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说一说青铜钟的设计与制作工艺

发布时间:2022-07-29 09:31:34点击量:

原始社会时期的钟是用木头、竹子或陶器制成的。它是一种简单的打击乐器,随着青铜文化的兴起,商周时期出现了青铜钟,唐代出现了大型青铜钟。在明代永乐时期,铸造技术和体积重量都达到了顶峰。例如,中国现存的青铜钟永乐钟,是在明朝永乐年间铸造的。万历35年(1607年)迁至万寿寺。铜钟高6.75m,壁厚从185mm厚到94m薄不等,重约46t,钟身内外铸有22.7万字经文。为了衡量青铜编钟的质量,除了文字清晰、图案清晰、线条流畅、无铸造缺陷等外在因素外,编钟敲击时是否响亮、浑厚、悠扬也是判断青铜编钟质量的重要因素。


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青铜钟的设计过程不仅要注意钟的尺寸和形状,还要设计钟的壁厚,因为钟的壁厚直接影响其振动的频率,从而影响钟的声音。此外在设计过程中要注意钟形件内外轮廓的同心度和圆度,以保证径向壁厚的一致性和轴向壁厚的连续性,保证拍频的产生,从而保证钟形件在撞击过程中声音洪亮有力。


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铜钟的铸造生产工艺:铜钟表面书写通常需要在铜钟表面铸经书或文字,经书通常由名人手写,电脑输出。手工刻字排版不能满足工期要求,因为字符多,工期紧,需要铸一个表面有手书经书的铜钟。技术人员为此特别研制出了一种可以快速进行排版的件,用机器打印来替代过去的手工雕刻,比较省时省力。


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青铜铸件的浇注工艺都是传统的“正法”,即钟口向下的造型和制作青铜铸件的方法,牛首山金对浇注工艺进行了创新,并采用了“倒置法”,即钟口向上的造型和制作青铜铸件的方法,这种方法有利于青铜自下而上的定向凝固,避免造成铸件疏松等缺陷,保证青铜的表面质量。在确定了青铜铸件的铸造工艺参数后,对铸造工艺进行了模拟和仿真,并对铸件的凝固过程进行了数字模拟,分析了铸件的凝固过程,根据凝固模拟和仿真的结果优化了砂型结构设计,优化了铸造工艺参数并分析了铸件的缺陷。