（一、概述
将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型中，待其冷却凝固后获得铸件的方法称为铸造。
一般铸件通常是毛坏，经过切削加工才能成为零件，但对要求不高或精密铸造方法生产出来的铸件，也可以不经切削加工而直接使用。
1.铸造的特点及应用
相对于其他毛坏生产方法而言，铸造生产有许多优点，主要表现为：
1）铸造因为是液态成形，所以可制成形状很复杂的铸件，如机床床身、内燃机缸体和缸盖、涡轮叶片、阀体等：铸件的形状、尺寸和零件十分接近，可节约金属材料，减少切削加工工作量。
2）铸造的适应性广，铸件既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，质量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。
3）铸造设备投资少，造型材料价廉，可直接利用报废的金属机件及切屑作为铸造金属材料，所以铸件的成本低但是，铸造生产也存在一些不足。
如铸件的力学性能不及锻件，一般不宜用作承受较大交变、冲击载荷的零件；铸造生产过程比较复杂，铸件的质量不稳定，易出现废品；铸造生产的环境条件差等。
铸造是现代机械制造中获取零件毛坏的最常用方法之一。
对于一些精度要求不高的机械，铸件还可直接作为零件使用。
据统计，在一般机器设备中，铸件约占总质量的40%～90%；在农业机械中占40%～70%；在金属切削机床和内燃机中占70%～98%。
2；铸造的分类
铸造成形的方法很多，主要分为砂型铸造和特种铸造两类。
砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。
除砂型铸造外，其他的铸造方法称为特种铸造，如金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。
砂型铸造具有较大的灵活性，对不同的生产规模，不同的铸造合金都适用，因此应用最为广泛。
特种铸造可以提高铸件的尺寸精度和表面质量，提高铸件的力学性能，提高金属的利用率，改善劳动条件，减少环境污染，便于实现机械化和自动化生产，所以特种铸造的应用越来越广。
（二、砂型铸造
1；砂型铸造的生产过程
根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造砂型；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型：凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件
2；造型材料
制造铸型用的材料称为造型材料。
造型材料包括型砂和芯砂。
型砂和芯砂由原砂、粘结剂（粘土和膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、附加物（煤粉或木屑）、旧砂和水组成型（芯）砂应有一定的干，湿强度和热强度；应有足够的透气性：还应有一定的耐火度。
此外，它还应具有韧性退让性等基本性能
3；模样和芯盒
模样和芯盒是造型和造芯用的模具。
模样用来造型，以形成铸件的外形；芯盒用来造芯，以形成铸件的内腔。
小批量生产时，模样和芯盒常用木材（杉木、红松等）制造，大批生产中常用铝合金或塑料制造。
在制造模样和芯盒之前，要以零件图为依据，考虑铸造工艺特点，绘制铸造工艺图，在绘制铸造工艺图时，要考虑如下几个问题。
1）分型面。
分型面是上、下砂型的分界面，分型面的选择必须使造型、起模方便，同时保证铸件质量。
2）起模斜度。
为便于起模或从芯盒中取出型芯，模样（或芯盒）垂直于分型面的壁应该有向着分型面逐渐增大的斜度，该斜度称为起模斜度。
木模的起模斜度为1°～3°。
3）收缩余量。
液态金属在砂型里凝固时要收缩，为了补偿铸件收缩，模样比图形尺寸增大的数值，称为收缩余量。
收缩余量主要根据合金的线收缩率来确定。
4）加工余量和铸造圆角。
铸件上有些部位需要切削加工，要相应地留出加工余量。
加工余量的大小根据铸件尺寸、铸造合金种类、生产量、加工面在浇注时的位置确定。
铸件上各表面的转折处在模样上都要做成过渡性圆角以方便造型，防止浇注时冲砂，减少铸件的应力集中。
5）有型芯的砂型为了便于安置型芯和排气，模样与芯盒上都要作出芯头。
4；造型和造芯
制造砂型的工艺过程称为造型。
制造型芯的工作称为造芯造型是砂型铸造中的重要工序。
造型方法分为手工造型和机器造型两类。
目前，前者还是单件小批量生产的主要造型方式；后者主要用于大批、大量生产
（1）手工造型
手工造型的造型过程全部由手工或手动工具完成。
其操作灵活，适应性强，模样成本低，生产准备时间短，但铸件质量不稳定，生产率低，且劳动强度大，主要用于单件、小批量生产。
手工造型方法按砂箱特征分为两箱造型、三箱造型、地坑造型和脱箱造型：按模样特征分为整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型和劈模造型等。
下面着重介绍应用较多的整模造型、分模造型及挖砂造型。
1）整模造型。
整模造型是将模样做成与零件形状相适应的整体模样进行造型的方法。
其特点是把模样整体放在一个砂箱内，并以模样一端的最大表面作为铸型的分型面，这种造型方法操作简便、铸型简单，铸件不会产生错型缺陷。
2)分模造型。
分模造型是将模样分为两半，造型时模样分别在上、下砂箱内进行造型的方法。
这种造型方法操作简便，主要用于一些没有平整的表面，而且最大截面在模样中部，难以进行整模造型的铸件，但分模造型制作模样较麻烦，铸件容易出现错型缺陷。
3）挖砂造型。
挖砂造型时模样是整体的，但铸件的分型面为曲面，为了能起出模样造型时需要手工将阻碍起模的砂型挖去。
挖砂造型过程麻烦、生产率低，分模后易损坏铸型。
（2）机器造型。
机器造型就是用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型方法。
机器造型生产率高，铸件质量稳定，而且工入的劳动强度低，便于组织流水生产。
但由于设备投资大，主要用于成批、大量中、小铸件生产机器造型中紧砂、起模等主要工序由机器完成。
紧砂的目的就是使砂箱内松散的型砂紧实，从而使砂型具有一定的强度。
其方法可分为压实、震实、震压和抛砂四种基本形式，其中以震压式应用较广。
工作时打开砂斗门向砂箱中放满型砂，压缩空气从进气口进入震击活塞的下部，使工作台及砂箱上升，震击活塞上升使震击气缸的排气孔露出，压缩空气排出，工作台便下落，完成一次震击。
如此反复多次，将型砂紧实，为提高砂箱上层的紧实度，在震实后还应使压缩空气从压实进气口进入压实气缸的底部，压实活塞（也就是震击气缸）带动工作台上升，在压射冲头作用下，使型砂受到辅助压实。
型砂紧实后，开动顶模机构，压缩空气推动压力油进入起模液压缸，四根起模顶杆从模板四角的孔中上升将砂箱顶起，使砂箱与模样分开，完成起模。
5；浇注系统和冒口
浇注系统是为了引导液态金属顺利进入型腔和冒口而在铸型中设计的一系列通道。
其作用是承接和导入液态金属，控制液态金属流动方向和速度，使液态金属平冒口平稳地充满型腔，调节铸件各部分的温度分布，阻挡熔渣和夹杂物等进入型腔。
大多数铸件铸造时需设置冒口。
冒口的主要作用是补缩，防止铸件产生缩孔和缩松，此外，还有出气和集渣的作用。为了能有效地补缩，冒口应放在铸件最高、最厚的地方。
6；铸造合金的熔化及浇注
铸造合金的熔化工作包含炉料的处理（破碎炉料、筛选焦炭）、配料、加料和熔化等内容。
炉料包括以生铁锭、回炉铁、废铁为主的金属料；以焦炭为主的燃料；用石灰或氟石稀释熔渣，使之与铁液分离的溶剂。
配料的任务是对组成炉料的各种成分按照工艺需要进行合理地配置。
为调整铁液化学成分，常在炉料或金属液中加入硅铁、锰铁、铬铁等。
炉料的熔化设备种类很多，目前用于熔化铸铁的仍以焦炭为燃料的冲天炉为主；熔化铸钢多用电弧炉和感应炉；熔化非铁金属及合金多用反射炉和坩埚炉。
把液体金属浇入铸型的操作称为浇注。
浇注前必须做好准备工作，如浇包的修补、烘干，排好浇注顺序等。浇注过程必须注意浇注温度和浇注速度的选择和控制，这直接影响铸件的质量。
7；铸件的落砂、清理及检查
落砂是把铸件从铸型中取出。
铸件浇注后要在砂型中冷却到一定温度后才能落砂，落砂过早或过晚都会影响铸件质量。
清理是指落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇冒口、氧化皮），此项工作比较繁重，目前已采取了很多机械化的措施。
铸件清理后要进行质量检查，常见的检验项目有外观、金相组织、力学性能、化学成分、内部探伤、水压试验等。
可根据铸件质量要求的高低，检验其中的几项或全部。
（三、特种铸造
随着生产和科学技术的发展，产品对铸件质量及性能也提出了更高的要求，因此，在砂型铸造的基础上发展起来了与普通砂型铸造有显著区别的一些铸造方法，即特种铸造。
特种铸造的方法很多，每种特种铸造方法在提高铸件精度和表面质量、改善合金性能、提高劳动生产率、改善劳动条件和降低铸造成本等方面各有优越之处。
生产中每一种铸造方法都有它的局限性，因此在选择铸造方法时，需要综合考虑工艺的实用性、具体的生产条件及经济性等。
常见的特种铸造方法有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。
1；熔模铸造
熔模铸造是用易熔材料（如蜡料）制成精确的模样，在模样上包覆若于层耐火涂料制成型壳，熔出模样，经高温焙烧后，将金属液浇入型壳以获得铸件的方法。
熔模铸造的优点是：铸件精度高，表面质量好：可制造形状复杂的铸件，适用于各种合金的铸件，所需设备简单，投资少，生产批量不受限制。
其缺点为：工艺复杂，生产周期长，生产费用高：由于受蜡模、型壳强度和刚度的限制，铸件质量一般不超过25 kg。熔模铸造常用于制造汽轮机叶片、复杂刀具、风动工具，以及汽车、拖拉机、机床上的小零件等。
2；金属型铸造
把金属液浇入金属铸型中制造铸件的方法称为金属型铸造，又称硬模铸造。
金属型铸造的优点是：铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，故加工余量小或不需加工；力学性能好；生产率高，生产过程易于实现机械化、自动化。
其缺点为：金属型制造周期长，成本高，不易铸造薄壁、复杂铸件，只限于形状简单的中、小件生产。
3；压力铸造
压力铸造是将熔融金属在高压下快速压入铸型，并在压力下凝固，以获得铸件的铸造方法。
压力铸造通常是在压铸机上完成的，压铸机有多种形式，有冷压室和热压室两类。
目前应用最多的是卧式冷压室压铸机。
铸型由定型和动型组成，定型固定在机架上，动型由合型机构带动可以在水平方向上移动。
压力铸造的优点是：铸件质量高，致密性好，很多情况下无需切削加工；可以压铸形状复杂、壁薄的铸件；生产率高，特别适合大批量生产。
其缺点是：不易压铸厚壁铸件。设备和模具费用高：模具生产周期长压力铸造大多用于非铁合金精密铸件，质量从几克到几十克，精细的图案、文字、小孔及螺纹等都可直接铸出。目前压力铸造的应用已扩大到一些钢铁材料。
4；离心铸造
离心铸造是将金属液浇入高速旋转的铸型中，在离心力作用下充满型腔并凝固成铸件的铸造方法。
离心铸造主要用于圆筒形铸件的生产，为使铸型旋转，离心铸造必须在离心铸造机上进行。
根据铸型旋转轴空间位置的不同，离心铸造可分为立式离心铸造和卧式离心铸造两大类。
离心铸造的优点是：由于离心力作用，铸件没有气孔、缩孔，组织致密，强度高；无浇口、冒口，节省材料；制造圆筒形铸件，可以不用型芯；可铸造薄壁圆筒和双金属铸件。
其缺点为：圆筒形铸件的内表面质量较差；不适合铸造易产生偏析的合金（如铅青铜）铸件。
离心铸造目前主要用于回转体铸件的生产，如轴套、缸套、活塞环、铸铁管和圆柱形铸坏等。
