探索现代高校铸造工程训练方法

摘 要：铸造技术在制造业中占据了非常重的地位，为了更好了培养学生在工程训练中动手实践能力。在铸造工程训练中，探索能够适应于社会发展需求的现代铸造工程训练方法。在探索过程中，着重将计算机技术引用于工程训练当中。从而为提高学生的综合素质发挥重要作用。

关键词：现代铸造技术 工程训练 计算机技术

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0233-01

铸造是一种古老的金属热加工方法。铸造工艺技术已有6000多年历史，其时期最早可以追溯于有记载的中国商朝。最具有代表的就属于商朝时期的司母戊大方鼎了，是迄今为止世界上最古老的青铜铸件。早期的铸造技术有石型铸造、泥型铸造、金属型铸造等，就是采用石头或石膏、陶泥和金属等制作铸造模具，然后将熔化的金属液浇注到模具中。在古代文献中有所记载，东汉王充《论衡·物势篇》记载：“今夫陶冶者，初埏埴作器，必模范为形”，就是说铸造用的器皿，一定要有模型。早期铸造技术延用上千年，到了18世纪英国工业革命，蒸汽机、纺织机和铁路等工业不断兴起，铸件进入了工业服务的新时期。铸造技术开始有了大的发展，消失模技术、负压实型铸造（EPC）等新型的铸造技术因用而生。进入20世纪，铸造技术发展更为迅速，铸造的应用比重也更为广泛，包括航空航天领域、重工业领域、轻工业等各个领域，可以说铸造技术在整个机械制造中占有重要的份量，是必不可少的制造技术。

1 高校铸造工程训练现况

目前，在高校的铸造工程训练中，大部分采用的是普通砂型铸造技术作为工程训练教学模式。普通砂型铸造教学模式包括以下几个特点。

（1）一种典型铸造技术。通过砂型铸造可以让学生了解及掌握传统铸件的制造过程，学生可以通过该种铸造技术很容易联想到生活中铸件的铸造特点。

（2）简单、易操作等特点。普通砂型铸造多采用型砂作为型腔的制作介质，学生通过自己动手练习春砂过程掌握型腔的制作，进一步了解及掌握铸造技术。

（3）应用广泛。砂型铸造作为一种传统铸造技术，可以用于不同异形较为复杂零件的加工。

但是，随着铸造技术的不断发展。砂型铸造技术作为一种高效本科生工程训练内容也出现了不足之处，具体表现在以下几个方面。

（1）与现代社会铸造技术出现了脱节现象。现在随着科技的不断发展，对于铸件的要求也越来越高。根据这些高要求铸件，社会不断对铸造技术进行研发与改进，应运而生出现代新型的铸造技术，对铸造的也提出了更高的要求，包括数字化铸造、网络化铸造、洁净化铸造等铸造技术理念。即实现铸造技术的数字绿色集成化、网络化大生产模式。普通砂型铸造因为只能用于中小批量生产模式，社会化生产效率较低，生产要求较低，逐渐不能满足社会要求。

（2）砂型铸造操作过程过于单一；砂型铸造的工艺过程中，学生以型腔的制作作为主要训练过程。而由于浇注过程过于危险，其过程只能由实训指导教师演示完成，让学生了解整个铸造过程。而在型腔的制作过程中，学生一般是进行配砂、春砂、打砂过程。

2 构思新型铸造工程训练理念

结合现在社会制造方式，再联系当今社会对高校毕业生的要求。建立起现代铸造工程训练理念，包括以下几点原则。

（1）与时俱进原则：现在计算机技术应用于各个领域，各行各业已经离不开计算机网络技术。在制造业当中，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助分析（CAE）这些与计算机密不可分，大大提高了制造能力。结合这一特点，可以适当将计算机技术运用在铸造工程训练中。

（2）多元化原则：在现代铸造中，包括消失模铸造、负压实型铸造（EPC）、磁型铸造等。这些都是基于古代铸造技术原理上衍生出新型的铸造方式。这些铸造技术的最大的特点就是提高了铸件的质量，并且充分的运用了计算机技术。使加工过程中所需设备减少，通用性较大，易于实现机械化及自动化。为了让学生更快更好与社会接轨，可以将这些现代铸造技术引用于铸造工程训练中。

（3）全面性原则：在整个现代铸造制造中，为了完成铸件的加工，相比较其它比如车削、铣削等冷加工方式较为复杂，且各个工艺过程要求高。学生在学习过程，应该了解及掌握铸造各个工艺过程对铸件的影响，建立完善全面的学习体系。

3 建立现代铸造工程训练模式

在当代社会中，对于去除性加工包括车削、铣削、刨削等冷加工方式出现不足之处具体表现在材料的浪费程度高、能量消耗大。对于铸造加工方法是一种“增长”型加工模式，并且通过铸造的加工原理，衍生出了快速原型制造（RP）、快速模具制造（RT）等加工技术，这些加工技术在完成零件的过程中大大减少了材料浪费率，减少了能量的消耗。学生只有在工程训练工程了解以及掌握这些与制造有关的实践性操作知识。而铸造训练在整个工程训练中占有非常重的地位，是学生学习热加工工艺过程的关键环节。

在现有的铸造工程训练基础上，建立起以计算机为主的，以铸造设计软件为辅的铸造训练体系。首先，在铸模的制作方面，引用快速成型技术。学生通过快速成型设备自行设计出模具。学生可以通过在设计过程中出现的问题，及时对模样进行修正。在这个过程中，学生可以了解及掌握模具的制作要求，而且通过快速成型技术增加学生对铸造工程训练的兴趣，从而提高学生在学习过程的积极性。其次，学生通过自行设计出的模具进行数据分析，合理设计出铸件的浇注系统，包括浇口、直浇道、分流道及冒口。在设计的过程中，学生可以通过指导教师的讲解，了解浇注系统对铸件的质量的影响。再次，学生通过自己制作的模具以及设计的浇注系统，通过砂型铸造的方式对模具进行型腔制造。最后，为了考虑到学生的安全，指导教师采用熔点较点的材料让学生自行进行浇注过程。在浇注过程中，学生可以通过老师的讲解，了解并掌握浇注的各种要点。在最后落砂的过程中，指导教师可以通过铸件的质量对学生的动手能力进行评价，并且通过铸件出现的问题讲解铸造的加工工艺要求。

4 结语

通过对现代铸造制造技术的分析及研究，探索出适合现代铸造制造技术的需求的训练方法。从而培养学生的动手实践能力，使学生在整个铸造训练过程中与理论知识相结合，加强学生对专业知识的认知。为培养满足现代制造要求的工程技术人员发挥重要作用。

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