝本身具備著無需取模、無分型面、無砂芯的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)就使得其本身生產(chǎn)的鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，但我國(guó)消失模鑄造工藝也存在著廢品率較高的問題，為了解決這一問題推動(dòng)我國(guó)消失模鑄造工藝的發(fā)展，正是本文就消失模鑄造工藝進(jìn)行研究的目的所在。

1. 常見的消失模鑄造工藝缺陷

1.1 鑄型損壞

在消失模鑄造工藝中，鑄型損壞是較為常見的消失模鑄造工藝缺陷，這一缺陷主要存在著鑄型上部崩塌、型腔內(nèi)局部產(chǎn)生空洞而致鑄型損壞、澆注系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)而致的鑄型損壞等三種缺陷形式。具體來說，鑄型上部崩塌主要源于鑄型上部崩塌或金屬液的浮力損壞;而在型腔內(nèi)局部產(chǎn)生空洞而致鑄型損壞則主要源于金屬液置換消失模的過程不順暢，空洞處的鑄型因受金屬液的熱作用而損壞所致;而澆注系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)而致的鑄型損壞則主要源于內(nèi)澆道太短與砂層太薄的影響[1]。

1.2 澆注不足

除了鑄型損壞，澆注不足也是較為常見的消失模鑄造工藝缺陷，這一缺陷的出現(xiàn)主要是受溫度低合金金屬液流動(dòng)性較低所致。此外，薄壁鑄件的生產(chǎn)也較為容易出現(xiàn)澆筑不足的問題。

1.3 粘砂

在消失模鑄造工藝中，粘砂也是較為常見的鑄造缺陷，而澆注溫度過高、型砂充填緊實(shí)度不夠等都能夠引起這一缺陷。具體來說，澆注溫度過高所引起的消失模鑄造工藝粘砂缺陷，主要源于高溫下涂料附著力差，強(qiáng)度低，耐火性差;而型砂充填緊實(shí)度不夠引起的消失模鑄造工藝粘砂缺陷，則主要來自于一次向砂箱中投入全部型砂后再振實(shí)存在的填砂不緊[2]。

1.4 鑄鋼件表面增碳

在消失模鑄造工藝鑄造不銹鋼或低碳鋼鑄件時(shí)，表面增碳的問題較為常見，這也屬于消失模鑄造工藝存在的缺陷之一。之所以會(huì)出現(xiàn)表面增碳的問題，主要是由于鋼液含碳量較低所致，含碳量高的鋼（如高錳鋼）增碳不明顯就能夠較好的證明這一結(jié)論。

2.處理消失模鑄造工藝缺陷的方法

2.1 鑄型損壞工藝缺陷的處理

在鑄型上部崩塌這一鑄型損壞工藝缺陷的處理中，我們只要設(shè)法保證鑄型上部有足夠的吃砂量就能夠較好的避免這一缺陷的出現(xiàn);而在型腔內(nèi)局部產(chǎn)生空洞而致的鑄型損壞缺陷中，建議進(jìn)行澆注方案的改進(jìn)，以此實(shí)現(xiàn)液流前端持續(xù)、不停頓地流動(dòng);而在澆注系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)而致的鑄型損壞缺陷中，為了較好的根除這一缺陷，建議適當(dāng)拉長(zhǎng)內(nèi)澆道長(zhǎng)度，以此實(shí)現(xiàn)鑄件與橫澆道之間的砂層的增厚，這樣就能夠有效避免薄砂層損壞的缺陷出現(xiàn)[3]。

2.2 澆注不足工藝缺陷的處理

在澆注不足工藝缺陷的處理中，當(dāng)面對(duì)受溫度低合金金屬液流動(dòng)性較低所致的澆筑不足缺陷時(shí)，我們可以采用適當(dāng)提高溫度并增加砂箱中的減壓程度的方式解決這一缺陷;而對(duì)于薄壁鑄件生產(chǎn)的澆筑缺陷來說，我們可以采用降低發(fā)泡模密度解決這一缺陷。

2.3 粘砂工藝缺陷的處理

在處理因澆注溫度過高引起的粘砂工藝缺陷時(shí)，我們可以采用適當(dāng)提高澆注溫度的方式，這種方式在解決粘砂缺陷的同時(shí)還能夠在一定程度上提高消失模鑄造的質(zhì)量。例如，在進(jìn)行小型鑄鐵件時(shí)，我們就可以將澆注的溫度提高到1380～ 1400℃，這樣就能夠較好的避免粘砂缺陷的出現(xiàn)并提高小型鑄鐵件的澆注質(zhì)量;而在型砂充填緊實(shí)度不夠的缺陷處理中，建議使用分批加砂方式進(jìn)行該缺陷的處理，并同時(shí)輔以手工輔助填砂，這樣最終完成的砂箱填砂、振實(shí)，就能夠較好的避免型砂充填緊實(shí)度不夠所引發(fā)的粘砂工藝缺陷出現(xiàn)[4]。

2.4 鑄鋼件表面增碳工藝缺陷的處理

在鑄鋼件表面增碳工藝缺陷的處理中，我國(guó)當(dāng)下存在著通過砂箱減壓可縮短澆注時(shí)間、用EPMMA珠粒代替EPS珠粒兩種處理方式，不過前者只能夠減輕增碳情況，并不能徹底根除這一缺陷，推薦使用EPMMA珠粒代替EPS珠粒，以此根除鑄鋼件表面增碳缺陷的方式。

3.消失模鑄造的工藝要點(diǎn)

3.1 消失模摸料的選擇

為了能夠較好的完成消失模鑄造，提高鑄件質(zhì)量，我們就需要合理的選擇消失模摸料。在我國(guó)當(dāng)下，EPS是應(yīng)用最早而且最為廣泛使用在消失模鑄造上的摸樣材料，其本身具備著價(jià)格便宜、易于采購(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 造型材料的要求

上文中我們提到的原砂就是消失模鑄造中使用的造型材料，一般來說原砂需要滿足Si O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90%～95%區(qū)間。想要鑄造較為高質(zhì)量的消失模鑄件，我們就必須為其準(zhǔn)備透氣性良好的型砂。對(duì)于原砂來說，我們還需要控制其潔凈度與粒度，以此保證其流動(dòng)性與緊實(shí)性能夠滿足消失模鑄造的需求。一般來說，原砂在使用時(shí)其溫度應(yīng)控制在60℃以下，當(dāng)其溫度到達(dá)60℃時(shí)，我們就必須對(duì)其進(jìn)行降溫，并在降溫后繼續(xù)使用，這是為了避免泡沫模樣軟化問題的出現(xiàn)，保證消失模鑄造質(zhì)量的必然過程[5]。

3.3 工藝過程及控制措施

在鑄鋼件消失模鑄造時(shí)涂料的配制中，這一涂料需要具備高的耐火度、防止粘砂、高的強(qiáng)度、良好的透氣性、優(yōu)良的涂掛性能、較強(qiáng)的附著力等優(yōu)點(diǎn);而在填砂造型環(huán)節(jié)中，需要依次進(jìn)行放底砂、放模、填砂造型、覆膜并放澆杯的工藝流程，其中放底砂需要在砂箱內(nèi)防治100mm左右的底砂，而放模操作則需要將砂箱底部刮平，并保證模型與砂箱四周距離控制在80mm～100mm，這樣就能夠有效避免鋼水泄漏問題的出現(xiàn)，而在填砂造型的操作中，我們需要采用采用往復(fù)n次向模樣內(nèi)外腔落砂的方式進(jìn)行填砂，而在覆膜并放澆杯操作中，我們需要保證塑料膜的完好與大小適中，并在塑料膜上蓋一層厚約30mm保護(hù)砂，這樣就能夠有效避免口杯位移或掉入砂粒、雜物的問題出現(xiàn)，并以此較好的保證消失模鑄造的質(zhì)量。

結(jié)論：作為一個(gè)系統(tǒng)工程，消失模鑄造本身對(duì)于企業(yè)來說有著較高的難度，這也就是的其在鑄造過程中難免出現(xiàn)一些工業(yè)方面的缺陷，而由于這種缺陷是其他造型工業(yè)所不具備的，這就加大了企業(yè)解決相關(guān)缺陷的效率與質(zhì)量。本文對(duì)消失模鑄造工藝中較為常見的缺陷進(jìn)行了分析，希望這一分析能夠在一定程度上推動(dòng)我國(guó)消失模鑄造工業(yè)的相關(guān)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭鵬，葉升平.發(fā)動(dòng)機(jī)缸體消失模鑄造工藝[J].現(xiàn)代鑄鐵，2012，01：43-45.

[2]李旭升，胡玉昆，王海燕，米國(guó)發(fā).連接筒的消失模鑄造工藝設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J].熱加工工藝，2012，11：43-46.

[3]符堅(jiān)，龍枚青，符寒光.球鐵管件真空消失模殼型復(fù)合鑄造工藝的研究[J].現(xiàn)代鑄鐵，2012，05：22-27.

第2篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

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．

關(guān)鍵詞： 鑄造工藝；軌座；V-Cast軟件

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

中圖分類號(hào)：TG1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）02-0036-03

0 引言

刮板輸送機(jī)是一種以撓性體作為牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械，是綜合機(jī)械化采煤工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備，其主要作用有兩點(diǎn)：首先是把采煤機(jī)破碎下來的煤運(yùn)到順槽轉(zhuǎn)載機(jī)；其次是作為采煤機(jī)行走的軌道以及液壓支架前移的支點(diǎn)。刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，運(yùn)輸能力大，可以爆破裝煤，機(jī)身低矮，沿輸送機(jī)全長(zhǎng)可任意位置裝煤；同時(shí)還具有機(jī)身可彎曲，便于推移等優(yōu)點(diǎn)，因此在大型煤礦上受到廣泛應(yīng)用。

林州重機(jī)集團(tuán)股份有限公司作為國(guó)內(nèi)一流的煤炭綜采機(jī)械成套設(shè)備供應(yīng)商，在刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及制造上擁有較強(qiáng)的實(shí)力；公司為貴州永晟制造的中雙鏈SGZ764/500刮板輸送機(jī)，中部槽寬度764mm，電動(dòng)機(jī)總功率500kW，屬于重型設(shè)備，適用于長(zhǎng)壁工作面的采煤工藝。軌座作為刮板輸送機(jī)的重要零部件（見圖1所示），常在惡劣復(fù)雜的工礦條件下工作，如果在使用過程中出現(xiàn)了損壞，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)刮板輸送機(jī)的停機(jī)，所以，軌座的質(zhì)量對(duì)刮板機(jī)非常重要[1]，軌座材質(zhì)ZG30SiMn，重量26kg，熱處理要求調(diào)質(zhì)處理HB280-320，表面噴丸處理，技術(shù)要求不得有氣孔、砂眼、縮松等鑄造缺陷，鑄件表面粗糙度Ra50。

首先用傳統(tǒng)鑄造工藝設(shè)計(jì)齒軌座的澆注系統(tǒng)，然后用數(shù)值模擬軟件V-Cast對(duì)設(shè)計(jì)好的初始工藝進(jìn)行模擬[2]，驗(yàn)證澆注系統(tǒng)及鑄件質(zhì)量是否合格，從而進(jìn)一步完善和改進(jìn)澆注系統(tǒng)，優(yōu)化工藝。利用數(shù)值模擬軟件，可省去現(xiàn)實(shí)中的試錯(cuò)方案，實(shí)現(xiàn)工藝的反復(fù)修改，進(jìn)而提高工藝出品率，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，是鑄造工藝未來的發(fā)展方向之一。

1 鑄造工藝設(shè)計(jì)

1.1 確定分型面 考慮根據(jù)軌座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軌座內(nèi)部有型腔，開口向下時(shí)造型容易，因此采用兩箱造型，澆注時(shí)軌座水平放置，鑄件大部分位于上箱，分型面如圖2所示。

1.2 確定澆注位置 澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件質(zhì)量影響很大，是鑄造工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分之一，采用頂注式澆注[3]，設(shè)計(jì)半環(huán)形橫叫道，2個(gè)內(nèi)澆道，1個(gè)直澆道，內(nèi)澆道從軌座的頂端側(cè)面引入，見圖3所示。

1.3 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 鑄鋼ZG30SiMn流動(dòng)性能比較差，要求比較快速而平穩(wěn)的充型，所以澆注系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單，采用封閉式澆注系統(tǒng)，容易撇渣，取澆注系統(tǒng)截面比為：ΣF內(nèi)：ΣF橫：ΣF直=1：0.9：1.1。根據(jù)計(jì)算求的ΣF直=15.64cm2，ΣF橫=13.31cm2，ΣF內(nèi)=14.55cm2。

1.4 設(shè)計(jì)冒口 鑄鋼工件在凝固時(shí)候收縮率較大，需要設(shè)置冒口，冒口可以調(diào)整鑄件凝固時(shí)候的溫度分布，控制鑄件的凝固順序，同時(shí)確保足夠的金屬液體對(duì)鑄件進(jìn)行有效補(bǔ)縮，還可以排氣和集渣，一般開設(shè)在鑄件的上部。利用模數(shù)法計(jì)算出，在齒軌座的上部，模數(shù)3.01cm，是鑄件的最后凝固區(qū)域，容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，在此處設(shè)置暗冒口。

1.5 數(shù)值模擬 用Pro/E繪制齒軌座三維實(shí)體圖形，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)值模擬軟件V-Cast容易識(shí)別的stl格式，導(dǎo)入數(shù)值模擬軟件V-Cast，其中網(wǎng)格剖分100萬，鑄件材質(zhì)選擇30SiMn中碳低合金鋼，澆注溫度1580℃，液相線1512℃，固相線1469.9℃，平均壁厚設(shè)置20mm，比熱容為489.9J/（kg·K），收縮率為6.4%，熱導(dǎo)率為35W/（m·K），重力鑄造，初始溫度為25℃[4]。

2 鑄造工藝的凝固過程模擬結(jié)果及分析

圖4是軌座凝固過程的數(shù)值模擬結(jié)果，圖中深色區(qū)域表示鋼液仍處于液態(tài)或半液態(tài)，沒有完全凝固，透明區(qū)域表示鑄件已經(jīng)完全凝固。t=120s時(shí)，環(huán)形的橫澆道和內(nèi)澆道已經(jīng)凝固，見圖4（a）；t=240s時(shí)，軌座最低端及右側(cè)的耳板已經(jīng)凝固，見圖4（b）；t= 360s時(shí)，澆注系統(tǒng)已經(jīng)完全凝固，右方的側(cè)壁進(jìn)一步凝固，但是上端溫度較低，若此處先凝固，就會(huì)關(guān)閉冒口向下的補(bǔ)縮通道，見圖4（c）；t= 480s時(shí)，鑄件底部大部分已經(jīng)凝固，冒口及鑄件頂部仍處于液態(tài)，但是右側(cè)側(cè)壁熱節(jié)處的補(bǔ)縮通道封閉，見圖4（d）；t=660s時(shí)，整個(gè)鑄件基本凝固，只有冒口的下方有金屬液，見圖4（e）；t=1200s時(shí)，冒口大部分凝固，只有微小的金屬液體，見圖4（f）。整個(gè)凝固過程中，冒口中的液體溫度最高，能起到有效的補(bǔ)縮作用，但是側(cè)壁首先凝固，關(guān)閉了補(bǔ)縮通道，產(chǎn)品容易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷。

質(zhì)量缺陷分布如圖5所示，鑄件的大部分熱節(jié)部位能從冒口中得到液體補(bǔ)縮，但是右側(cè)壁存在少量縮孔，說明暗冒口的有效補(bǔ)縮距離不夠大，必須對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)。

3 鑄造工藝優(yōu)化及數(shù)值模擬

3.1 工藝優(yōu)化 據(jù)上述分析，需要增加冒口的補(bǔ)縮能力，冒口位置不變，但將暗冒口改為保溫明冒口，增加補(bǔ)縮距離。計(jì)算出保溫冒口的模數(shù)為2.24cm[5]，形狀尺寸如圖7，其中a=110mm，b=140mm，h=130mm，優(yōu)化工藝后鑄件三維實(shí)體模型如圖6所示[6]。

3.2 優(yōu)化工藝模擬結(jié)果及分析 將優(yōu)化后的工藝?yán)L制成三維模型，導(dǎo)入View Cast軟件，設(shè)置參數(shù)并進(jìn)行數(shù)值模擬。圖8是優(yōu)化工藝的凝固過程。t=120s時(shí)，內(nèi)澆道和橫澆道已完全凝固，最遠(yuǎn)處的薄壁部分開始凝固，見圖8（a）；t=170s～280s時(shí)，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，直澆道逐漸凝固，距離澆道最遠(yuǎn)的耳板也已凝固，冒口溫度最高，對(duì)鑄件補(bǔ)縮作用明顯，見圖8（b）、8（c）；t=440s～960s時(shí)，鑄件下端大部分開始凝固，液相線逐漸向上退縮，整個(gè)鑄件形成自上而下的溫度梯度，保溫冒口對(duì)鑄件形成有效補(bǔ)縮，沒有出現(xiàn)補(bǔ)縮瓶頸，見圖8（d））、8（e）；在960s～2650s時(shí)，也就是鑄件凝固后期，只有冒口內(nèi)存在孤立液相區(qū)，說明冒口發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，見圖8（f）。

優(yōu)化工藝質(zhì)量缺陷見圖9所示，鑄件沒有出現(xiàn)縮松、縮孔等缺陷，原工藝中最厚側(cè)壁的縮孔消失，保溫冒口實(shí)現(xiàn)了自下而上的順序凝固，保證了鑄件的質(zhì)量。

3.3 實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證 按照優(yōu)化的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，采用中頻煉鋼爐熔煉，砂型澆注，實(shí)際生產(chǎn)的軌座如圖10所示，按照技術(shù)要求，對(duì)生產(chǎn)的鑄件進(jìn)行了超聲檢測(cè)，質(zhì)量合格，經(jīng)力學(xué)性能測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用，能夠滿足SGZ764/500刮板運(yùn)輸機(jī)重載、沖擊、摩擦的工作條件，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

4.1 用傳統(tǒng)方法對(duì)軌座的鑄造工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)V-Cast數(shù)值模擬軟件對(duì)工藝的凝固過程進(jìn)行驗(yàn)證，軌座的側(cè)壁上存在質(zhì)量缺陷，其原因是暗冒口的補(bǔ)縮能力不足造成的。

4.2 對(duì)原工藝進(jìn)行改進(jìn)，把暗冒口改為保溫冒口，延長(zhǎng)補(bǔ)縮距離，模擬結(jié)果表明，鑄件實(shí)現(xiàn)了順序凝固，消除了原工藝中的質(zhì)量缺陷；按照設(shè)計(jì)的工藝進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，產(chǎn)品質(zhì)量符合相關(guān)技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭喜平，米國(guó)發(fā)，王英.刮板輸送機(jī)右軌座的鑄造工藝設(shè)計(jì)及模擬優(yōu)化[J]．熱加工工藝，2012，41（17）：52-54.

[2]傅建，彭必友，曹建國(guó).材料成形過程數(shù)值模擬.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2009.

[3]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造專業(yè)學(xué)會(huì).鑄造手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[4]View Cast用戶手冊(cè)．

第3篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

關(guān)鍵詞 半固態(tài)鑄造；合金；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)TG249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）81-0028-02

我國(guó)的鑄造業(yè)有著悠久的歷史，隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)鑄造品品質(zhì)的更高要求，傳統(tǒng)的鑄造方式表現(xiàn)出了在環(huán)保和輕量化等方面的不足，這就要求我們采取更為先進(jìn)的鑄造技術(shù)。為滿足新的鑄造要求，半固態(tài)鑄造應(yīng)運(yùn)而生，并且因?yàn)槠浔憩F(xiàn)出來的更為高效、更加節(jié)能以及更高品質(zhì)等特性，得到了廣泛的認(rèn)可和關(guān)注。

1 半固態(tài)鑄造的特點(diǎn)

所謂的半固態(tài)鑄造，就是指在液態(tài)金屬凝固過程之中，通過攪拌，把凝固過程中所形成的樹枝晶改變成為非枝晶組織，最終獲得較高致密度的合金的一種先進(jìn)鑄造工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)的鑄造工藝，半固態(tài)鑄造具有更多的優(yōu)點(diǎn)。

1.1 鑄造品品質(zhì)精良

半固態(tài)鑄造技術(shù)比傳統(tǒng)工藝更便于合金的成形，由于半固態(tài)的金屬漿體具有很高的可塑性，可以對(duì)其粘度進(jìn)行調(diào)整，在壓力的作用之下，半固態(tài)漿體能夠迅速成形。并且半固態(tài)漿體能夠由機(jī)械完成搬運(yùn)，提高鑄造的自動(dòng)化程度，同時(shí)也提高了鑄造的工作效率。更重要的是，半固態(tài)下的成形操作不易造成噴濺，有效減少了空氣的參雜，減少對(duì)金屬造成的氧化，使合金的致密性得到提高。半固態(tài)性決定了合金在成形過程中的收縮會(huì)減少，有效減少可能形成的空隙，保證合金可以承受更高的壓力。由于半固態(tài)金屬漿體沒有宏觀偏析的問題，所以鑄造出的合金在性能方面也會(huì)表現(xiàn)出均勻性。

1.2 節(jié)約成本

通過半固態(tài)鑄造方法制造機(jī)械零件，因?yàn)榱慵母哔|(zhì)量保證，有效減少了后續(xù)機(jī)器加工的數(shù)量，最終達(dá)到節(jié)約時(shí)間、降低成本的目的。由于半固態(tài)金屬相對(duì)于液態(tài)金屬溫度低，在鑄造過程中減少了模具的損耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。同時(shí)相對(duì)于使金屬融化成液態(tài)而言，加熱到半固態(tài)所用的燃料也大大減少，做到了節(jié)約能源。半固態(tài)鑄造由于其漿體可塑性高的特點(diǎn)，方便加入一些特殊物質(zhì)加強(qiáng)性能，同時(shí)由于其成形速度快的特點(diǎn)，可以縮短加工時(shí)間，提高工作效率，最終達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

2 半固態(tài)鑄造的應(yīng)用

2.1 汽車工業(yè)的應(yīng)用

如今，半固態(tài)鑄造加工技術(shù)的應(yīng)用越來越多，但是我們不得不說汽車行業(yè)是應(yīng)用最多，也是取得最多成果的行業(yè)。在很多技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，半固態(tài)加工鑄造品的生產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。半固態(tài)鑄造制作的機(jī)械零件不僅具有自身質(zhì)量輕，強(qiáng)度高等特點(diǎn)還具有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，這些特質(zhì)吸引汽車零部件制造商不約而同的選擇采取半固態(tài)加工的工藝。例如，汽車剎車缸的鑄造，傳統(tǒng)的剎車缸一般采用壓鑄的鑄造工藝，制作出的缸體氣密性不強(qiáng)，材質(zhì)強(qiáng)度不夠，在使用過程之中，介質(zhì)油容易發(fā)生滲漏，存在安全隱患。于此同時(shí)，老式的剎車缸不能達(dá)成汽車輕量化的要求，在提高燃料利用效率方面也是力不從心。為了適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，半固態(tài)鑄造應(yīng)用到汽車部件制作過程中來。半固態(tài)制作工藝的采用，使零部件生產(chǎn)效率大幅度提高，汽車部件質(zhì)量加強(qiáng)。

半固態(tài)鑄造工藝在汽車行業(yè)中的使用非常廣泛，例如，輕型車的輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向器殼以及懸掛支架等機(jī)械部件都采用半固態(tài)鑄造的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，因?yàn)橹挥邪牍虘B(tài)鑄造的合金才能滿足致密度高、強(qiáng)度高、可靠性高等要求。

半固態(tài)鑄造的采用達(dá)到了汽車行業(yè)低成本、高質(zhì)量以及高產(chǎn)量的要求，推動(dòng)了汽車生產(chǎn)的發(fā)展和創(chuàng)新，與此同時(shí)，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了半固態(tài)鑄造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，鋁、鎂合金的生產(chǎn)早已發(fā)展到工業(yè)化的階段，半固態(tài)鑄造的使用促進(jìn)了鑄造技術(shù)方面的創(chuàng)新。越來越多的對(duì)于半固態(tài)鑄造技術(shù)工藝特點(diǎn)、半固態(tài)合金的成形方法以及鑄造方法的研究，促進(jìn)半固態(tài)鑄造技術(shù)更深入的發(fā)展，保證其能夠?yàn)槠囆袠I(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

2.2 電子產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

半固態(tài)技術(shù)制成品的使用雖然主要在汽車行業(yè)，但是它也被廣泛的運(yùn)用到了醫(yī)療、武器以及航空航天的領(lǐng)域之中，尤其是電子產(chǎn)業(yè)。我們知道，鎂合金在電子產(chǎn)業(yè)中的使用最為廣泛。同一般的金屬相比，鎂合金有較高的導(dǎo)熱性、比強(qiáng)度和切削性，并能減少對(duì)周圍環(huán)境以及人體的電磁輻射傷害。電子產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)保以及輕量化的要求比較高，尤其是移動(dòng)電話以及筆記本電腦等攜帶式電子產(chǎn)品，鎂合金重量輕、強(qiáng)度高、散熱能力強(qiáng)的特性使它備受青睞。但是傳統(tǒng)的鎂合金鑄造瑕疵率高、后續(xù)處理復(fù)雜而且穩(wěn)定性低，不僅影響自身功能的發(fā)揮還加大了生產(chǎn)成本。采用半固態(tài)技術(shù)鑄造的鎂合金不僅質(zhì)量高、穩(wěn)定性好還更加適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的模式，有效減少生產(chǎn)成本?，F(xiàn)在，很多電子產(chǎn)品生產(chǎn)商認(rèn)識(shí)到了半固態(tài)鑄造的優(yōu)勢(shì)，通過新型的鑄造方式逐漸實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高效和環(huán)保。

3 半固態(tài)鑄造的前景

綜上所述，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了半固態(tài)鑄造技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造工藝相比所具有的優(yōu)越性。但是我們不能僅僅滿足于現(xiàn)狀，要發(fā)展我國(guó)的半固態(tài)鑄造事業(yè)，還需要我們不懈的努力。相對(duì)于技術(shù)發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，我國(guó)鑄造業(yè)還存在著鑄造設(shè)備落后，模仿性較強(qiáng)等缺點(diǎn)，進(jìn)而限制了半固態(tài)鑄造的應(yīng)用和發(fā)展，因此，要發(fā)展半固態(tài)鑄造事業(yè)要求我們關(guān)注鑄造設(shè)備的研究和開發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的配套設(shè)備是半固態(tài)鑄造進(jìn)一步發(fā)展的保證。同時(shí)，我們還應(yīng)該對(duì)半固態(tài)金屬流變的性能進(jìn)行深入的研究，只有清楚理論依據(jù)才能更好的了解半固態(tài)鑄造工藝，更好的應(yīng)用到實(shí)踐中來。未來，對(duì)于環(huán)保、節(jié)能、高效的產(chǎn)業(yè)的需求會(huì)越來越大，半固態(tài)鑄造的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來越多，這也要求我們加強(qiáng)半固態(tài)鑄造的工業(yè)化水平?？梢圆扇∮?jì)算機(jī)進(jìn)行模擬的方式，將半固態(tài)鑄造的工藝過程進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，并通過與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的方法，不斷提高計(jì)算機(jī)模擬的可靠性與準(zhǔn)確度，為工業(yè)化發(fā)展做出準(zhǔn)備。

現(xiàn)如今，能源的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)已經(jīng)是我們必須重視的課題，這就要求汽車的制造向著輕量化的方向發(fā)展。材質(zhì)較輕同時(shí)具有高質(zhì)量的合金最適合實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)，這必然會(huì)導(dǎo)致汽車生產(chǎn)過程中采用更多的合金材料。合金在汽車方面的大量使用必然會(huì)加強(qiáng)半固態(tài)鑄造技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)榘牍虘B(tài)鑄造技術(shù)是制造高質(zhì)量輕型合金的首選。除了汽車行業(yè)，電子行業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械等行業(yè)在制造方面也會(huì)逐漸淘汰老式零件，更多的采用質(zhì)量高、性能好、環(huán)保的合金材質(zhì)。

4 結(jié)論

半固態(tài)鑄造符合未來對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能、具有環(huán)保特性材質(zhì)的要求，是未來鑄造業(yè)發(fā)展的方向。優(yōu)質(zhì)合金的廣泛使用趨勢(shì)，不僅能夠擴(kuò)大半固態(tài)鑄造的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，也會(huì)促進(jìn)半固態(tài)鑄造事業(yè)的不斷深入和發(fā)展?？傮w來說，半固態(tài)鑄造事業(yè)會(huì)逐步取代落后的鑄造方式，具有非常光明的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]崔建忠，路貴民.半固態(tài)漿制備技術(shù)新進(jìn)展[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（4）：110-113.

第4篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

【關(guān)鍵詞】鑄造；CAE技術(shù)；應(yīng)用

1、前 言

鑄造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)部件之一，它反映了一個(gè)國(guó)家制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和水平。21世紀(jì)鑄造成形加工技術(shù)的總目標(biāo)是高質(zhì)量、短周期及低成本，圍繞此目標(biāo)，世界各國(guó)均精煉了鑄造成形加工技術(shù)的研究方向：一是重大工程中的特大型鑄件的關(guān)鍵鑄造技術(shù)；二是精確成形技術(shù)；三是計(jì)算機(jī)模擬仿真及優(yōu)化技術(shù)逐步替代傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性研究方法。

計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，即計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE），經(jīng)過四十多年的發(fā)展歷程，逐漸深入材料科學(xué)領(lǐng)域并應(yīng)用于鑄件的產(chǎn)品與工藝研究，為促進(jìn)鑄造企業(yè)的技術(shù)改造和進(jìn)步帶來了全新的活力。采用鑄造工藝CAD及過程模擬仿真技術(shù)（鑄造CAE技術(shù)）可以快速設(shè)計(jì)及優(yōu)化鑄造工藝，并可用電腦模擬澆注的方法來可視化地顯示出鑄造全過程以及缺陷形成過程。這可以較大程度的改變傳統(tǒng)鑄造工藝方案制定過程中的不確定性，是鑄造工藝由“經(jīng)驗(yàn)”走向“科學(xué)”的重要途徑。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的飛速發(fā)展，鑄造CAE技術(shù)對(duì)提高鑄造企業(yè)的生產(chǎn)水平和競(jìng)爭(zhēng)力具有更加重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、技術(shù)概念

鑄造CAE技術(shù)是指采用有限分析技術(shù)（有限差分法、有限元法等）進(jìn)行鑄造充型過程、凝固過程的模擬，在計(jì)算機(jī)中“試生產(chǎn)”鑄件，為制定合理的鑄造工藝提供有力的指導(dǎo)，鑄造數(shù)值模擬CAE技術(shù)涉及鑄造成形理論與實(shí)踐、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)、三維造型、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、彈性塑性力學(xué)等多種學(xué)科，是典型的多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域，主要研究溫度場(chǎng)模擬、流體場(chǎng)模擬、流動(dòng)與傳熱耦合計(jì)算、應(yīng)力場(chǎng)模擬、組織模擬等過程模擬。

3、研究及發(fā)展

最早用于鑄造過程仿真技術(shù)的是美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的“Heat and Mass Flow Analyzer”分析單元，1944年Victor Paschkis在此分析單元的基礎(chǔ)上將熱傳導(dǎo)分析應(yīng)用于沙模并取得了很多研究成果。1959年GE公司的 Campbell 等人運(yùn)用有限差分法模擬生產(chǎn)厚大鑄件，并在1965年研究提出了可預(yù)測(cè)的凝固模型。但FDM 法的缺點(diǎn)是無法追蹤金屬充型時(shí)的自由表面，所以Nicholas和 Hirt在80年代初期引入了流動(dòng)體積法，把流動(dòng)體積函數(shù)作為主要參數(shù)，用來追蹤流動(dòng)自由表面。

1974年 Los Alamos 科學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)開發(fā)了計(jì)算機(jī)生成的顏色移動(dòng)圖片技術(shù)，該技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)的縮微膠卷拍攝裝置，通過程序控制一系列光過濾器，利用多種復(fù)合顏色描述不同溫度范圍，最終產(chǎn)生斑點(diǎn)狀或條狀的拍攝圖像，實(shí)現(xiàn)了鑄造凝固過程模鑄型剖面的可視化。

80年代早期瞬時(shí)充型的假設(shè)得到一定的應(yīng)用。1988年，美國(guó)匹茲堡大學(xué)Stoehr R.A教授研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一套相對(duì)全面的充型過程流體流動(dòng)的二維計(jì)算模型，該團(tuán)隊(duì)將充型過程與凝固過程視為一個(gè)整體進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立而又互相關(guān)聯(lián)的模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果不僅可以預(yù)見溫度場(chǎng)和流場(chǎng)分布，還可以預(yù)先判斷澆不足、冷隔、縮孔等鑄造缺陷出現(xiàn)的可能性和位置。1989年，H．J．Lin等人一起開發(fā)出了充型過程三維數(shù)值模擬的計(jì)算模型，把SOLA和MAC法結(jié)合在一起研究三維流動(dòng)問題。從此，鑄造CAE模擬技術(shù)進(jìn)入了三維時(shí)代。

90年代后期，發(fā)展了微結(jié)構(gòu)模擬，它除了對(duì)冶金學(xué)有更深意義的影響外，還能預(yù)測(cè)和控制鑄件的機(jī)械性能，并且開始從試驗(yàn)研究向?qū)嶋H運(yùn)用發(fā)展。在國(guó)外，多尺度模擬已經(jīng)在汽車及航天工業(yè)的到運(yùn)用。福特汽車提出了虛擬鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體研究，其目標(biāo)是預(yù)測(cè)鑄件的疲勞壽命。

進(jìn)入21世紀(jì)，鑄造模擬技術(shù)研究取得了很大進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)現(xiàn)行的一些鑄造過程三維數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法進(jìn)行了深入研究，作出了許多卓有成效的工作。清華大學(xué)的賈良榮、熊守美等基于有限差分法建立了液態(tài)金屬充型過程流動(dòng)及耦合傳熱計(jì)算的模型，使用SOLA-VOF數(shù)值模擬技術(shù)開發(fā)了壓鑄充型過程流動(dòng)與傳熱過程的數(shù)值模擬分析軟件，對(duì)具有復(fù)雜形狀的壓鑄件充型過程的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬，分析了模具的型腔表面在充型過程中溫度變化的規(guī)律，提出了“瞬態(tài)層”的概念。

4、應(yīng)用

目前鑄造仿真模擬技術(shù)的運(yùn)用主要集中在四個(gè)方面：充型凝固模擬、凝固過程應(yīng)力模擬、凝固過程微觀組織模擬、縮孔縮松預(yù)測(cè)。其中應(yīng)力模擬由于液態(tài)與固態(tài)共存，鑄件的力學(xué)性能的難以測(cè)定，仍然無法完全建立此階段的力學(xué)模型，因此應(yīng)力模擬依然是整個(gè)鑄造過程模擬的難點(diǎn)和重點(diǎn)，現(xiàn)階段的應(yīng)力場(chǎng)研究大都是在自己的系統(tǒng)中借用現(xiàn)成的大型有限元分析軟件如MARC 、PROCAST、ANSYS、FLOW-3D 等進(jìn)行對(duì)應(yīng)的二次開發(fā)，有相應(yīng)的局限性。微觀組織模擬是一個(gè)復(fù)雜的研究過程，比凝固和充型過程模擬更加的困難。近年來材料科學(xué)研究出現(xiàn)了各類微觀組織模擬方法，這些方法能在一定程度上比較準(zhǔn)確地模擬鑄件的凝固組織，但在模擬生產(chǎn)中，鑄件凝固的工藝條件和環(huán)境過于單一化和理想化，弱化了凝固的過程的復(fù)雜程度，因此距離實(shí)際生產(chǎn)的鑄件凝固組織模擬還有一定距離。

從目前的鑄造行業(yè)的模擬軟件應(yīng)用來看，主要是國(guó)外較成熟的軟件占主導(dǎo)地位并且代表了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的最高水平。這些軟件基本可以模擬以砂型鑄造為代表的常用鑄造工藝。常用的國(guó)外軟件有芬蘭的 CastCAE、美國(guó)的ProCast和FLOW-3D、德國(guó)的 MAGMA、西班牙的ForCast、日本的CASTTEM、法國(guó)的SIMULOR等；國(guó)內(nèi)軟件有清華大學(xué)的FT-satr、華中科技大學(xué)的華鑄CAE等。這些軟件大都與CAD實(shí)體模型有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，可將實(shí)體文件用于有限元分析，運(yùn)用搭建的模型對(duì)砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造和精密鑄造等工藝進(jìn)行流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬，以模擬結(jié)果可視化來預(yù)測(cè)鑄件的縮孔、疏松、裂紋、變形等缺陷，根據(jù)缺陷的原因和位置對(duì)工藝做出改進(jìn)或則優(yōu)化，達(dá)到工藝目的。

5、結(jié)束語

目前，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的鑄造企業(yè)普遍采用了鑄造CAE技術(shù)，特別是汽車鑄件生產(chǎn)廠商幾乎全部采用了仿真系統(tǒng)，成為確定工藝的固定環(huán)節(jié)和必備工具。國(guó)內(nèi)較大型的鑄造企業(yè)在90年代末開始引入仿真技術(shù)，并得到實(shí)際運(yùn)用。但是，國(guó)內(nèi)的大部分鑄造企業(yè)普遍規(guī)模小、生產(chǎn)設(shè)備落后、技術(shù)實(shí)力薄弱等缺點(diǎn)，難以提供鑄造CAE模擬技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐獠抗に嚄l件，更不愿意面對(duì)國(guó)外正版軟件高昂的售價(jià)，部分專業(yè)技術(shù)人員使用網(wǎng)絡(luò)的破解資源自學(xué)，缺乏系統(tǒng)的培訓(xùn)和教育。這些原因都導(dǎo)致了CAE技術(shù)在中小型企業(yè)難以普及，應(yīng)用水平低。以網(wǎng)絡(luò)化鑄造和綠色鑄造為標(biāo)桿，國(guó)內(nèi)鑄造企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

第5篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

關(guān)鍵詞：壓鑄；計(jì)算機(jī)模擬；軟件

隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)科學(xué)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在壓鑄生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越受到關(guān)注。

壓鑄理論的研究途徑不外乎傳統(tǒng)的試錯(cuò)法等試驗(yàn)研究法和計(jì)算機(jī)模擬仿真法。相比之下，計(jì)算機(jī)模擬不但可以幫助人們掌握鑄造缺陷的形成機(jī)理，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，確保鑄件的質(zhì)量，而且能縮短試制周期，降低生產(chǎn)成本。近年來，計(jì)算機(jī)模擬有了長(zhǎng)足發(fā)展，其在壓鑄技術(shù)方面的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注，在模擬軟件的開發(fā)及其應(yīng)用方面也有較多的研究。

1 模擬軟件

鑄造模擬軟件作為一個(gè)系統(tǒng)分析軟件，在鑄造成型技術(shù)方面有廣闊的應(yīng)用前景。開發(fā)此類軟件的國(guó)家主要有美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本等工業(yè)國(guó)家，近10年來，我國(guó)在這方面的研究也取得了一定成果。

美國(guó)流體科學(xué)公司研發(fā)的FLOW3D是一款三維流體動(dòng)力學(xué)和傳熱學(xué)分析軟件，主要分析充型過程中金屬流體的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、自由表面變化以及鑄型的溫度場(chǎng)；精確描述凝固過程、計(jì)算冷卻或加熱通道的位置以及加熱冒口的適應(yīng)，給出用宏觀變量溫度梯度、凝固速度和凝固時(shí)間表達(dá)的微觀縮松準(zhǔn)則函數(shù)，預(yù)測(cè)可能發(fā)生縮松、縮孔缺陷的主要位置。該軟件能分析多種金屬的多種鑄造過程，已有用于鎂合金壓鑄生產(chǎn)的例子。法國(guó)ESI公司開發(fā)的ProCAST鑄造過程模擬軟件，除了能進(jìn)行流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的模擬外，還能進(jìn)行熱應(yīng)力模擬、微觀結(jié)構(gòu)模擬，通過設(shè)置不同的參數(shù)，可以模擬多種鑄造工藝，包括砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造等。德國(guó)MAGMA公司研究開發(fā)的MAGMASOFT軟件能分析壓鑄過程的傳熱和流體的物理行為，凝固過程中的應(yīng)力及應(yīng)變，微觀組織的形成，可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)鑄件缺陷。該軟件可以模擬多種金屬的常見鑄造工藝過程，并能模擬壓鑄過程的應(yīng)力應(yīng)變。此外還有法國(guó)的SIMULOR、芬蘭的CASTCAE、西班牙的FORCAST、瑞典NOVACAST、日本的CASTEM和JSCAST、韓國(guó)的AnyCAST等軟件。從功能上看，這些軟件可以對(duì)壓鑄等多種工藝進(jìn)行溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬，也可以預(yù)測(cè)鑄件的縮孔、縮松、裂紋等缺陷以及鑄件各部位的組織。

在國(guó)內(nèi)，北京中鑄創(chuàng)業(yè)科技有限公司的HZCAE/InteCAST軟件，以充型過程、凝固過程數(shù)值模擬技術(shù)為核心，對(duì)鑄件進(jìn)行鑄造工藝分析，主要分析冷卻凝固過程、流動(dòng)充型過程、充型換熱耦合過程；能預(yù)測(cè)夾渣、卷氣、冷隔、澆不足、縮孔、縮松等缺陷?？捎脕矸治鲨T鋼、球鐵、灰鐵、鑄鋁、鑄銅、鑄鎂等各種鑄造合金的金屬型、精鑄、低壓鑄造、壓鑄等。北京北方恒力科技發(fā)展有限公司開發(fā)的CASTsoft/CAE軟件集三維造型文件接口、有限差分網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)剖分、鑄造過程仿真、鑄造缺陷預(yù)測(cè)、熱應(yīng)力計(jì)算、工藝優(yōu)化及結(jié)果顯示為一體，對(duì)鑄件形成過程中的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)鑄造缺陷。該軟件用于鑄鋼、鑄鐵和有色金屬的差壓鑄造、低壓鑄造、金屬型鑄造和精密鑄造等。華中科技大學(xué)研究開發(fā)的“華鑄CAE”鑄造工藝分析軟件，以鑄件充型、凝固過程數(shù)值模擬技術(shù)為核心，對(duì)鑄件的成型過程進(jìn)行工藝分析和質(zhì)量預(yù)測(cè)，適用多種鑄造合金和鑄造方法。國(guó)內(nèi)軟件在鎂合金壓力鑄造方面應(yīng)用較少，這與國(guó)內(nèi)鎂合金及鎂合金壓鑄技術(shù)起步晚有一定關(guān)系。

2 模擬數(shù)學(xué)物理模型

常用的數(shù)值模擬算法有有限差分法（FDM）、直接差分法（DFDM）、控制體積法（VEM）、有限元法（FEM）和邊界元法（BEM）等，目前涌現(xiàn)出了無單元法（EFM）、并行計(jì)算技術(shù)等。這些算法中，以有限差分法和有限元法應(yīng)用較多。

鑄造充型模擬過程中，將金屬液看作不可壓縮的流體，其流動(dòng)服從質(zhì)量和動(dòng)量守恒，其數(shù)學(xué)形式是連續(xù)性方程和Navierstocks方程，壓鑄件充型過程中金屬液的流動(dòng)通常是紊流流動(dòng)，常用渦粘性模式中的kε雙方程模型來描述充型過程的紊流現(xiàn)象。凝固過程包括熱量傳遞、動(dòng)量傳輸、質(zhì)量傳輸和相變等一系列過程的耦合，由于壓鑄生產(chǎn)的時(shí)間短，一般只計(jì)算溫度場(chǎng)。在溫度場(chǎng)計(jì)算中對(duì)結(jié)晶潛熱有不同的處理方法，常用的有溫度回升法、等效比熱和熱焓法，Procast軟件采用的是熱焓法。

3 數(shù)值模擬研究方向

目前，對(duì)壓鑄過程的數(shù)值模擬研究主要有：模具與壓鑄件的溫度場(chǎng)、型腔充型過程的流場(chǎng)、模具與壓鑄件應(yīng)力場(chǎng)，凝固過程微觀組織等，這些模擬對(duì)優(yōu)化工藝參數(shù)，合理設(shè)計(jì)澆注和排溢系統(tǒng)，預(yù)測(cè)鑄件缺陷，提高壓鑄件力學(xué)性能有一定的指導(dǎo)意義。但未形成有普遍指導(dǎo)意義的規(guī)律或準(zhǔn)則；另外，針對(duì)特種合金的新壓鑄技術(shù)模擬研究的報(bào)告較少，可以開展這方面的工作以促進(jìn)鎂合金新壓鑄技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語

計(jì)算機(jī)模擬為直觀了解壓鑄過程的規(guī)律和理論提供了便利，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能分析、制造和生產(chǎn)管理等的關(guān)系越來越密切，這對(duì)軟件的集成化要求越發(fā)顯得重要。因此，軟件開發(fā)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；模擬鎂合金壓鑄成型并得到有普遍意義的結(jié)論對(duì)鎂合金壓鑄成型的研究有重要價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

第6篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

關(guān)鍵詞：快速原型；鑄造技術(shù)；集成成形制造；CAD技術(shù)；RP技術(shù)；CAE技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG249 文章編號(hào)：1009-2374（2016）10-0072-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.035

1 概述

快速原型技術(shù)（RP技術(shù)）綜合了材料技術(shù)、激光技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、CAD技術(shù)等學(xué)科技術(shù)，能夠精確、自動(dòng)、快速、直接地將CAD模型直接制造出模具/零件，不再需要耗資、費(fèi)時(shí)地進(jìn)行機(jī)械加工、工具設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)，能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期得以大幅度縮短，進(jìn)而提高制造的柔性度和生產(chǎn)效率。從目前來看，機(jī)械行業(yè)通常都是利用機(jī)械加工方法來制造壓型、模樣、芯盒、模板等，甚至有時(shí)還需要技術(shù)熟練的鉗工來幫助修整，特別是汽車缸體、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、汽車缸蓋、船用螺旋槳等造型復(fù)雜的薄壁鑄件更加難以制造。快速原型與鑄造技術(shù)的集成成形制造為快速制造小批量、單件模具/零件提供了廣闊的發(fā)展前景。本文就快速原型與鑄造技術(shù)的集成成形制造進(jìn)行探討。

2 典型的快速原型技術(shù)

從目前來看，3DP、SL、SLS、FDM、LOM等技術(shù)都是全球應(yīng)用較為成熟的快速成形工藝，這些工藝可分為兩大類，分別是基于微滴的數(shù)字噴射成形工藝和基于激光的快速成形工藝。基于微滴的數(shù)字噴射成形工藝是指利用微滴技術(shù)來將黏結(jié)劑微滴化黏結(jié)成形或者將成形材料微滴化堆積成形，而基于激光的快速成形工藝是指利用激光技術(shù)來黏結(jié)、分離、固化、熔化可成形的材料。

2.1 典型的激光快速成形工藝

（1）DLF工藝（直接光成形工藝）――DLF工藝是一種直接金屬型成形工藝，對(duì)金屬粉末進(jìn)行選擇性燒結(jié)，而后再將其逐層疊加堆積成形，燒結(jié)所用能源為高能激光；（2）SL工藝（立體光刻工藝）――SL工藝?yán)米贤夤饣蛘咦贤饧す鈦砉袒瘶渲?，并且使之堆積成形；（3）SGC工藝（實(shí)體輪廓固化工藝）――SGC工藝?yán)米贤饧す鈦砉袒瘶渲⑶沂怪逊e成形，所利用的技術(shù)為掩膜版技術(shù)；（4）LENS工藝（激光近凈成形工藝）――LENS工藝對(duì)金屬粉末進(jìn)行選擇性燒結(jié)，而后再將其逐層疊加堆積成形，燒結(jié)所用能源為高能激光；（5）LOM工藝（分層實(shí)體制造工藝）――LOM工藝對(duì)金屬板材、紙材等箔材利用激光切割方法來進(jìn)行選擇性燒結(jié)，并且將其逐層疊加堆積成形；（6）SLS工藝（選擇性激光燒結(jié)工藝）――SLS工藝對(duì)樹脂砂、金屬粉末、塑料粉、蠟粉等粉末材料利用CO2激光來進(jìn)行選擇性燒結(jié)，并且將其逐層疊加堆積成形。

2.2 典型的微滴數(shù)字噴射成形工藝

（1）3DP工藝（三維印刷工藝）――3DP工藝從噴頭中噴出黏結(jié)劑來將粉末材料予以黏結(jié)，并且將其逐層疊加堆積成形；（2）EFF工藝（自由擠出制造工藝）――EFF工藝對(duì)多種不同材料的混合比例進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，并且利用連續(xù)微滴技術(shù)來使之逐步堆積為梯度材料零件；（3）SDM工藝（沉積成形制造工藝）――SDM工藝是一種將熔融金屬微滴堆積成形與切削去除成形相結(jié)合的直接金屬型成形工藝；（4）PCM工藝（無模鑄型制造工藝）――PCM工藝在砂層上不斷噴射黏結(jié)劑，黏結(jié)型砂堆積成形；（5）3DW工藝（三維焊接工藝）――3DW工藝將金屬絲線利用堆焊原理來進(jìn)行堆積成形；（6）MJS工藝（多噴頭噴射成形工藝）――MJS工藝將熔融材料利用活塞擠壓方式來使之?dāng)D出噴嘴，再通過連續(xù)微滴技術(shù)來使之形成絲材堆積成形；（7）BPM工藝（彈道粒子制造工藝）――BPM工藝對(duì)熔融材料利用噴頭噴射的方式來予以堆積成形，值得注意的是，所采用的噴頭具有五軸自由度；（8）UDS工藝（均勻微滴噴射工藝）――UDS工藝對(duì)熔融材料利用電磁場(chǎng)控制的方式來予以堆積成形；（9）FDM工藝（熔融沉積制造工藝）――FDM工藝在噴頭內(nèi)加熱尼龍、蠟、塑料等材料，并且利用細(xì)微的噴管來予以連續(xù)微滴噴出，使之形成絲材堆積成形；（10）CC工藝（輪廓成形）――CC工藝采用熔融材料澆鑄和輪廓堆積結(jié)合的方式來予以堆積成形。

3 RP與鑄造工藝集成

RP技術(shù)與鑄造工藝集成產(chǎn)生的快速零件/模具制造技術(shù)，是鑄造技術(shù)、CAD技術(shù)、RP技術(shù)、CAE技術(shù)、CAM技術(shù)等的集成，具有較高的技術(shù)集成度，能夠在短時(shí)間之內(nèi)將CAD模型轉(zhuǎn)換為物理實(shí)體模型，能夠有效地降低生產(chǎn)成本和制造周期。值得注意的是，利用這種工藝流程所制造出來的模具/零件的尺寸精度會(huì)受到較多因素的影響，其中最為主要的影響因素為金屬在鑄造過程中的收縮率。為了能夠讓成形金屬模具/零件的精度更高，需要對(duì)金屬的收縮率予以準(zhǔn)確的確定。本文通過對(duì)鑄件凝固過程進(jìn)行數(shù)值分析，進(jìn)而優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)以滿足零件/模具尺寸精度的技術(shù)要求。

從目前來看，國(guó)內(nèi)關(guān)于鑄件凝固過程的數(shù)值模擬工作主要是鑄件應(yīng)力場(chǎng)分析、鑄件溫度場(chǎng)分析以及預(yù)測(cè)鑄件在凝固過程的熱裂、縮松、縮孔等一系列缺陷，但仍然鮮有研究凝固過程中鑄件尺寸精度的數(shù)值模擬。鑄件應(yīng)力場(chǎng)和鑄件溫度場(chǎng)在鑄造凝固過程中通常都屬于相互影響的狀態(tài)，鑄造凝固過程分析屬于典型的熱力耦合范疇，過去很多的研究都對(duì)熱力耦合求解問題予以了簡(jiǎn)化，也沒有考慮應(yīng)力變形做功所造成的溫度變化，并且對(duì)耦合分析計(jì)算時(shí)間予以了縮短，這種簡(jiǎn)化方式并不會(huì)影響到鑄件應(yīng)力場(chǎng)分析、鑄件溫度場(chǎng)分析以及計(jì)算鑄件在凝固過程的熱裂、縮松、縮孔情況，但是會(huì)對(duì)鑄件尺寸精度造成影響。

將有限元模擬技術(shù)與CAD數(shù)據(jù)予以有機(jī)地結(jié)合，能夠定性模擬模具/零件尺寸變化的凝固，也能夠?qū)δ＞?零件在凝固過程中尺寸變化規(guī)律予以有效地預(yù)測(cè)，逐步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化CAD模型的目的。與此同時(shí)，還能夠?qū)⒕荑T造、RP原型等工藝轉(zhuǎn)換時(shí)所出現(xiàn)的尺寸誤差能夠在三維CAD建模時(shí)予以補(bǔ)償，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)的補(bǔ)償和反饋。此外，還能夠有機(jī)地集成材料技術(shù)、激光技術(shù)、有限元模擬技術(shù)、RP技術(shù)、CAD技術(shù)等來快速制造金屬模具、金屬零件。由于是利用計(jì)算機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)原型成型過程，所以都是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成相關(guān)的生產(chǎn)過程、設(shè)計(jì)過程，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)原型部件的快速制造。與其他制造工藝不同，快速原型與鑄造技術(shù)的集成成形制造能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)修改CAD模型來補(bǔ)償尺寸收縮、尺寸精度控制、幾何變形等尺寸誤差，以此來確保所制造出來的零件/模具均為高品質(zhì)的。

3.1 CAD模型直接驅(qū)動(dòng)鑄型成形的金屬零件/模具制造

CAD可在不需要芯盒或者模樣的情況下來直接驅(qū)動(dòng)制造鑄型，所選用的型殼造型材料都是各個(gè)制造企業(yè)鑄造車間所通用的材料，零件模型在CAD環(huán)境下能夠被直接轉(zhuǎn)換為鑄型。非零件部分在成形過程中需要黏結(jié)或者燒結(jié)，而零件部分在成形過程中依然是粉末。在完成了成形工序之后傾倒出粉末，即可開始對(duì)砂型、砂芯進(jìn)行直接制造，這樣一來，能夠不再向過去傳統(tǒng)精密鑄造一樣需要制作大量的泡沫塑料模、蠟型，有效地節(jié)約了時(shí)間和成本費(fèi)用，尤其是對(duì)于復(fù)雜零件、小批量零件的生產(chǎn)極為有效。目前主要的工藝有直接殼型鑄造DSPC、SLS砂型燒結(jié)和PCM無木模成形工藝。這些工藝能夠?qū)崿F(xiàn)一體化制造砂芯和鑄型，也不會(huì)存在著砂芯和鑄型二者之間的裝配關(guān)系，特別適合復(fù)雜零件、小批量零件的生產(chǎn)。

CAD模型直接驅(qū)動(dòng)鑄型成形的金屬模具/零件制造包括了冒口三維數(shù)字模型、澆口三維數(shù)字模型等，首先，能夠模擬金屬凝固的收縮率；其次，能夠?qū)AD模型進(jìn)行優(yōu)化修改；再次，能夠分層模型，能夠?qū)焖僭蜋C(jī)予以驅(qū)動(dòng)，使得鑄型可被直接制造出來；最后，利用焙燒鑄型等后續(xù)工藝技術(shù)處理后，就能夠?qū)饘俸辖鹩枰詽茶T，制造出金屬模具/零件。

3.2 CAD模型間接驅(qū)動(dòng)鑄型成形的金屬零件/模具制造

首先，將金屬模具/零件的三維CAD模型設(shè)計(jì)出來，并且還需要一起設(shè)計(jì)出冒口、澆口，以便能夠更好地模擬金屬收縮率的凝固過程；其次，對(duì)金屬收縮率的凝固過程用MARC軟件來予以模擬試驗(yàn)，并且對(duì)零件與鑄型之間的工藝參數(shù)和邊界條件進(jìn)行優(yōu)化，以便能夠更好地確定出金屬的收縮率，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤關(guān)鍵尺寸，進(jìn)而有效地保障了最終設(shè)計(jì)出來的金屬模具/零件的尺寸精度；最后，對(duì)CAD模型進(jìn)行優(yōu)化，并且用來驅(qū)動(dòng)制造出所需要的鑄造用模樣和快速原型。

有機(jī)地結(jié)合鑄造技術(shù)和快速原形技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量試制金屬零件的低成本、快速制造。利用BMP工藝、FDM工藝、SGC工藝、SLS工藝能夠直接CAD驅(qū)動(dòng)制造蠟?zāi)Ｔ?，并且將其?yīng)用于熔模鑄造工藝中。例如：基于FDM原型快速制造金屬模具/零件，將熔模鑄造中的蠟?zāi)Ｓ肍DM原型來予以代替，并且將耐火漿料直接涂掛在FDM模上；當(dāng)固化耐火漿料之后，再將FDM原型予以培燒除去，待其只余下鑄造用型殼之后進(jìn)行鑄注，特別適合應(yīng)用于中小型、復(fù)雜程度居中的金屬零件/模具制造生產(chǎn)。

快速原型技術(shù)（RP技術(shù)）也能夠與陶瓷型鑄造、石膏型鑄造、砂型鑄造等進(jìn)行直接結(jié)合，制造出具有高機(jī)械強(qiáng)度、高硬度的金屬零件/模具，而且所制造出來的原型具有高耐用性，變形、收縮小，不會(huì)出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，內(nèi)部應(yīng)力小。

4 結(jié)語

總之，快速原型與鑄造技術(shù)的集成成形制造能夠最大化地發(fā)揮出鑄造技術(shù)和快速成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)θ毕萦枰灶A(yù)先消除，成本低、制造速度快，能夠?qū)?fù)雜零件予以快速制造，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 聞天佑，等.快速成型技術(shù)及其在鑄造中的應(yīng)用[J].鑄造，1995，22（2）.

[2] 姜不居，等.快速金屬模具制造[J].特種金屬及有色合金，1999，23（1）.

第7篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

【關(guān)鍵詞】熔模鑄造 3D成型 新產(chǎn)品 復(fù)雜 精度

一、引言

熔模鑄造通常是指將易熔材料制成模樣，在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼，再將模樣融化排出型殼，從而獲得無分型面的鑄型，經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方法。由于模樣廣泛采用蠟質(zhì)材料制作，故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)大多采用壓力將糊狀模料壓入成型的方法制作熔模。壓制熔模之前，需先在壓型表面涂分型劑，以便從壓型中取出熔模。該蠟?zāi)Ｖ谱鞴に囘^程較復(fù)雜，設(shè)備及輔材成本較高，小批量生產(chǎn)成本較高。

二、熔模鑄造中3D成型技術(shù)的應(yīng)用

（一）利用3D成型技術(shù)制作的產(chǎn)品展示

我公司2011年開始引進(jìn)3D成型技術(shù)，目前已熟練掌握將3D成型與精密鑄造相結(jié)合的制造工藝，并利用3D成型與精密鑄造相結(jié)合的生產(chǎn)工藝制造了各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，產(chǎn)值約4000萬，取得了客戶的肯定有好評(píng)，主要包括泵、閥、噴水推進(jìn)器等（如下圖所示）：

圖1 HC-276高速泵

圖2 Zr-702旋塞閥

圖3 Zr-702止回閥

圖4 ZTA2導(dǎo)流罩

圖5 ZTA3葉輪

圖6 ZTA3導(dǎo)葉體/葉輪

（二）3D成型技術(shù)用于熔模鑄造的工藝

目前在制造業(yè)特別是航空、航天、國(guó)防、汽車等重點(diǎn)行業(yè)，基礎(chǔ)的核心部件一般為金屬零件，而且其中相當(dāng)多的金屬零件是非對(duì)稱性的，有著不規(guī)則曲面或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，這些零件的生產(chǎn)通常采用精密鑄造方法的制作。在鑄造生產(chǎn)中，一般需用使用消失模來復(fù)制金屬零件，而消失模的制造多數(shù)是通過金屬模具獲得，因此金屬模具的加工成為鑄件生產(chǎn)的瓶頸。

隨著3D成型技術(shù)的發(fā)展，目前已能快速、直接的生產(chǎn)精密鑄造所需的消失模，解決了傳統(tǒng)鑄造中模具研制周期長(zhǎng)、成本高和難以制作復(fù)雜曲面等難題。3D成型技術(shù)與鑄造、數(shù)控加工等制造手段相結(jié)合為現(xiàn)今模型、模具和新產(chǎn)品等制造提供了強(qiáng)有力支撐，不但降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，而且還使鑄件更具有個(gè)性化、多樣化。

3D成型技術(shù)又叫增材制造，與傳統(tǒng)的減材制造相比，它是一種將三維數(shù)據(jù)先離散后聚集方法制造實(shí)體零件，通常是先將原料一層一層的疊加，然后逐層激光燒結(jié)而成。它是以三維的數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，首先在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字化三維立體模型，然后把這個(gè)模型用計(jì)算機(jī)的處理軟件分割成很多小單元，轉(zhuǎn)化成二維數(shù)據(jù)，最后再把二維數(shù)據(jù)累積在一起形成三維模型。

3D成型機(jī)具有與proe、catia等三維軟件對(duì)接的能力。3D技術(shù)的使用，不但可以得到更加復(fù)雜、更加精密的三維模型，而且簡(jiǎn)化了消失模制作的過程，不再需要使用模具來制作蠟?zāi)?。?duì)于小批量復(fù)雜的蠟?zāi)Ｉa(chǎn)，省去了模具的使用費(fèi)用，同時(shí)省去了修模的時(shí)間與費(fèi)用，在新產(chǎn)品的研制階段效率更高、成本更低。具體工藝如下圖：

圖7 傳統(tǒng)熔模鑄造工藝與3D成型技術(shù)運(yùn)用于熔模鑄造的工藝圖

（三）3D成型技術(shù)用于熔模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)

將3D成型技術(shù)應(yīng)用于熔模鑄造中，在制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、批量小的產(chǎn)品時(shí)，比傳統(tǒng)的熔模鑄造有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)：

（1）消失模的制作不受模具的限制，模型可更復(fù)雜化、多樣化。

（2）消失模的制作更加的快捷、制作成本較低且周期短、精度高。

（3）鑄件產(chǎn)品的精度更高、研發(fā)周期更短。

（四）3D成型與精密鑄造技術(shù)結(jié)合在快艇噴水推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在船舶動(dòng)力系統(tǒng)中，噴水推進(jìn)系統(tǒng)所需葉輪和導(dǎo)液體，均由多葉片構(gòu)成，葉片形狀按流體動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給模具開模抽芯帶來困難，因此傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)與制造工藝周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，已嚴(yán)重制約了新產(chǎn)品研發(fā)。目前國(guó)外采用最有效的方法是，利用3D快速成型技術(shù)與熔模鑄造相結(jié)合，可以克服上述困難，直接生產(chǎn)噴水推進(jìn)系統(tǒng)的葉輪和導(dǎo)液體的消失模，消失模成型時(shí)不受模型形狀的約束，成型的消失模經(jīng)過后續(xù)的表面處理，表面粗糙度Ra 可以達(dá)到6.3μm，能很好的保證消失模的尺寸精度和表面質(zhì)量。傳統(tǒng)噴水推進(jìn)器葉輪及導(dǎo)葉體一般采用陶瓷型殼鑄造，為提高噴水推進(jìn)器的性能，采用鈦質(zhì)導(dǎo)液體和葉輪，使裝備更輕、效率更高、使用壽命更長(zhǎng)、可靠性更佳。產(chǎn)品制殼具體工藝為：用氧化鋯粉―鋯溶膠―氧化鋯砂槳料涂表層，背層及加固層的耐火材料選用莫來砂。由于葉片厚度小，不能有疏松，在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要科學(xué)合理，適當(dāng)控制澆注溫度與型殼溫度，采用離心鑄造、熱等靜壓等方法以提高澆鑄質(zhì)量，可獲得高質(zhì)量的鑄件。

圖8 葉輪與導(dǎo)液體3D模型

圖9 ZTA3葉輪與導(dǎo)液體鑄件產(chǎn)品圖

三、結(jié)論

將3D成型技術(shù)應(yīng)用于熔模鑄造生產(chǎn)中，不僅提高了消失模制作的多樣化、消失模的精度；同時(shí)也使得制得的消失模不再受傳統(tǒng)模具的限制，更具復(fù)雜性。3D成型技術(shù)在熔模鑄造中的使用，使鑄件更具多樣性、復(fù)雜性、精度高、開發(fā)周期短、成本低等特性，推動(dòng)了精密鑄造工藝的發(fā)展，具有廣闊的市場(chǎng)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

參考文獻(xiàn)：

[1]曹瑜強(qiáng) .鑄造工藝及設(shè)備[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]中國(guó)鑄造協(xié)會(huì).熔模鑄造手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

第8篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

課堂上的講授結(jié)合實(shí)地考察大大地拉近了同學(xué)與玻璃材料的距離，尤其在了解了玻璃與陶瓷兩種材料之間的共通性之后，同學(xué)們大膽地提出了各種使用陶瓷結(jié)合玻璃材料的設(shè)計(jì)方案。方案都很有創(chuàng)意，很符合這些80后甚至90后年輕人特立獨(dú)行的個(gè)性，同時(shí)也很有深度，完全是從探究?jī)煞N材料的文化內(nèi)蘊(yùn)角度去尋找它們的契合點(diǎn)。如李季炎同學(xué)的《十二月花》系列，創(chuàng)作靈感來源于景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)制瓷工藝精髓的“清康熙五彩十二月花詩杯”，卻出人意料地借鑒國(guó)外著名的陶瓷玩偶EnchantedDoll（被施了魔法的人偶）作為表現(xiàn)符號(hào)，12個(gè)人偶利用瓷質(zhì)來詮釋細(xì)膩的情感主題，在人偶的飾物方面則大量地采用流光溢彩的窯鑄玻璃裝飾，另外使用噴砂工藝裝飾的吹制玻璃罩則將其創(chuàng)作初衷“十二月花詩杯”表現(xiàn)出來。作品造型講究，于詼諧中傳達(dá)寓意，作者借對(duì)陶瓷、玻璃文化內(nèi)涵的認(rèn)知—傳統(tǒng)與現(xiàn)代、東方和西方，表達(dá)了自己在傳統(tǒng)陶瓷文化上的思索。同學(xué)們使用玻璃材料進(jìn)行創(chuàng)作的方案提出后，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師在這些方案的創(chuàng)意上提出各自的見解，尤其在玻璃工藝方面分析了制作的可行性。根據(jù)作品的不同效果需求，在玻璃制作工藝上主要是采用了玻璃吹制、燈工、窯鑄玻璃技法以及平板玻璃冷加工。其中玻璃吹制和燈工工藝由于工作室條件所限，同學(xué)主要聯(lián)系外地的玻璃作坊來完成。

如張夢(mèng)同學(xué)的作品《醒靈》系列，她使用玻璃材料來表現(xiàn)作品上象征靈魂載體的延伸部分，由于形體細(xì)長(zhǎng)、無序，因此選擇了玻璃燈工工藝來完成。同學(xué)們主要采用的窯鑄玻璃和冷加工則在學(xué)校玻璃工作室來完成。窯鑄玻璃技法是玻璃藝術(shù)創(chuàng)作中一種主要的制作方式，它包括失蠟鑄造、熱熔、熱彎、Pate—de—verre（玻璃粉黏合）、彩釉裝飾等工藝，每種工藝都有著它獨(dú)特的流程和視覺表現(xiàn)，也提供給藝術(shù)家無窮的想象空間。如熊藝蓉同學(xué)在設(shè)計(jì)畢業(yè)作品時(shí)，一組色彩流云漓彩的窯鑄玻璃藝術(shù)品給予了她啟示，因此她選擇陶瓷溫潤(rùn)的表象對(duì)比玻璃略顯敏感的晶瑩，來表現(xiàn)自己的一個(gè)剝離了現(xiàn)實(shí)的內(nèi)化世界。她《雙•生》這組作品的玻璃部分造型較為復(fù)雜且對(duì)顏色的層次變化要求較高，所以選擇使用失蠟鑄造工藝較為適合，但是失蠟鑄造工藝相對(duì)來說比較煩瑣，從油泥模種的制作一直到玻璃工件最后的打磨拋光需要將近十個(gè)步驟，這對(duì)這些從沒接觸過玻璃制作的同學(xué)來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。尤其是在這種形體不規(guī)則、體量對(duì)比大的造型中，對(duì)于含蠟?zāi)８邷厥嗟牟Ａ坭T口位置的選擇很重要：熔鑄口低了，部分位置玻璃流不進(jìn)來，高了則容易在作品表面產(chǎn)生大量的氣泡。經(jīng)過了一次冒險(xiǎn)的復(fù)燒經(jīng)歷，《雙•生》系列作品最終獲得了成功。

另外，彭佳瑤同學(xué)的裝置《析夢(mèng)》則是用玻璃熱熔工藝創(chuàng)作的，從地面射出的藍(lán)色燈光通過五彩的熱熔玻璃折射到懸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觀眾帶入到作者的夢(mèng)境當(dāng)中。朱昱同學(xué)在綜合材料作品《夢(mèng)•游》系列中，則選擇對(duì)現(xiàn)成物玻璃試管等進(jìn)行加工制作，形形的陶瓷齒輪與玻璃試管內(nèi)呈螺旋纏繞的細(xì)管是作者對(duì)時(shí)間與空間的一種符號(hào)化處理，體現(xiàn)了自我情感的外化。

縱觀這次玻璃介入陶藝創(chuàng)作教學(xué)，同學(xué)們?cè)诔醪搅私饬瞬Ａе谱鞴に囍?，能夠從玻璃材料在捕捉光、透明度、折射性之間的微妙關(guān)系出發(fā)，充分地發(fā)掘玻璃材料的特性。不同的技法產(chǎn)生的玻璃的不同形態(tài)在與陶瓷的對(duì)話過程中取得了別具一格的視覺藝術(shù)效果，讓每個(gè)同學(xué)的作品不同以往，同時(shí)也體現(xiàn)了玻璃材料的極強(qiáng)可塑性和藝術(shù)多元性。更難能可貴之處是，同學(xué)們?cè)谂c玻璃材料的有限接觸過程中，不僅能夠從材料的物理屬性方面去把握，而且能從它所具有的內(nèi)涵精神方面進(jìn)行思考，并借以拓展、延伸陶藝的包容性與外延。當(dāng)然，在本次教學(xué)實(shí)踐中我們也看到了有待提升的許多方面，也可能是在研究綜合材料在陶藝創(chuàng)作中可能遇到的共同問題，這主要體現(xiàn)在怎樣去使陶瓷、玻璃材料的包容性和表現(xiàn)形式更加多元化。

第9篇：傳統(tǒng)鑄造工藝范文

半兩錢在中國(guó)貨幣史上居有特別重要的地位，它跨越(經(jīng)歷)戰(zhàn)國(guó)、秦、西漢三個(gè)時(shí)期，歷經(jīng)200余年，是我國(guó)古代最早具有統(tǒng)一名稱和形制的鑄幣；它承前啟后，把青銅文化、青銅的價(jià)值觀、青銅的范鑄技術(shù)傳承下來，使青銅鑄幣作為我國(guó)古代貨幣的基本形式沿用兩千余年。所以，半兩錢不但意義重大，而且內(nèi)涵豐富，是我國(guó)歷史貨幣中最具研究?jī)r(jià)值和分類斷代較為困難的一類。王雪農(nóng)、劉建民基于他們深厚的史學(xué)功底、敏銳的實(shí)物感知力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，經(jīng)過十年的不懈努力，終于向讀者交出了這部錢幣學(xué)研究的力作。

這本書分上、下兩編。上編有《半兩錢鑄行情況的歷史考察》和《半兩錢的鑄造工藝與半兩錢的分類斷代》兩個(gè)章節(jié)?！栋雰慑X鑄行情況的歷史考察》是作者站在史的角度審視半兩錢，把半兩錢置于歷史長(zhǎng)河中作綜合考察，闡述各個(gè)時(shí)期半兩錢的歷史定位；《半兩錢的鑄造工藝與半兩錢的分類斷代》，作者在蔣若是半兩錢范斷代研究的基礎(chǔ)上，以范鑄工藝為基礎(chǔ)，以不同時(shí)期的半兩錢鑄造工藝保留下來的技術(shù)特征為依據(jù)，對(duì)半兩錢進(jìn)行分期斷代。下編在上編理論研究的基礎(chǔ)上，分門別類，對(duì)不同時(shí)期的半兩錢進(jìn)行個(gè)別剖析，共分有“戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的半兩錢”、“秦王朝鑄造的半兩錢”、“西漢初年鑄造的半兩錢”、“高后八銖半兩錢”、“高后五分錢”、“莢錢”、“文景時(shí)期四銖半兩錢”、“武帝時(shí)期的四銖半兩錢”、“鐵鉛四銖半兩錢和磨邊剪鑿的半兩錢”、“非正用品半兩錢”等十個(gè)門類。

本書有如下幾方面特色。

(一)視野開闊，獨(dú)具匠心。本書作者大量使用第一手考古資料，全面梳理了半個(gè)世紀(jì)以來的考古發(fā)掘報(bào)告和出土資料；大量引證歷史文獻(xiàn)，認(rèn)真研究了與半兩錢相關(guān)的文獻(xiàn)史料和古往今來有參考價(jià)值的圖錄、文章和著作?？梢哉f，從五十年代以來，幾乎所有與半兩錢有關(guān)的出土資料作者都作了查閱參考，并以作者自己的學(xué)識(shí)加以判斷、吸收，發(fā)現(xiàn)有不實(shí)之處隨即加以指正或標(biāo)注。如關(guān)于河南永城西漢梁王墓出土的半兩錢，因最初是在《鄭州晚報(bào)》上報(bào)道的，有關(guān)出土半兩錢的內(nèi)容在錢幣界有許多傳說；有說出了鐵半兩的，有說出了鎏金半兩的，等等，對(duì)此，作者一一作了核實(shí)，并結(jié)合歷史背景和墓主人身份作了精彩的分析，指出：鐵半兩當(dāng)系鉛半兩之誤，且系流通錢幣而非特制冥幣瘞錢；銅錢千枚成串(貫)當(dāng)始于西漢四銖半兩。對(duì)文獻(xiàn)與史料的引用，作者也絕非是簡(jiǎn)單的拿來主義，而是反復(fù)咀嚼以求其真。如，關(guān)于秦并天下后，其貨幣到底是有“三等”還是“二等”，作者既不是簡(jiǎn)單地采納《史記?平準(zhǔn)書》之“三等”說或《漢書?食貨志》之“二”等說，也不簡(jiǎn)單地信奉后人之注解，而是置身于當(dāng)時(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景，作出自己的分析，提出“布作為三等貨幣中的中幣之可能性不是不存在”，“《平準(zhǔn)書》三等說不可輕易否定”的結(jié)論?？梢赃@么說，就半兩錢研究而言，本書無論是在內(nèi)容的廣度還是深度方面都是空前的。

(二)內(nèi)容新穎，見解獨(dú)到。本書不是簡(jiǎn)單的歷史文獻(xiàn)和出土資料的匯總，也不是人云亦云的產(chǎn)物，《半兩錢研究與發(fā)現(xiàn)》通篇貫穿著作者的學(xué)術(shù)思想；從半兩錢的產(chǎn)生、發(fā)展到退出歷史舞臺(tái)，每個(gè)環(huán)節(jié)無不閃爍著作者自己的思想和獨(dú)到見解。例如，對(duì)《史記。秦始皇本紀(jì)》中“初行錢”的記載，彭信威、王毓銓等錢幣研究者多有專門的論述，本書作者則是依據(jù)自己的研究，得出“惠文王二年‘初行錢’行的就是半兩錢，從這時(shí)起，半兩錢的鑄造就正式載入中華史冊(cè)”的結(jié)論，同時(shí)也指出，秦國(guó)在“初行錢”之前，以“半兩”為面文的貨幣已經(jīng)出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)生活中了。進(jìn)一步，作者通過對(duì)20余則有關(guān)先秦半兩錢及其錢范的出土報(bào)道與文獻(xiàn)的綜合分析研究，概括了先秦時(shí)期半兩錢鑄行的三大特點(diǎn)。又，對(duì)漢初小半兩錢與“莢錢”的認(rèn)識(shí)，力排眾議指出：《平準(zhǔn)書》所說的“……為秦錢重難用，更令民鑄錢”鑄的不是“莢錢”而是減重的小半兩，兩者不可混同；真正的“莢錢”系由“五分錢”減重而來，是漢文帝“除盜鑄錢令，更鑄四銖錢”之前的事，是一種在鑄行過程中被人為縮小的五分錢。對(duì)半兩錢在漢代的減重，不無見地地指出“……漢初小半兩錢，非但不會(huì)為時(shí)人所患，反而在經(jīng)濟(jì)生活中是受到歡迎的”。所有這些，與其說是作者研究深度之展現(xiàn)，不如說是作者學(xué)識(shí)水平與學(xué)術(shù)素養(yǎng)之顯露。事實(shí)上，即便說是“莢錢”也是因時(shí)需而生，并非人的意志所定，今人怎可不辨其理而僅居后世之情妄加評(píng)論?

(三)傳承先賢，開拓創(chuàng)新。從公元5世紀(jì)以來，歷代先賢在古錢的分類斷代方面作了大量的工作，取得了豐碩的成果，這些成果奠定了中國(guó)錢幣學(xué)的根基，也哺育了后人。但客觀地講，錢幣學(xué)發(fā)展到今天，僅停留在傳統(tǒng)的古泉學(xué)研究層面是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。就半兩錢分類斷代而言，傳統(tǒng)的研究主要是“標(biāo)準(zhǔn)重量斷代”和“形制書體斷代”，這兩種方法的主要依據(jù)是歷史文獻(xiàn)對(duì)半兩錢尺寸、重量和書體特征的記載或零星描述。然而，錢幣是社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的產(chǎn)物，在實(shí)際需求中產(chǎn)生，也隨實(shí)際需求而改變。就半兩錢來說，無論是戰(zhàn)國(guó)秦、秦還是西漢，不同的地區(qū)鑄行的錢的重量是不一樣的，即使是同一地區(qū)，錢幣的重量也會(huì)隨政治經(jīng)濟(jì)狀況的好壞而改變；且半兩錢在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，都不是中央王朝統(tǒng)一鑄造的，怎么可能會(huì)做到重量標(biāo)準(zhǔn)一致呢?錢文書體也是這個(gè)道理，在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，不同的地區(qū)有不同的書體，同一地區(qū)不同的人、同一個(gè)人在不同的時(shí)候，都有可能書寫出不同的書體來。在這方面，本書作者在傳承前人知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，靈活運(yùn)用了考古學(xué)斷代方法，并大膽創(chuàng)新，將帶有濃厚時(shí)代色彩的技術(shù)工藝特征――半兩錢的鑄造工藝特征――運(yùn)用于半兩錢的分類斷代之中。

鑄造工藝是一個(gè)時(shí)期社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的綜合體現(xiàn)。不同的歷史時(shí)期必然會(huì)產(chǎn)生和運(yùn)用不同的工藝，而不同時(shí)期的鑄造工藝必然要反映到錢幣實(shí)物上來。因此，運(yùn)用鑄造工藝對(duì)半兩錢進(jìn)行分類斷代，不僅是客觀的，也是符合科學(xué)的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，這一方法的運(yùn)用尚有賴于對(duì)鑄錢工藝更深入透徹的研究。在研究思想及研究方法的創(chuàng)新方面，本書作者無疑走在許多泉界同行的前頭。