时间：2023-05-31 09:09:04
1）铸造收缩率。考虑到客户明确要求材质上添加Cu合金，宽、高方向选用1%的缩尺，长度方向选用1.2%的缩尺。2）机械加工余量。参照客户要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范围内，导轨面、轴孔在发运前要进行粗加工，确定铸件导轨和轴孔的加工余量12mm，其余加工面的加工余量按照10mm制作。3）尺寸精度。在无特别指定情况下，拔模斜度、长度尺寸公差及壁厚尺寸公差参照顾客规范和公司内部规范制作。结构牢固、合理，尺寸、形状稳定精确，表面光洁，不变形[1]。对于影响铸件起型（芯）处均要求做成活块，且要求不允许出现尖角料，所有活块必须做标识，安装起型装置。
2造型材料
砂型、砂芯无特殊要求全部使用呋喃树脂砂。涂料下型外观芯采用喷涂方式，内腔芯采用流涂方式，易粘砂内腔部位采用先刷一遍涂料，后流两遍涂料的方式，其涂层厚度为0.5mm~1mm，且要求刷涂后的表面光滑均匀。涂料在每刷一遍后用明火点燃（醇基），使其自然干燥，每流涂一遍用煤气烘烤（水基），使其自然干燥，组芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯时，轴孔芯、易粘砂部位采用铬矿砂。
3浇冒口系统
3.1浇注系统
浇注系统选择开放式：遵循快速充型原则（浇注时间短）和内浇口处低流速原则，多采用全开放、多点分散浇注方式，使铸型温度均匀，从而降低了铸件局部出现过热，降低了铸件出现冲砂、粘砂等缺陷。树脂砂铸铁件浇注时间可由下式确定：t=22.6×W（/ρ×S×fv×h12）（1）式中：t—浇注时间，s；W—浇注重量，3490kg；ρ—铸铁密度，灰铁件~7.0，kg/cm3；fv—速度因子（根据浇注系统类型确定）；底注：fv=0.5；h—静压头：100cm；S—阻流断面面积，43.5cm2；计算得：t=51.8s.直浇道：80mm，直浇道面积50.24cm2；横浇道：（65+80），85×2mm，横浇道面积127.5cm2；内浇道：12×35（mm）；4×25（mm），内浇道面积135.02cm2；直∶横∶内=1∶2.5∶2.7内浇口理论平均流速：V内=0.85m/s，可以实现在内浇口流速低的情况下快速充型。为验证上述计算结果的正确性，通过MAGMA软件做充型和温度场分析，结果见图4、图5，充型速度与理论计算基本一致，模拟充型时间为45s，理论计算为51.8s.从MAGMA模拟出的温度场结果来看，内浇道的开设比较理想，温度场分布均匀，基本上可以实现同时凝固，如图6、图7所示。
3.2冒口设计
此产品属于灰铁、薄壁机床铸件，厚大断面处于浇铸时的下型，不存在特殊的补缩要求。因此，铸造工艺上设计的冒口，主要是以排气畅通为主。按1.5S阻流截面积≤S排气截面积≤4S阻流截面积原则，设计冒口排气面积。
4浇注熔炼要求
1）化学成分控制目标。在满足顾客材质的化学成分和力学性能要求的前提下，根据公司内部配料规范，严格控制化学成分。2）熔化、浇注过程温度及时间控制。熔炼出铁温度控制到1460℃～1500℃；浇注温度控制到1380℃～1400℃；浇注时间控制到50s～60s；3）熔炼材质变质处理。采用包内孕育、孕育槽孕育和浇口盆孕育相结合的方式对铁液进行变质处理。
5结论
关键词：铸造工艺课程设计；翻转课堂；教育信息化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0177-02
《铸造工艺课程设计》是我校材料加工工程系的一门主干课程的实践环节。其主要目的在于培养学生综合运用《铸造工艺学》课程中所学理论知识，对具体的零件进行铸造工艺设计的能力，以提高学生的工程实践能力。
学生在进行课程设计时，每个学生要完成一个中等复杂铸件的铸造工艺方案设计，包括对零件进行铸造工艺性分析，拟定零件铸造方法、造型方法、确定分型面和浇注位置，设计砂芯，选择合理的铸造工艺参数（机械加工余量、取模斜度、铸造圆角等），设计计算浇注系统、冒口和冷铁，绘制铸造工艺图和铸件图，填写铸造工艺卡，确定热处理方案，撰写设计说明书等内容。一方面学生要在两个星期内完成以上任务需要较好地掌握铸造工艺设计知识及技能，另一方面每个教师面对辅导20人以上的学生而常常疲于奔命。
一、翻转课堂的内涵
翻转课堂是相对传统课堂的教学而言的。传统课堂的教学过程，是以老师为主角，课堂被老师一个人占用来进行“传授知识”，课堂上缺乏师生互动和同学之间的交流和协作，并且把知识的内化过程留给学生课下独立完成[1]。而翻转课堂与传统课堂的区别在于，翻转课堂的教学过程，是以学生为主角，学生可以根据自己的基础和时间来安排和控制自己的学习，学生知识的内化过程在课堂上通过师生互动和学生讨论等形式完成。在《铸造工艺课程设计》翻转课堂中，学生可以在课外利用《铸造工艺课程设计》教学软件和教学视频进行学习，学习时间、地点及快慢全在自己掌控之中，简单易懂的知识可快进或跳过，重点或没学懂的知识可将教学视频倒退进行反复观看，也可停下来进行仔细思考或做笔记。另外，还可以通过在线答疑和教学论坛等形式与老师和同学进行交流和寻求帮助。
在《铸造工艺课程设计》翻转课堂中，增加了师生之间和同学之间的互动，教师可以和学生进行一对一的交流和答疑，也可以把具有相同问题或疑惑的学生聚集在一起进行讨论和辅导。同时，在老师忙于与其他同学进行互动和交流时，学生们在铸造工艺方案的确定、参数的查询及浇、冒系统的设计计算等问题进行小组讨论，以及发展自己的合作小组进行互相帮助学习。因此，老师并不是知识唯一的传播者[2]。
在《铸造工艺课程设计》翻转课堂中按“以学生自主学习”教学模式为主创建教学软件系统或教学视频，由学生在老师帮助下主要在计算机上，使用该教学软件系统或教学视频完成课程设计任务，这是对传统铸造工艺设计（从查手册到趴图板）的大胆改革和有意义的探索。《铸造工艺课程设计》教学软件系统及教学视频中，介绍了零件结构、材料的铸造工艺性，以及先进的铸造方法和新工艺，并将铸造工艺设计过程用动画形式呈现给学生，使学生对抽象难以理解的工艺流程，能够在动态的三维视觉中轻松地学习、理解、掌握和应用。通过具体零件的铸造工艺设计实例导学，使学生对铸造工艺设计不再畏惧，从而使学生增加了学习积极性，并提高了工艺设计效果[3]。
二、《铸造工艺课程设计》翻转课堂改革内容
1.建立《铸造工艺课程设计》教学系统。通过《铸造工艺课程设计》教学系统，学生可快速获得铸造工艺符号及其表示方法、铸造工艺图、铸件图的画法标准、铸造工艺设计所需参数等知识。而且，教学系统中还提供了多种铸造工艺方案的比较，可为学生节约大量的设计时间，并提高了工艺设计质量，从而激发学生对铸造工艺设计的兴趣，达到寓教于乐的效果。
2.录制《铸造工艺课程设计》教学视频。通过《铸造工艺课程设计》教学视频，学生可了解铸造工艺设计的任务、基本知识和一般程序。并且，掌握零件结构及其技术条件的审查；造型、造芯方法和浇注位置的确定；浇注系统设计计算；砂芯设计；冒口、冷铁设计计算等知识。另一方面，掌握铸件图、铸造工艺图的绘制方法和步骤，铸造及热处理工艺卡的正确填写，以及铸造工艺设计说明书的编写。
三、《铸造工艺课程设计》翻转课堂教学设计研究
1.课程设计。（1）课前设计。教师负责在教育在线网络平台上提前开发研制好的《铸造工艺课程设计》教学系统和录制好的教学视频，以及与《铸造工艺课程设计》内容相关的优秀开放资源，供学生下载学习。学生观看教学软件或教师的视频讲解。学生通过《铸造工艺课程设计》教学系统和教学视频的观看和学习，如果寻找到与铸造工艺设计有关的信息资源，经教师审核后，也可以上传到教育在线网络平台中，与其他同学共享。（2）课堂活动设计。确定问题：怎样进行零件结构的铸造工艺性分析；铸造工艺方案及工艺参数的确定；浇、冒系统设计计算。独立探索：每个学生根据零件图的要求，探索零件的铸造工艺性，初步拟定零件铸造方法、造型方法及分型面和浇注位置，设计砂芯，选择合理的铸造工艺参数，设计计算浇注系统、冒口和冷铁，绘制铸造工艺图，填写铸造工艺卡，确定热处理方案，撰写设计说明书等。协作学习：将设计同类零件（轴类零件、类零件、套类零件、箱体类零件等）的学生组成互动小组，采用对话、商讨、争论等形式充分论证零件的铸造工艺性，分析铸造工艺方案，查询工艺参数，设计计算浇、冒系统。为学生提供与同学之间进行知识交流的机会，并可检查铸造工艺设计方案的正确性，进行多种方案的比较，以达到集思广益的目的。成果交流：学生经过对铸造工艺设计的独立探索及与同学之间进行协作学习之后，完成零件的铸造工艺设计。学生将设计的铸造工艺图、铸件图及工艺卡等内容，在课堂上进行汇报和交流学习体验，分享铸造工艺设计作品的成功和喜悦。同时，该学习过程也可以进行翻转汇报，即学生将设计成果的汇报过程进行录像，将视频上传至教育在线网络平台。当老师和同学观看完汇报视频后，可在课堂上进行讨论和评价。
2.课程实施。（1）合作讨论。学生就观看《铸造工艺课程设计》教学系统、教学视频和在工艺设计中遇到的问题在小组内讨论解决；组内没解决的问题提交老师解决。（2）互动释疑。教师把必须掌握的铸造工艺设计的知识点以问题提出；让学生在小组讨论并派代表回答；其他组或教师给予点评或补充。（3）拓展。根据课前接收到的反馈，教师把学生难以理解的，又是必须掌握的铸造工艺设计知识点以实例的形式提出。（4）探究。教师把一些基础规律之外的特殊情况，结合实际零件，以真实复杂问题提出，这部分属于学了会更好的内容。（5）练习巩固。学生独立完成零件的铸造工艺设计；教师在教室巡视发现学生难于下手的地方；如果个别学生有简单问题及时指点，帮助设计过程中有困难的学生。
3.课程评价。将翻转课堂教学后学生设计的铸造工艺图、铸件图、工艺卡及工艺设计说明书等与往界学生的设计结果进行比较分析，评价学生的知识和技能的掌握程度；通过采用调查问卷方式，调查翻转课堂教学中的教师和学生对翻转课堂教学过程的评价。
四、结语
《铸造工艺课程设计》是我校材料成型与控制专业的一门必修的实践教学环节。《铸造工艺课程设计》翻转课堂的研究，对高校课程评估、专业认证及实现信息技术与课程整合等课程建设具有积极促进作用。而且，该研究对于实践性课程改革具有探索意义和借鉴价值。这对改善教学资源，为学生提供灵活宽松的学习环境，让学生自己掌控学习，全面提升学生课堂互动，促进学生自主学习和合作学习、探究学生学习的新模式等具有重要意义。
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[3]李莉，詹肇麟.“材料成形基础课程设计”自主学习平台研究及应用[J].教育教学论坛，2015，（30）：188-189.
Flipped Classroom Research and Teaching Design of "Casting Technique Course Design"
LI Li，ZHAN Zhao-lin
（School of Materials Science and Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming，Yunnan 650093，China）
摘 要：随着铸造业激烈的竞争，对铸造工艺设计和生产质量控制提出了更高的要求。对于目前铸造生产质量存在的问题，本文主要对铸造工艺设计技术和铸造生产质量控制进行了分析，为确保生产出高质量的合格铸件提供了一些建议。
关键词：铸造工艺；设计；生产质量
近些年，铸造业的竞争越来越激烈，并且铸造业的利润越来越低，但是在此情况下，对铸造业还提出了更高的要求。铸造工艺是一个复杂的多工序组合的工艺过程，本文对其铸造工艺设计技术进行了分析。传统铸造工艺有很多质量问题，如底部夹砂严重，不好清理下芯子后底部，容易塌箱造型翻上盖箱，造型合箱操作困难等，为此，本文在第二部分重点对铸造生产质量控制进行了分析。本文所选用的铸件最大轮廓尺寸为3 500×1 450×1 770（mm），铸件壁厚变化较大，最大处壁厚为260 mm，最小处壁厚为130 mm，铸件重量12 000 kg，形状结构如图1所示，铸件材质为ZG20SiMn，调质处理HB 130～170，屈服强度σs≥295 MPa，抗拉强度σb≥490MPa，铸件制造难度较高。
关键词：大型球铁件；铸造工艺；浇注系统
中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0011-02
随着各种机械设备的功率和个体越来越大，其所使用的零部件重量和体积也越来越大，这造成了大量的金属消耗。以前许多大型零部件是由优质钢材锻造而成，这不仅增加了加工的难度，而且还造成了优质钢材的大量消耗。为了解决上述问题，现在许多的大型机械零部件都由球墨铸铁铸造而成，这不仅节约了优质钢材的消耗，而且也大大降低了生产成本。大型球铁件是指重量为1～10吨的铸件，重量超过10吨的铸件被称为重型铸件。现在大型球铁件的应用越来越广泛，如水轮机叶片、风机叶片及重型机械的零部件等。在大型铸铁件的铸造过程中，由于种种原因会使生产出的铸铁件出现各种缺陷，这在很大程度上都是由于铸造工艺不完善造成的，因此必须对大型球铁件的铸造工艺进行改进，以尽可能提高大型球铁件的铸造质量。
1 大型球铁件铸造工艺的特点
大型球铁铸件的个体和重量比较大，生产成本较高，对其的铸造质量要求也很高。要求大型铸件成型后不仅有非常好的表面质量，而且要有较高的致密度；此外，大型铸件还要经过严格的无损检测，表面及内部绝对不允许有小的孔洞出现，并且不能进行补焊。大型铸件铸造工艺与小型铸件铸造工艺不同，小型铸件的铸造工艺可以进行多次的反复试验，而大型铸件的铸造工艺要求一次成功，因此这给大型球体件铸造工艺的设计者提出了更高的要求。随着计算机技术的发展，现在的大型球铁件铸造工艺的设计都借助于CAD及CAE技术进行，即首先根据理论和经验进行初步设计，然后利用计算机进行模拟，预测铸造过程中缩孔、冲砂、夹渣等缺陷出现的位置，然后对初设工艺进行完善和修正，以得出优化后的工艺。这就是现代铸造工艺的设计过程。随着科学技术的不断发展，目前已经可以利用很多方法对铸造工艺进行改进，以尽量减少铸造成型的球铁件的缺陷。
2 大型球铁件的铸造工艺改进措施
大型球铁件的铸造工艺改进可以从很多方面进行，但主要应从浇注系统设计、冒口设计及冷铁的应用等方面
考虑。
2.1 合理设置浇注系统
大型球铁件浇注系统的设计应遵循的设计原则为流速小、流量大、平稳、分散均匀，能很好地对铁液流量及浇注时间进行控制，从而使铁液能够均匀地流入型腔中，并能很好地进行挡渣、隔渣。大型铸件的浇注系统通常由浇口杯、内浇道、直浇道和横浇道等组成。为了使设计出的浇注系统满足浇注时间段、浇注截面积合理的要求，需要利用奥赞（Osann）公式对内浇道的截面积进行计算，然后根据各截面积的比值确定直浇道和横浇道的截面积。大型铸件的浇注系统，内浇道、直浇道及横浇道的截面积比值通常选为：ΣA1∶ΣA2∶ΣA3=1.5∶2∶1。这是以伯努利方程为基础对换算后的水力学计算公式进行推导，再根据大孔出流理论进行各截面积推导的方法，解决了以前用的老公式计算出的浇注时间偏长、浇注截面积偏小的问题。如果在铸造时采用的是无冒口铸造，则尽量采用宽而薄的分散形式的内浇道，浇道的宽度应为厚度的五倍以上，以方便清理及挡渣。
2.2 冒口设计
球铁在从高温液体凝结到固态的过程中由于铁水温度降低会发生体积收缩的现象，但同时由于在凝结的过程中会有石墨球的析出而使铁水体积发生膨胀，因此可以考虑利用球铁自身的膨胀而对体积收缩现象进行抵消，大型球铁件的冒口设计即是依据这个原理。但由于铸造条件的不同，因此怎样设计冒口以及是否需要设置冒口以获得致密性好、无缺陷的球铁件是亟待解决的一个问题。
如果铸造工艺满足以下条件则在铸造的过程中可以不设置冒口：（1）使用的铸型刚度较高，如采用了树脂自硬砂型等；（2）浇注时的温度较低（1300℃～1350℃）；（3）在铸件顶部有多个排气孔；（4）铸件的平均模数较大，通常要在2.5cm以上；（5）对所用铁液的质量要求较高，CE值要大于4.2%；（6）内浇道是采用的多道薄片型快浇式。无冒口浇注的工艺已经使用了几十年，在实践中也得到了很好的检验，但其适用的条件较苛刻，特别是在进行重型球铁件浇注时尤其要慎重。
当球铁件的铸造工艺条件不能满足上文所述的条件时，为保证球铁件铸造的质量必须设置一定量的安全冒口，以弥补铸造工艺缺陷及对铸造偏差进行纠正。在使用刚度较高的铸型进行铸造时，为了方便造型和脱模，安全冒口的形式常设计成随形或矩形压边明冒口，冒口的位置位于铸件的顶部，以便于实现补缩、排气及清除作用。压边冒口的冒口颈长度为零，压边缝隙虽然较窄，但此处的型砂不容易散热，因此在铁水浇注完毕以后该处仍能自上而下对球铁件的液体体积收缩进行补充，从而有利于防止缩孔现象的发生。在浇注过程中压边缝隙的大小要选择合适，如果压边缝隙过小则会导致铸件未完全凝固时缝隙已经被封闭，无法起到液态补偿的作用；如果缝隙过大则会导致铸件发生石墨化时缝隙还未封闭，发生“倒补缩”现象，易发生缩孔现象，因此必须选择合适的缝隙大小。压边安全冒口的总质量不应超过铸件总质量的2%，其长宽高之比通常选为a∶b∶h=1∶（0.5～0.7）∶（1.5～2.5）。如果铸件的外形不太规则，则可以楔缝型或鸭嘴形冒口，其缝隙的宽度应比压边大2～4cm。
2.3 冷铁的应用
由于大型铸件的厚实部位在铸造时的凝结速度比较慢（这些厚实部位主要包括热节和一些比较重要的加工面），因此在这些部位容易出现缩孔和缩松缺陷等，为了有效地防止这些缺陷的产生，需要在厚实部位设置冷铁。冷铁的厚度选择对激冷作用的影响很大，如果厚度过大则激冷效果不好，太薄则不容易挂住砂。在选择外冷铁的厚度时，通常取为壁厚值的0.4～0.6倍。而在对致密度要求高的铸孔进行加工时，则最好使用冷铁芯进行冷却。
3 结语
大型球铁件的铸造是一个复杂的工艺过程，影响其工艺的因素很多，需要在实践中进行不断的探索和改进，只有这样才能不断提高大型球铁件的铸造质量。
参考文献
[1] 李润生.大型球铁件的铸造工艺设计[J].现代铸铁，2011，（6）：48-53.
关键词：卓越工程师；铸造工艺；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）09-0023-03
一、引言
我国工程教育的规模位居世界第一，已成为名副其实的工程教育大国。高等工程教育体系大而不强、多而不精，毕业生创新能力和实践能力较弱，成为困扰我国高等工程教育的难题。实现工程教育大国向强国的转变，推进高等工程教育改革势在必行[1]。在这样的背景下，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用[2]。“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。
课程、教学内容和教学环节是工程人才培养的基本要素，是培养出卓越人才的关键[3]。“铸造工艺”课程是材料成型与控制工程专业（铸造方向）的主干课程，在铸造专业人才的培养过程中具有举足轻重的地位。这门课程是一门实践性非常强的课程，与生产实习紧密相关，是培养铸造方向学生工程能力和创新能力最重要的一门课，这正好符合“卓越计划”的培养理念，为了配合“卓越计划”的实施，我们对这门课程的教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了思考和探索。
二、“铸造工艺”课程特点及教学现状
铸造工艺是一个复杂的、影响因素诸多的金属凝固成型过程，工艺设计既要考虑不同的合金材料、不同的铸造方法的影响，还要考虑不同的零件结构及其工艺参数的影响。若想真正掌握并灵活应用铸造工艺，就必须具备扎实的理论基础和丰富的实践经验[4]。受传统教育思想的影响，铸造工艺课程教学仍然是重理论、轻实践，忽视学生创新能力的培养，主要表现在：（1）教学方式单一，授课方式采用老师讲、学生听的“填鸭式”教学方法，课题缺乏学生的参与，不利于学生能力的培养。（2）教学内容陈旧，理论脱离实践、应用实例少，学生在学完这门课后进行铸造工艺设计时无从下手。（3）课内实验也完全是简单的验证性实验，学生兴趣不高，难以培养学生的创新能力。（4）课程的考核仍以闭卷的书面形式考核，考核内容多以基础知识的考察为主，这种教学和考核方式不利于卓越工程师的培养，不能满足“卓越计划”对工程能力和创新能力强化培养的要求。
三、卓越工程师培养理念下的课程教学改革
1.课程教学内容改革。根据“卓越计划”的特点，从工程实际出发，对本课程教学大纲进行了修订，改变传统的重理论、轻实践的教学思路，同时将教材的内容与铸造工程师资格认证考试内容结合起来，吸收职业资格考试的相关内容，加强学生的工程素质和实践能力的培养。根据铸造工艺课程的特点增加一些典型铸件铸造工艺设计实例。使学生能够通过实例掌握产品的铸造工艺设计步骤及方法。
根据这门课程的特点，为了让学生能够牢固的掌握设计理论基础，灵活运用所学习过的知识，开拓设计思路，我们把工艺课程进行了模块化设计，把授课内容分为若干模块。例如：铸造工艺方案的选择；浇注系统的设计；冒口、冷铁设计、砂芯的设计；铸造工艺装备设计等。通过模块化教学配合相应的工厂实践教学，使学生及时巩固了铸造工艺的设计理论，并加深了学生对现象的认识和对知识的掌握。
2.课程教学方法和教学手段改革。
①教学方法综合运用，激发学生兴趣。综合运用实物法、启发法、课堂讨论等教学方法。教学时将实物展示给学生，并采用启发法及课堂讨论的方法，培养学生的综合素质。例如在讲述浇注系统的设计时，可以向学生展示一套还未清理的，保留完整浇注系统的铸件，学生可以获得充分的感官认识，同时充分发挥学生的主观能动性，让学生思考几种不同的浇注系统的设计方案，然后进行讨论，让学生参与到课堂教学中。
②多媒体教学，提高教学质量。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度，也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚，清楚地显示某些复杂的过程，有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，有利于认知思维的深化与发展，有利于增强工程设计能力，提高教学效率和教学质量[5]。通过搜集、精选、制作铸造工艺方面的图片、动画来丰富该课程的多媒体课件。例如，在讲授手工造型方法时，若采用板书教学来讲述整体造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型等，则不易掌握其相关内容；若采用Flas的形式，则可清楚、直观地看到各种手工造型方法，激发学生的学习兴趣，使学生快速掌握相关内容。在讲授浇注位置的选择、分型面的选择等内容时，可通过动画模拟展示，既形象生动、直观、感染力强，又可变单纯的听觉语言为视听同步的动画模拟，这样就可以理解轻松，难点化解，学习由难变易，降低了学生学习的枯燥感，提高了教学效率和教学效果。将铸造生产企业的录像短片穿插于课堂教学中，这种录像演示生产过程的教学模式将无形变为有形、不可见转变为可见、无声转变为有声，展示了实际工业生产中的情况，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的感性认识和好奇心，培养了学生的工程能力，提高了教学效果。
③课内实验教学改革。铸造工艺是一门实践性很强的专业课，但现有的课内实验完全是验证性的实验，难以培养学生的工程能力和创新能力。将铸造模拟软件引入课内实验，使之应用于实际铸件的工艺设计之中，为理论与实践结合提供了一个新思路。通过铸造凝固过程模拟，可以预测铸造缺陷产生，优化工艺设计，缩短试制周期，降低成本。铸造模拟软件有德国的MAGMA，法国ESI公司的PROCAST，韩国的AnyCasting，华中科技大学开发的华铸CAE等。华铸CAE是中国最著名的铸造分析系统，国内占有率达到80%左右。因此，本课程采用华铸CAE开展8个学时的铸造工艺模拟实验课。实验一：纯凝固模拟分析（4学时）；实验二：基于耦合的凝固计算（4学时）。给学生一些典型的零件，让学生在实验课中模拟铸件的充型凝固过程，预测缺陷，并优化工艺方案。通过这种实验改革的方式，达到提高学生应用能力的目的。这种原理与模拟相结合的教学方法对于加强学生对铸造工艺设计的认识，原理的深入理解效果很好。
通过上述实践环节的改革，可极大地促进学生的学习兴趣，提高设计能力，为学生的工程能力和创新能力打下了很好的基础。
④基于校企合作的教学方法改革。企业优秀工程师、技术员都具备丰富的时间技能和经验，聘请他们承担部分课堂教学任务，讲解铸造工艺规程的编制、产品铸造工艺设计的关键环节等，使得学生很容易掌握本专业设计前沿技术，同时也掌握工程应用中的一些非常重要的概念和结论。通过这种校企合作的授课方法提高了学生的职业技能，培养了学生的工程能力。
⑤课堂授课与铸造现场实践教学的结合。以往材料成形及控制工程专业（铸造方向）的生产实习都是在铸造工艺课程结束后，才到工厂进行生产实习。学生在学习铸造工艺的过程中由于对具体的生产没有概念，往往对很多内容不理解。通过这次教学改革，增加了工厂实践的这个教学环节，边学习边实践，每讲授完一个模块后，便到工厂实习相关内容，做到课堂理论教学和现场实践教学的同步进行，通过这个实践环节来促进教学内容的学习。
⑥科技竞赛提高学生综合素质。鼓励学生积极参加“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛。该项赛事由中国机械工程学会铸造分会等单位举办，是近年来铸造专业最重要的赛事，学生参与此项赛事的兴趣很高。大赛不仅要求学生具备扎实的理论基础，同时也锻炼了学生的实践操作能力。在作品的设计过程中，学生需要查阅资料、阅读图纸、三维建模、工艺设计、数值模拟、解决铸造缺陷等。通过参加铸造工艺大赛既促进了学生对实践内容的掌握，又提高了学生的学习兴趣。
同时，在教学过程中可以将往届大赛中的题目作为教学内容，让学生设计几种工艺方案，参与课堂讨论，启迪学生的思维，培养学生的工程实践能力。
⑦学生参与科研项目，培养创新能力。卓越工程师教育培养计划要求在培养学生工程实践的过程中做到课堂上的教学理论与课堂外的生产实践相结合，而工程实践问题也最好与教师的生产、科研项目相结合[6]。结合本课程的学习，鼓励学生参与教师的科研项目。学生在参与科研项目的过程中，需要查阅相关文献，了解了课题的研究现状及进展，培养了学生基本的学术素养和能力。通过参与科研项目的活动，学生不仅需要动手、更需要动脑，科研实践中遇到的各种问题，极大地促进了学生学习该课程的兴趣，同时也锻炼了学生的工程能力，培养了学生的创新能力。
3.课程考核方式改革。传统的考核方式是通过闭卷考试考查学生对理论知识的掌握程度，缺乏对实践的考核。结合卓越工程师的培养特点，采用多模块的考核方式。考核分为期末考试、课内实验考核、科技活动考核等几个模块。其中参加科技竞赛、参加科研项目等属于科技活动模块，均可以算定一定的分数。期末考试的卷面成绩占总成绩的60%，考核内容以应用型内容为主；增加实践考核的比重，课内实验占总成绩的20%；科技活动占总成绩的20%。
四、结语
“铸造工艺”是材料成型及控制工程（铸造方向）培养卓越工程师的一门非常重要的专业课，通过对该课程教学内容、教学方法、考核方式等环节的改革，提高学生的工程能力和创新能力，为卓越工程师的培养奠定了基础。
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关键词：小型铸铝转子；离心铸造；顺序凝固；致密度；电机效率
如何提高电机的工作效率，同时降低制造成本，一直是广大电机设计制造者追求的目标，只有设计制造出更高效的电机产品，才能让电机制造企业在激烈的市场竞争中生存，同时这也是当今社会节能减排、绿色发展的需要。
以往，我公司生产的小型铸铝转子都采用压铸方式生产，电机效率一直无法得到有效提高，这是由压铸工艺性质本身所决定的，主要是由于压铸速度较快，铁心内的空气无法及时排出，造成铝条及端环处出现细微的气孔，从而影响了电机效率。近来，我公司为提高小型电机的工作效率，从提升转子性能入手，研究了一套离心铸造设备及工艺来生产小型铸铝转子，取得了很好的应用效果，电机实际工作效率提高2%～3%。本文结合NEMA18-4P/2.2kW电机铸铝转子，由压铸方式改为离心铸造工艺后的实际性能进行分析。
1 转子结构
本转子铁心为高冲自扣闭口槽结构，因此浇铸时无需中套。铁心外径∮105mm，铁心高度150mm，端环外径∮103mm，端环内径∮56mm，端环厚度12mm，轴孔∮34mm，转子总重7.95kg，其中铝部净重0.98kg。
2 工艺方案
此小型铸铝转子，国内自动化生产尚属首次，无可借鉴经验，又无资料可查。经过反复分析研究，精心拟定了一整套离心浇铸工艺实施方案。其中包括自动化设备的研究，工艺参数确定和模具结构设计等。
2.1 自动化设备的研究
由于小型铸铝转子一般批量较大，手动浇铸无法满足生产要求，所以为适应生产节奏，特研究了一整套双工位自动化生产设备来提高生产效率，大量使用伺服电机、光电传感器等先进电子元器件，采用先进PLC来进行控制，适用于外径150mm以下，高度200mm以下的闭口槽转子铁心。主要结构包括：（1）铝水保温单元；（2）铁心上料输送单元；（3）转子铁心中频加热单元；（4）铁心进出模抓取单元；（5）模具立式离心旋转单元；，（6）铝水自动浇铸单元；（7）铸铝转子下料输送单元；（8）铸铝转子自动切浇口及退假轴单元；（9）转子码垛单元。其中中频加热单元和模具立式离心旋转单元为核心结构，关系到最终产品的质量。
2.2 模具结构设计
由于NEMA18-4P该型铸铝转子铝环内径只有∮56mm，空间较小，考虑到直浇道拔模斜度等要求，上部铝水入口处尺寸会更小，铝液相对大型转子直浇道更容易凝固，这就提高了工装模具的设计制造的难度，也对浇铸时工艺参数的稳定控制提出了更高的要求。
模具立式旋转单元是整套设备最核心的部分，主要结构包括：（1）漏斗；（2）上模及直浇道；（3）铁心及假轴；（4）下模及冷却翅片；（5）变频旋转电机；（6）下模合模顶升套杆；（7）下模顶升油缸；（8）铸铝转子出模顶升杆；（9）铸铝转子出模顶升油缸；（10）底座。
2.2.1 上下模设计
浇注时严格遵循自下而上的顺序凝固要求，故特意在下模端环位置加了冷却翅片，浇注时随上下模一起旋转，以达到下模端环最先凝固的目的。同时在下模端环内侧均布开出宽度5mm，深度0.1mm的排气槽6个，以利于下端环排气。下模定位止口直径比铁心外径大0.1mm，即105.1mm。
上模与直浇道设计为一体，直浇道高度120mm，斜度为6度，内浇口为对称两瓣式，间隔6mm，浇口高度为4mm，同时在上模平衡柱上方均布开出宽度6mm，深度0.1mm的排气槽8个，以利于上端环排气。上模定位止口直径与下模一致，即105.1mm。
2.2.2 假轴设计
转子中心的假轴主要起到两个作用，1、防止铝液浇入轴孔，2、浇注完成后起到切除直浇口的作用。因此这就要保证假轴既能在高温下连续工作而不变形，同时在切除浇口时要有足够的强度，本设备采用的40Cr材料，加以适当热处理，满足生产要求。
2.3 工艺参数的确定
在离心铸铝工艺中，温度是最为关键的参数之一，它的高低直接影响最终铸铝转子质量。要想获得合格的转子，必须严格控制好模具温度，铁心温度及铝水温度，只有这三者达到合理的温度配合，严格遵循自下而上的顺序凝固原理，同时在合理的离心转速配合下，才能获得合格的铸铝转子。
2.3.1 上下模的预热温度
根据顺序凝固原理，铸铝转子的下端环应为最先凝固的部位，否则无法得到有效补缩而形成缩孔，因此下模预热温度应较低，实际以250～300℃为宜。而上端环及浇口为最后凝固的部位，同时为其它部位起补缩作用，因此上模预热温度应相对较高，以350～400℃为宜。
2.3.2 铁心温度
由于小型转子槽型面积相对较小，为了不使浇铸的铝液过早凝固，因此铁心预热温度相对较高，考虑到转子在转运过程中的热量损失，实际铁心预热温度在520～550℃。
2.3.3 铝液温度
本转子铝重0.98kg，考虑到直浇道补缩量及浇铸过程中损失的铝液，实际铝液浇铸量为1.3kg，由于该铁心槽型较小，因此所需铝液温度相对较高，实际生产时控制在760～780℃。
2.3.4 离心机转速
根据《铸造实用手册》中，以重力倍数（G）为基础计算转速（rpm）的公式：n=299G/R内，其中：G为重力加速度9.8，R内（cm）为转子铝端环内半径，以此为参考，计算出合适的转速为1046r/min，在实际浇铸中发现，按此转速浇出的转子，下端环有抛空现象，后采用升速浇注法，一档转速为800r/min，，当倒入2/3铝液后，进行二挡提速，速度升高至1046r/min，浇铸出的转子合格。
2.4 转子性能分析
利用上述设备，按照上述工艺生产出的NEMA18-4P铸铝转子性能优秀，整机装配测试后，电机效率普遍提高2%～3%，取得了良好效果，达到了预期目的。对铝端环切割后发现，比压铸的铝端环致密度要更好，没有压铸时普遍产生的直径在∮1～∮2mm之间的小气孔，这也直观地印证了转子性能的优秀。
2.5 经济效益分析
以NEMA18-4P/2.2kW此型电机为例，一天按工作16小时，效率提升2.5%计算，一年可节约电能：2.2*16*2.5%*365=321度，电价按照0.8元/度计算，一年可节约电费：321*0.8=256.8元，经济效益显著。
3 结束语
从试制的NEMA18-4P铸铝转子结果看，无论从转子制造质量，还是整机运行性能，都是非常成功的。其离心铸造工艺参数选择及模具结构设计合理，工艺方法可行。经了解，与国内其它电机厂家的同类型电机相比，该转子装配后的电机运行效率都是最高的。用离心浇铸工艺生产的小型铸铝转子电机，大大降低了客户的后续使用费用，具有显著的社会效益和经济效果，值得推广应用。
参考文献
[1]张玉平.金属型离心铸造电机转子工艺的改进[J].铸造技术，1993（5）：43-44.
关键词：精密铸造；数据采集；质量监控；信息系统
中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 08-0000-01
铸造用信息化管理系统，是一个综合性的多系统集成的平台，在这个平台中，需要对实时数据采集系统、MES系统、ERP系统、PDM系统、质量系统等进行集成。通过深入开展基于三维数模和特征技术的CAD软件（即NX平台），铸造仿真技术和软件，提升复杂铸造件的工艺和模具的设计质量；通过开展基于PDM的热工艺技术管理和知识库的建立可以提升铸造工艺设计规范化和效率；通过开展现场数据采集技术可以提高铸造产品现场制造过程的质量管理水平。
一、精密铸造生产特点：
精铸生产线的典型生产过程就是用易熔材料（例如蜡料）制成模型，然后在其表面涂覆若干层耐火涂料，经过干燥和硬化形成型壳后，再从型壳中熔掉模型，最后把型壳放入焙烧炉中经过高温焙烧，并向其中浇注熔融的合金液体，待凝固后脱去型壳得到铸件的过程。
精密铸造生产模型：
根据技术标准和产品图纸进行工艺设计，然后根据工艺设计的结果进行模具设计制造和芯料的设计制备，接着研制陶瓷型芯，并对陶瓷型芯进行煅烧和强化，然后进行蜡模制造。蜡模制造后，需进行蜡模修整检验和蜡模组合，接着进行型壳制造、脱蜡、焙烧、熔化浇铸，在脱壳后进行检验分析。
二、传统铸造生产过程存在问题：
从精密铸造生产模型可以发现，现有铸造生产线自动化程度低，加工过程记录的数据时效性差且偏差大，现场数据多采用人工记录，数据的真实性大打折扣，由于数据不准确，这就对产品质量和工艺的改善带来了诸多问题。总体可以归结为以下几个方面：
（一）现场工艺过程监控能力不足。
（二）现场工艺数据的一致性、完整性与准确性差，数据采集能力不足。
（三）数据统计与分析能力不足。
三、应用信息化平台，实现了以下方面的改进：
（一）实现分厂用户使用二级门户作为其工作的唯一平台，将所有业务系统都集成到二级门户中。通过二级门户，打造以铸件设计、制造过程以及过程监督为核心，依托各业务领域的信息化系统，将铸件设计、工装设计制造、工艺编制、审签、制造执行过程进行协同，从而在铸件设计的过程中，并行完成工装、设备、工艺、工具（量具、刀具）、人力、物料等生产必须的资源准备，为制造执行过程提供充分的保障。
不但在底层基础数据环节打通各专业化信息系统，在上层业务流层面也追求各专业化信息系统的集成。真正实现设计过程、工艺编制、生产计划、作业调度、现场管理、制造资源管理、工艺业务管理、成本管理、质量管理、综合管理的全面数字化。
（二）实现流卡、图纸和现场技术文档的完全电子化，在某些重点型号和零件上实施基于三维模型和特征的制造过程管理，实现真正的数字化制造。
（三）从系统中采集获得成本，并能与公司级的成本管理系统进行集成，获取其标准成本数据，做成本差异性分析。
（四）实现对生产现场状态进行实时监控和数据实时采集，做到现场状态监控及时、数据采集准确、记录真实、保存可靠、查询方便、资源共享。
（五）实现对现场生产过程的全面过程监控管理，包括对现场的投入、在制、交付、废品、超差等各生产状态及时掌握，并为生产管理者提供及时和准确的现场生产动态信息，为生产决策提供可靠的数据依据。
（六）建立完整的生产资源管理平台，包括原料、设备、工装工具、人员、工艺、检测标准等资源信息的全面管理和共享，保证各部门和组织机构围绕生产主线按照计划的节拍组织生产。
（七）建立各系统集成的综合信息平台，将热加工设备数据采集系统纳入MES，并通过综合信息平台，将PDM、ERP、MES、质量、理化、实时系统进行全面的集成和整合。
五、小结：
信息化管理系统在铸造生产中的作用举足轻重，信息化建设改变了传统的精铸生产方式，不但实现了铸造全过程数据的采集、分析、指导，更进一步优化铸造企业的管理。信息化的改造是一次管理方式的变革，实现管理规范化，信息流通电子化，避免人工填写表单带来的问题，杜绝人为因素对产品质量的影响，使企业的自主管理达到一个新的水平，能够在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献：
[1]熔模铸造手册.机械工业出版社,2000
[2]李卫星,朱焕立,吴喜泉.信息技术在工程管理中的应用研究[J].中国西部科技,2008（29）
[作者简介]
徐博（1985.3-），男，助理工程师，辽宁省沈阳市，现任中航黎明精密铸造厂铸造技术员，2008年毕业于沈阳工业大学机械设计及自动化专业。主要从事精密铸造技术研究及生产现场技术保障等工作；
王明豪（1983.3-），男，工程师，辽宁省沈阳市，现任中航黎明精密铸造厂铸造技术员，2006年毕业于大连理工大学材料物理专业。主要从事精密铸造技术研究及生产现场技术保障等工作；
摘要：球磨机端盖是矿山机械的关键部件之一，通过对球磨机端盖铸造工艺的设计、模拟仿真及实际生产验证，为此类铸件的生产提供了技术基础。
关键词：厚壁球墨铸铁；球磨机端盖；铸造工艺设计
引言
磨机机组主要用于矿山机械行业铁矿、铜矿等坚硬矿石的破碎作业。一般根据磨机端盖的受力状况，端盖的材质主要选用球磨铸铁、低碳铸钢、铆焊件、高强度灰口铸铁等。由于球墨铸铁、高强度灰口铸铁制造成本较低，在发达国家生产的铸铁端盖比例较大，而在国内，由于受生产条件、技术水平、铸件品质和焊接性能等诸多因素的制约，能生产的铸铁端盖尺寸规格和数量较少[1]。图1所示为实拍的磨机机组图。
1磨机端盖铸件技术要求
磨机在矿机机组中主要用于矿石的破碎作业，而磨机端盖作为传动轴的连接部位，需要承受高载荷、高力矩。因此，磨机端盖需要具有高强度、高韧性。所述磨机端盖的轮廓大、铸件毛坯质量和浇注质量大，且为回转体铸件，最大轮廓尺寸达到6978mm×6978mm、质量40.9t，浇注质量达到58t，端盖主体壁厚210mm、最小壁厚134mm、最大壁厚320mm。磨机端盖的结构如图3所示。1.1机械性能所述磨机端盖的材料为EN-GJS-500-7U；化学成份要求w（Ti）＜0.02%、w（Si）＜2.35%；φ220mm圆柱形试块的机械性能指标如表1所示。1.2磁粉检测指标适用标准：ASTME1444。检测方法：干法或湿法。非加工面的接受标准：表面上不能有外露的裂纹、热裂或线性缩松等缺陷。熔渣接受标准：熔渣长度≤2.54cm。1.3超声波检测指标适用标准：12680-3II级。检测部位：所有表面进行UT检测。判定标准：声速>5500m/s。
2磨机端盖铸件工艺设计
本磨机端盖铸件的砂芯、砂型均采用呋喃树脂砂，根据所述磨机端盖铸件单个砂芯和砂型的大小及混砂机的流砂量和砂芯、型的强度要求，相关技术参数为：树脂加入量0.8%~1.2%、固化剂加入量30%~50%、可使用时间8~15min、砂芯/型硬化后的硬度大于90HB、抗压强度大于4.0MPa。砂芯、砂型制作完成后，还需要使用抗粘砂涂料喷涂两遍，第一遍涂料波美度为50~60、第二遍涂料的波美度为40~50。2.1浇注位置的选择根据磨机端盖铸件的结构特点，为了利于补缩和减少夹渣问题，浇注方式选择为大头在上、小头在下。造型分箱按照图4的方式分为四箱。上箱中箱1中箱2下箱中箱2中箱1图4磨机端盖分箱示意图2.2加工量和浇注系统设计根据铸造工艺设计手册与相关标准结合磨机端盖铸件的结构特点及顾客的技术要求，确定此产品主体加工量为+8~20mm，为防止铸件上表面夹渣夹砂缺陷导致铸件报废，上表面的加工量取上限值。磨机端盖铸件尺寸长、质量大、浇注时间长，且无法放置过滤装置。因此本产品的浇注系统设计为全陶瓷浇注系统，从而避免了浇注系统自身冲砂造成金属液的夹砂，同时也提高了浇注系统抵抗金属液冲刷的能力。如图5所示，浇注系统的特点是开放式、低流速、由耐火陶瓷管组成、抗高温金属液冲刷能力强，其中金属液流速可以控制在1m/s以内。2.3冷铁和冒口设计大型厚壁球铁铸件件可使用无冒口铸造和大冒口铸造两种方法[2]，模拟之前先对铸件进行分区计算模数。根据计算的结果设计冒口和冷铁，此产品选择的是类似于铸钢件顺序凝固补缩的方法设计，将冒口放置在靠近铸件热节的部位，保证冒口晚于铸件凝固，补偿液态收缩，此件选择放置6个φ500mm的保温发热冒口。2.4模拟仿真在以上冷铁、冒口布置及浇注系统设计的基础上采用MAGMA软件进行充型凝固模拟，具体模拟结果如图6所示，从左图中可以看出凝固最后都处于冒口中，从右图中可以看出铸件没有发生缩松缺陷，符合设计要求。2.5熔炼浇注参数设计熔炼金属液时采用高纯度生铁、两级孕育和球化处理工艺，可大幅度降低成分偏析，并可预防石墨漂浮和冒口颈铸件组织粗大[3]。结合磨机端盖铸件的实际：P含量小于等于0.03%、石墨形态为Ⅵ型、且要在能代表铸件壁厚的试块的中心部位取样检测，最终采用高纯度生铁、喂线孕育和球化处理的工艺，使得金属液符合顾客技术需要。针对厚大断面铸件，其浇注温度设定为1290±10℃。熔炼时使用中频炉进行多炉同时熔炼，浇注时采用双包双水口合浇的技术方案。
3生产验证
按照以上方案制定的铸造工艺试生产磨机端盖铸件，在对生产的铸件进行检测时，发现在铸件浇注方向的下部有融合不良问题。经过对问题根源的分析，改进了铸造工艺，主要从浇注温度和浇注系统两个方面进行了改进，改进后的浇注温度为1340±10℃；改进后的浇注系统，放大了浇注系统的尺寸，使得浇注可以在120s内完成。利用改进后的铸造工艺再次试生产磨机端盖铸件，铸件的外观、性能、组织、实体密实度均满足标准要求，超声波探伤声速达到5620m/s，大型冒口下方加工后无缺陷，PT检验正常，无石墨漂浮现象，铸件成功交付顾客。之后又连续生产11件，均合格。如图7所示为生产的磨机端盖铸件。
作者：宋亮 单位：共享装备股份有限公司
【关键词】直接挤压；间接挤压；铸造工艺；工艺比较
采用挤压铸造代替模锻工艺生产动盘零件，能够确保产品的精度获得较大的提升，另外，可以显著提高毛坯尺寸精度要求，有效降低机加工的工作量，产品性能可以进行量产完全达到了其设计要求。以下本文对汽车空调器动盘采用挤压铸造工艺生产过程中，采用的两种不同工艺方案进行了比较分析，并进一步对动盘部件模具设计、铸件成形等问题进行了较为深入的分析。
1 结构分析和方案选择
1.1 动盘件的结构分析
空调器动盘铸件有一定的要求，要确保零件内部无气孔、冷隔、夹渣以及裂纹等缺陷，其次，对于零件表面的质量要求也很高，挤压铸造动盘铸件毛坯，详见图1。
从上图可清晰地看到铸件的一些特点，一是铸件壁厚较薄，结构相对较复杂，铸件的最薄处为其上部中心处的螺旋圆弧的弧壁，此处的壁厚为4 mm，可以选用较低的充型速度成形；二是该零件毛坯除上部的螺旋圆弧外，可通过模具的动模进行成形；三是要考虑到零件的排气问题，为此，可采用合理布置推杆以加强合金液进行充型过程中的排气效果。
1.2 动盘的直接接挤压铸造方案
对于采用直接挤压的铸造工艺时，进行分型面进行选择应充分考虑以下几个方面：①要确保分型面选择的部位在压铸件的外形轮廓中的最大截面处，这样为了更好取出；②应确保压铸件在开模后能够留在动模，这样确保能够更方便的将其推出；③要确保压铸件表面质量和尺寸精度能够满足要求；④应确保进行模具加工。根据动盘铸件结构，可选择的分型方案见图2。
上图中经比较，第一种方案相较于第二种方案而言更为合理，因为动模要成形不易加工的螺旋圆弧结构，因此，模具结构应尽可能的使其简化。要充分的考虑模具加工和铸件更方便的取出，应结合分型面的选取原则，将分型面尽量设置设I-I处。
1.3 动盘的间接挤压铸造方案
间接挤压铸造时，进行分型面的选取工艺和流程与直接挤压铸造时工艺类似。方案Ⅱ（见图3）与相对于方案I（见图3）的浇口位置更加靠近螺旋结构，更加有利于金属液顺着螺旋结构型腔进行充填，从而有效的减少了紊流现象的发生。另外，由于铸件在开模的过程中可能会随着动模一起向上运动，因此，溢流槽开在动模上非常有利于针对溢流槽上推杆进行布置。为此，综合进行比较应选择分型方案Ⅱ，即图3。
2 两种工艺分析和比较
针对上述动盘铸件，分别采用了直接挤压铸造和间接挤压铸造这两种工艺来进行模具的设计，从两种设计的模具的结构也能够清晰的看出它们的成形工艺和特点。
2.1动盘的性能特点
直接挤压铸造是通过利用成形压头，在进行合模时将压头力直接作用于液态金属中，从而对液态金属进行挤压，以充填由凹模和凸模形成的封闭型腔。直接挤压铸造工艺的特点是：在压力下的合金液会在流动和充型过程中，伴随一定的结晶现象，由于合金液不经工艺和变质处理，也可获得细晶组织。另外，由于合金液是在较高的压力下完成凝固的，因此，该产品的密度较为紧密，力学性能相比间接挤压铸造工艺要高，直接挤压铸造的动盘硬度将高出间接挤压铸造的动盘硬度5～10。
2.2 动盘的尺寸精度特点
由于直接挤压铸造进行浇注的金属液的量需要进行严格控制，因此浇入的金属液的多少对动盘铸件的质量也有着直接的影响。而间接挤压铸造则是通过压头将浇入压窜内的液态金属挤入已合模的型腔中，冲头的挤压力通过内浇道传递到铸件上。由于铸件是在已合模的型腔中成形，浇入的合金液量多少只会影响余料的大小，而不直接影响动盘铸件的质量，制件尺寸是不受金属的浇注量多少而影响，因此，进行浇注的金属液的量相比直接挤压铸造而言没有那么严格，因此，相对而言，铸件的尺寸精度高。而直接挤压铸造是将金属液直接浇如型腔，因没有浇注系统，因此，相对而言其工艺的出品率较高。而间接挤压铸造因设有浇注系统，余料厚度较大，因此造成的工艺出品率也就相对较低。
关键词：铸造工艺； 特点； 趋势
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、特种铸造概述
铸造是一种液态金属成型的方法。在各种铸造方法中，用得最普遍的是砂型铸造。这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、生产批量等几乎没有限制。为适应这些要求，铸造工作者发明了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。常用的特种铸造工艺包括：熔模铸造、金属模铸造、 消失模铸造‘压力铸造等。
二、特种铸造方法及特点
1、 熔模铸造
熔模精密铸造是在古代失蜡铸造基础上发展起来的。具体的做法是：用易熔材料制成与零件相同的模型，在模型上涂挂由耐火材料(石英、刚玉等)及高强度黏结剂(硅酸乙酯或水玻璃)组成的涂料，或者用石膏浇注形成一定厚度的型壳， 然后加热熔失模型，模壳经高温焙烧后再浇注获得铸件的过程。熔模铸造方法最大的优点是铸件有着很高的尺寸精度(CT4～6)和表面光洁度(Ra1.6～3.2 μm)，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，所以可减少机械加工工作；甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。由此可见，采用熔模铸造可大量节省机床设备和加工工时， 大幅度节约金属材料。熔模铸造的另一个优点是， 它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件，如：喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
2、金属模铸造
金属型可重复使用，故又称永久性铸造。与砂型铸造相比，金属型铸造有以下优点：实现了“一型多铸”(几十次至几万次)，节约了大量的造型材料、工时和占地面积，提高了生产率，改善了劳动条件；金属型冷却快，逐渐结晶组织细密，力学性能和致密度高，例如铜、铝合金铸件的抗拉强度比砂型铸造提高20%以上[3]；铸件精度可达IT14～IT12，表面粗糙度Ra12.5～6.3μm，加工余量为0.8～1.6mm，可实现少、无切削加工。缺点是金属型制造成本高、周期长，不适于小批量生产，不宜铸造形状复杂、大型薄壁件，铸铁件易产生白口组织。此外，必须采用机械化、自动化装置进行生产，才能改善劳动条件。
3、消失模铸造
消失模铸造是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱，模样四周用干砂充填紧实，浇铸时高温金属液使其热解“消失”，并占据泡沫塑料模所推出的空间而最终获得铸件的铸造工艺。消失模铸造的工艺过程比传统的粘土砂铸造工艺简单得多。它的特点是：铸件精度高，消失模铸造是一种近无余量、精确成形的新工艺，该工艺无需取模、无分型面、无砂芯，因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差；设计灵活，为铸件结构设计提供了充分的自由度。原先分为几个零件装配而成的结构， 可以通过由几个泡沫塑料模片粘合后铸造而成。原先需要加工形成的孔、洞可以不用砂芯而直接铸造出来，大大节约了机械加工和制芯成本；清洁生产，型砂中无化学粘结剂，低温下泡沫塑料对环境完全无害，浇铸时它排放的有机物很少，而且排放时间短、地点集中，便于集中收集处理。降低投资和生产成本，砂回收系统大大简化，模具寿命长，比传统模具损耗小，生产模样和铸件可以实现自动化，彻底改变了传统铸造的“苦”“脏”“累”的形象。
4、压力铸造
压力铸造是在高压的作用下， 将金属溶液以较高的速度压入高精度的型腔内， 力求在压力下快速凝固，以获得优质铸件的高效率铸造方法。在有色金属的各种精密铸造工艺中，压力铸造所占的比例最大。压力铸造的尺寸精度可达IT13～IT11，表面粗糙度Ra3.2～0.8μm，可实现少、无切削加工。因大多数压铸件不需切削加工即可直接进行装配，所以省工、省料，成本低。压力铸造的生产率比其它铸造方法都高，并易于实现半自动化、自动化。铸件强度和表面硬度高，组织细密，其抗拉强度比砂型铸件提高约25%～40%。缺点是压铸设备和压铸型费用高，压铸型制造周期长，只适用于大批量生产。
三、铸造技术的选择
1、单件小批量生产时， 尺寸精度和表面质量要求不高时，首先考虑砂型铸造，毕竟砂型铸造较其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件采用砂型铸造。
2、 对于质量小或者尺寸小、薄壁复杂的铸件，选择其他方法难以达到时可以考虑熔模铸造。其铸件质量可为几十克到几十千克，其最小壁厚可达0.3mm，最小直径可达0.5mm。因此，熔模铸造很适合生产质量小的铸件。熔模铸造主要用于生产汽轮机、涡轮发动机的叶片或叶轮，切削刀具，以及飞机、汽车、拖拉机、风动工具和机床上的小型零件。
3、 压铸可直接铸出各种孔眼、螺纹、齿形、花纹和图案等，也可压铸镶嵌件。压铸目前主要用于大批量生产铝、镁、锌、铜等有色金属的中小型铸件，在汽车、拖拉机、电器仪表、航空、航海、精密仪器、医疗器械日用五金及国防工业等部门获得广泛应用。
4、 对于结构非常复杂， 原来用砂型铸造需要很多砂芯的铸件，采用消失模铸造。消失模不存在与分型和起模有关的铸件结构工艺性问题。消失模对铸造结构的适应性非常强，套同类、缸体、螺旋桨、水泵叶轮、壳体等结构特别复杂、芯子特别多的铸件，其经济效益非常显著。
5、 批量大，结构简单、尺寸精度和表面质量高的铸件，特别是有色金属铸件可考虑金属型铸造。此法生产率高。
四、特种铸造技术的发展趋势
1、 继续向自动化和清洁化的方向发展。保护环境的呼声越来越高，保护环境刻不容缓，对于铸造过程中出现的污染物，应在实现自动化、大型化的同时，有效降低污染是一个长期的目标。
2、信息技术在铸造生产中将得到广泛应用。由计算机、网络技术、传感技术、人工智能等所构成的信息技术近年来在铸造生产中得到更为广泛的应用，这正在改变着铸造生产的面貌。
3、快速原型技术在铸造生产中的应用将起着很重要的作用。它除了可应用于制造新产品试制用的模样及熔模铸造的蜡模外， 还可用于直接造出酚醛树脂壳型、壳芯，它们可直接用来装配成砂型。用这种方法极大地提高生产率，适合各种复杂、单件小批量生产。
结束语
特种铸造技术大批量生产精度高、表面质量好的铸件时发挥着越来越重要的作用； 为了适应现代制造技术的发展， 铸造技术必然会在业内和业外受到巨大的挑战而不断地创新，向着自动化、大型化、清洁化和快速化的方向发展。
参考文献
[1] 张敏华．快速铸造和快速精密铸造技术的研究与发展[J]．热加工工艺，2009，38(3)：36-39．
关键词：模具设计；交货期短；模具制造成本；经济效益
21世纪模具制造行业追求的目标是提高产品质量及生产效率,缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力[2]，如何保证产品质量、控制成本、缩短模具制造周期、提高生产效率是值得同行认真思考的问题。本文以几种铝合金铸件的模具设计思路举例分析，与模具设计者和制造同行共同交流探讨关于模具设计及模具加工的心得。
1案例一（周期短、量少的模具与工艺设计）
1.1产品及背景简介
该组导体铸件是某高压电气产品的重要组成部件，三种铸件中间部位相同，只有两侧导电接触端面角度不同，铸件的外观尺寸为：ø120mm×761mm，单重为20.75kg，材质AL-Si7Mg，如图1所示。
1.2模具设计
模具交货期较急，且每种铸件仅有6件需求，按客户的交货工期，很难在规定日期内完成三套模具。金属型模具与砂型模具对比分析：（1）金属型模具制造周期是砂型模具制造周期的两倍；（2）金属型模具材料费、加工费比较昂贵；（3）金属型适用于批量生产。笔者决定采用砂型模具生产。由于铸件两端导电接触面为镀银面，质量要求非常严格，不允许有缩松、针孔等缺陷，故需要通过放置冷铁，对加工面进行激冷，消除铸件局部热节处的缩孔和缩松，来保证加工面的组织致密度。考虑到此三种铸件结构的特殊性，笔者决定三种导体共用一套模具，通过变换不同冷铁来调整两端加工面的角度。这样一套模具通过更换冷铁的方式，就可以生产出三种不同铸件，如图2所示。
1.3生产验证
通过变换不同冷铁来调整铸件两端加工面角度的方式，生产出三种不同的铸件，不仅缩短了模具的制造周期，也降低了制造成本，保质保量按期交付了生产任务。为相关模具设计和制造提供了可借鉴的经验。
2案例二（局部加工困难的模具与工艺设计）
2.1产品简介
以某异形罐体为例，该罐体最大外观尺寸为610mm×600mm×429mm，铸件壁厚为12mm，铸件单重65kg，材质：AC4CH-T6，如图3所示。
2.2模具工艺设计及模具加工
根据铸件的结构特点，笔者考虑采用低压铸造铁模砂芯生产，但由于上下法兰均有密封槽宽11mm、深6.6mm，若做两开型模具，密封槽处的加工量较大，有出现针孔的风险。故增加了上模和底模，将密封槽部分由上模和底模铸出，保证了法兰端面与密封槽处均有3mm的加工量，保证了密封槽的质量。由于铸件在斜下45°有一处70mm×70mm方棋子，如图3所示。正常左右两开模有干涉，通常我们用加活块的方式来解决，但棋子端面距底模比较近，加活块后模具的壁厚会很薄，壁薄的模具经过高温很容易变形，如果将模具采用曲面分型（如图4所示），凸台的一部分由底模带出，一部分由半模带出，这样避免了模具生产时的变形问题，同时也提高了铸件的外表面质量，缩短了模具加工周期。由于法兰比较特殊，半模整体加工比较麻烦，将半模分为两部分来加工，从法兰端面分型，法兰外圆及后背由左右模铸出，法兰端面由镶块铸出。半模用数控镗床加工型腔、镶块用普通铣床加工，这样就解决了法兰深处无法加工的难题，也缩短了模具加工的生产周期。模具设计结构图如图5所示。
2.3计算机数值模拟
采用铸造凝固过程计算机数值模拟技术对此工艺方案进行模拟，如图6所示，证明了此工艺方案的可行性。
2.4生产验证
利用此模具我们已经进行了批量投产，生产的铸件没有任何铸造缺陷。
3结语
通过以上案例说明，对于我们模具设计者来说不能局限于设计模具的基本模式，应结合实际情况综合考虑，不断探索、不断创新，复杂模具简单化设计，降低模具成本，缩短模具生产周期，为企业获得更大的经济效益。
参考文献：
[1]李雪.浅谈我国模具的发展及其重要性[J].金属学及金属工艺，2015(34):150+162.
[2]王晓梅，程晓宇.基于现代IT技术下的模具设计制造系统[J]．机械研究与应用，2006（4）:14-15.
关键词：铁壶 时空递嬗 美学源流 设计思想
引言
中国唐朝时，茶文化经由中国传入日本，经过发展演变形成风格独特的茶道文化。“茶有茶道，器亦当体其道。器、道相宜，方能相得益彰”，这句话道出了器皿在茶道中的地位，而“水为茶之母，铁壶增喉蕴”则表明了起源于十七世纪初的铁壶在茶道中扮演着重要的角色。
日本铁器的铸造工艺作为日本著名的非物质文化遗产名项，于一九七五年被指定为第一号日本部级传统工艺品。日本铁壶分为南部壶与京都壶两派，京都壶一般用于正式茶道仪式中，现今多用于收藏。南部铁器指的是江户时期的“南部藩”所产的铁器制品，作为在今日日本东北部的岩手县境内的著名特产，用传统铸造法手工打造的生铁制品有：铁壶、茶壶、风铃、文房用品等类别。除南部铁壶外，近年来急起直追的是山形县所产的铁壶，特别是山形县的铜盯地区，也具有悠久的铸造历史。
一、南部铁壶的设计语言
（一）壶之形制
“形制”是古代对器物造型样式的表述，也称“器形”。它是根据生活中各种需求，利用不同工艺、材料和技术设计和制作出具有物质和精神双重功能的器物样式。日本著名民艺理论家、美学家宗悦在《工艺之道》中曾说：“工艺之美就是实用之美，所用之体必须结实，作为日用器具，要经得起恶劣条件的考验。”
由于日常生活中的功能需求，铁壶形制的发展历经了从釜到壶的演变。铁壶其美归功于纹，其韵归功于型。功能与纹型的完美结合，使得日本铸铁传统得以延续与传承。南部铁壶的器形主要有几何形体、自然形体及筋纹形体三大类（如下图1）：
1、几何形体
（1）圆不一相
以最传统的圆形――丸形壶体造型为主，由此衍生出钵形，钵形铁壶的纹样分格子与素面结合及通体为格子两种类型。还有以圆为基础延伸的布团形铁壶，整体质朴雅拙，壶体由于铸造而留下的中分线使壶的造型更具有空间感。
（2）方非一式
除了日常所见的圆形外，方形也是铁壶几何造型中必不可少的一类。方形器主要分为各种比例的四方六方及八方。与圆形铁壶相比，方形铁壶的直线线显得更为挺拔利落。
2、自然形体
此形制主要是从大自然中汲取灵感，铸物师在细心观察和研究各种物象的形态后，采用源于自然而高于自然的艺术手法塑造形体。例如“富士山形铁壶”以山的作为参照，采用一体化的铸造手法，壶体看上去线条流畅。
3、筋纹形体
筋纹造型的特点是从大自然中的花瓣、叶子、瓜棱等汲取灵感，使用这些物象造型的筋纹将壶体分为不同部份，形成尤其从俯视角度较方圆器更为丰富复杂的形式。
（二）壶之纹饰
日本南部铁壶除了工艺精湛的形制，壶的纹饰也为其增添了不少魅力。铁壶器体表面的纹样设计主要有以下几种（如下图2）：
1 几何纹样：霰这种纹样是铁壶几何纹样装饰手法中最传统的一种，霰的钉状凸起是在铸模上使用尺寸不同的工具压刻上去，越清晰明锐则质量越高。霰也有不同大小和风格，最大的叫做鬼霰，中等的称为中霰。霰还有龟甲等变形。除此之外，还有线纹式。
2 动物纹样：除了有传统的虎、龙、狮、蝶、松鼠、龟甲、鹤等，还有动植物相结合，亦或以当地著名的马匹为创作蓝本。
3 植物纹样：常见的有樱花、梅花、老松、竹、柏、葡萄、石榴等植物纹样。富有吉祥寓意的竹梅等组合也为常用的传统纹样。
4 传统题材纹样：如深受日本^喜爱的雪纹，自平安时代就开始使用。
5 素纹：也称为无地，即壶体表面光洁，无任何装饰纹样，韵调古雅。
此外，还有反映观念、理想及思想信仰的抽象图案，人以及万类品物的内里精神品格尽皆彰显于方寸之间的壶体上。
（三）壶之肌与色
与中国紫砂壶光滑的外表不同，铁壶的外表面分布着不规则的纹、点（如下图3），看上去有一种自然的美感，又突出了铸铁的沉重质感。凝结着特定时期人们的美学观念，体现了当时铸壶的技艺。铁壶主要采用铁这种材质，凭借本地土矿资源，利用各种砂，以传统铸造工艺为技术，使表面质地产生变化。壶身通体黝黑，设计风格厚重、古拙，充满了古风之趣，融合了孤寂、沧桑的文化正是日本工艺的独到之处。经过手工艺者与材质的触碰，及使用者长年累月的抚摸，材质越发黑泽光亮，记忆着岁月的流逝之美，这又使人生发出怜爱之情。
二、铁壶蕴含的美学源流
（一）万物有灵且美
日本的著名学者梅原猛曾说过：“如果想了解一个国家的文化，就必须了解该国家的宗教意涵”，可见宗教与文化间的关系十分紧密。日本人千百年来所信奉的神道信仰中衍生出了其顺应自然、尊重自然的人生哲学，遵循自然的脉动与时序，传达出四季流转的视觉意象。此信仰也深深影响着日本的生活形态与审美观念，形成了日本人纤细、敏锐与自然融为一体的雅致情趣，人们会配合自然的时序，更改生活中的物件，如器物、图案，以维持生活与自然更迭合一的情趣与质感。铸物师们通过各种美的意识来表现季节这一主题，例如铁壶的摘钮常用和花或松果（如下图4）等植物用作装饰题材来表现季节的交替，哪怕只有一朵花，一颗果，也能令人感受到大自然的宽广无限，为日常生活增添了情趣。
（二）煎茶之乐趣
煎茶道不像抹茶道那么繁复华美，讲究仪式程序，它尊重美，但以简洁为美，提倡和寂清闲，特别注重饮茶时肉体与精神的舒展，使之渐臻无我之境。随着日本煎茶道的流行，南部铁壶成为百姓家中必不可少的日常生活用品（如下图5），从中流露出良好的器物若是过于华美，就会流于俗套的生活态度。优良的质地、合适的形态、淡雅的色彩，是确保美的要素，也是耐用的性质之一。
（三）手作之冥想
手作之物强调可掌握器物的形态与美学，表现为拙缺涩的意境。日本著名民艺学家柳宗悦先生提出“民艺”的概念，认为工艺蕴藏在民众之间，民众的无心之美是美之源泉，工艺之美必须与用相结合，必须具有服务意识。审视日本人的日常生活，在开放与严守中守护自己民族的本土传统手工艺。铸物师慢功出细活，有的铁壶以素雅见长，有的则工艺精细繁复。从铁壶的细节美中，可洞见铸物师就如冥想一般的自在。每一把铁壶，都融入了铸物师的心思和审美。
（四）用心之造物
日本花道呈现做减法的简约之美，摘除多余枝叶，突显花朵本身，插入容器时要展现出花朵本来生长的方向与姿态，得一瞬间的美，这就是小花瓶的禅意趣，日本铸铁工艺如同和花插花，蕴含着日本人和之心、和之美意识。日本传统工艺随着时空的变嬗，器物转向以消费者为中心，关注使用者体验，提供便利舒适的生活。日本手工艺品以生活文化为基础，融入现代设计理念，因此，日本传统工艺品绝不是无聊死板的东西，而是用心的造物，为生活带来一抹亮色是它们从古到今不变的价值内核。
三、文化变迁下现代铁壶的设计语意
在近百年的生产中，日本南部铁壶与山形铸物不断进行技术革新，积极地进行崭新的设计与开发，为世人展现了多种多样的南部铁器与岩铸铁壶，这两个产地的铁壶在作为健康型生活用品的同时也具有高度的工艺品价值。经过时间的流逝与岁月的变迁，许多铸物师在传承技艺的同时，与设计师共同努力设计出更多符合现代人生活需求的产品，让古老的铸铁艺术，更加顺应时代潮流。
（一）大美若拙 毫无矫饰
1、壶体
现代铁壶设计主要以几何形体为主，摒弃过多装饰与繁文缛节。整体风格更像我们平时描述紫砂壶所说的光货，主要是表现形体的几何美感和器物的质感，最为简洁大方。
由日本本土设计师黑川雅之结合日本传统工艺设计的IRONY OHM铁壶与茶壶（如下图6），采用做“减法”的设计法则对铁壶的造型作了提炼，简洁的造型渗透着纯粹美的气息，符合柳宗悦先生曾在自己书中的记载：“正是朴实无华的器皿，才蕴藏着令人惊异的美，创作时清心寡欲，仅为了实用，而非为了成就名声，无欲无求的心境更净化了器之美吧。”
kabuto M系列铁壶（如上图7）薄而纤细的肌体，充满着灵动纤巧的情趣。通常铁壶是先制作上半圆和下半圆瓶身，然后用高温把上下融合在一起，融合的分界线都需要和壶底平行，但这款斜线融合线，令该壶的外观是迄今为止未曾有过的新式造型设计。功能方面，由于茶壶内侧有最新技术的硅酮涂饰，避免茶壶生锈的同时不影响铁元素的摄取。可见日本用传统的铸铁工艺来打造符合当代的审美和现代的功能性的需求的产品。
2、壶托
壶托作为铁壶不可或缺的一个配件，同样扮演着重要角色，与传统的壶垫相比，现今的壶托设计（如上图8）造型简洁，充满现代感与时尚感，该系列设计都是以几何形态为基础，通过构成重复的手法，塑造成朴素而多能好用、通用的外观。
（二）传统工艺 现代功能
从该系列（如上图9）作品中细腻的霰纹、独特的漆烧中仍然可以看到日本传统手工艺的身影。彩色壶身采用铸铁及亚克力，壶盖使用陶瓷，采用山形铸造的传统工艺烧制，利用铁铸瓶身与瓷制盖子不同材质的对比，把流传在日本铸造物品中的传统美渗透在现代生活方式里。
铁壶不仅是视觉上的产品，它的使用周期，是基于用它煮水能够改善水质，经过这个过程，改变水和茶的味道，铁壶内表面变成还原铁典型的蓝灰色。而生漆是涂在壶的外表层，以此防止渗漏及防锈。设计师们希望“在现今的生活中融入传统之美”，设计出结合传统日本铸造之美与现代功能于一体的铁制品。
结语
几乎每个日本传统工艺品牌代表，都诚恳地感谢中国过去的千年文明，渡海而传去的茶道、陶艺、漆艺、铁艺、染织等，在东瀛的土壤中开出了别样的花。而现在的中国，可以回望一下近邻，从借鉴中重新寻回自己。从日本铁壶中我们可以得出启示：在现代生活中，要发挥出兼具实用性和美的新鲜感，使其在国内外市场都能通用，这样，就能创造一种“新的”不死的传统。铁壶因为其精良的品质而受到了世界各地爱茶及收藏者的青睐，它作为日本最具代表性的传统工艺品在茶道和器具界拥有不可动摇的崇高地位。
