⾦属模是⽤⾦属做的模⼦，翻砂模是翻砂⽤的模型，即造型⽤的模型，包括⽊模、⾦属模、树脂模，塑料模。⾦属模⼜包括铝模、铁模、钢模等等。
铸件模具主要分为⾦属模、塑料模、⽊模具、泡沫模四⼤类，这是按照使⽤寿命排列的顺序，价格也是依次降低。 砂型铸造，如果零件表⾯要求⾼，批量⼤，⼀般会采⽤⾦属模具进⾏造型，其次会选⽤塑料模（树脂模具）造型，这两种模具成本较⾼，但零件尺⼨能的以有效保证；假如零件表⾯要求不是很⾼，或属于⼩批量单件⽣产的，⼀般采⽤⽊模具造型，成本低！泡沫模主要⽤于消失模铸造，尺⼨精度很⾼，但是⼀次性投⼊较⼤，泡沫不能回⽤。 ⽽对于复杂铸件内腔来说，如柴油机缸盖⽔腔、排⽓管等等，⼀般的⾦属模是⽆法保证的，这个要根据⼯艺特点制作特殊的⽤于热（冷）芯盒⽣产的专⽤⾦属模具。
翻砂是将熔化的⾦属浇灌⼊铸型空腔中，冷
却凝固后⽽获得产品的⽣产⽅法。在汽车制
连结方式造过程中，采⽤铸铁制成⽑坯的零件很多，
约占全车重量的60％左右，如⽓缸体、变速
器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动⿎、
各种⽀架等。制造铸铁件通常采⽤砂型。砂
合⽽成。砂型材料必须具有⼀定的粘合强度，以便被塑成所需的形状并能抵御⾼温铁⽔的冲刷⽽不会崩塌。为了使砂型内塑成与铸件形状相符的空腔，必须先⽤⽊材制成模型，称为⽊模。炽热的铁⽔冷却后体积会缩⼩，因此，⽊模的尺⼨需要在铸件原尺⼨的基础上按收缩率加⼤，需要切削加⼯的表⾯相应加厚。空⼼的铸件需要制成砂芯⼦和相应的芯⼦⽊模(芯盒)。有了⽊模，就可以翻制空腔砂型。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把⽊模取出，还要考虑铁⽔从什么地⽅流⼊，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。砂型制成后，就可以浇注，也就是将铁⽔灌⼊砂型的空腔中。浇注时，铁⽔温度在1250—1350度，熔炼时温度更⾼。然后还要经过除砂、修复、打磨等过程，才能够成为⼀件合格铸件。
铸造砂
铸造砂
材料。在⽤粘⼟作为型砂粘结剂的情况下，每⽣产1吨合
格铸件，⼤约需要补充1吨新砂，因此在砂型铸造⽣产中
铸造砂的⽤量最⼤。
简史
中国在公元17世纪已使⽤硅砂作造型材料，⽤于制造钟、镜、锅和⽕炮等铸件。但早期使⽤的多为含粘⼟的天然硅砂即⼭砂和河砂，它有较好的可塑性，可直接⽤于制造铸型和型芯，适于
当时⼿⼯⽣产的条件。铸件进⼊⼯业化的⼤规
模⽣产后，特别是造型机械化后，这种含粘⼟
的天然硅砂性能的均⼀性差，型砂的质量难以
控制，不能满⾜⼯艺要求，因此开始建砂⼚，
对天然硅砂进⾏⽔洗、擦洗、精选，得到各种
⾼质量硅砂。或将硅⽯破碎制成的⼈⼯硅砂。
同时，也扩⼤了各种⾮硅质砂的使⽤。树脂砂造型造芯⼯艺的应⽤和发展，对铸造⽤砂的质量⼜提出了更⾼的要求，如细粉少，⽐表⾯积⼩，耗酸值低等。此外，对砂粒⼤⼩形状和粒度分布状况也有了新的要求。⼀些缺乏优质砂源的国家还发展了硅砂浮选技术，以提⾼硅砂的品位和质量。
基本要求
谓语城铸造砂应满⾜以下的要求：①较⾼的纯度和洁净度，以硅砂为例，铸铁⽤砂要求SiO2含量在90%以上，较⼤的铸钢件则要求SiO2含量在97%以上；②⾼的耐⽕度和热稳定性;③适宜的颗粒形状和颗粒组成;④不易被液态⾦属润湿；⑤价廉易得。
颗粒形状和组成
铸造砂的颗粒形状和颗粒组成对型砂的流动性、紧实性、透⽓性、强度和抗液态⾦属的渗透性等性能有影响，是铸造砂质量的重要指标。
颗粒形状
铸造砂的形状⼀般分3种。①圆形砂：颗粒为球形或接近于球形，表⾯光洁，没有突出的棱⾓。②多⾓形砂：颗粒成多⾓形，且多为钝⾓。③尖⾓形砂：颗粒成尖⾓形，且锐⾓较多。铸造砂的颗粒形状⼀般以⾓形系数（砂粒实际⽐表⾯积/球形砂粒理论⽐表⾯积之⽐）来表⽰。（见图）
文学批评著作颗粒组成
砂⼦的颗粒组成是⽤筛号来表⽰的，测定的⽅法是将经⽔洗去泥分烘⼲后的⼲砂倒⼊标准筛，再放到筛砂机上筛分，筛分后将各筛⼦上停留的砂⼦分别称重，通常⽤标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛⼦的头尾筛号表⽰颗粒组成。
种类和⽤途
铸造砂按矿物组成不同分为⽯英砂和特种砂两⼤类，⽯英砂俗称硅砂。硅砂
主要矿物组成为⽯英，主要化学成分为SiO2。①天然硅砂：因其化学成分，粒度组成不同，分别⽤于有⾊合⾦铸件、铸铁件及中⼩型铸钢件的型砂和芯砂。②精选天然硅砂：⽤于以有机物作为粘结剂的各种铸钢件型砂和芯砂。③⼈⼯硅砂：⽤于精铸、打炉衬或铸钢件的型砂和芯砂。
⾮硅质砂
⾮硅质砂种类较多，⽤途各异。①⽯灰⽯砂：由⽯灰岩破碎⽽成，主要矿物组成是CaCO3，⽤于铸钢件的型砂和芯砂。②锆砂：主要矿物组成是ZrO2·SiO2，⽤于⼤型铸钢件及合⾦钢件的芯砂或砂型的⾯砂，或将其粉料⽤作涂料。③镁砂：主要矿物组成是MgO，⽤于⾼锰钢铸件的⾯砂、芯砂，其粉料可⽤作涂料。④铬铁矿砂：主要矿物组成是铬铁矿FeO·Cr2O3，⽤于⼤型或特殊铸钢件的⾯砂、芯砂，
其粉料可⽤作涂料。⑤刚⽟砂：主要矿物组成是刚⽟α-Al2O3，⽤于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。⑥橄榄⽯砂：主要矿物组成是橄榄⽯(MgFe)2SiO4，⽤于铸铁件、有⾊合⾦铸件以及⾼锰钢铸件的型砂和芯砂。
资源
⾃然界中硅砂资源充⾜，但适合铸造⽤的SiO2含量⾼的天然硅砂并不太多。中国于1951年开始，对境内的铸造砂资源陆续进⾏了普查，但主要限于交通⼲线和主要⼯业城市附近。普查结果表明，中国可⽤于铸造的天然硅砂资源⼗分丰富，分布范围很⼴。内蒙古哲⾥⽊盟，天然硅砂储藏量达数亿吨，其颗粒形状接近圆形，SiO2含量为90%左右，⾮常适合⼯业铸造。福建晋江、东⼭的海砂，SiO2含量为94～98%。江西的都昌、星⼦、永修县均有⼤量第四纪河湖相积沉硅砂，SiO2含量为90%左右，含铁量低，碱性氧化物少，粒度均匀，是较好的湖砂。⼴州、湖南等地有丰富的易破碎的风化砂岩，可加⼯成⼈⼯硅砂，其SiO2含量在96%以上，可⽤于铸钢件的⽣产。
型芯
俗称“泥芯”、“芯⼦”。铸造时⽤以形成铸件
内部结构，常由原砂和粘结剂（⽔玻璃、树脂等）
配成的芯砂，在芯盒中⼿⼯或机器（如吹芯机、
射芯机等)制成。芯盒⽤⽊材或⾦属制成。在浇铸
运动知觉
前装置在铸型内，⾦属液浇⼊冷凝后，出砂时将
它清除，在铸件中即可形成空腔。为增加型芯强
度，通常在型芯内安置由铁丝或铸铁制成的⾻架，
称“芯⾻”（俗称“泥芯⾻”或“芯铁”）。在
⾦属型铸造中，常⽤⾦属制的型芯，在⾦属凝固
后及时拔除。在成批或⼤量⽣产较复杂的铸件（如⽓缸头等）、⽣产⼤型铸件时，型芯亦⽤以组成铸型，即称“组芯造型”。过去常⽤黏⼟、植物油、合脂作型芯黏结剂，现已组逐步被淘汰。现在，⼩批量⽣产铸件⽤⾃硬树脂、⾃硬⽔玻璃组作型芯黏结剂，⼤批量⽣产铸件⽤热芯盒、冷芯盒、覆膜砂⼯艺做型芯。
图中，23为斜型芯。
砂芯
core sand 铸造⽣产中⽤于制造型芯的材料，⼀般由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按⼀定的⽐例混合⽽成。型芯在铸型中⼤部分被⾼温的液态⾦属所包围，⽽⽀撑定位部分的尺⼨⼀般较⼩，因此芯砂除应具有⼀般型砂的性能外，还要求有较⾼的强度、透⽓性、退让性和溃散性。芯砂按所⽤粘结剂不同分为粘⼟芯砂、⽔玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等。形状简单的型芯，⼀般可⽤粘⼟芯砂制成；形状复杂、断⾯较细较薄、要求⼲强度⾼、溃散性好的型芯，则使⽤油芯砂、合脂芯砂或树脂芯砂。植物油砂芯可获得⼗分光洁的铸件，但所⽤的桐油、亚⿇仁油、改性⽶糠油等，货源稀缺，价格昂贵。因此中国⾃1963年开始⼴泛采⽤制皂⼯业制取合成脂肪酸后的残渣(简称为合脂)作粘结剂。这种芯砂具有近似油芯砂的⼲强度、退让性和溃散性。使⽤油芯砂和合脂芯砂制造砂芯时，
有硬化前芯⼦强度相当低、易变形、硬化速度慢、⽣产周期长、需要烘⼲
等问题，影响铸件的尺⼨精度和⽣产效率。⽤树脂作为粘结剂的芯砂，包括：⾃硬树脂芯砂、酯硬化⽔玻璃芯砂、覆膜砂芯砂、热芯盒芯砂、冷芯盒芯砂。⼩批量铸件⽣产可采⽤⾃硬粘结剂芯砂，⼤批量铸件⽣产应采⽤热芯盒芯砂、冷芯盒芯砂，特殊要求铸件可采⽤覆膜砂芯砂。冷芯盒法制芯在汽车、拖拉机等⼤批量⽣产的⼯⼚中获得⼴泛应⽤。
型砂粘结剂
将松散的铸造砂粘结在⼀起使之成为型砂或芯砂的造型材料。
简介
粘结剂和砂粒混合后包覆砂粒成为粘
结剂膜，使砂粒互相粘连起来（见图），
从⽽赋与砂型和型芯以⾜够的强度，使其
在搬运、组装和浇注过程中不致变形和破
碎。
简史
中国古代铸造所⽤泥型（古代称为陶
范）的基本材料是粘结能⼒很强的粘⼟。随着技术的发展，泥型中夹有⼤量砂粒，并逐渐以砂⼦为主要材料，则粘⼟就成了粘结剂。粘⼟⾄今仍在⼴泛使⽤。后来相继出现各种⽆机和有机粘结剂，如植物油、松⾹、糊精、⽔玻璃及合成树脂等。1943年德国J.克罗宁发明⽤酚醛树脂作粘结剂制造薄壳砂型。1947年捷克斯洛伐克L.彼德热拉⽤⽔玻璃作为型砂粘结剂，吹CO2⽓体使其硬化，制成砂型和型芯。这两种粘结剂的应⽤开辟了砂型和型芯以化学⽅式硬化的新途径。化学硬化就是将少量硬化剂加⼊到某些有机或⽆机粘结剂中，通过它们之间的化学物理作⽤，达到使砂型和型芯在短时间内硬化的⽬的。化学硬化砂型浇出的铸件尺⼨精度、表⾯光洁度和⽣产率都⼤为提⾼，很快得到⼴泛使⽤。⾃50年代后期起，各国陆续采⽤呋喃树脂粘结剂，在加热的芯盒中制芯1～2分钟后，型芯即能硬化。
种类
型砂粘结剂按化学组成可分为⽆机粘结剂
寻梦奇地阀安格水处理系统和有机粘结剂两⼤类。主要的⽆机粘结剂有粘
⼟、⽔玻璃和⽔泥、磷酸盐等，其中以粘⼟、⽔
玻璃应⽤较多。有机粘结剂主要有植物油、糖浆、
糊精、羧甲基纤维素、松⾹、合脂、减压渣油、
沥青、纸浆废液、合成树脂等，以植物油、合成
树脂应⽤较多。
粘⼟
使⽤最⼴，⽤量最⼤的型砂粘结剂。粘⼟主要是由细⼩结晶质的粘⼟矿物组成，如⾼岭⽯和蒙脱⽯等。粘⼟依含有的粘⼟矿物种类和性能的不同，主要分为普通粘⼟和膨润⼟两类。普通粘⼟通常⼜称⽩泥，是由⾼岭⼟类的粘⼟矿物组成，其中含Ａ
l2O3较多，耐⽕性较⾼的称为耐⽕粘⼟。普通粘⼟多⽤于⼲砂型。膨润⼟主要是由蒙脱⽯类矿物组成，根据吸附的阳离⼦不同⼜可分为钙膨润⼟和钠膨润⼟。钙膨润⼟吸附的阳离⼦以Ca为主；钠膨润⼟吸附的阳离⼦以Na为主。膨润⼟的湿态粘结⼒⽐普通粘⼟⾼，⼀般⽤于湿砂型。
⽔玻璃
常⽤的是硅酸钠或硅酸钾的⽔溶液。它们在液态时具有粘性，并在⼀定条件下能转变成凝胶状态，因⽽可⽤来作型砂或芯砂的粘结剂。以⽔玻璃为粘结剂的砂型和型芯中如吹⼊CO2⽓体，只需⼏秒到⼏⼗秒钟就能硬化。在⽔玻璃型砂中加⼊硅酸⼆钙或有机酯，能使砂型和型芯⾃⾏硬化。⽔玻璃的价格低、⽆⽓味，对环境污染少。⽔玻璃砂的溃散性差和旧砂回⽤较困难等问题，已开始得到解决。
植物油
最常⽤的有桐油、亚⿇仁油等。主要⽤于配制芯砂，习惯称为油砂。油砂的流动性好，硬化后强度⾼，浇铸后溃散性好，适合制造形状复杂、截⾯细薄的型芯，曾⼤量⽤于汽车、拖拉机、⽔暖器材等
的铸件⽣产。植物油的来源不⾜，价格较昂贵，⽽且需要长时间加热才能硬化，多已被树脂粘结剂所代替。
合成树脂
常⽤的有酚醛树脂、呋喃树脂、异氰酸脂、尿脘树脂等。⽤合成树脂作粘结剂，⼀般应结合硬化⽅法加⼊适当的硬化剂。常⽤的硬化⽅法有 3
种。①加热硬化：以酚醛树脂为粘结剂，⽤加热的⾦属模样或芯盒制造薄壳砂型或型芯，或者以呋喃树脂为粘结剂在加热的芯盒中制造型芯，硬化速度快,⽣产效率⾼，铸件的形状和尺⼨精度以及表⾯质量都很好。在⼤量⽣产的汽车、拖拉机等⼯业中被普遍应⽤。②⽓雾硬化：以异氰酸酯、尿脘树脂和酚醛树脂为粘结剂，吹⼊胺类⽓雾；或者以呋喃树脂为粘结剂，混砂时加⼊过氧化物，吹⼊SO2⽓体。⽤这种硬化⽅法可以使型芯在⼏秒⾄30秒以内迅速硬化。型芯⽣产速度快，铸件形状和尺⼨精度⾼，⽽且节省能源，在汽车、拖拉机⼯业和其他成批⽣产铸件的⼯业中使⽤⽇益增多。③常温⾃硬：以呋喃树脂、甲阶酚醛树脂或异氰酸脂和有羟基的树脂为粘结剂，同时在型砂中加⼊液体硬化剂，制成的砂型和型芯在常温下放置可逐渐⾃⾏硬化。由于砂型和型芯不需要加热烘⼲，硬化后强度⾼，浇注后溃散性能好，铸件表⾯质量好，可制造⼩型、中型及⼤型砂型和型芯，在机床、矿⼭机械、动⼒机械、冶⾦机械等⼯业⽣产中使⽤较多
性能要求
较理想的型砂粘结剂应具有的特性是：①液体粘结剂的粘度低，混砂时轻易与砂粒混合均匀,⽽且混好的型砂流动性好，可以制成外形复杂的、准确反映模样表⾯外形的砂型和型芯。②硬化速度快，最好不经加热就能硬化，以节约能源和使⽤价格低廉的⾮⾦属或铝合⾦模样和芯盒。如能采取先硬化、后脱模的⽅法，就可显著提⾼铸件的外形和尺⼨精度。③硬化后强度⾼，能⽤来制造外形复杂、截⾯细薄的型芯，并可减少粘结剂加⼊量，以便降低铸件⽣产成本和减少浇注过程中⽓体发⽣量，减少铸件产⽣⽓孔缺陷的可能性。④发⽓量少，要求粘结剂受热发⽓缓慢、量少。对于和等类铸件还要求粘结剂的含氮量低，以防⽌产⽣⽪下⽓孔、针孔等缺陷。⑤溃散性好，粘结剂受到⾼温作⽤能⾃⾏分解溃散，以防⽌铸件凝固后产⽣内应⼒、裂纹，并使铸件轻易清砂。此外，还要求粘结剂不易吸潮或变质，混砂后可使⽤时间长，不粘附模样和芯盒，对⼈体⽆害，对环境⽆污染，来源丰富，价格低廉等。
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