鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進鑄型里,經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。鑄造是現(xiàn)代機械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700~前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水平。中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎,戰(zhàn)國時期的曾侯乙尊盤,西漢的透光鏡,都是古代鑄造的代表產(chǎn)品。早期的鑄件大多是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、宗教、生活等方面的工具或用具,藝術(shù)色彩濃厚。那時的鑄造工藝是與制陶工藝并行發(fā)展的,受陶器的影響很大。中國在公元前513年,鑄出了世界上最早見于文字記載的鑄鐵件―晉國鑄型鼎,重約270公斤。歐洲在公元八世紀前后也開始生產(chǎn)鑄鐵件。鑄鐵件的出現(xiàn),擴大了鑄件的應(yīng)用范圍。例如在15~17世紀,德、法等國先后敷設(shè)了不少向居民供飲用水的鑄鐵管道。18世紀的工業(yè)革命以后,蒸汽機、紡織機和鐵路等工業(yè)興起,鑄件進入為大工業(yè)服務(wù)的新時期,鑄造技術(shù)開始有了大的發(fā)展。進入20世紀,鑄造的發(fā)展速度很快,其重要因素之一是產(chǎn)品技術(shù)的進步,要求鑄件各種機械物理性能更好,同時仍具有良好的機械加工性能;另一個原因是機械工業(yè)本身和其他工業(yè)如化工、儀表等的發(fā)展,給鑄造業(yè)創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件。如檢測手段的發(fā)展,保證了鑄件質(zhì)量的提高和穩(wěn)定,并給鑄造理論的發(fā)展提供了條件;電子顯微鏡等的發(fā)明,幫助人們深入到金屬的微觀世界,探查金屬結(jié)晶的奧秘,研究金屬凝固的理論,指導(dǎo)鑄造生產(chǎn)。在這一時期內(nèi)開發(fā)出大量性能優(yōu)越,品種豐富的新鑄造金屬材料,如球墨鑄鐵,能焊接的可鍛鑄鐵,超低碳不銹鋼,鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金,鈦基、鎳基合金等,并發(fā)明了對灰鑄鐵進行孕育處理的新工藝,使鑄件的適應(yīng)性更為廣泛。50年代以后,出現(xiàn)了濕砂高壓造型,化學(xué)硬化砂造型和造芯,負壓造型以及其他特種鑄造、拋丸清理等新工藝,使鑄件具有很高的形狀、尺寸精度和良好的表面光潔度,鑄造車間的勞動條件和環(huán)境衛(wèi)生也大為改善。20世紀以來鑄造業(yè)的重大進展中,灰鑄鐵的孕育處理和化學(xué)硬化砂造型這兩項新工藝有著特殊的意義。這兩項發(fā)明,沖破了延續(xù)幾千年的傳統(tǒng)方法,給鑄造工藝開辟了新的領(lǐng)域,對提高鑄件的競爭能力產(chǎn)生了重大的影響。鑄造一般按造型方法來分類,習(xí)慣上分為普通砂型鑄造和特種鑄造。普通砂型鑄造包括濕砂型、干砂型、化學(xué)硬化砂型三類。特種鑄造按造型材料的不同,又可分為兩大類:一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料,如熔模鑄造、殼型鑄造、負壓鑄造、泥型鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等;一類以金屬作為主要鑄型材料,如金屬型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造等。鑄造工藝可分為三個基本部分,即鑄造金屬準備、鑄型準備和鑄件處理。鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料,它是以一種金屬元素為主要成分,并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金,習(xí)慣上稱為鑄造合金,主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。金屬熔煉不僅僅是單純的熔化,還包括冶煉過程,使?jié)策M鑄型的金屬,在溫度、化學(xué)成分和純凈度方面都符合預(yù)期要求。為此,在熔煉過程中要進行以控制質(zhì)量為目的的各種檢查測試,液態(tài)金屬在達到各項規(guī)定指標后方能允許澆注。有時,為了達到更高要求,金屬液在出爐后還要經(jīng)爐外處理,如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質(zhì)處理等。熔煉金屬常用的設(shè)備有沖天爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電阻爐、反射爐等。不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內(nèi)容。以應(yīng)用最廣泛的砂型鑄造為例,鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料,如鑄造砂、型砂粘結(jié)劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料造型材料準備的任務(wù)是按照鑄件的要求、金屬的性質(zhì),選擇合適的原砂、粘結(jié)劑和輔料,然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設(shè)備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學(xué)自硬砂設(shè)計的,連續(xù)混合,速度快。造型造芯是根據(jù)鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎(chǔ)上進行的。鑄件的精度和全部生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效果,主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里,造型造芯都實現(xiàn)了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設(shè)備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷和熱芯盒機等。鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后,有澆口、冒口及金屬毛刺披縫,砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子,因此必須經(jīng)過清理工序。進行這種工作的設(shè)備有拋丸機、澆口冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條