铸造

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卢宏远

铸造. 2022, 71(6): 675-682.

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压铸业高度依赖汽车行业，汽车行业的兴衰或变革对压铸业具有强烈影响。本文综述了汽车行业的变革对我国压铸业的影响。目前汽车业正处于快速变革时期，新能源汽车产销量猛增，正在改变汽车产业格局。新能源汽车对减重和提效的迫切需求，加速了结构件的应用和车身部件高度集成的一体化压铸。汽车行业的变革为压铸带来新的商机，同时也会对压铸设备和技术提出新的要求和挑战。在这场变革中，压铸业应积极动作，充分提升技术实力，全力扩展市场，使利益和效益最大化。

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热处理对压铸铝合金ZL102力学及导热性能的影响

林枫, 陆文兴, 吴孟武

铸造. 2022, 71(6): 683-688.

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采用微观组织表征以及力学与导热性能测试研究了热处理对压铸铝合金ZL102力学及导热性能的影响。结果表明，压铸铝合金ZL102室温组织中的物相包括初生α(Al)、铝硅共晶组织、初晶硅以及少量的金属间化合物。固溶处理后，压铸铝合金ZL102中的硅相发生了熔断和球化;经过时效处理，α(Al)基体上出现细密的点状第二相析出，晶界的硅相球度进一步提高。在三种热处理状态下，铝合金ZL102固溶处理后的力学性能最高，但热导率最低。综合而言，时效处理兼顾了合金的力学与导热性能，此时合金的抗拉强度212 MPa，伸长率3.9%，室温热导率142.7 W/(m·K)。

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浅析大型压铸模零件设计的结构优化

侯丽彬, 白明月, 王琳琳

铸造. 2022, 71(6): 689-693.

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通过对大型压铸模的结构特点进行分析，提出对模具镶块结构、导向结构、分流锥和熔杯、抽芯油缸等结构的优化方案。实践验证表明，优化方案不仅提高了模具的质量、可维修性以及压铸成形的成品率，同时降低了模具的加工难度，提高了生产效率和模具寿命。

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高效率镁合金轮毂压铸件大批量化生产工艺研究

张占领, 张艳琴, 郭怀宫

铸造. 2022, 71(6): 694-697.

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以AM60B镁合金轮毂为例，研究了压射速度、铸型温度和浇注温度对压铸件缺陷的影响。通过计算由虚拟实验得到的缺陷体积的信噪比，求解了不同因素在不同水平下的信噪比的均值和极差，进而获得优化的压铸工艺。经大批量化生产优化，得出的最优压铸工艺参数为:压射速度为0.9 m/s，铸型温度为260℃，浇注温度为680℃。

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铝合金薄壁压铸件中孔洞的三维表征及其对断裂位置的影响

夏利红

铸造. 2022, 71(6): 698-704.

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铝合金高压铸件中存在大量孔洞，对其塑性和断裂行为有显著影响。为研究铸件中孔洞对断裂位置的影响，采用电子计算机断层扫描(CT)技术分析了高压铸造Al-10Si-0.3Mg合金中孔洞的三维特征，并采用断口扫描电子显微镜图像分析对CT结果进行了标定。将孔洞的三维特征和采用数字图像相关技术(DIC)获取的局部应变信息相结合，分析了孔洞特征参量(局部孔隙率、最大孔洞尺寸和孔洞位置)与局部应变分布和断裂位置之间的关系。结果表明:试样的局部孔隙率、最大孔洞和孔洞位置等特征参量均会影响局部应变分布和断裂位置。然而，对19个样品的统计分析结果可知，试样主要在局部孔隙率最大处或接近最大值处发生断裂，表明局部孔隙率是决定断裂位置的主导因素。

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压铸工艺对AlSi9Cu3铸件力学性能的影响

杨兴国, 杨诚, 王茂辉

铸造. 2022, 71(6): 705-708.

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某款汽车发动机在耐寒实验时出现冷机启动异响故障，分析其原因，是由于气缸体力学性能不足以及气缸体漏气量超标所导致。通过在轴承孔处增加局部挤压技术，并选择合适的挤压工艺;采用优化压铸工艺参数，改进模具浇注系统，调整喷涂位置等方案，使铸件力学性能达标，机油标识孔漏气率由32%降低到0.4%，使发动机漏气量低于限定值，有效地解决了发动机冷机启动异响故障。

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基于X射线图像的铸件缺陷智能检测与识别方法研究进展

武博, 计效园, 孙晓龙, 周建新, 殷亚军, 沈旭

铸造. 2022, 71(6): 709-718.

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回顾了基于X射线图像的铸件缺陷定位检测、分类识别、检测与分类一体化及缺陷图像仿真生成四类任务解决方法的研究进展，对比了现有缺陷智能检测、识别方法，并对未来的研究方向进行了展望。

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熔炼方法对高温合金精密铸件荧光显示缺陷的影响

税国彦, 张乃千, 史昆, 郭新力, 孙逊, 苏贵桥, 金磊

铸造. 2022, 71(6): 719-723.

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高温合金精密铸件荧光显示缺陷修复耗时长，是影响铸件的质量和工期主要原因之一。采用冷坩埚真空悬浮熔炼设备和真空感应熔铸设备成形了K536高温合金精密铸件。对铸件进行化学成分、X射线及荧光渗透检验，结果表明:采用冷坩埚真空悬浮熔炼工艺的铸件没有荧光显示缺陷，采用真空感应熔炼熔铸的铸件存在密集荧光显示缺陷。证明了采用冷坩埚真空悬浮熔炼工艺能够减少高温合金精密铸件荧光显示缺陷，降低铸件后处理工作量。

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浇注温度对Ni-Cr-Co-Mo-Ti-Re-Hf-Al-W-Ta单晶高温合金组织和持久性能的影响

刘晓功, 杨昭, 郝齐赞, 史振学

铸造. 2022, 71(6): 724-728.

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在定向真空凝固炉中，分别采用1 560℃、1 510℃两种不同的浇注温度制备Ni-Cr-CoMo-Ti-Re-Hf-Al-W-Ta单晶试棒，采用OM和SEM分析了不同浇注温度下合金的组织，测试了不同浇注温度下合金在1 100℃/140 MPa条件下的持久性能，研究了浇注温度对Ni-Cr-Co-MoTi-Re-Hf-Al-W-Ta合金组织和持久性能的影响。结果表明，浇注温度较低时，合金表面可见链状雀斑组织，枝晶间距和共晶增加且分布不均匀，元素偏析程度较大，γ'相尺寸稍大。浇注温度较低时，合金热处理后显微孔洞和残余共晶较多，γ'相尺寸和形态无明显变化，雀斑附近残余共晶稍多。浇注温度较低时，合金持久寿命较短，枝晶间距、残余共晶和显微孔洞的增加为合金持久寿命较短的主要原因。

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定向凝固对N3合金组织和持久性能的影响

孟宇, 赵会彬, 冯微

铸造. 2022, 71(6): 729-734.

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以N3高温合金为对象，对其定向凝固前后的组织和1 100℃/70 MPa持久性能进行了研究。结果表明，定向凝固工艺不仅消除了合金的横向晶界，也消除了晶界分布的不规则碳化物，延缓了合金组织的退化速度。对比持久断后的试样发现，普通铸造N3合金试样的组织退化主要表现为晶界MC碳化物的分解和γ'膜状化，一次裂纹产生于晶界MC分解生成的颗粒状M₆C处。定向凝固试样则表现为μ相的析出、枝晶间MC的退化反应，一次裂纹产生于枝晶间膜状的γ'包裹的链状M₆C处。作为高W低Cr型的N3合金，定向凝固后1 100℃/70 MPa的持久寿命可达300 h，伸长率大于20%。

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硅酸锆含量对增材制造硅基陶瓷型芯性能的影响

马月婷, 尹绍奎, 于瑞龙, 周英伟, 张勇

铸造. 2022, 71(6): 735-740.

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采用光固化3D打印技术，以硅酸锆为添加剂经过脱脂和烧结后制备了硅基陶瓷型芯。研究了硅酸锆加入量对增材制造硅基陶瓷型芯性能的影响。研究发现，随着硅酸锆加入量的增加，型芯Z方向的收缩率和开口气孔率逐渐下降，主要由于硅酸锆填充在氧化硅颗粒之间，阻碍了型芯的烧结;少量硅酸锆起到基体骨架作用，但过多的加入导致型芯的烧结程度降低，因此型芯的室温强度先提高后下降;加入15wt.%硅酸锆后，型芯高温抗蠕变性能提升，原因是硅酸锆熔点较高且分布在基体中阻碍石英玻璃的粘性流动。

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等温淬火球墨铸铁(ADI)的低温性能与环境脆性

龚文邦, 杨振阳, 刘金城, 张民堂, 孙利, 袁志刚, 凌远征

铸造. 2022, 71(6): 741-745.

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论述了ADI的低温冲击韧度、断裂韧度及环境脆化问题。ADI的冲击韧度随温度下降而降低，但在-40℃条件下仍保持室温冲击韧度的约70%;ADI的断裂韧度随温度下降而降低，在-60℃时具有大约室温断裂韧度的60%~80%。在有水或氢存在的环境下，当受力超过屈服极限时，ADI材料有明显的脆化现象，通常ADI零件的工作应力远小于材料的屈服强度，由水脆化引起的ADI零件失效非常少见。

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Cr和Al对Fe-Cr-Al系耐热钢1100℃高温间歇抗氧化性能影响

张世杰

铸造. 2022, 71(6): 746-750.

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采用控制变量法研究了Fe-Cr-Al系耐热钢1 100 ℃高温间歇抗氧化性能。结果表明，在以Cr、Al和Si为主要抗氧化合金元素配比的几种合金中，当Cr元素含量小于12%时，合金表面不能形成连续、致密及完整的氧化膜，表层氧化膜没有很好的附着性，氧化膜脱落明显，不能达到抗氧化性能要求;当Cr元素含量达到12%后，合金表面形成以Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、Fe₂O₃、(Fe_0.53Al_0.47)₂O₃氧化物为主的结构复杂、错落的复合氧化膜。Cr元素含量的提高，增强了表层氧化膜的附着性，氧化膜致密、连续且分布均匀，达到了高温抗氧化性能的要求，同时也获得了很好的经济性。

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高精度钛合金叶轮熔模精密铸造工艺优化

宁兆生, 宋克兴, 张彦敏, 赵军, 郑松翔, 陈彪, 于志强, 杨晓曦, 王彦鹏

铸造. 2022, 71(6): 751-754.

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分析纯钛叶轮铸件的材料、结构特点和技术要求，拟定了叶轮铸件初始的熔模精密铸造工艺方案并浇注样件。通过ProCast有限元分析软件进行工艺缺陷的复现与优化，改善铸造缺陷控制的方法，解决了铸件成形问题并最终生产出了高精度优质纯钛叶轮铸件。

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基于SINOVATION的铸钢件冒口CAD系统的开发

李娜娜, 姜爱龙, 房夺, 孙玉成, 吴霜, 林晓航, 田学雷

铸造. 2022, 71(6): 755-759.

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基于国产三维图形软件SINOVATION的环境，在源代码的层级上开发了铸钢件冒口CAD系统。利用点模数的概念开发了热节快速分析模块，用于确定冒口位置;开发了铸件局部模数计算模块，计算冒口尺寸;建立了铸钢件标准冒口数据的数据库，开发了基于标准冒口数据的冒口三维图形构建模块。以重载卡车后桥铸钢件为例，完成了其冒口的设计，显著提高了准确性和效率。

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车用增压器涡轮熔模铸造过程数值模拟优化

贾志宏, 符浩, 张义刚, 谢道存, 景文祥, 李晨阳, 张泽坤, 连毓东

铸造. 2022, 71(6): 760-765.

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以车用增压器涡轮为例，探讨了合金及型壳的主要热物性参数，实施了铸件凝固测温试验，基于Beck非线性估算法得到了合金与型壳随温度变化的界面换热系数。采用优化后的输入条件进行充型凝固模拟，结果表明，铸件凝固的实际温度场与模拟温度场吻合程度较好，并且实际浇注后叶片叶梢处可能出现的浇不足缺陷与模拟结果基本一致，以此验证了数值模拟的准确性和可靠性。

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EMD内燃机缸套铸造工艺优化

杨志刚, 张忠腾, 穆彦青, 令振华

铸造. 2022, 71(6): 766-770.

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EMD缸套应用于EMD内燃机车，在发动机总成中与活塞和缸盖共同组成燃烧室，工况十分恶劣，其铸造品质的优劣直接影响着整机的大修周期与功率稳定。EMD缸套属于圆筒类复杂结构合金铸铁件，本文设计并改进了其铸造工艺，通过呋喃树脂砂和覆膜砂相结合的生产方案，采用多层浇道工艺、浇道补缩、陶瓷芯骨等措施，解决了磁粉超标、显微疏松、Φ8 mm通水孔偏芯等技术瓶颈。该工艺铸件合格率高，适合圆筒类复杂结构铸铁件的批量生产。

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离心和重力铸造复合高速钢轧辊充型及凝固数值模拟

陈守东, 王银

铸造. 2022, 71(6): 771-778.

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复合高速钢轧辊外层采用卧式离心铸造，芯部采用重力铸造，成品在辊身上下段存在缩松缺陷。采用数值模拟方法计算轧辊外层卧式离心铸造和芯部重力铸造阶段的温度场变化、Niyama判据以及缩松和缩孔，分析主要工艺参数对全过程铸造充型及凝固过程的影响。结果表明，轧辊外层纵截面呈现由两端向中间的凝固顺序，外层横截面呈现由外向内的凝固顺序，转速的提高可以缩短外层凝固的时间;辊芯中心和上下辊身处容易出现缩松和缩孔。提高芯部重力浇注速度，可以实现从下往上的顺序凝固，获得高质量的复合高速钢轧辊。最后，进行了复合轧辊实际生产验证。

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锡青铜两通旋塞阀壳砂型铸造工艺设计

董延军, 杨为勤

铸造. 2022, 71(6): 779-782.

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用于化工行业的两通旋塞阀壳，材质为锡青铜ZCuSn10Zn2，阀壳结构较为复杂，且要承受水压试验。分析了锡青铜的铸造特性，针对两通旋塞阀壳的结构，分析了其易产生的缩松、缩裂铸造缺陷，对两种旋塞阀壳的铸造工艺进行了深入的探讨。采用设计的铸造工艺，生产出多批质量良好的旋塞阀壳铸件，将泵漏率控制在较低的水平，满足了批量生产的需要。

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转K6摇枕心盘安装面冒口工艺优化

杜伟, 贾永祥, 袁永宏

铸造. 2022, 71(6): 783-786.

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介绍了转K6摇枕的心盘安装面冒口工艺优化过程，分析了原工艺中心盘安装面采用四个暗冒口存在的主要问题，着重分析了两个明冒口工艺的优化设计过程，冒口优化后的铸件质量得到了明显改善，进一步为铁路安全运营提供了技术保障。

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刘金城：《铸造》——我的第一本专业杂志

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 787-788.

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1964年8月， 18岁的我从西北小城宝鸡以第一志愿考取了清华大学冶金系。作为宝鸡历史上第一个考取清华大学的中学生，接到录取通知书时我激动的心情无法用言语表达。当年我之所以报考清华大学冶金系，是因为听老师说，中国的卫星上不了天，主要是冶金学科不行，没有足够好的材料。1957年10月4日，苏联成功发射世界首颗人造卫星“斯普特尼克一号”。紧随其后，美国于1958年1月31日将“探险者一号”卫星送上太空。而中国的卫星却迟迟不能上天（中国第一颗人造卫星“东方红一号”于1970年4月24日成功升空）。让中国卫星上天成了我的梦想，所以我第一志愿报考了清华大学冶金系。

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向气候中性金属产业的转型途径

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 789-790.

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金属行业肩负着不迟于2050年实现气候中性的任务，正面临着可能是其历史上最大的转变。几乎20%的温室气体由制造业排放，达到每年2亿吨二氧化碳当量，仅仅是用于金属熔化、退火、回火和保温的工业炉就消耗了德国工业用能源的40%左右。一直以来，在能源和资源效率这一经典可持续性主题上，全行业二氧化碳减排和避免二氧化碳排放在工业公司的议程上占据重要位置。

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日本木村铸造集团购置第10台ExOne增材制造系统

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 790-790.

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总部位于日本的全球铸造集团日本木村铸造集团（ Kimura Foundry Group）依靠在日本和美国工厂Desktop Metal 的ExOne品牌的砂粘结剂喷射技术提供快速交付的高质量铸件。

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美国陆军铸锻件峰会讨论制造能力现代化

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 791-791.

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2022年4月27日至28日，在美国陆军坦克汽车和武器司令部铸造与锻造峰会（ The U.S. Army TankAutomotive and Armaments Command Casting & ForgingSummit）上，岩岛兵工联合制造与技术中心（ RockIsland Arsenal-Joint Manufacturing and Technology Center，RIA-JMTC）接待了来自政府、军方、工业界和学术界的专家和官员，讨论如何使对国家安全至关重要的制造业实现和保持最佳的现代化和可持续性。

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英国铸造工程公司Westley Group投资战略机械

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 791-791.

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欧洲私营铸造和工程集团韦斯特利集团（ WestleyGroup）将在汇丰英国（ HSBC UK）的八位数融资计划后，进一步投资新的数控机械。这笔资金将支持该集团的英国业务计划，通过为其全球客户加工更多铸件，为其铸造生产增加额外价值。此外，这项融资使韦斯特利集团能够使其高度复杂的产品进一步发展到现有和新兴市场，这些产品的大多数是安保关键件。这将能在其四个制造基地的创造若干新的工作岗位。

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图皮(TUPY)公司开发了与铸铝同样重量的蠕墨铸铁(CGI)汽油发动机

刘金城

铸造. 2022, 71(6): 792-792.

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该结构件适用于小型直列汽油、乙醇或合成燃料发动机，并可显著降低制造过程中的碳排放。

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文献速报

刘东辉

铸造. 2022, 71(6): 793-794.

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专利摘要

王洪宇

铸造. 2022, 71(6): 795-796.

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机械工业铸造工艺设计中计算机技术的应用

李余峰

铸造. 2022, 71(6): 797-797.

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作为我国制造业的重要基础性行业，我国铸造业发展迅猛，铸件产量连续多年处于世界前列，是名副其实的铸造大国。随着新工业革命时代的到来，工业产品之间的竞争表现出白热化态势，创新的设计理念与方法层出不穷，并被运用到机械工业工艺设计之中，个性化量产成为不可逆转的趋势。在这种背景下，传统的铸造设计方法已无法适应市场竞争的要求，越来越多的企业开始关注计算机技术在机械铸造工艺设计中的应用，以加快产品的创新速度、增强产品的市场竞争力。

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工业机器人控制与通信技术的实践应用

王建春, 潘健怡

铸造. 2022, 71(6): 798-798.

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随着第一台工业机器人在20世纪60年代诞生至今，工业机器人已经历经60余年的发展历程，并在工业生产领域得到了广泛应用。作为一种涉及多学科的高技术含量产品，工业机器人能够在恶劣、复杂的工业生产环境下工作，能够明显提高生产效率、减少劳动力资源消耗，从而改善工业制成品质量、提高经济效益，并最终提升一个国家制造业的科技化水平。新时代的中国工业制造业正处于产业发展转型升级的关键期，努力实现制造业大国向制造业强国的转变，这使得工业机器人成为工业制造企业与学术界的关注重点之一。对于有志进入工业机器人控制及维修行业研究或从业的技术人员、高校学生而言，掌握工业机器人与PLC通信应用技术极为重要。

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数学建模在机械制造领域中的应用解析

周芬

铸造. 2022, 71(6): 799-799.

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数学作为一门从客观世界与现实生活中演变而成的学科，不仅自身的知识体系具备强大的实用价值，也是广义上科学研究的基础工具。尤其高等数学知识体系，是建立在复杂空间对象、计算关系及运用方式之上的一门课程，所涉及的知识点（如微积分、空间解析几何、数理统计等）在现代制造业领域具有广泛的应用，因此高校（包含普高、职高及大专等）机械制造专业将高等数学作为一门必修课。从学科联系上看，机械制造领域所渗透的高等数学知识中，“建模理论”是非常重要的组成部分，该理论有助于实现机械结构、尺寸、测绘等方面的直观展现，提高机械制造实践的效率与质量，也是培养机械制造专业人才复合素养的重要途径。然而，高校学科建设及教学活动过程中，高等数学和机械制造分数不同的课程范畴，所使用的教学用书、辅助材料等并不存在直接关联，在这种“学科孤岛”的状态下，造成高等数学建模理论无法全面、高效地运用到机械制造教学改革领域，如何打破这一困境就成了机械制造领域教学工作者所面临的问题。

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金属浮雕锻錾加工工艺全流程解析

甄亚雷, 左树静

铸造. 2022, 71(6): 800-800.

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金属锻錾是一门古来有之、经久不衰的手艺，是中国传统艺术及技艺领域的重要组成部分。顾名思义，所谓锻即“锻造”，泛指对金属材料的粗加工处理，目的是完成金属装饰的大致形态。所谓錾即“錾刻”，泛指利用錾刀在金属材料上精雕细琢，直到装饰效果完全实现。以绘画艺术形式类比，“锻和錾”是一体化的，前者类似于描边、后者类似于赋彩，两者结合才能完成金属浮雕装饰。故而，广义上金属锻錾是指以黄金、白银、青铜等为媒介，进而实现金属装饰设计、加工、制造的全部工艺过程。利用金属装饰锻錾工艺创作的艺术品类甚广，大到广场雕塑、建筑壁挂，小到器皿摆件、耳环项链，且艺术风格多元化、适用场景多，是一项具有重要传承与弘扬价值的工艺形式。

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从精密加工领域谈理工科专业课程与思政元素的融合实践

黄亚丽, 赖益强

铸造. 2022, 71(6): 801-801.

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作为现代机械设计制造的重要技术手段，精密加工技术在机械生产制造中发挥着重要的作用，是促进机械生产设备准确性的重要基础。随着科技水平的提高，精密加工技术日趋成熟，相关机构件的加工精度不断提高的同时，精密加工流程越来越复杂。企业要想在激烈的市场竞争中占据一席之地，就必须掌握必要的精密加工技术作为支撑。这使得研究、掌握精密加工技术具有重要意义。

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中国钢铁企业发展历史中的思想政治教育元素探析

黄忠瑶

铸造. 2022, 71(6): 802-802.

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建国初期，我国做出优先发展重工业的战略决策，但我国发展重工业的道路和过程又与别国有异，有其独特性，蕴藏着丰富文化教育价值。从战争废墟上发展壮大起来的钢铁行业，讲好其故事、历史和成就，对企业文化极其重要。从思想政治教育视角看，钢铁工人的钢铁意志与思政教育在教育目标上高度一致，在思想内容上高度契合，在价值导向上高度符合，挖掘钢铁工业工人艰苦奋斗的精神，让更多鲜活、生动的思政教育元素呈现出来，提高思政教育的有效性、针对性与创新性，让钢铁工人的如磐初心成为新时代青年的精神食粮。

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2022年, 第71卷, 第6期　
刊出日期：2022-06-10

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