CN110491230B - 模拟器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板式范铸法的模拟器具，包括能够翻制和固定子范的母范以及兼具控制铸造速度、排气、辅助脱模和铸件支架等多种功能的浇口杯。本发明适用于博物馆和文化活动场馆，不仅可以古代金属钱币的板式范铸法，而且也能够模拟同时期铜镜、农具、兵器等器物的铸造过程，使参观者较方便地体验古代铸造技术，达到弘扬我国传统文化的目的。

Description

模拟器具

技术领域

本发明涉及一种模拟器具，具体而言，涉及一种板式范铸法的模拟器具。

背景技术

我国古代金属钱币制造和使用历史悠久，各地钱币博物馆馆藏丰富，但这些博物馆的展览形式均为钱币实物的静态展示，再辅以文字、语音或者视频的介绍作为文化传播的方式。但是，这种文化传播方式较为枯燥，文化传播效果有待提高。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的目的在于提供一种板式范铸法的模拟器具。

本发明的提供了一种模拟器具，包括：母范组件，包括两个可拆卸连接的母范，两个所述母范为配套的正面母范和背面母范，且每个所述母范具有相背设置的阳文面和固定面，所述正面母范和所述背面母范上设有相适配的装配定位结构；和子范组件，包括两个子范，两个所述子范为配套的正面子范和背面子范，且每个所述子范具有相背设置的阴文面和配合面，且所述正面母范的阳文面与所述正面子范的阴文面的形状适配，所述背面母范的阳文面与所述背面子范的阴文面的形状适配，使所述母范组件能够用于翻制所述子范组件；其中，每个所述固定面上凸设有定位边，所述定位边围设出用于容纳所述子范的至少一部分的容纳槽，在所述正面母范的固定面朝向所述背面母范的固定面且所述正面母范与所述背面母范固定连接的情况下，所述母范组件形成用于夹固所述子范组件的固定支架，将围设出铸造型腔的所述子范组件固定在两个所述固定面之间。

本发明的技术方案提供的模拟器具，通过在子范组件的两侧设置可拆卸连接的母范组件，母范组件包括正面母范和背面母范，正面母范和背面母范既能够起到翻制子范组件的作用，又能够起到固定子范组件的作用，且能够重复使用，因此既能够达到节省材料及成本的作用，又能够保证在向子范组件所围设的铸造型腔内进行浇铸过程中结构的稳定性及安全性，进而保证了钱币铸造的顺利进行，可以使参观者动手参与，以体验到古代钱币等铸件制作的过程。相较于静态展示外加文字、语音或者视频介绍的方式而言，利用模拟器具来模拟古代钱币等铸件制作的过程，这种动手体验的文化传播方式趣味性更高，因而有利于提高文化传播的效果，达到弘扬我国传统文化的目的。

具体而言，本发明的技术方案提供的模拟器具，包括母范组件和子范组件，其中，母范组件包括两个可拆卸连接且配套的正面母范和背面母范，子范组件包括两个配套的正面子范和背面子范，在正面母范和背面母范上设有相适配的装配定位结构，在铸造钱币之前，通过先将正面子范和背面子范围设出用于铸造钱币的铸造型腔，再将围设出铸造型腔的正面子范和背面子范夹固在正面母范和背面母范之间，正面母范和背面母范起到固定子范组件的作用，以保证在铸造型腔内进行浇铸时的稳定性和安全性，且在母范的固定面上设置有定位边，通过定位边能够将母范与子范进行定位固定，有效防止母范与子范发生偏移，待钱币铸造成型后先将正面母范和背面母范断开连接，以解除对子范组件的固定作用，再将子范组件进行分离以取出铸造成型的钱币，该模拟器具，既能够保证钱币铸造的完整性，且由于母范组件能够重复使用，因此又能够有效节省材料以降低铸造成本，同时又能够使参观者在博物馆参观古代钱币等铸件的同时，自己动手体验古代钱币等铸件的铸造过程，实现了博物馆展览的古代钱币等铸件与参观者之间的互动，有利于促进文化传播。

可以理解的是，母范的阳文面设有翻模用凸起，翻模用凸起上设有阳文纹饰。相应地，子范的阴文面设有铸造型腔，铸造型腔内设有阴文纹饰。子范组件围设出的铸造型腔是与铸件的形状一致的完整的铸造型腔，而单个子范上的与铸件的部分形状对应的凹槽一般也叫作铸造型腔。

值得说明的是，本方案中母范组件用作子范组件的固定支架，子范可以由母范翻制而成，也可以由其他方式制作而成，比如采用3D打印而成。本申请的模拟器具除了可以用于模拟铸造钱币以外，也可以用于模拟铸造兵器、工具、铜镜等器件，则母范相应为兵器范、工具范、铜镜范等。

另外，本发明提供的上述技术方案中的模拟器具还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述固定面凹设有分离槽，所述分离槽用于插装分离工具以分离相接触的所述子范与所述母范。

在固定面上凹设有分离槽，通过将插装工具插设在分离槽内，便可将相接触的子范和母范进行快速分离，以达到快速拆模的目的。

在上述技术方案中，所述分离槽的数量为偶数个，偶数个所述分离槽对称分布在所述铸造型腔的浇注口的两侧；和/或，所述分离槽的长度大于或等于所述子范的长度。

分离槽的数量设为偶数个，且偶数个的分离槽对称分布在铸造型腔的浇注口的两侧，结构较为规整，有助于提高产品的美观度，且当分离工具插装在分离槽内分离子范和母范时，能够达到使子范和母范受力均衡的目的，有效降低了子范和母范进行分离时发生变形或损坏的风险，从而保证子范和母范的完整性。

对于使用硅橡胶、藻酸盐印模材料等软质子范的方案而言，由于柔软的子范贴紧在母范上容易使子范因负压作用不易从母范上分离，如果母范的分离槽的长度小于子范的长度，在使用分离工具将子范从母范上分离时，子范容易产生弯曲，导致铸件断裂。因此，通过将分离槽的长度设置为大于或等于子范的长度，能够增加分离工具与子范的接触面积，进而限制子范的弯曲程度，防止铸件断裂。

在上述任一技术方案中，所述铸造型腔具有浇注口，每个所述阴文面对应所述浇注口的部位的端部向靠近所述配合面的方向凹陷形成避空槽；所述模拟器具还包括浇口杯，所述浇口杯设有适于连通所述浇注口的出液口和与两个所述子范上的避空槽相适配的两个凸起，两个所述凸起适于与两个所述避空槽插装配合。

铸造型腔具有浇注口，则液态浇注材料可以通过浇注口注入铸造型腔内，在每个阴文面对应浇注口的部位的端部向靠近配合面的方向凹陷形成有避空槽，在浇口杯上设置与两个子范上的避空槽相适配的两个凸起，则通过将浇口杯上两个凸起插装在两个避空槽内，起到固定浇口杯的作用，以使浇口杯与子范组件快速装配，提高了装配效率，且保证了浇铸时的稳定性。同时，在铸件冷却后取出浇口杯，可以在浇注口部位形成铸造空隙(即避空槽所在部位在铸件冷却取出浇口杯后形成的空隙)，便于插入工具撬出铸件，且在铸件脱模后，还可将铸件的根部固定在浇口杯的两个凸起之间，使浇口杯起到铸件支架的作用。

在上述技术方案中，所述出液口的面积小于所述浇注口的面积，所述浇口杯还设有排气通道，所述排气通道的一端连通所述浇注口，所述排气通道的另一端贯穿所述浇口杯与外界连通，用于排出所述铸造型腔内的气体。

出液口的面积小于浇注口的面积，则浇口杯安装后，出液口不会完全覆盖浇注口，同时在浇口杯上还设有排气通道，且排气通道的一端连通浇注口，排气通道的另一端贯穿浇口杯与外界连通，以便在向铸造型腔内浇铸时铸造型腔内的气体能够依次穿过浇注口未被覆盖的部分并穿过浇口杯上的排气通道快速排出，防止出现气塞，从而解决了子范组件在没有透气性、又不适合开设排气口的问题。该方案中，排气通道完全设置在浇口杯上，由于浇口杯的出液口的面积小于浇注口的面积，使得浇注口凸出于出液口的部分能够与浇口杯上的排气通道连通，进而实现排气功能。相较于将浇口杯的底部设置得细一些，将浇口杯的底部插入铸造型腔内，利用浇口杯的底部与铸造型腔侧壁面之间的间隙作为排气通道进行排气的方案而言，该方案中浇口杯不会发生径向晃动、移位等情况，有利于提高浇口杯的稳定性，也有利于提高排气的稳定性；且由于排气效果不依赖于浇口杯底部与铸造型腔侧壁的间隙，因而排气的效果更加可靠，提高了排气的可靠性。其中，浇口杯的主体部分可以呈漏斗状，以在其内部围设出漏斗状空间，便于液态浇注材料流入铸造型腔内。

在上述技术方案中，所述出液口的直径为3mm；和/或，所述排气通道包括至少一个排气孔，所述排气孔位于所述浇口杯内；和/或，所述排气通道包括至少一个排气槽，所述排气槽由所述浇口杯的外表面向内凹陷形成；和/或，两个所述凸起相对设置的表面沿着远离所述浇注口的方向朝相互远离的方向倾斜延伸，使两个所述凸起具有拔模斜度。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料的情况，当出液口直径大于3mm时，因铸造速度较快，铸件容易形成缩松缺陷；当出液口直径小于3mm时，熔化的铸造材料因表面张力不能顺畅通过圆形出口，易造成出液口堵塞。当出液口的直径为3mm时，既能够保证熔化的铸造材料顺畅流过，又能够限制铸造速度、防止缩松现象发生，同时降低了对操作人员的技能要求。当铸造材料是巧克力等材料时，即出液口直径3mm同样适用。当然，出液口的直径不局限于上述范围，在实际模拟过程中可以根据铸造材料的种类及铸造型腔的尺寸等进行调整。

可选地，排气通道包括至少一个排气孔，且排气孔位于浇口杯内，方便快速排气则气体通过排气孔的出口排出，有利于实现定向排气，以防止排出的气体产生不利影响，并保证了铸造型腔的截面形状不会对排气功能产生影响。

可选地，排气通道包括至少一个排气槽，排气槽由浇口杯的外表面向内凹陷形成，则排气出口较大，有利于快速排气，并保证了铸造型腔的截面形状不会对排气功能产生影响。

通过将两个凸起相对设置的表面沿着远离浇注口的方向朝相互远离的方向倾斜延伸，使两个凸起具有拔模斜度，便于拔模。可选地，拔模斜度为20°。

在上述任一技术方案中，所述定位边与所述固定面的外边缘齐平；和/或，所述定位边围设出半包围结构，且所述半包围结构的开口朝向所述铸造型腔的浇注口；和/或，所述定位边凸出于所述固定面的高度比所述子范的厚度小1mm。

定位边与固定面的外边缘齐平，便于母范与子范进行定位，且结构较为规整，有助于提高产品的美观度。

定位边围设出半包围结构，半包围结构的开口朝向铸造型腔的浇注口(或者说半包围结构的开口与铸造型腔的浇注口的朝向相同)，一方面避免了定位边对浇注口部位的结构(如浇口杯)造成干涉，另一方面增加了定位边与子范的接触面积，有利于提高对子范的定位可靠性和固定可靠性。

定位边凸出于固定面的高度比子范的厚度小1mm，以防止子范因母范的紧固和挤压导致铸造型腔发生过度变形。

在上述技术方案中，所述装配定位结构包括定位孔，所述定位孔的数量为多个，多个所述定位孔沿所述定位边的周向方向间隔分布且沿所述母范的厚度方向贯穿所述定位边；和/或，所述装配定位结构包括定位槽，所述定位槽的数量为多个，多个所述定位槽沿所述定位边的周向方向间隔分布且沿所述母范的厚度方向贯穿所述定位边。

装配定位结构包括定位孔，定位孔的数量为多个，多个定位孔沿母范的厚度方向贯穿定位边，在装配过程中，需保证两个子范对应的定位孔一一对应，以保证母范组件位置到位，从而起到了定位作用；在母范组件夹紧子范组件后，紧固件穿过两个母范上的定位孔使母范组件固定连接，从而起到固定子范的作用，且由于定位孔沿定位边的周向方向间隔分布，因此结构较为规整，提高了产品的美观度，同时也提高了母范组件的连接可靠性，提高了母范组件对子范组件的固定可靠性。因此，本方案中装配定位结构不仅起到了定位作用，同时也起到了固定作用。

装配定位结构包括定位槽，定位槽的数量为多个，多个定位槽沿母范的厚度方向贯穿定位边，在装配过程中，需保证两个子范对应的定位槽一一对应，以保证母范组件位置到位，从而起到了定位作用；在母范组件夹紧子范组件后，可在对应的定位槽上通过捆扎等方式固定母范组件，进而固定子范组件，且由于定位槽沿定位边的周向方向间隔分布，因此结构较为规整，提高了产品的美观度，同时也提高了母范组件的连接可靠性，提高了母范组件对子范组件的固定可靠性。因此，本方案中装配定位结构不仅起到了定位作用，同时也起到了固定作用。

在上述任一技术方案中，所述铸造型腔的表面粗糙度优于或等于Ra1.6μm；和/或，所述子范的阴文纹饰的深度与宽度之比小于或等于0.3；和/或，所述子范与所述母范上设有凹凸配合结构，用于在所述子范上形成分离凹槽；和/或，所述子范的材质为黏土、有机玻璃、透明光敏树脂、蜂蜡、大豆蜡、皂类、藻酸盐印模材、硅橡胶中的任一种。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料的情况，铸造型腔的表面粗糙度优于或等于Ra1.6μm(即小于或等于Ra1.6μm，如Ra1.2μm、Ra0.8μm、Ra0.4μm等)，这样铸造型腔的表面较为光滑，可以防止铸件在铸造时发生缩松现象。当然，铸造型腔的表面粗糙度不局限于上述方案，可以根据铸造材料的种类及铸造型腔的材质、尺寸等进行调整。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料的情况，子范的纹饰的深度与宽度之比小于或等于0.3，这样子范的阴文纹饰相对低矮一些，可以防止铸件在铸造时发生缩松现象。当然，子范的纹饰的深度与宽度之比不局限于上述方案，可以根据铸造材料的种类及铸造型腔的材质、尺寸等进行调整。

子范与母范上设有凹凸配合结构，即在母范上设置有分离凸块，因而利用母范翻制子范后，可在子范上形成有分离凹槽，则在铸造完成完成后通过将分离工具插入分离凹槽将两个子范快速分离，从而得以快速取出铸件。其中，对于前述方案中在子范上设置避空槽的方案而言，对应该避空槽可以在母范上设置避空凸块，以在翻制得到的子范上形成避空槽，避空凸块与避空槽的配合结构也为凹凸配合结构。

子范的材质多种多样，不同材质的子范具有不同的性能，可以适用于不同材质的铸造材料，产生不同的模拟效果，有助于提高用户的模拟体验。比如：熔点30℃-70℃的铋铟锡合金在凝固时体积膨胀，要求子范材料具有一定强度。可选的子范材料是有机玻璃、透明光敏树脂和硬化后的软陶泥，以软黏土为优选，因其材料性质与陶泥相近，硬化前比较柔软，方便在母范中压制成型，且硬化所需的温度低。有机玻璃、透明光敏树脂材料透明，能够直观显示铸造材料的流动，可以借助雕刻机或者3D打印设备才能制作。巧克力脂和黄油强度低，要求子范材料质地柔软以便脱模，优选的子范材料是蜂蜡、大豆蜡、皂、藻酸盐印模材或硅橡胶。

在上述任一技术方案中，所述模拟器具还包括：铸造材料，用于注入所述铸造型腔固化形成铸件，所述铸造材料为熔点在30℃至70℃之间的无毒材料。

模拟器具还包括铸造材料，通过将铸造材料注入铸造型腔内待其固化后便形成铸件，且铸造材料的熔点设置在30℃至70℃之间并且无毒，能够有效保证操作者在短时间内接触熔化的铸造材料时不会烫伤，并防止产生对人体有害的物质，提高了模拟过程的安全性，同时还降低了燃料消耗和对场地的技术要求。当然，模拟器具也可以不配套设置铸造材料，比如用户可以自己携带或者购买巧克力等物质进行模拟体验。

在上述技术方案中，所述铸造材料为铋铟锡合金或巧克力脂或黄油。

铋铟锡合金或巧克力脂或黄油的熔点较低，有利于快速熔化以进行浇铸，以提高钱币铸造的效率，且铋铟锡合金或巧克力脂或黄油均为不含铅、铬、烃类等有害人体健康的物质，能够有效避免铸造材料对操作者的身体健康造成影响。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述的母范一个视角的结构示意图；

图2是本发明一个实施例所述的母范另一个视角的结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述的母范的结构示意图；

图4是本发明一个实施例所述的子范的结构示意图；

图5是本发明一个实施例所述的子范的结构示意图；

图6是本发明一个实施例所述的子范的结构示意图；

图7是本发明一个实施例所述的子范的结构示意图；

图8是本发明一个实施例所述的子范的结构示意图；

图9是本发明一个实施例所述的浇口杯的局部结构示意图；

图10是本发明另一个实施例所述的浇口杯的局部结构示意图；

图11是本发明又一个实施例所述的浇口杯的局部结构示意图；

图12是本发明一个实施例所述的浇口杯的剖视结构示意图；

图13是本发明一个实施例所述的模拟器具装配后一个视角的剖视结构示意图；

图14是本发明一个实施例所述的浇口杯与子范组件的装配后的剖视结构示意图；

图15是本发明一个实施例利用分离工具分离子范与母范时的结构示意图；

图16是本发明一个实施例所述的利用分离工具分离子范和母范时的过程示意图；

图17是本发明一个实施例脱模取出铸件的过程示意图；

图18是本发明一个实施例所述的利用浇口杯支撑铸件时的结构示意图；

图19是本发明一个实施例所述的利用母范翻制子范的示意图；

图20是本发明一个实施例所述的模拟器具装配后另一个视角的局部结构示意图；

图21是本发明一个实施例所述的模拟器具装配后的立体结构示意图；

图22是本发明一个实施例所述的铸件的结构示意图；

图23是本发明一个实施例所述的兵器母范的结构示意图；

图24是本发明一个实施例所述的工具母范的结构示意图；

图25是本发明一个实施例所述的铜镜母范的结构示意图。

其中，图1至图25中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1母范，1A正面母范，1B背面母范，1C兵器范，1D工具范，1E铜镜范，11固定面，12阳文面，13定位边，14分离槽，15分离凸块，16避空凸块，17翻模用凸起，18阳文纹饰，19A定位孔，19B定位槽；

2子范，2A正面子范，2B背面子范，21配合面，22阴文面，23铸造型腔，231浇注口，232避空槽，24分离凹槽，25阴文纹饰，26子范材料；

3浇口杯，31出液口，32凸起，33排气通道，33A排气孔，33B排气槽，漏斗状空间34，铸造空隙35；

4分离工具；

5铸件，铸造材料5A，钱树5B。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图25描述根据本发明一些实施例所述的模拟器具。

实施例一

本发明提供的模拟器具，包括：母范组件和子范组件，如图20和图21所示。

具体地，母范组件包括两个可拆卸连接的母范1，两个母范1为配套的正面母范1A和背面母范1B，如图20和图21所示，且每个母范1具有相背设置的阳文面12和固定面11，正面母范1A和背面母范1B上设有相适配的装配定位结构。

子范组件包括两个子范2，两个子范2为配套的正面子范2A和背面子范2B，如图20和图21所示，且每个子范2具有相背设置的阴文面22和配合面21，且正面母范1A的阳文面12与正面子范2A的阴文面22的形状适配，背面母范1B的阳文面12与背面子范2B的阴文面22的形状适配，使母范组件能够用于翻制子范组件，如图1、图4和图19所示。

其中，每个固定面11上凸设有定位边13，如图2和图3所示，定位边13围设出用于容纳子范2的至少一部分的容纳槽，在正面母范1A的固定面11朝向背面母范1B的固定面11且正面母范1A与背面母范1B固定连接的情况下，母范组件形成用于夹固子范组件的固定支架，将围设出铸造型腔23的子范组件固定在两个固定面11之间，如图20和图21所示。

本发明的实施例提供的模拟器具，通过在子范组件的两侧设置可拆卸连接的母范组件，母范组件包括正面母范1A和背面母范1B，正面母范1A和背面母范1B既能够起到翻制子范组件的作用，又能够起到固定子范组件的作用，且能够重复使用，因此既能够达到节省材料及成本的作用，又能够保证在向子范组件所围设的铸造型腔23内进行浇铸过程中结构的稳定性及安全性，进而保证了钱币铸造的顺利进行，可以使参观者动手参与，以体验到古代钱币等铸件5制作的过程。相较于静态展示外加文字、语音或者视频介绍的方式而言，利用模拟器具来模拟古代钱币等铸件制作的过程，这种动手体验的文化传播方式趣味性更高，因而有利于提高文化传播的效果，达到弘扬我国传统文化的目的。

具体而言，本发明的实施例提供的模拟器具，包括母范组件和子范组件，其中，母范组件包括两个可拆卸连接且配套的正面母范1A和背面母范1B，子范组件包括两个配套的正面子范2A和背面子范2B，在正面母范1A和背面母范1B上设有相适配的装配定位结构，在铸造钱币之前，通过先将正面子范2A和背面子范2B围设出用于铸造钱币的铸造型腔23，再将围设出铸造型腔23的正面子范2A和背面子范2B夹固在正面母范1A和背面母范1B之间，正面母范1A和背面母范1B起到固定子范组件的作用，以保证在铸造型腔23内进行浇铸时的稳定性和安全性，且在母范1的固定面11上设置有定位边13，通过定位边13能够将母范1与子范2进行定位固定，有效防止母范1与子范2发生偏移，待钱币铸造成型后先将正面母范1A和背面母范1B断开连接，以解除对子范组件的固定作用，再将子范组件进行分离以取出铸造成型的钱币，该模拟器具，既能够保证钱币铸造的完整性，且由于母范组件能够重复使用，因此又能够有效节省材料以降低铸造成本，同时又能够使参观者在博物馆参观古代钱币等铸件5的同时，自己动手体验古代钱币等铸件5的铸造过程，实现了博物馆展览的古代钱币等铸件5与参观者之间的互动，有利于促进文化传播。

可以理解的是，母范1的阳文面12设有翻模用凸起17，翻模用凸起17上设有阳文纹饰18，如图1所示。相应地，子范2的阴文面22设有铸造型腔23，铸造型腔23内设有阴文纹饰25，如图4所示。子范组件围设出的铸造型腔23是与铸件5的形状一致的完整的铸造型腔23，而单个子范2上的与铸件5的部分形状对应的凹槽一般也叫作铸造型腔23。

值得说明的是，本方案中母范组件用作子范组件的固定支架，子范2可以由母范1翻制而成，也可以由其他方式制作而成，比如采用3D打印而成。本申请的模拟器具除了可以用于模拟铸造钱币以外，也可以用于模拟铸造兵器、工具、铜镜等器件，则母范1相应为兵器范1C(如图23所示)、工具范1D(如图24所示)、铜镜范1E(如图25所示)等。

进一步地，固定面11凹设有分离槽14，如图2和图3所示，分离槽14用于插装分离工具4以分离相接触的子范2与母范1，如图16所示。

在固定面11上凹设有分离槽14，通过将插装工具插设在分离槽14内，便可将相接触的子范2和母范1进行快速分离，以达到快速拆模的目的。

优选地，分离槽14的数量为偶数个，偶数个分离槽14对称分布在铸造型腔23的浇注口231的两侧，如图2和图3所示。

分离槽14的数量设为偶数个，且偶数个的分离槽14对称分布在铸造型腔23的浇注口231的两侧，结构较为规整，有助于提高产品的美观度，且当分离工具4插装在分离槽14内分离子范2和母范1时，能够达到使子范2和母范1受力均衡的目的，有效降低了子范2和母范1进行分离时发生变形或损坏的风险，从而保证子范2和母范1的完整性。

优选地，分离槽14的长度大于或等于子范2的长度，如图2和图3所示。

对于使用硅橡胶、藻酸盐印模材料等软质子范2的方案而言，由于柔软的子范2贴紧在母范1上容易使子范2因负压作用不易从母范1上分离，如果母范1的分离槽14的长度小于子范2的长度，在使用分离工具4将子范2从母范1上分离时，子范2容易产生弯曲，如图15所示，导致铸件5断裂。因此，通过将分离槽14的长度设置为大于或等于子范2的长度，能够增加分离工具4与子范2的接触面积，进而限制子范2的弯曲程度，防止铸件5断裂。

优选地，定位边13与固定面11的外边缘齐平，如图2和图3所示。

定位边13与固定面11的外边缘齐平，便于母范1与子范2进行定位，且结构较为规整，有助于提高产品的美观度。

进一步地，定位边13围设出半包围结构，且半包围结构的开口朝向铸造型腔23的浇注口231，如图13、图20和图21所示。

定位边13围设出半包围结构，半包围结构的开口朝向铸造型腔23的浇注口231(或者说半包围结构的开口与铸造型腔23的浇注口231的朝向相同)，一方面避免了定位边13对浇注口231部位的结构(如浇口杯3)造成干涉，另一方面增加了定位边13与子范2的接触面积，有利于提高对子范2的定位可靠性和固定可靠性。

进一步地，定位边13凸出于固定面11的高度比子范2的厚度小1mm。

定位边13凸出于固定面11的高度比子范2的厚度小1mm，以防止子范2因母范1的紧固和挤压导致铸造型腔23发生过度变形。

进一步地，装配定位结构包括定位孔19A，定位孔19A的数量为多个，多个定位孔19A沿定位边13的周向方向间隔分布且沿母范1的厚度方向贯穿定位边13，如图2所示。

装配定位结构包括定位孔19A，定位孔19A的数量为多个，多个定位孔19A沿母范1的厚度方向贯穿定位边13，在装配过程中，需保证两个子范2对应的定位孔19A一一对应，以保证母范组件位置到位，从而起到了定位作用；在母范组件夹紧子范组件后，紧固件穿过两个母范1上的定位孔19A使母范组件固定连接，从而起到固定子范2的作用，且由于定位孔19A沿定位边13的周向方向间隔分布，因此结构较为规整，提高了产品的美观度，同时也提高了母范组件的连接可靠性，提高了母范组件对子范组件的固定可靠性。因此，本方案中装配定位结构不仅起到了定位作用，同时也起到了固定作用。

可选地，铸造型腔23的表面粗糙度优于或等于Ra1.6μm。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料5A的情况，铸造型腔23的表面粗糙度优于或等于Ra1.6μm(即小于或等于Ra1.6μm，如Ra1.2μm、Ra0.8μm、Ra0.4μm等)，这样铸造型腔的表面较为光滑，可以防止铸件5在铸造时发生缩松现象。当然，铸造型腔23的表面粗糙度不局限于上述方案，可以根据铸造材料5A的种类及铸造型腔23的材质、尺寸等进行调整。

可选地，子范2的阴文纹饰25的深度与宽度之比小于或等于0.3。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料5A的情况，子范2的纹饰的深度与宽度之比小于或等于0.3，这样子范的阴文纹饰相对低矮一些，可以防止铸件5在铸造时发生缩松现象。当然，子范2的纹饰的深度与宽度之比不局限于上述方案，可以根据铸造材料5A的种类及铸造型腔23的材质、尺寸等进行调整。

进一步地，子范2与母范1上设有凹凸配合结构，用于在子范2上形成分离凹槽24，如图4所示。

子范2与母范1上设有凹凸配合结构，即在母范1上设置有分离凸块15，如图1所示，因而利用母范1翻制子范2后，可在子范2上形成有分离凹槽24，如图4所示，则在铸造完成完成后通过将分离工具4插入分离凹槽24将两个子范2快速分离，从而得以快速取出铸件5。

可选地，子范2的材质为黏土、有机玻璃、透明光敏树脂、蜂蜡、大豆蜡、皂类、藻酸盐印模材、硅橡胶中的任一种。

子范2的材质多种多样，不同材质的子范2具有不同的性能，可以适用于不同材质的铸造材料5A，产生不同的模拟效果，有助于提高用户的模拟体验。比如：熔点30℃-70℃的铋铟锡合金在凝固时体积膨胀，要求子范材料26具有一定强度。可选的子范材料26是有机玻璃、透明光敏树脂和硬化后的软陶泥，以软黏土为优选，因其材料性质与陶泥相近，硬化前比较柔软，方便在母范1中压制成型，且硬化所需的温度低。有机玻璃、透明光敏树脂材料透明，能够直观显示铸造材料5A的流动，可以借助雕刻机或者3D打印设备才能制作。巧克力脂和黄油强度低，要求子范材料26质地柔软以便脱模，优选的子范材料26是蜂蜡、大豆蜡、皂、藻酸盐印模材或硅橡胶。

实施例二

与实施例一的区别在于：装配定位结构包括定位槽19B，定位槽19B的数量为多个，多个定位槽19B沿定位边13的周向方向间隔分布且沿母范1的厚度方向贯穿定位边13，如图3所示。

装配定位结构包括定位槽19B，定位槽19B的数量为多个，多个定位槽19B沿母范1的厚度方向贯穿定位边13，在装配过程中，需保证两个子范2对应的定位槽19B一一对应，以保证母范组件位置到位，从而起到了定位作用；在母范组件夹紧子范组件后，可在对应的定位槽19B上通过捆扎等方式固定母范组件，进而固定子范组件，且由于定位槽19B沿定位边13的周向方向间隔分布，因此结构较为规整，提高了产品的美观度，同时也提高了母范组件的连接可靠性，提高了母范组件对子范组件的固定可靠性。因此，本方案中装配定位结构不仅起到了定位作用，同时也起到了固定作用。

实施例三

与实施例一或实施例二的区别在于：在实施例一或实施例二的基础上，进一步地，铸造型腔23具有浇注口231，每个阴文面22对应浇注口231的部位的端部向靠近配合面21的方向凹陷形成避空槽232，如图4所示；模拟器具还包括浇口杯3，浇口杯3设有适于连通浇注口231的出液口31和与两个子范2上的避空槽232相适配的两个凸起32，如图12和图14所示，两个凸起32适于与两个避空槽232插装配合。

铸造型腔23具有浇注口231，则液态浇注材料可以通过浇注口231注入铸造型腔23内，在每个阴文面22对应浇注口231的部位的端部向靠近配合面21的方向凹陷形成有避空槽232，在浇口杯3上设置与两个子范2上的避空槽232相适配的两个凸起32，则通过将浇口杯3上两个凸起32插装在两个避空槽232内，起到固定浇口杯3的作用，以使浇口杯3与子范组件快速装配，提高了装配效率，且保证了浇铸时的稳定性。同时，在铸件5冷却后取出浇口杯3，可以在浇注口231部位形成铸造空隙35(即避空槽232所在部位在铸件5冷却取出浇口杯3后形成的空隙)，便于插入工具撬出铸件5，且在铸件5脱模后，还可将铸件5的根部固定在浇口杯3的两个凸起32之间，使浇口杯3起到铸件5支架的作用。

其中，可以在母范1上设置避空凸块16，以在翻制得到的子范2上形成避空槽232，避空凸块16与避空槽232的配合结构也为凹凸配合结构。

进一步地，出液口31的面积小于浇注口231的面积，浇口杯3还设有排气通道33，排气通道33的一端连通浇注口231，排气通道33的另一端贯穿浇口杯3与外界连通，用于排出铸造型腔23内的气体，如图13所示。

出液口31的面积小于浇注口231的面积，则浇口杯3安装后，出液口31不会完全覆盖浇注口231，同时在浇口杯3上还设有排气通道33，且排气通道33的一端连通浇注口231，排气通道33的另一端贯穿浇口杯3与外界连通，以便在向铸造型腔23内浇铸时铸造型腔23内的气体能够依次穿过浇注口231未被覆盖的部分并穿过浇口杯3上的排气通道33快速排出，防止出现气塞，从而解决了子范组件在没有透气性、又不适合开设排气口的问题。

该方案中，排气通道33完全设置在浇口杯3上，由于浇口杯3的出液口31的面积小于浇注口231的面积，使得浇注口231凸出于出液口31的部分能够与浇口杯3上的排气通道33连通，进而实现排气功能。相较于将浇口杯3的底部设置得细一些，将浇口杯3的底部插入铸造型腔23内，利用浇口杯3的底部与铸造型腔23侧壁面之间的间隙作为排气通道33进行排气的方案而言，该方案中浇口杯3不会发生径向晃动、移位等情况，有利于提高浇口杯3的稳定性，也有利于提高排气的稳定性；且由于排气效果不依赖于浇口杯3底部与铸造型腔23侧壁的间隙，因而排气的效果更加可靠，提高了排气的可靠性。

其中，浇口杯3的主体部分可以呈漏斗状，以在其内部围设出漏斗状空间34，便于液态浇注材料流入铸造型腔23内。

可选地，出液口31的直径为3mm。

对于使用熔点在30℃至70℃的铋铟锡合金作为铸造材料5A的情况，当出液口31直径大于3mm时，因铸造速度较快，铸件5容易形成缩松缺陷；当出液口31直径小于3mm时，熔化的铸造材料5A因表面张力不能顺畅通过圆形出口，易造成出液口31堵塞。当出液口31的直径为3mm时，既能够保证熔化的铸造材料5A顺畅流过，又能够限制铸造速度、防止缩松现象发生，同时降低了对操作人员的技能要求。当铸造材料5A是巧克力等材料时，即出液口31直径3mm同样适用。当然，出液口31的直径不局限于上述范围，在实际模拟过程中可以根据铸造材料5A的种类及铸造型腔23的尺寸等进行调整。

进一步地，排气通道33包括至少一个排气孔33A，排气孔33A位于浇口杯3内，如图9和图10所示。

可选地，排气通道33包括至少一个排气孔33A，且排气孔33A位于浇口杯3内，方便快速排气则气体通过排气孔33A的出口排出，有利于实现定向排气，以防止排出的气体产生不利影响，并保证了铸造型腔23的截面形状不会对排气功能产生影响。

进一步地，两个凸起32相对设置的表面沿着远离浇注口231的方向朝相互远离的方向倾斜延伸，使两个凸起32具有拔模斜度，如图12所示。

通过将两个凸起32相对设置的表面沿着远离浇注口231的方向朝相互远离的方向倾斜延伸，使两个凸起32具有拔模斜度，便于拔模。

可选地，拔模斜度为20°。

实施例四

与实施例三的区别在于：排气通道33包括至少一个排气槽33B，排气槽33B由浇口杯3的外表面向内凹陷形成，如图11和图13所示。

排气通道33包括至少一个排气槽33B，排气槽33B由浇口杯3的外表面向内凹陷形成，则排气出口较大，有利于快速排气，并保证了铸造型腔23的截面形状不会对排气功能产生影响。

实施例五

与上述任一实施例的区别在于：在上述任一实施例的基础上，进一步地，模拟器具还包括：铸造材料5A，用于注入铸造型腔23固化形成铸件5，铸造材料5A为熔点在30℃至70℃之间的无毒材料。

模拟器具还包括铸造材料5A，通过将铸造材料5A注入铸造型腔23内待其固化后便形成铸件5，且铸造材料5A的熔点设置在30℃至70℃之间并且无毒，能够有效保证操作者在短时间内接触熔化的铸造材料5A时不会烫伤，并防止产生对人体有害的物质，提高了模拟过程的安全性，同时还降低了燃料消耗和对场地的技术要求。当然，模拟器具也可以不配套设置铸造材料5A，比如用户可以自己携带或者购买巧克力等物质进行模拟体验。

优选地，铸造材料5A为铋铟锡合金或巧克力脂或黄油。

铋铟锡合金或巧克力脂或黄油的熔点较低，有利于快速熔化以进行浇铸，以提高钱币铸造的效率，且铋铟锡合金或巧克力脂或黄油均为不含铅、铬、烃类等有害人体健康的物质，能够有效避免铸造材料5A对操作者的身体健康造成影响。

下面结合一些具体示例及相关背景知识来详细描述本申请提供的模拟器具的具体结构及模拟体验过程。

板式范铸法铸钱有诸多不利因素妨碍参观者进行体验，一是陶泥焙烧和熔化金属需在800℃-1000℃左右高温下进行，操作的危险性大、对场地的技术要求高；二是陶泥钱范的干燥耗时太长，不能在短时间内完成；三是陶制范包必须打碎才能取出铸件，陶制钱范经过铸造和分范也容易损坏，导致钱范、范包很难再重复使用，这种破坏性脱模方法影响经济性；四是铸造速度(即金属液体充满型腔的速度)由操作者控制坩埚的倾斜程度进行调节，其操作技巧很难在短时间内掌握，铸造速度过快很容易导致缩松，铸造速度过慢则有可能导致金属致浇不足。

目前国内钱币学界对古代铸钱工艺虽然已有大量研究和文献公开发表，但成果集中在研究和复原古代钱币的铸造过程，不能直接用于参观者的体验。

基于此，本发明涉及的一种板式范铸法模拟器具使用熔点30℃-70℃的铋铟锡合金、脂类、皂类等低熔点材料替代铜合金，其优点是排除了高温带来的潜在危险，操作者即使在短时间内误触碰熔化的材料也能够避免烫伤，同时也能使铸件在一般室温环境下保持铸造形状(魔术界制作道具的镓铟锡合金熔点不到30℃，即难以保持形状)。易熔合金是熔点在200℃以下、以锡、铋为基础元素并添加其他金属元素的合金，能够通过改变合金元素的配比调整合金熔点；脂类包括动物蜡、植物蜡、矿物蜡等油脂(熔点60℃左右)，以及巧克力(熔点30℃-40℃)、黄油(熔点约34℃)等脂肪；皂类主要指脂肪酸钠等脂肪酸盐。

同时，采用低熔点材料代替青铜模拟古代钱币铸造需要考虑注意问题，其一是材料配方选择。一是材料配方必须不含有毒元素，因此易熔合金不能含有铅、铬等元素，蜡不能含有烃类物质。其二是要铸件脱模困难问题，铋基易熔合金在凝固时其体积膨胀而非收缩，使铸件卡在模具中造成脱模困难。现代铸造行业对此的解决方法一般是在铸造模型上设计较大的拔模斜度，或在模具中采用螺旋顶出机构。但我国古代采取破坏性脱模方法，且铜在凝固时体积收缩，所以古钱币没有或仅有较小的拔模斜度，如拔模斜度较大将显著影响铸件和纹饰外观；同时我国的古钱模拟铸造也不宜采用螺旋顶出机构，因我国直至明代才开始接触螺纹结构(详见明代宋应星所著《天工开物》“藤线器”部分内容)，故必须开发不依赖拔模斜度和螺旋顶出机构的脱模方法。三是铸造系统排气问题。陶泥翻制的铸范带有一定的透气性，因此我国古代的金属钱币、铜镜、农具及兵器等器物的铸造系统一般只有浇口，很少带有专门的排气口。但对于本发明而言，钱范材料并不一定是陶泥，如果使用巧克力、黄油等作为铸造材料，需用硅橡胶作为钱范材料；如果采用铋铟锡合金作为铸造材料，还可采用透明的有机玻璃作为钱范材料以增强模拟过程的直观性，但上述钱范材料均没有透气性。该问题不适宜采用在钱范上开设排气槽、排气片等现代铸造方法解决，原因是铸件(即“钱树”)本身也常作为摆件用于展示，而排气槽和排气片的存在影响铸件形状和美观。

下面详细介绍本申请提供的模拟器具的结构及使用方法。

图1为板式范铸法的母范1，母范1的一面有与铸件5形状一致的翻模用凸起17，该凸起上有阳文文字或纹饰(即阳文纹饰18)和在子范2上形成分离槽(包括分离凹槽24和避空槽232)的凸起(包括分离凸块15和避空凸块16)和。

如图2所示，板式范铸法母范1在另一面有定位边13和分离槽14，分离槽14的长度不小于子范2的长度。

如图2所示是定位孔19A，其一种替代的形式是定位槽19B(如图3所示)。

图4所示为板式范铸法母范1翻制出的子范2。

如图4所示，子范2上有与母范1的翻模用凸起17的形状、阳文纹饰18相对应的铸造型腔23和阴文纹饰25。子范2上有分离槽(包括分离凹槽24和避空槽232)，与母范1上的(包括分离凸块15和避空凸块16)位置、形状、数量一致。分离槽的作用是便于分离工具4在正反面子范2之间插入，使子范2分离。

子范材料26、铸造材料5A的优选对应组合关系如表1所示。一种优选材料是：铸造材料5A是30℃-70℃的脂肪，子范材料26是不含烃类成分的蜡或脂肪酸盐。熔点30℃-70℃的铋铟锡合金在凝固时体积膨胀，要求子范材料26具有一定强度。可选的子范材料26是有机玻璃、透明光敏树脂和硬化后的软陶泥，以软黏土为优选，因其材料性质与陶泥相近，硬化前比较柔软，方便在母范1中压制成型，且硬化所需的温度低。有机玻璃、透明光敏树脂材料透明，能够直观显示铸造材料5A的流动，但需要借助雕刻机或者3D打印设备才能制作。巧克力脂和黄油强度低，要求子范材料26质地柔软以便脱模，优选的子范材料26是蜂蜡、大豆蜡、皂、藻酸盐印模材或硅橡胶。

当铸造材料5A是熔点30-70℃的铋铟锡合金时，子范2的型腔201表面粗糙度优于Ra1.6μm、阴文纹饰25的深度与宽度之比不超过0.3，作用是防止缩松。当铸造材料5A为巧克力脂、脂肪等材料时，上述参数仍然适用。当铸造材料5A是熔点30-70℃的脂肪时，子范2的型腔的深度大于2mm，作用是通过增加铸件5的厚度，防止其在脱模过程中断裂。

根据模拟铸造对象的不同，子范2有多种形式。图5所示为带有一个铸造型腔23、能够铸造铲形钱币“空首布”的子范2；图6所示为带有两个铸造腔、能够铸造带有三个圆孔的铲形钱币“三孔布”的铸范(即子范2)，图7为带有三个铸造腔、能够铸造刀形钱币“六字刀”的铸范(即子范2)，图8为带有树状分布的七个铸造型腔23(得到的铸件为如图18所示的钱树5B)、能铸造外圆内方形钱币“五铢”的铸范(即子范2)。铸造型腔23、阴文纹饰25可以根据模拟铸造对象的具体情况进行复原或自由设计。

浇口杯3带有浇口、排气口、撬出铸件5以及铸件5支座四种功能。如图9所示，浇口杯3上方有漏斗状空间34，作用是承接倒入的铸造材料5A。漏斗状空间34底部有圆形出口(即出液口31)。当铸造材料5A为熔点30℃-70℃的铋铟锡合金时，出口(即出液口31)的直径为3mm。当出口(即出液口31)直径大于3mm时，因铸造速度较快，铸件5容易形成缩松缺陷；当出口(即出液口31)直径小于3mm时，熔化的铋铟锡合金因表面张力不能顺畅通过圆形出口(即出液口31)，易造成出口堵塞。当出口(即出液口31)的直径为3mm时，既能够保证熔化的铋铟锡合金顺畅流过，又能够限制铸造速度、防止缩松现象发生。当铸造材料5A是巧克力等材料时，圆形出口(即出液口31)直径3mm同样适用。

如图9所示，浇口杯3还有排气通道33，作用是在铸造过程中为子范2内部的空气提供出口，防止出现气塞。排气通道33的一种形式是图9、图10所示的通气孔，一种替代形式是图11所示的排气槽33B。排气通道33的数量可以灵活设计，其设计原则是充分利用浇口杯3除漏斗状空间34和出口(即出液口31)以外的剩余空间，例如图9所示的浇口带有一个通气孔，图10所示的浇口杯3带有两个通气孔(即排气孔33A)，图11所示的浇口杯3带有一个排气槽33B。将排气通道33设置在浇口杯3内部，子范2的型腔截面形状对浇口杯3的排气功能没有影响。

如图9、图10、图11所示，浇口杯3在圆形出口(即出液口31)旁有凸起32。如图12所示，凸起32带有20°的拔模斜度。

如图13、图20所示是母范1、子范2和浇口杯3的组合图。正面和背面的母范1通过定位孔19A或定位槽19B彼此定位，再通过定位边13使正面和背面的子范2完成定位。固定有子范2的母范1通过螺纹连接、捆扎、夹紧等各种常识所及的机械方式压紧子范2实现固定。

如图9、图14所示，浇口杯3底部的凸起32能够与子范2的缺口(即避空槽232)凹凸配合(图14中未绘出凸起32的拔模斜度)。如图17所示，模拟结束后浇口杯3从子范2中脱离，形成铸造空隙35，其所在位置即子范2的缺口，但仅凭子范2并不能形成铸造空隙35，只有和浇口杯3共同配合才能形成铸造空隙35。

铸造材料5A是巧克力脂、黄油时，子范2由柔软的蜂蜡、大豆蜡、皂或硅橡胶制成，为防止子范2因母范1的紧固和挤压出现过度变形，采用母范1的定位边13比子范2的高度低1mm的方法(即定位边13凸出于固定面的高度比子范2的厚度小1mm)，在当子范2变形量达到1mm时使正面和反面的母范1的定位边13互相接触，起到限位作用，达到防止子范2因过度压紧导致型腔变形的目的。

柔软的子范2贴紧在母范1上也使子范2因负压作用不易从母范1上分离。如果母范1的分离槽14长度小于子范2，在使用分离工具4(或用手)将子范2从母范1上分离时，如图15所示，子范2易产生弯曲，造成巧克力脂及黄油材质的铸件5(图15中未绘出)断裂。

本发明所述的母范1的分离槽14长度大于等于子范2的长度，如图16所示，因此在子范2与母范1分离时，分离工具4能够限制子范2的弯曲程度，防止铸件5(图16未绘出)断裂。图16中未绘出铸件5以及另一侧的母范1和子范2。

如图17所示(图中未绘出凸起32的拔模斜度)，板式范铸法模拟铸造结束后，分离用工具插入铸造空隙35能够将铸件5从子范2中撬出，解决铋铟锡熔合金凝固后，因其体积膨胀产生的卡模问题。如铸造材料5A是其他凝固后收缩的材料，也能够便于操作者使用分离用工具或用手将铸件5从子范2中分离。浇口杯3的凸起32还可以用于固定铸件5。图18所示，为浇口杯3用作树状铸件5的支座。

板式范铸法的模拟过程：

步骤一：如图19所示，将子范材料26倒入母范1的阳文面，定型后得到板式范铸法的子范2。或用雕刻机、3D打印等方法直接直接制作子范2，用于模拟早期的板式范铸法铸造。

步骤二：子范2、浇口杯3、母范1的铸造组合体如图20所示。子范2、浇口杯3、和母范1通过定位结构定位，并采用螺纹连接、捆扎、包裹、夹紧等各种常识所及的方式实现固定。

步骤三：如图21所示，通过浇口杯3倒入铸造材料5A。当铸造材料5A是熔点30-70℃的铋铟锡合金时，一种优选的加热方式是恒温电炉。当铸造材料5A是巧克力、黄油、蜡、皂等材料时，一种优选的加热方式是隔水加热。

步骤四：解除母范1、子范2和浇口杯3的固定关系，用分离工具4插入母范1的分离槽14，使子范2从母范1上分离。

步骤五：分离工具4插入子范2与铸件5之间的分离槽(包括分离凹槽24和避空槽232)，使铸件5与子范2分离。

步骤六：将铸件5从子范2中取出并切割冒口(即铸件5顶部位于浇口杯3的两个凸起32之间的部分)。如图22所示是三孔布铸件5。

值得说明的是，铸件5的冒口部分可以切割，以使铸件5的形状与预期的保持一致，如图22所示；铸件5的冒口部分也可以不切割，此时冒口部分可以夹在浇口杯3的两个凸起32之间，利用浇口杯5作为铸件支架来对铸件5进行展示，如图18所示。

上述的板式范铸法铸造模拟器具还能够用于模拟我国古代其他器物，图23为板式范铸法兵器范1C(戈)，图24为板式范铸法工具范1D(犁头)，图25为板式范铸法铜镜范1E。

表1铸造材料与子范材料组合表

铸造材料5A	子范材料26	子范2的方法
			铋铟锡合金	软黏土	压入母范1，取出后加热硬化
铋铟锡合金	有机玻璃	雕刻机加工
			铋铟锡合金	透明光敏树脂	3D打印
巧克力脂/黄油	蜂蜡/大豆蜡/皂	熔化或软化后倒入母范1，冷却后取出
			巧克力脂/黄油	藻酸盐印模材	按比例与水混合后压入母范1，固化后取出
巧克力脂/黄油	硅橡胶	将组分按比例混合后倒入母范1，固化后取出。

由此，本发明采用的技术方案可产生如下有益效果：

1、所述的母范既能够翻制子范，还能在铸造过程中充当子范的固定支架并能够重复使用，因此节省材料和成本。

2、母范带有长度大于子范长度的分离槽，在使用巧克力、蜡等材料进行模拟铸造时，能够插入分离工具使硅橡胶、藻酸盐印膜材等软质子范与母范整体分离，避免软质子范弯曲，防止巧克力、蜡等低强度材料的铸件断裂。

3、所述的铸造材料熔点范围是30℃-70℃，不含铅、铬、烃类等有害人体健康的物质，既能够在室温下保持形状，又能使操作者在短时间接触熔化的铸造材料时不会烫伤，同时还降低了燃料消耗和对场地的技术要求。

4、所述的浇口杯集成了排气口，解决了钱范在没有透气性、又不适合开设按排气口的问题。

5、在使用熔点30℃-70℃的铋铟锡合金时，浇口杯的底部出口直径3mm，既能够使熔化的合金克服表面张力流入子范，又能够降低合金进入子范的铸造速度，防止出现缩松，降低了操作人员的技能要求。

6、所述的浇口杯带有凸起，与子范上的缺口凹凸配合；如将浇口杯拔出，则使铸件与子范之间形成缺口，便于工具插入撬出铸件；浇口杯还能够利用该凸起固定脱模后的铸件，使浇口杯具有铸件支架的功能。

综上所述，本发明提供的板式范铸法的模拟器具，包括能够翻制和固定子范的母范以及兼具控制铸造速度、排气、辅助脱模和铸件支架等多种功能的浇口杯。本发明适用于博物馆和文化活动场馆，不仅可以古代金属钱币的板式范铸法，而且也能够模拟同时期铜镜、农具、兵器等器物的铸造过程，使参观者较方便地体验古代铸造技术，达到弘扬我国传统文化的目的。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种板式范铸法的模拟器具，其特征在于，包括：

母范组件，包括两个可拆卸连接的母范，两个所述母范为配套的正面母范和背面母范，且每个所述母范具有相背设置的阳文面和固定面，所述正面母范和所述背面母范上设有相适配的装配定位结构；和

子范组件，包括两个子范，两个所述子范为配套的正面子范和背面子范，且每个所述子范具有相背设置的阴文面和配合面，且所述正面母范的阳文面与所述正面子范的阴文面的形状适配，所述背面母范的阳文面与所述背面子范的阴文面的形状适配，使所述母范组件能够用于翻制所述子范组件；

其中，每个所述固定面上凸设有定位边，所述定位边围设出用于容纳所述子范的至少一部分的容纳槽，在所述正面母范的固定面朝向所述背面母范的固定面且所述正面母范与所述背面母范固定连接的情况下，所述母范组件形成用于夹固所述子范组件的固定支架，将围设出铸造型腔的所述子范组件固定在两个所述固定面之间。

2.根据权利要求1所述的模拟器具，其特征在于，

所述固定面凹设有分离槽，所述分离槽用于插装分离工具以分离相接触的所述子范与所述母范。

3.根据权利要求2所述的模拟器具，其特征在于，

所述分离槽的数量为偶数个，偶数个所述分离槽对称分布在所述铸造型腔的浇注口的两侧；和/或

所述分离槽的长度大于或等于所述子范的长度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟器具，其特征在于，

所述铸造型腔具有浇注口，每个所述阴文面对应所述浇注口的部位的端部向靠近所述配合面的方向凹陷形成避空槽；

所述模拟器具还包括浇口杯，所述浇口杯设有适于连通所述浇注口的出液口和与两个所述子范上的避空槽相适配的两个凸起，两个所述凸起适于与两个所述避空槽插装配合。

5.根据权利要求4所述的模拟器具，其特征在于，

所述出液口的面积小于所述浇注口的面积，所述浇口杯还设有排气通道，所述排气通道的一端连通所述浇注口，所述排气通道的另一端贯穿所述浇口杯与外界连通，用于排出所述铸造型腔内的气体。

6.根据权利要求5所述的模拟器具，其特征在于，

所述出液口的直径为3mm；和/或

所述排气通道包括至少一个排气孔，所述排气孔位于所述浇口杯内；和/或

所述排气通道包括至少一个排气槽，所述排气槽由所述浇口杯的外表面向内凹陷形成；和/或

两个所述凸起相对设置的表面沿着远离所述浇注口的方向朝相互远离的方向倾斜延伸，使两个所述凸起具有拔模斜度。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟器具，其特征在于，

所述定位边与所述固定面的外边缘齐平；和/或

所述定位边围设出半包围结构，且所述半包围结构的开口朝向所述铸造型腔的浇注口；和/或

所述定位边凸出于所述固定面的高度比所述子范的厚度小1mm。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟器具，其特征在于，

所述装配定位结构包括定位孔，所述定位孔的数量为多个，多个所述定位孔沿所述定位边的周向方向间隔分布且沿所述母范的厚度方向贯穿所述定位边；和/或

所述装配定位结构包括定位槽，所述定位槽的数量为多个，多个所述定位槽沿所述定位边的周向方向间隔分布且沿所述母范的厚度方向贯穿所述定位边。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟器具，其特征在于，

所述铸造型腔的表面粗糙度小于或等于Ra1.6μm；和/或

所述子范的阴文纹饰的深度与宽度之比小于或等于0.3；和/或

所述子范与所述母范上设有凹凸配合结构，在所述母范上设置有分离凸块，因而利用所述母范翻制所述子范后，可在所述子范上形成有分离凹槽；和/或

所述子范的材质为黏土、有机玻璃、透明光敏树脂、蜂蜡、大豆蜡、皂类、藻酸盐印模材、硅橡胶中的任一种。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟器具，其特征在于，还包括：

铸造材料，用于注入所述铸造型腔固化形成铸件，所述铸造材料为熔点在30℃至70℃之间的无毒材料。

11.根据权利要求10所述的模拟器具，其特征在于，

所述铸造材料为铋铟锡合金或巧克力脂或黄油。

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