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4铸造成形
4．1 概述
熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的工艺方法称为铸造。铸造是机械制造中零件毛坯的主要生产方法之一，铸造也可以直接生产出零件成品。 铸造生产方法很多，其分类见图4-1。
铸造是由熔融金属结晶直接形成铸件的，金属在液态下成形是铸造成形的最大特点。因此，铸造可以生产出形状十分复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯或零件，如各种箱体，机床的床身、底座，内燃机的气缸体、气缸盖等。
几乎所有的金属及合金均可以进行熔铸。其中以铸铁材料应用最广，其次有铸钢、铸造铜合金、铸造铝合金、镁合金、锌合金等。
铸态金属材料晶体组织粗大，且铸件内部常存在一些缺陷，如气孔、缩松、偏析、微裂纹等，因而铸件的力学性能比锻件毛坯低。
铸造生产手段丰富、工艺灵活，生产适应性强。铸造产品的轮廓尺寸小到几毫米、大到数十米，质量轻到几克、重到数万千克以上。有些铸造方法甚至可以生产壁厚只有0.3毫米的铸件。 铸造所用材料来源丰富，金属材料的利用率高，且大多数铸造方法所用设备简单，故铸造生产成本低廉。铸造的成形过程快，大多数铸造方法工序简单，因此铸造生产周期短，生产效率较高。 由于铸造生产具有许多优点，在机械制造生产中得到了广泛的应用。据统计，在机械设备中，铸件一般占机器总质量的30%～85%，如切削机床中铸件质量约占80%～85%，内燃机中约占50%，汽车、拖拉机中约占30%～40%等。
近几十年来，铸造技术发展很快。许多新材料、新技术、新工艺的应用，使铸造的加工精度提高、表面粗糙度降低，有些铸造方法实现了少、无切削；铸件材料的性能有较大改善，改变了过去铸造产品粗大笨重的面貌；铸造生产的机械化、自动化程度越来越高，铸件的质量更容易控制，铸造生产的劳动强度大大降低，劳动环境大为改善，生产效率显著提高，铸造生产的应用范围也日益扩大。
4．2 砂型铸造
用砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造，简称“砂铸”。它是铸造生产中应用最多，最基本的铸造方法。
砂型铸造是用砂作为主要造型材料，利用型砂紧实形成铸型空腔，金属液浇注凝固后，打破砂型取出铸件。
砂型铸造是最古老的铸造方法。砂型的制造材料来源广、价格低，砂型的制造方法中包含了许多传统的制作工艺，手段丰富，工艺灵活，生产适应性极强，无论是成批大量生产，还是单件小批量生产都可以采用砂型铸造。但砂型铸造使用的砂型是一次性铸型，在铸件成形后即被打破，每生产一个铸件都需要重新造型。而造型的工艺繁杂，许多是手工操作，技术要求高，劳动强度大，故砂型铸造是生产效率较低的铸造方法。
4．2．1 砂型
型 铸造生产中“型”的广意是指铸型，即按铸件形状和性能要求预先制备的，用以注入熔融金属并使之冷却凝固形成铸件的工艺装备。
砂型 用砂制成的铸型称为砂型。图4-2是两箱砂型的铸型装配图。由图中可见砂型的构成及各部分名称，它通常是由上型与下型、分型面、芯子、型腔和浇注系统等五大部分组成。
（1）上型与下型 砂型中形成铸件外廓形状的主体组元，又称“范型”。铸造生产中“型”经常狭意特指“范型”，以区别于“芯”。图3-2为两箱砂型，故只有上型和下型。如为三箱砂型便有上、中、下型，在多箱砂型中按顺序称为型1、型2、型3、型4 等。
（2）分型面 铸型组元间的接合面。一般位于铸件的最大截面处，以便造型时取出模样。
（3）芯子 独立安放在范型内，形成铸件孔和内腔或局部外形的铸型组元，简称“芯”。
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