大型铸件的制造工艺有哪些？

我国铸造工艺大致可分为三种:重力铸造、压力铸造、砂型铸造。铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，优点是:制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60~80%，汽车占25%拖拉机占50~60%。大型铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。

铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到 6000 年前。 随着工业技术的发展，铸造技术的发展也很迅速，特别是 19世纪末和 20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展，例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。

铸造主要工艺过程包括:金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等 )等。铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失等 等。

大型铸造的制造工艺涉及多种技术，需要根据铸件材质、结构复杂度、尺寸精度和批量需求选择合适的方法。以下是主要工艺及其特点：1.砂型铸造是利用型砂（石英砂、黏土等）制作铸型，适用于大型、复杂铸件。主要工艺有湿砂铸造：成本低，适合单件小批量（如机床床身）；树脂砂铸造：型砂强度高，精度好，适合大尺寸复杂件（如风电轮毂）；水玻璃砂铸造：环保，用于重型机械底座；2.金属型铸造（硬模铸造）特点是可重复使用的金属模具，适合铝、镁合金等非铁金属，主要应用于大型发动机缸体、航空航天部件；3.熔模铸造（失蜡铸造）是蜡模→陶瓷壳型→高温熔烧浇注过程，适用于高精度复杂件（如水轮机叶片、涡轮部件）；4.V法铸造（真空密封造型）是利用塑料薄膜和真空负压成型，无需黏结剂；5.离心铸造是金属液在旋转模具中离心成型，适合筒形件（如大型管道、轧辊）；6.连续铸造是生产大型铸坯（如钢锭、铝锭），用于后续轧制或锻造。主要的工艺环节有模具设计：需考虑收缩率（铸铁1-2%，钢2-3%）、分型面和浇冒口系统；熔炼：大型铸钢件常用电弧炉（容量可达100吨以上），铸铁多用冲天炉；浇注：采用底注式或阶梯浇口，避免紊流（如100吨铸件浇注时间需控制在数十分钟内）；冷却控制：砂型冷却速度慢（约1-5°C/min），需预留冒口补缩；热处理：退火消除应力（如600°C保温10小时以上），正火或淬火提高性能。

选择工艺时需综合评估批量、成本（模具占比）、交货周期和性能要求，大型铸件常采用砂型与树脂砂组合工艺以平衡效率与质量。