艺术铸造ppt

                 编者：王文清、李魁盛

                 讲授：杨思一

              铸造是一种制造金属产品的方法。          铸造是用液态合金（金属）形成产品的方法，将液态合金注入铸型使之冷却、凝固，这种制造金属产品的过程称为铸造生产，简称铸造，所铸出的金属制品称为铸件。

砂型铸造流程图

砂型铸造过程示意图

地位

    在国民经济中占有重要地位，机床、内燃机、冶金机械、化工机械、纺织机械、造纸机械、汽车、拖拉机、农用车等。铸件70-90%。

    汽车：20-30%；

    拖拉机：50-70%；

    农业机械：40-70%。

中国古代铸造技术

6000年历史，从青铜器时代开始，到铁器时代。

           制造犁、锄、镰、锛、锹等、兵器。

           夏代: 陶范，铸造青铜器具、农具。

           灿烂的商周文化。

司母戊大鼎商后期（约公元前十四世纪--公元前十一世纪）高133厘米、口长110厘米、口宽79厘米、重832.84千克。腹内壁铸铭文“司母戊”三字。 1939年河南省安阳市武官村出土。 

编钟一九七八年夏，湖北省随州市，曾侯乙墓，编钟，六十五件，重2500多公斤，皆为青铜铸造，设计精巧，气势雄伟壮观，2400多年。一九八一年夏，擂鼓墩二号墓又出土了一套编钟，有钟36件，皆可演奏古今中外乐曲，可与曾侯乙编钟媲美，同属空前罕见之珍品。

越王勾践剑    越王勾践青铜剑，1965年12月出土于湖北省江陵。    拔剑出鞘，寒光耀目，而且毫无锈蚀，刃薄锋利。试之以纸，20余层一划而破。剑全长为55.6厘米，其中剑身长45.6厘米，剑格宽5厘米。剑身满饰黑色菱形几何暗花纹，剑格正面和反面还分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的纹饰，剑柄以丝绳缠缚，剑首向外形翻卷作圆箍，内铸有极其精细的11道同心圆圈。

秦朝古战车

春秋时期

铸铁

第五大发明

西周末年

熔模铸造

唐代以后

大型铸件出现

沧州铁狮，正定铜佛，当阳铁塔，永乐大钟

沧州铁狮       大周广顺三年铸，山东李云造。大周（北周）广顺三年即公元953年，1000多年的历史。狮身高3.8米，头部高1.5米，通高5.3米，通长6.1米，身躯宽3.17米。传说铁狮总重量约40吨，1984年经过准确称量，铁狮的总重量为29.30吨。 

正定铜佛    约50吨    铜佛有４２臂，故又千手千眼观音，通高22米余，下有２.2米高的石须弥座，是我国现存铜像中最高的一座。像体纤细颀长，比例匀称，衣饰流畅，腰部以下尢佳，富有宋代艺术风格。须弥座的上枋，壶门内刻有纹饰图案、伎乐、飞天、盘龙等精美宋代雕刻。 

当阳铁塔    重40吨     铁塔铸造于北宋嘉佑六年（公元1061年），八面十三层 ，高16.945米， 当时是就地设炉分层铸造，采用堆土法而建起来，各层之间重叠摆放，没有焊接 ，整个塔身玲珑隽秀，从上到下，自里而外全生铁浇铸，仅塔刹在 清代以青铜重铸.

总之，我国的古代铸造技术是灿烂辉煌的，古代铸造工匠在长期的实践中表现出了 卓越才能、无穷智慧和卓越的创造力，为铸造业的发展做出了巨大贡献。商周陶范铸造、熔模铸造、生铁冶炼技术、铸铁金属型、叠型铸造和大型铸件铸造等重大技术成就，使我国的铸造技术一直处于领先地位。其中有些工艺至今使用。由于封建势力的影响，近代发展缓慢。

铸造业是一个高劳动消耗、高能源消耗和高污染的行业。

      应该看到我国的铸造生产水平与发达国家还有差距，是铸件大国，不是铸件强国铸件质量不高，自动化程度低，劳动生产率低，消耗大，污染重，这些问题迫切需要解决。

劳动生产率低

能耗大、资源浪费严重

污染严重、生产条件差

优质铸件少、铸件质量差

我国：高性能、优质铸件的比例占21%，

           近净形铸件比例只占2%，

美国：高性能、优质铸件的比例占41%，

           近净形铸件比例13%。

随着WTO的加入，发达国家的铸造产品正在向亚太国家转移，为我国铸造业的发展提供了契机。我国的铸造水平和能力大大提高。

国务院提出《关于加快振兴装备制造业的若干意见 》

       自主知识产权重大技术装备的制造能力 

建设山东半岛制造业基地

服务山东省制造业强省行动计划

铸造技术的发展方向

(1)  凝固理论和技术

理论：Kurz and Fisher， Fundamentals of Solidification

技术：定向凝固、快速凝固、复合材料、半固态金属铸造成形。

(2)铸件近净形化技术（Near Net Shape Casting）

铸件近净形化技术是近几年来国内外兴起的一种以提高产品零件质量（特别是外观质量）为中心的综合概念。它的含义是：从结构上来看，铸件的内腔和外形用铸造的方法一次成形，使其接近零部件的最终形状，从而将机械加工和组装等工序减至最少；从尺寸精度和表面质量来看，使铸件能接近产品的最终要求。

(3)快速成形技术（RPT）

RPT在铸造生产中主要应用于制造母模、造型，包括熔模铸造。目前主要的RPT技术：

立体光固化成形工艺（SLA）

选择性烧结成形工艺（SLS）

熔丝沉积成形工艺（FDM）

分层叠纸制造成形技术（LOM）

直接制壳生产铸件的工艺（DSPC）

(4)计算机的应用

铸造过程的宏观与微观模拟仿真：冲型过程、温度场、应力场。

铸造专家系统的研究与开发：浇口、冒口设计、缺陷分析。

铸造工程中的计算机质量控制及信息管理系统。

(5)铸造技术节能减排

高等教育铸造专业的发展变革

机械类：冷加工、热加工

冷加工、热加工同属于制造业

冷加工

     机械制造（切削加工）：车、铣、刨、磨、镗等

热加工

    铸造

    锻压

    焊接

    热处理

材料成型及控制工程

人才需求：

机械学科全国就业率最高

机械学院就业率99 % ，全校最好。

本课程的主要研究内容

1  金属-铸型界面的相互作用机理和规律，对铸件质量的影响；

2  型（芯）砂用原材料的基本性能及其对型（芯）砂性能的影响，型（芯）砂性能对铸件质量的影响，型（芯）砂的配制及其性能控制和检测的基本原理；

3  铸造工艺方案的确定，浇注系统和冒口的设计、计算，铸造工艺设计及各种工艺装备设计的基本知识。

主要讲授砂型铸造内容。

学习要求

a  预备知识：液态成型原理、铸造材料化学。

b  学习方法：课堂讲授、讨论为主，同时进行必要的实践训练。

C  达到水平：独立进行简单铸件的工艺设计。