銅鐘工藝的簡(jiǎn)介

早在原始社會(huì)時(shí)代，就已經(jīng)有鐘出現(xiàn)了，作為當(dāng)時(shí)的禮器而存在的青銅鐘就作為禮器出現(xiàn)。在那個(gè)時(shí)候，鐘是由木頭、竹子或陶器制成的，這是一種簡(jiǎn)單的打擊樂(lè)器。后來(lái)隨著時(shí)代的發(fā)展，在商周時(shí)期，產(chǎn)生了青銅鐘。自唐代以來(lái)，歷代封建統(tǒng)治者為了達(dá)到彰顯神權(quán)政治地位、鞏固統(tǒng)治的目的，不斷鑄造各種朝鐘、佛鐘、道鐘、樂(lè)鐘，并不斷做大。明代永樂(lè)時(shí)期鑄造的巨型銅鐘重達(dá)數(shù)十噸，無(wú)論是在鑄造技術(shù)上還是在體積和重量上都達(dá)到了頂峰。

常見(jiàn)的鐘有三種，即唐代的“直”鐘口青銅鐘、唐宋的“淺波”鐘口青銅鐘、明清的“喇叭形”鐘口青銅鐘。明清時(shí)期，青銅鐘的鐘壁以所謂的“喇叭狀”在鐘口向外延伸。青銅編鐘的壁厚由唐編鐘的均勻分布變?yōu)樽陨隙轮饾u增厚，避免了早期青銅編鐘容易開(kāi)裂的缺點(diǎn)。

青銅鐘的設(shè)計(jì)過(guò)程不僅要注意鐘的尺寸和形狀，還要設(shè)計(jì)鐘的壁厚，因?yàn)殓姷谋诤裰苯佑绊懫湔駝?dòng)的頻率，從而影響鐘的聲音。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意鐘形件內(nèi)外輪廓的同心度和圓度，以保證徑向壁厚的一致性和軸向壁厚的連續(xù)性，保證拍頻的產(chǎn)生，從而保證鐘形件在撞擊過(guò)程中聲音洪亮有力。

青銅鑄件的澆注工藝都是比較傳統(tǒng)的，即鐘口向下的造型和制作青銅鑄件的方法，對(duì)澆注工藝進(jìn)行了創(chuàng)新，并采用了“倒置法”，即鐘口向上的造型和制作青銅鑄件的方法，這種方法有利于青銅自下而上的定向凝固，避免造成鑄件疏松等問(wèn)題，保證青銅的表面質(zhì)量。在確定了青銅鑄件的鑄造工藝參數(shù)后，對(duì)鑄造工藝進(jìn)行了模擬和仿真，并對(duì)鑄件的凝固過(guò)程進(jìn)行了數(shù)字模擬，分析了鑄件的凝固過(guò)程，根據(jù)凝固模擬和仿真的結(jié)果優(yōu)化了砂型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。