铸造的发展现状及未来趋势

铸造的发展现状及未来趋势

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摘要：锻造使金属一次成形，工艺性比力矫捷，几近各类成份、尺寸、外形的铸件都能顺应，并且本钱较低，本篇文章论述了国内铸造的历史，近况，及铸造的未来发展方向，随着近年来科学技术的成长和全球可持续发展计划的实行，当代的铸造产业正在向着洁净化、专业化、数字化、高效化、智能化等方向发展。

关键词：铸造行业制造质量节能环保

Abstract: forging a metal forming, lithe and manufacturability than force nearly all kinds of ingredients, can comply with the size and shape of the casting, and low capital, this article discusses the history of the domestic casting, status, and future development direction of the casting, with the growth of science and technology in recent years and the practice of global sustainable development plan, the contemporary casting industry is toward a clean, professional, digital and efficient, intelligent direction.

Keywords: Casting industry Manufacturing quality Energy saving Environmental protection

引言：铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔，冷却凝集后取得必然外形和机能的零件或毛坯的金属成型工艺。它是金属材料液态成型的一种主要方式。铸造是取得机器产物的首要方式之一，是机器工业主要的根本，所生产出来的铸件在各个行业、弃取装备培育采取，在国民经济中据有很主要的职位地方。

一、我国铸造的历史

铸造是人类掌握的比较早的金属热加工工艺，已有约6000年的历史，而我国的铸造技术已经有了4000多年的历史，在世界的铸造历史中占有非常重要的位置。中国在约公元前1700年到公元前1000年间进入青铜铸件的全盛期，那时我国的铸造工艺已达到很是高的程度。

公元前513年，我国古代先民铸出了世界上在最先笔墨记录历史中呈现的铸铁件—晋国铸型鼎，重约270公斤。而商代的重857公斤的司母戊方鼎，战国时期的曾侯乙尊盘，西汉的透光镜子都是古代铸造的代表作品。古代早期的铸件大多是用在农业生产，宗教，生活等方面的，艺术色彩浓厚。当时的铸造工艺是与制陶艺术同时发展的，所以受陶器的影响非常大；自周朝开始就有了铸铁；铁质农具发展很快，秦汉以后，我国农田耕作大都使用了铁质农具；到宋朝我国已使用铸造铁炮和铸造地雷。

此刻存放于北京大钟寺内的明代的永乐大钟是我国最大的钟，铸造的时候是明代永乐年，钟体的表里全都铸满了经文，这口大钟自傲保留无缺，敲出的声音优雅动听，能传出数十里，是今朝世界上罕有的古钟之一，我国古代的钟、鼎等文物有许可能是用熔模铸造的，这类很工艺庞大，铸工很精彩，不难看出我国古代熔模铸造工艺在那时已达到相称高的程度。

1953年在河北省兴隆县古燕国的铸冶作坊遗址中挖掘出了战国时期的铁范大约87件，主要是用来铸造铁杵、铁镰、铁凿等工具的，这充分说明在战国时期铸铁件已经在广泛的使用了，公元9世纪五代后周时期铸成的大铁狮，高5米多，长近6米，重达19。3吨，现在立在河北省沧州。铸于北宋淳熙年间的铁塔，由13层叠成，重40吨，现立于当阳，这说明在公元500年，我国古代先民就已成功的运用了叠箱铸造技术铸造铸件。这些都向世人展现了我国古代铸造工艺的水平和高超技艺。

20世纪，由于产品技术的发展与进步，要求铸件的各种机械性能和物理性能要比以前更加的好，同时还要具有良好的机械加工性能；另一方面机械加工工业的自身发展和其他工业的发展，例如化工、仪表行业的发展，都给铸造业创造了有利的物质条件；所以铸造行业得到了迅速发展。由于铸件检测手段的发展使得铸件质量提高并且稳定，并给铸造理论的发展提供了有利条件；而电子显微镜等工具的发明帮助了人们能够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。

在这一时期内还开发出大量性能优越、品种丰富的新型铸造金属材料，如球墨铸铁，可以进行焊接的可锻铸铁，超低碳不锈钢，铝铜、铝硅、铝镁合金、钛基、镍基合金等，使铸件的适应性更加广泛。

20世纪以来在铸造业的发展中，灰铸铁的孕育处理方法以及化学硬化砂造型这两项技术的发明，打破了几千年来的传统的铸造方法，给铸造工艺开辟了一个全新的领域，对提高铸件的竞争能力有非常的影响。【2】

二、现代铸造

当代铸造按造型方式分类分为通俗砂型锻造和特种锻造铸。普通砂型铸造包括湿砂型、干砂型、化学硬化砂型这三类。特种铸造是按照造型材料的不同分为两大类：一类是以天然矿产砂石作为主要的造型材料，例如熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等；另一类是以金属作为主要的铸型材料，例如金属型铸造、离心铸造、连续铸造、压力铸造、低压铸造等。

在毛坯成型的方法中铸造是比较经济，对那些外形庞大而复杂的零件时更能表现出它的经济性。比如发动机的缸体和缸盖，螺旋桨还有精致的艺术品等。有一些难以切削的零件，如燃汽轮机的镍基合金零件更是不用铸造方式是没法成形的。【8】

另外，铸造中用的金属种类几乎不受什么限制，而且铸造的零件的尺寸和重量的适应范围非常宽，；铸造还可以使零件在具有了一般的机械性能的同时，还具有了耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能，是其他的金属成形方法所做不到的。机械制造业中在数量和吨位上铸造方法生产的毛坯零件迄今为止仍是在所有工件中最多的。【7】

铸造生产里经常要用到的材料有各种金属、焦炭、木材、造型材料等。所需要的设备有冶炼金属用的各种炉子，有混砂用的各种混砂机，有造型造芯用的各种造型机、造芯机，有清理铸件用的落砂机、抛丸机等。还有供特种铸造用的机器和设备以及涉及许多运输和物料处理的设备。

铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，所以铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。据2008年的数据统计，我国年产铸件约有3350万吨，是世界上铸造第一大国。并且在我国的汽车、内燃机等行业的大批量流水线生产中，已经先后从国外引进气冲造型线31条。在消化吸收的基础上，国内自主开发研制的气冲造型机和线29台（条）。轿车的铸件毛坯精化高效造型，清理成套技术与装备攻关项目已完成，生产率约为120型每小时的缸体气冲造型线及自动化抛丸清理生产线已建成。这些自动化造型线和清理生产线的投产使用，使一些铸造厂生产的缸体、缸盖和箱体等铸件的尺寸精确度达到ISO CT6~8级表面粗糙度达到Ra 2.5μm~Ra2 5μm，已经接近发达国家同类铸件的外观质量水平。此外，还先后从国外引进垂直和水平分型射压、挤压、静压及“V”法等先进的造型生产线70多条，这对提高我国高强度薄壁铸件的质量起到了显著地促进作用。

我国现有的成套的树脂自硬砂生产线有近300条，现在我国机械、石油、重型机械等行业的骨干企业，都基本采用了该项新型工艺。由于采用了树脂砂技术和其装备，形成了一批以树脂砂工艺为主要生产工艺的铸造厂，大大提高了铸造生产的技术水平，使我国铸造的大中型铸件的尺寸精度、表面粗糙度得到很大提高，铸件的外观也大为改观。目前，国内已经形成了年产量约80万吨树脂砂工艺。芯盒、壳芯等先进的树脂砂制芯工艺，已在汽车、内燃机、拖拉机、机床等行业得到了广泛的应用，大大提高了铸件的尺寸精度。金属型覆砂铸造技术在柴油机曲轴毛坯的生产中应用非常广泛。该工艺具有良好的铸型刚度、型壁位移等优点，可已做到无冒口铸造，工艺的出口率高，铸件的加工余量少，与湿砂型铸造可节约金属8 %，同时非常有效地提高了曲轴的质量。目前，全国有近百家企业都采用了该工艺，年产铸件约为10万吨。【5】

在世界潮流的影响下，20世纪90年代初，我国的EPC技术有了非常快地发展，一大批