西汉铸钱工艺中钱币型腔和内浇道对充型过程影响的计算机模拟试验

西汉时期平板范竖式浇注铸钱工艺中有不同的钱币型腔设置和内浇道的形状,本研究通过计算机的流动模拟和凝固模拟技术,研究了钱币型腔和内浇道对充型过程的影响。结果表明:1)钱币型腔的不同设置对充型时间影响不大。2)钱币型腔的不同设置对充型过程产生影响,内郭正置的型腔产生气孔等铸造缺陷的可能性增大。3)内浇道的形状对钱币型腔的液流充型时间和液流在型腔中的流动过程有明显的影响,对凝固特征虽略有影响,但远小于钱币本身几何特征对凝固特征的影响。西汉中期起至晚期已基本采用内郭斜置的型腔设置,表明古代工匠在西汉中期始已明了钱币型腔的设置对充型过程将产生影响,已能通过选择更好的钱币型腔的设置来提高钱币的铸造质量。铸钱时,对缩短充型时间的要求高于对充型状态的要求,西汉中期以后多采用缩短充型时间的内浇道形状以提高平板范竖式浇铸工艺的充满率,从而提高成品率。