机械加工工艺宏观了解(铸造)
铸造的基本知识
铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。
中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎，战国时期的曾侯乙尊盘，西汉的透光镜，都是古代铸造的代表产品早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩浓厚。
那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的，受陶器的影响很大。
中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件—晋国铸型鼎,重约270公斤。
欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。
铸铁件的出现，扩大了铸件的应用范围。
例如在15～17世纪，德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。
18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造技术开始有了大的发展。
进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品技术的进步，要求铸件各种机械物理性能更好，同时仍具有良好的机械加工性能；另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展，给铸造业创造了有利的物质条件。
如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸造理论的发展提供了条件；电子显微镜等的发明，帮助人们深入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造生产。
在这一时期内开发出大量性能优越，品种丰富的新铸造金属材料，如球墨铸铁，能焊接的可锻铸铁，超低碳不锈钢，铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基、镍基合金等，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺，使铸件的适应性更为广泛。
50年代以后，出现了湿砂高压造型，化学硬化砂造型和造芯，负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺，使铸件具有很高的形状、尺寸精度和良好的表面光洁度，铸造车间的劳动条件和环境卫生也大为改善。
精密铸造知识点总结
精密铸造知识点总结一、精密铸造的工艺过程精密铸造通常包括以下几个主要工艺步骤：模具制造、熔炼金属、浇铸、凝固和冷却、除砂、热处理和表面处理。
1. 模具制造模具是精密铸造的关键部分，模具的设计和制造对成品的质量和形状精度有重要影响。
通常模具由石膏、矽膏、钨酸膨胀性砂、陶瓷或金属材料制成。
制造模具的过程中，需要考虑到零件的缩水率、残余应力和热导率等因素。
2. 熔炼金属熔炼金属是精密铸造的第一步，通常使用高温熔炼炉对金属材料进行熔炼。
在熔炼的过程中，需要考虑材料的合金成分、熔点、流动性以及氧化等因素。
3. 浇铸在熔炼金属后，将金属液体倒入制好的模具中，通常在此过程中需要控制温度、流速和压力，以确保金属充分填充模具，并且避免气孔、夹渣等缺陷的产生。
4. 凝固和冷却一旦金属液体充分填充模具，就会开始凝固和冷却。
控制凝固和冷却的速度对成品的组织结构和性能有重要影响，通常需要通过控制模具温度、冷却介质和冷却时间等因素来实现。
5. 除砂在成品凝固后，需要将其从模具中取出，并进行除砂和切割。
除砂通常需要使用机械手或其他设备来进行，以避免损坏成品。
6. 热处理和表面处理最后一步是对成品进行热处理和表面处理。
热处理可以改善成品的硬度、强度和耐腐蚀性能，而表面处理可以提高成品的表面光洁度和耐磨性。
二、精密铸造的关键技术精密铸造的关键技术包括模具设计、材料选择、工艺参数控制和检测技术。
1. 模具设计模具设计直接影响成品的尺寸精度和表面质量，需要考虑到缩水率、残余应力、热导率和流动性等因素。
同时，模具的加工精度和表面光洁度也对成品质量有重要影响。
2. 材料选择精密铸造通常使用高温合金材料，需要考虑到材料的热膨胀系数、流动性、氧化性和热导率等因素。
同时，在材料选择时还需要考虑成本、可加工性和耐磨性等因素。
3. 工艺参数控制精密铸造的工艺参数控制对成品的质量和形状精度有重要影响，需要考虑充模速度、温度控制、压力控制和冷却方式等因素。
机械制造工艺技术大全
机械制造工艺技术大全机械制造工艺技术大全机械制造工艺技术是指利用设备和机械设备组装、加工和处理原材料的过程。
工艺技术在机械制造中起到重要的作用，它直接影响到产品的质量、工艺效率和成本。
下面是一份机械制造工艺技术的大全。
一、锻造工艺技术锻造是通过对金属材料施加压力，使其产生塑性变形，从而获得所需形状和性能的一种方法。
其工艺步骤包括选材、加热、锻造和冷却。
锻造工艺技术广泛应用于汽车零部件、航空航天领域等。
二、铸造工艺技术铸造是指通过将熔化的金属或合金注入到模型中，经凝固与冷却而得到成型件的方法。
铸造工艺技术有砂型铸造、金属型铸造等。
它广泛应用于建筑、汽车、电力等领域。
三、机械加工工艺技术机械加工工艺技术是指通过切削、磨削等方式将原材料加工成所需形状和尺寸的方法。
常用的机械加工方法有车削、铣削、钻削、切削等。
四、焊接工艺技术焊接是指通过热能或压力将金属材料或非金属材料连接成一体的方法，广泛应用于建筑、制造业等领域。
常见的焊接方法有电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
五、表面处理工艺技术表面处理是通过对金属表面进行改性，提高其性能和使用寿命的方法。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、抛光等。
表面处理工艺技术广泛应用于汽车、电子、化工等领域。
六、热处理工艺技术热处理是指通过对金属材料加热和冷却，使其结构和性能发生变化的方法。
常见的热处理方法有退火、淬火、回火等。
热处理工艺技术广泛应用于制造业、航空航天等领域。
七、数控机床工艺技术数控机床是一种通过计算机控制的高精度机床，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
数控机床工艺技术包括数控编程、数控加工等。
它能提高生产效率和产品质量。
八、3D打印工艺技术3D打印是一种通过叠加方式逐层构建物体的制造方法，广泛应用于医疗、航空航天等领域。
3D打印工艺技术包括建模、打印等。
它能够快速制造复杂形状的产品。
九、模具制造工艺技术模具制造是指制作用于注射成型、压铸等工艺中的模具的方法。
模具制造工艺技术包括设计、制造和调试。
铸造的定义及特点
铸造的定义及特点铸造是一种通过将熔化的金属或合金注入到模具中，并在冷却后使其凝固成所需形状的工艺。
在铸造过程中，金属或合金会经历熔化、注入、凝固和冷却等阶段，最终得到所需的铸件。
铸造是制造业中最常见的一种工艺，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、机械等领域。
铸造的特点主要包括以下几个方面：1. 造型自由度高：铸造工艺可以制造出各种形状复杂的铸件，无论是几何形状还是内部空腔结构，都可以通过合理设计模具来实现。
这使得铸造成为制造大型、复杂铸件的首选工艺。
2. 工艺适应性强：铸造适用于各种金属和合金，包括铁、钢、铝、铜、镁等。
不同的金属和合金有不同的熔点、凝固温度和流动性，铸造工艺可以根据材料的特性进行调整，以得到满足要求的铸件。
3. 生产效率高：铸造是一种批量生产的工艺，通过模具可以同时制造多个相同的铸件，大大提高了生产效率。
同时，铸造工艺可以实现自动化生产，减少了人工操作，提高了生产效率和产品质量。
4. 材料利用率高：铸造过程中，金属或合金是以液态形式注入模具中的，因此可以充分利用金属材料，减少浪费。
同时，铸造还可以回收和再利用废铸件和铸型材料，减少资源消耗和环境污染。
5. 产品质量稳定：铸造工艺可以通过控制铸件的组织和性能来满足不同的使用要求。
通过合理的铸造工艺参数和材料选择，可以获得具有一定强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性的铸件。
6. 成本较低：相比其他制造工艺，铸造的设备投资和生产成本较低。
铸造设备简单、易于操作，不需要复杂的加工工艺和设备，可以在较低的成本下完成生产任务。
铸造工艺的发展随着时间的推移和科技的进步，逐渐形成了多种不同的铸造方法和工艺。
例如，根据铸造材料的不同，可以将铸造分为金属铸造、陶瓷铸造和塑料铸造等。
根据铸造方法的不同，可以将铸造分为重力铸造、压力铸造、离心铸造、注射铸造等。
每种铸造方法和工艺都有其适用的范围和特点，可以根据具体的产品要求和生产需求进行选择。
铸造作为一种传统的制造工艺，在现代工业中仍然占据重要地位。
机械制造业工艺流程
机械制造业工艺流程机械制造业是制造业的一个重要分支，主要涉及到机械、设备、工具等产品的生产制造。
在机械制造业中，工艺流程是非常重要的一个环节，它关系到产品的质量、生产效率以及成本控制。
下面将详细介绍机械制造业的工艺流程。
一、铸造工艺流程铸造是制造机械零部件的重要工艺之一，它的主要流程包括：模具制造、熔炼、浇注、冷却、砂型拆除、修整和检查等环节。
其中，模具制造是铸造工艺的第一步，它是根据零件图纸进行模型制作，以便后续的砂型制作。
在铸造工艺中，熔炼是至关重要的一个环节，它需要对原材料进行加热熔化，生成熔融金属液体。
然后，将熔融金属液体倒入巨大的砂型中，等待冷却凝固。
在冷却过程中，铸造零件的形状和尺寸会发生变化，因此需要进行修整。
最后，对铸造零件进行检查，以确保其质量达到标准。
二、机加工工艺流程机加工是一种通过机床进行精密加工的工艺，它主要包括：设计、准备、夹紧、加工、测量和检验等环节。
在机加工工艺中，首先需要根据零件图纸进行程序设计，确定机床的加工轨迹和刀具的选择。
在机床加工过程中，加工工件需要夹紧在机床上，以便进行精密加工。
然后，通过机床上的刀具进行切削加工，形成零件的轮廓和尺寸。
在加工过程中，需要进行测量和检验，以确保零件的质量符合要求。
三、焊接工艺流程焊接是一种将金属材料通过熔化的方法进行连接的工艺，它主要包括：准备、对接、焊接、冷却、打磨和检验等环节。
在焊接工艺中，首先需要对要连接的金属材料进行处理，以保证焊接的牢固度和质量。
在焊接过程中，需要将金属材料加热至熔点，使其熔化，并加入焊接材料，使其融合在一起。
焊接完成后，需要进行冷却和打磨，以确保焊接部位平整光滑。
最后，对焊接部位进行检验，以确认其质量符合要求。
四、表面处理工艺流程表面处理是一种通过对机械零部件表面进行化学、物理或电化学处理，以改变其表面性质和外观的工艺。
它主要包括：清洗、除锈、喷涂、电镀和抛光等环节。
在表面处理工艺中，首先需要将机械零部件进行清洗，以去除表面的污垢和油脂。
机械制造工艺方法
机械制造工艺方法一、概述机械制造工艺方法是制造业中一种重要的技术手段，它涉及到从原材料的加工到成品制造的整个过程。
机械制造工艺方法的合理应用对于提高生产效率、降低成本、保证产品质量以及提升企业的竞争力具有重要意义。
本文将重点介绍机械制造工艺方法中的主要工艺方法以及现代机械制造工艺的发展趋势。
二、主要工艺方法1.铸造工艺铸造工艺是一种将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固后得到一定形状和性能的零件或毛坯的工艺方法。
铸造工艺广泛应用于各种机械零件的生产，尤其是一些形状复杂、难以加工的零件。
根据铸造材料的不同，铸造工艺可分为铸铁、铸钢、铜、铝等不同的铸造方法。
2.锻造工艺锻造工艺是一种通过施加外力使金属坯料变形，从而得到所需形状和性能的零件的工艺方法。
锻造工艺可以改善金属的力学性能和物理性能，提高其抗疲劳、耐磨损等性能。
根据变形温度的不同，锻造工艺可分为热锻、冷锻和温锻三种类型。
3.焊接工艺焊接工艺是一种通过熔融金属或其焊接材料，将两个或多个金属材料连接在一起的工艺方法。
焊接工艺广泛应用于桥梁、船舶、管道等大型结构的制造中。
焊接工艺有许多种，如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
4.切削加工工艺切削加工工艺是一种通过刀具对工件进行切削加工，从而得到一定形状和尺寸的零件的工艺方法。
切削加工是机械制造中应用最广泛的一种加工方法，它可以加工各种形状和尺寸的零件，如轴、齿轮、凸轮等。
根据切削运动的形式不同，切削加工可分为铣削、车削、钻削等多种类型。
5.特种加工工艺特种加工工艺是一种利用光、电、热等物理能量来进行材料加工的工艺方法，也被称为非传统加工方法。
与传统的切削加工方法相比，特种加工工艺可以加工硬度高、韧性好、耐高温的材料，而且加工过程中不会产生切削力，可以避免工件的变形。
常见的特种加工工艺有激光加工、电火花加工、离子束加工等。
三、现代机械制造工艺的发展趋势随着科技的不断发展，现代机械制造工艺正朝着智能化、精密化、绿色化等方向发展。
机械零件的加工工艺与热处理方法
机械零件的加工工艺与热处理方法一、机械零件加工工艺机械零件加工工艺是指将原始材料通过一系列的加工工艺，如锻造、铸造、车削、铣削、磨削等方法，制造成符合要求的零件的过程。
下面将介绍几种常见的机械零件加工工艺。
1. 锻造锻造是指通过对金属材料进行冲击或压缩，改变其形状和尺寸的工艺。
常见的锻造方法有冲击锻造、自由锻造和模锻造等。
锻造工艺可以提高金属材料的强度和硬度，改善其内部组织结构，使零件具有良好的力学性能。
2. 铸造铸造是指将熔化的金属注入到铸型中，经过冷却凝固后得到所需形状的零件的工艺。
铸造工艺可以制造出形状复杂的零件，并且可以利用铸造工艺制造大型零件。
常见的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
3. 车削车削是指通过旋转工件，利用切削刀具对工件进行加工的工艺。
车削可以加工各种形状的零件，如轴、孔、齿轮等。
车削工艺可以提高零件的精度和表面质量。
4. 铣削铣削是指通过旋转刀具，将工件表面的材料切削下来，得到所需形状的工艺。
铣削可以加工平面、曲面和复杂形状的零件。
铣削工艺可以提高零件的精度和表面质量。
5. 磨削磨削是指通过磨粒对工件表面进行切削，得到所需精度和表面质量的工艺。
磨削可以加工高硬度材料和精密零件。
磨削工艺可以提高零件的尺寸精度和表面质量。
二、机械零件的热处理方法热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺，改变材料的组织结构和性能的方法。
下面将介绍几种常见的机械零件热处理方法。
1. 淬火淬火是指将工件加热到临界温度以上，然后迅速冷却到室温的工艺。
淬火可以使金属材料快速冷却，从而改善其硬度和强度。
淬火后的零件具有较高的硬度和耐磨性，但也较脆。
2. 回火回火是指将已经淬火的零件加热到一定温度，然后保温一段时间，最后冷却到室温的工艺。
回火可以消除淬火过程中产生的内部应力，提高零件的韧性和韧度。
3. 等温淬火等温淬火是指将工件加热到临界温度以上，保温一段时间，然后迅速冷却到室温的工艺。
等温淬火可以使零件具有较高的硬度和强度，并且能够保持较好的韧性。
铸造工艺与轧制工艺-概述说明以及解释
铸造工艺与轧制工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下方面着手：铸造工艺和轧制工艺作为两种常见的金属加工工艺，在工业生产中扮演着重要的角色。
铸造工艺主要指的是通过将熔化的金属或合金倒入模具中，使其在固化后得到所需形状的零部件或产品。
而轧制工艺则是将金属通过一系列的轧制过程，使其逐渐变薄并得到所需的形状和尺寸。
铸造工艺的优点在于可以制造出复杂形状的零部件和大型构件，具有较好的加工性能和成本效益，能够适应不同金属和合金的铸造需求。
铸造工艺常用于制造汽车发动机、飞机零部件、工业机械以及一些压力容器等工业产品。
轧制工艺则是在金属材料的加工过程中，通过连续轧制使其逐渐改变截面形状和尺寸，以达到所需的机械性能和表面质量。
轧制工艺广泛应用于金属材料的生产和加工领域，如制造钢材、铝材、铜材等。
与铸造工艺相比，轧制工艺具有高精度、高效率、高质量等特点。
本文将重点对比和分析铸造工艺与轧制工艺的异同之处。
通过对两种工艺的概述以及关键要点的介绍，可以更好地了解它们在金属加工中的应用和优缺点。
最后，结合当前技术的发展趋势，展望铸造工艺和轧制工艺在未来的发展前景，以期为相关行业的科研和生产提供参考和借鉴。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要对比和探讨了铸造工艺与轧制工艺两个相关领域的工艺技术。
文章分为四个主要部分，包括引言、铸造工艺、轧制工艺和结论。
引言部分首先对整篇文章进行了简要的概述，介绍了铸造工艺和轧制工艺的基本概念和应用领域。
接着，文章说明了本文的文章结构和内容安排，给读者提供了整体的导引。
铸造工艺部分主要介绍了铸造工艺的概述，并阐述了铸造工艺的一些关键要点。
其中，铸造工艺要点1详细介绍了铸造工艺的原理和基本流程，包括模具制备、熔炼、浇注和冷却等工序。
铸造工艺要点2则讨论了不同类型的铸造工艺，比如压力铸造、砂型铸造和投掷铸造等，并分析了它们各自的优势和适用范围。
最后，铸造工艺要点3探讨了铸造工艺的一些常见问题和挑战，如气孔、缩孔和热裂纹等，并提出了相应的解决方案。
关于铸造知识点总结
关于铸造知识点总结一、铸造的历史铸造是一种非常古老的金属加工工艺，早在5000年前的新石器时代，人类就已经开始使用一些简单的铸造工艺，比如使用砂型铸造一些简单的金属器物。
随着时间的推移，铸造工艺不断改进和完善，逐渐发展成为了一门独立的工艺学科。
在中国古代，铸造技术非常发达，铸造了许多金属器物，比如青铜器、铁器等。
随着现代科技的不断发展，铸造技术也在不断创新和改进，成为了现代制造业中的核心工艺之一。
二、铸造的基本工艺铸造的基本工艺包括模型制作、型砂制备、浇注、冷却、去砂和清理等几个步骤。
1. 模型制作模型是铸造的起点，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
模型可以通过手工、机械加工或者数字化制造等方式来制作。
2. 型砂制备型砂是用来制作铸造模具的材料，常见的型砂包括石膏型砂、粘土型砂、水玻璃型砂等。
型砂的选择要根据铸件的形状、材质和使用条件来确定。
3. 浇注浇注是将熔化的金属倒入模具中的过程，通常要考虑金属的流动性、温度控制和浇注方式等因素，以确保在浇注过程中获得良好的铸件质量。
4. 冷却冷却是铸件从熔化金属到冷却凝固的过程，冷却的速度和方法会直接影响到铸件的内部组织和性能。
5. 去砂和清理在铸造完成后，还需要进行去砂和清理，以去除模具和铸件表面的残留物，使铸件获得理想的表面光洁度。
以上这些基本工艺是铸造过程中不可或缺的一部分，通过合理的工艺控制和技术手段，可以获得高质量、高精度的铸件。
三、铸造的材料选择在铸造中，材料选择是非常重要的，常见的铸造材料包括铁、钢、铝、铜、锌等各种金属材料，以及一些非金属材料，如塑料、陶瓷等。
不同的铸造材料具有不同的特性和适用范围，需要根据具体的使用要求和工艺条件来进行选择。
比如，对于高温高压的工况，通常选择耐热合金或特殊合金来进行铸造，以保证铸件的使用寿命和安全性。
对于一些要求表面光洁度和高精度的零部件，一般选择高强度、高硬度的合金材料进行铸造，以满足产品的高品质要求。
四、铸造设备技术随着科技的不断进步，铸造设备技术也在不断创新和发展，比如数控铸造设备、机器人自动化铸造线等。
铸造的有关知识点总结
铸造的有关知识点总结一、铸造的基本概念铸造是指利用金属、合金或其他熔融状态的材料，通过铸型中的空腔形成所需的零件或制品的加工工艺。
铸造是一种传统的金属加工工艺，其历史可以追溯到几千年前。
铸造的基本工艺包括模型制作、铸型制作、金属熔化、浇注、冷却、脱模、清理等步骤。
二、铸造工艺1. 模型制作模型是铸造的基础，也是制品的原型。
模型通常分为实物模型和数控模型。
实物模型是根据所需制品的尺寸和形状，由木材、塑料等材料手工制作而成。
数控模型则是通过计算机数控加工设备来加工制作，具有高精度和良好的一致性。
2. 铸型制作铸型是用来装模砂、石膏或其他材料制成的，用以形成铸造件中空腔的设备。
常见的铸型有砂型、金属型、水玻璃型等。
砂型是最为常见的铸造型式，其制作工艺简单、成本低，适应性广泛。
3. 金属熔化金属熔化是将金属或合金加热至液态状态的过程。
通常使用的熔炉包括电弧炉、感应炉、燃炉等。
在金属熔化过程中，需要对金属原料进行配料、融化、熔炼、浇注等处理。
4. 浇注浇注是将熔融的金属或合金倒入铸型中的空腔，使其填充整个铸型，形成所需的铸件。
浇注过程需要控制浇注速度、压力和温度等参数，以确保铸造件的质量。
5. 冷却铸造件在浇注后需要进行冷却，通常采用水冷却或自然冷却的方式。
冷却过程中，铸造件的内部结构会逐渐凝固，从而形成所需的形状和结构。
6. 脱模与清理脱模是指将铸造件从铸型中取出的过程，通常需要采用机械设备或手工操作。
脱模后，铸造件需要进行修整、清理和表面处理等工艺，最终形成成品。
三、铸造材料1. 铸造铁铸造铁是铸造中最为常见的金属材料之一，其主要成分包括铁、碳、硅等。
根据其组织和用途不同，可以分为灰铸铁、球墨铸铁、白口铸铁等。
2. 铸造钢铸造钢是由铁和碳以及其他合金元素组成的金属材料，具有优良的力学性能和耐磨性。
铸造钢可用于制造高强度、高耐磨的铸件。
3. 铸造铝合金铸造铝合金具有良好的热导性、导电性和机械性能，广泛应用于汽车、航空航天、船舶等行业。
制造工艺详解——铸造
制造工艺详解——铸造铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。
一、铸造的定义和分类铸造的定义：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。
常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造，详细的分类方法如下表所示。
砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。
它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。
铸造方法分类二、常用的铸造方法及其优缺点1. 普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。
其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。
工艺参数的选择加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。
起模斜度：为了使模样便于从铸型中取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。
什么叫铸造、锻造、焊接
什么叫铸造？什么叫锻造？什么叫焊接？铸造、锻压和焊接是机械制造中最常用的三种金属热加工方法。
其产品大多是零件的毛坯。
铸造是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状与性能铸件的成形方法。
铸造与其他零件成形工艺相比，具有生产成本低、工艺灵活性大、几乎不受零件尺寸大小及形状结构复杂程度的限制等特点。
锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法，它是锻造和冲压的总称。
金属锻压加工在机械制造、汽车、拖拉机、仪表、造船、冶金工程及国防等工业中有着广泛的应用。
焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，借助与金属原子扩散和结合，使分离的材料牢固地连接在一起的加工方法。
按焊接过程特点可分为三类：熔焊、压焊、钎焊铸造将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件（零件或毛坯）的工艺过程。
现代机械制造工业的基础工艺。
铸造生产的毛坯成本低廉，对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件，更能显示出它的经济性；同时它的适应性较广，且具有较好的综合机械性能。
但铸造生产所需的材料（如金属、木材、燃料、造型材料等）和设备（如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机等）较多，且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。
铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
公元前3200年，美索不达米亚出现铜青蛙铸件。
公元前13～前10世纪之间，中国已进入青铜铸件的全盛时期，工艺上已达到相当高的水平，如商代的重875千克的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的透光镜等都是古代铸造的代表产品。
早期的铸造受陶器的影响较大，铸件大多为农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩较浓。
公元前513年，中国铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件——晋国铸鼎（约270千克重）。
公元8世纪前后，欧洲开始生产铸铁件。
铸造基本知识及理论
程中，其体积或尺寸缩减的现象。
分类：分为三类，液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
浇注温度
铸 液态收缩
件 温
开始凝固温度
体
度 降
凝固收缩
积 收
低
缩
凝固终止温度
固态收缩
室温
线收缩
收缩率：
体积收缩是指单位体积的收缩量（体积收缩率）。 线收缩是指单位长度上的收缩量（线收缩率）。
体积收缩率：
V
V0 V1 100% V1
2、型砂的影响： 1）原砂、粘结剂和稀释剂的成分配比； 型砂
原砂
稀释剂
粘结剂
石
铬
锆
英
铁
英
砂
矿
砂
砂
水
粘
水
树
溶
玻
剂
土
璃
脂
2）原砂的形状、粒度状况
一般认为：粒度在小尺寸范围呈正态分布，有利于
砂型强度的提高，但透气性较差。
➢
工 艺 过 程
特点及应用：
1、不受铸件材质、尺寸、质量和生产批量的限制； 2、属于一次性铸造成形，造型工作量大； 3、铸件精度和表面质量差； 4、砂型铸造缺陷多，废品率高，机械性能较差； 5、设备简单、投资少，价格低廉，应用广泛。
连续铸造：
➢ 定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶
器的特殊容器中，凝固的铸件不断从结晶器的另一端被引 出，从而获得任意长度的等横截面铸件的铸造方法。
➢ 工艺过程：如右图所示。
➢ 特点和应用：
1、冷却速度快，组织致密， 机械性能好；
2、工艺简单，生产效率高； 3、适于横截面一定的钢材、
铝材和铸铁管等铸件的生产。
阶 段 主要影响因素
机械制造基础-第2章铸造
浇口 冒口
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顶冒口
侧冒口 方案1 （2冒口）
冷铁 方案2 （1冒口、1冷铁）
SHANGHAI UNIVERSITY上海大学机自源自院四、铸造应力、变形和裂纹
★1.铸造应力
①铸件壁厚不均匀，造成冷速不一致，收缩有先有 产 后、有大有小，引起相互阻碍→热应力 生 ②铸型或型芯阻碍铸件自由收缩→收缩应力 （机械应力） 原 因 ③某些合金在铸造过程中由于发生相变而引起的体积 膨胀或收缩，产生相互阻碍→相变应力 *收缩应力是临时的（清砂后消失），而热应力将残留在 铸件内部，称为残余应力，这种应力会在铸件放置过程 中或受到切削加工时通过变形得到部分释放，但不会完 全消除，只有通过去应力退火或自然时效才能消除。
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一、熔模铸造
1.铸型特征：薄壳砂型 2.铸件材料：各种合金，尤其是高熔点合金 A.不需分型和取模→形状复杂件 B.铸型精确光洁→精密铸件 3.生产特点 C.蜡模强度不高→中小型件 D.工艺过程繁琐→生产率低 4.应用范围：各种合金、各种批量的形状复杂 铸件的精密铸造。如大模数齿轮 滚刀、叶片、麻花钻等。
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上海大学机自学院 例1：将有残余应力的圆柱体铸件进行如下加工， 会如何变形？ 车外圆 钻孔 刨去一侧 - ++ ++ ++ ++ ++ -
缩短
伸长
弯曲
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上海大学机自学院 例2：下图铸造T形梁内有残余应力，经时效或 去应力退火后将会如何变形？
+ + + + + + + + - - - - - - - - - -
铸造知识(全)
第一章铸造工艺基础§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流动性液态金属本身的流动性----合金流动性1 流动性对铸件质量影响1) 流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流动性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 影响流动性的因素主要是化学成分:1) 纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流动性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流动性差: 结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流动的时间长,∴t↑提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流动方向上所受的压力↑充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑充↑减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程如果没有合理的控制,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一般分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 影响铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范围范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因.1 收缩的几个阶段1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示.2 影响收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 影响缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)6 缩孔,缩松的防止办法基本原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口浪费金属,浪费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴主要用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流动,冒口作用甚小.l 对于结晶温度范围甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难避免显微缩松的产生.显然,选用近共晶成分和结晶范围较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却阶段,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消失.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力继续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性阶段,而粗杆仍为塑性阶段,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆继续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-) 由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚均匀2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易出现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小，锡青铜糊状凝固，用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松。
铸造介绍
活块造型
6、刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成 本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，工人技术水 平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、 小批生产、如带轮、铸管、弯头等。
刮板造型
（二）机器造型 机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工 序。机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要 专用设备，投资较大，适合大批量生产。 机器造型视频
2、缩松的形成原因: 铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的 合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达 ，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。
缩松分为：宏观缩松 微观缩松
3、消除缩孔和缩松的方法
18
（1）原理——顺序凝固原则 即远离冒口处的金属先凝固，靠近冒口处的金属后凝固，冒 口处的金属最后凝固，形成一条畅通的补缩通道，如下图所示。
铸件结构与铸型条件
三、铸造缺陷分析与铸件质量控制 （一）缩孔和缩松 铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收 缩，往往在铸件最后凝固的部位出现空洞，容积大 而集中的孔洞为缩孔，细小而分散的孔洞为缩松。
1、缩孔的形成:纯金属、共晶成分和凝固温度范围窄的 合金，浇注后在型腔内是由表及里的逐层凝固。在凝固 过程中，如得不到合金液的补充，在铸件最后凝固的地 方就会产生缩孔.
第二节 铸造工艺基础
（一）合金的流动性及影 响因素 1、流动性——是指液态 金属本身的流动能力。 合金流动性的好坏，通常 以“螺旋形流动试样”的 长度来衡量
浇不足缺陷
2、流动性的影响因素：主要与合金的成分有关 1）合金的种类 2）化学成分和结晶特征
（二）浇注条件
浇注温度
浇注 条件
《金属工艺学》工程材料及机械制造基础(铸造)
4) 铸件结构: 壁太薄、大水平面，流动困难
§2 铸件的凝固与收缩Freezing and Shrinkage
液态收缩和凝固收缩得不到补偿，将产生缩孔或缩松
1. 铸件的三种凝固方式 the wideness of paste zone
P36 图2-3 (a)逐层凝固 Freezing layer by layer (c)糊状凝固 Paste freezing (b)中间凝固 Middle freezing
2. 铸造合金的收缩 Shrinkage of the Casting Alloys
合金从浇注、凝固、直至冷却到室温，其体积和尺寸缩减 现象（p36）
液态收缩liquid Contraction 体收缩
凝固收缩freezing contraction 体收缩
固态收缩solid contraction 线收缩
Especially for the production of articles with
complicate shape and structure
铸
例如：机箱、阀体、汽缸等
造
各种材料
的
广泛
Suit for almost all kinds of alloy
特
wide-ranging 大小：g~t
白口铸铁→高温退火→石墨呈团絮状 成分：低碳、低硅；2.4～2.8%C，0.4～1.4%Si 适用范围：中压阀门
形状复杂的薄壁小件：大件容易产生麻口 受一定冲击的零件 大批量生产: 单件成本高 牌号KTH300-06
第二篇 铸造 Foundry
什么叫铸造 Casting？ (p33) The production of shaped articles by pouring molten metal into the mould
机械工程材料与热加工第九章_铸造生产
（3）中间凝固方式 大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方 式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。
图9-5 铸件的凝固方式
2. 凝固方式的影响因素 （1）合金凝固温度范围的影响 合金的液相线和固相交叉在一起，或间距很小，则金属趋于 逐层凝固；如两条相线之间的距离很大，则趋于糊状凝固； 如两条相线间距离较小，则趋于中间凝固方式。 （2）铸件温度梯度的影响 增大温度梯度，可以使合金的凝固方式向逐层凝固转化；反 之，铸件的凝固方式向糊状凝固转化。
（4）铸件的裂纹及防止 a) 铸件裂纹的分类及其形貌 铸件一般有热裂和冷裂两种开裂方式。当固态合金的线收缩受到 阻碍，产生的应力若超过该温度下合金的强度，即产生热裂；而 冷裂是铸件处于弹性状态时，铸造应力超过合金的强度极限而产 生的。热裂裂纹一般沿晶界产生和发展，其外形曲折短小，裂纹 缝内表面呈氧化色；冷裂裂纹常常是穿晶断裂，裂纹细小，外形 呈连续直线状或圆滑曲线状，裂纹缝内干净，有时呈轻微氧化色。 b）铸件裂纹的防止 为有效地防止铸件裂纹的发生，应尽可能采取措施减小铸造应力； 同时金属在熔炼过程中，应严格控制有可能扩大金属凝固温度范 围元素的加入量及钢铁中的硫、磷含量。
2. 铸件中的气孔和合金的吸气 （1）侵入性气孔 侵入性气孔是由于铸型表面聚集的气体侵入 金属液中而形成的孔洞。多位于铸件的上表面附近，尺寸较大， 呈椭圆形或梨形，孔壁光滑，表面有光泽或有轻微氧化色。 （2）析出性气孔 析出性气孔是溶解在金属液中的气体，在凝 固时由金属液中析出而未能逸出铸件所产生的气孔。其特征是 尺寸细小，多而分散，形状多为圆形、椭圆形或针状，往往分 布于整个铸件断面内。 （3）反应性气孔 浇入铸型中的金属液与铸型材料、型芯撑、 冷铁或溶渣之间，因化学反应产生气体而形成的气孔，统称反 应性气孔。这种气孔经常出现在铸件表面层下1mm-2mm处，孔内 表面光滑，孔径1mm-3mm。
铸造、机械加工及热处理培训资料
二、机械加工
2.4产品图设计绘制中怎样注意零件的机械加工工艺性 ：
选择设计基准时，尽量与装配基准、加工定位基准和测量基准统一；
零件结构要便于提高生产率、便于加工、尽量减少切削加工量等。 轴类类零件的顶尖孔为设计基准、加工基准、测量基准，加工中对顶 尖孔的精度要求是很高的，两端顶尖孔的同轴度、圆度误差将直接反映到 工件去，根据零件的精度要求不同，顶尖孔可采用各种方式的修研（油石、 橡胶砂轮、铸铁顶尖、硬质合金顶尖）和中心孔磨床磨削，看顶尖孔的加 工工艺就能知道轴类零件的加工质量； 零件结构便于提高生产率，要有便于在机床和夹具上安装的定位基准面， 比如右曲轴箱盖上的工艺凸台；活塞裙部的内止口及底端面； 零件结构要便于加工、尽量减少切削加工量 。右曲轴箱盖，起动轴油 封孔为φ28，起动轴孔为φ18，中间有φ25深度为1的不加工孔，使加工余 量减少 ，油孔处设计垂直于钻头的凸台，才便于钻孔加工，磨削的孔和平 面需要设计退刀槽；
二、机械加工
机械加工工艺过程由一系列工序组成，每一个工序又由若干个安装、 工位、工步和走刀组成。本章并不详细介绍机械加工工艺中需要的设备、 工序、加工余量，各道工序怎样安装定位、刀量进给量，动力头转速。本 章介绍与我们关系密切的4个问题： • 不同生产方式的加工工艺对产品质量的影响；
• 不同质量要求的加工工艺对产品质量的影响；
当然全新设计和较大改进设计的产品，需要性能和结构验证。只能用 这种方式制造零部件来进行设计验证。比如曲轴箱等需要开模的复杂零件 可以用木模翻砂得到铸件，用加工中心加工为成品；齿轮用锻柄车削后制 齿；轴类零件可以直接用圆钢车削而成；轴承压板、线夹等冲压件，可以 用线切割的方式落料，再用简单的模具成型；垫圈可以用圆钢切片后，
二、机械加工
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实验二、机械加工工艺宏观了解（铸造）
一、实验目的：
1、熟悉铸造种类，铸造用材，铸造设备等；
2、掌握砂型铸造成形工艺流程编制；
3、通过砂型铸造的实习，初步接触到砂型铸造生产的各个环节，了解和掌握一般的砂型铸造生产工艺知识和基础技能，培养动手能力，为后程及课程设计，以及毕业后从事有关方面的工作奠定了实践基础；
二、实验原理：
在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
三、实验设备：沙子、黏土、沙箱、模型、各种辅助工具等。
四、实验内容
砂型铸造包括型砂的配制、分型面的选择、填砂、起模等工艺过程，通过实际动手操作，体会各工序的实质内容。
首先，根据零件图确定分型面，根据分型面的选择，编制出砂型铸造完整的工艺过程。
（写出完整的砂型铸造过程，注意顺序。
每一组一个零件图，一人一份实验报告。
）
1、你们组所找的零件图
2、确定分型面
3、写出完整铸造工艺过程（画表格写出）
4、注意事项（写出自己在实际操作中，需要注意哪些问题）。