造型和造芯是铸造生产中最主要的工序，对于保证铸件尺寸精度和提高铸件质量有着重要的影响。
造型方法可分为手工造型和机器造型两大类。手工造型主要用于单件或小批生产，机器造型主要用于大批或大量生产。
手工造型灵活多样，主要有整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、刮板造型等。本节介绍整模造型。
图1-6 型砂性能手捏检验法
1.整模造型
（1）砂箱及造型工具
如图1-7所示，砂箱常用铝合金或灰铸铁制成，它的作用是在造型、运输和浇注时支撑砂型，防止砂型变形或损坏。底板用于放置模样。舂砂锤用于舂砂，用尖头舂砂，用平头打紧砂型顶部的砂。手风箱（又称皮老虎）用于吹去模样上的分型砂及散落在型腔中的散砂。墁刀（砂刀）用于修平面及挖沟槽。秋叶（圆勺、压勺）用于修凹曲面。砂钩（提钩）用于修深而窄的底面或侧面以及勾出砂型中的散砂。
图1-7 砂箱及造型工具
（2）整模造型方法
整模造型的模样是一个整体，其特点是造型时模样全部放在一个砂箱（下箱）内，分型面为平面。
图1-8为整模造型工艺过程，其表述如下：
①把模样放在地板上（如图1-8（a）所示）；
②放好下砂箱，撒上厚度约20 mm的面砂，再加填充砂（如图1-8（b）所示）；
③均匀捣实每层型砂，刮去多余型砂（如图1-8（c）所示）；
④翻转下砂箱，用于墁刀修光分型面（如图1-8（d）所示）；
⑤套上上砂箱，撒分型砂（如图1-8（e）所示）；
⑥放浇口棒加填充砂，并舂紧，刮平多余砂，扎通气孔，拔出浇口棒，在直浇道上部挖出外浇口，划合型线（如图1-8（f）所示）；
⑦把上砂箱拿下（如图1-8（g）所示）；
⑧在下砂箱上挖出内浇道，用毛笔蘸水把模样边缘润湿（如图1-8（h）所示）；
⑨用起模针起出模样（如图1-8（i）所示）；
⑩修型，吹去多余砂粒、石墨粉（如图1-8（j）所示）；
合型，紧固上、下砂型或上压铁（如图1-8（k）所示）；
通过浇注，凝固冷却，待落砂后，得到带浇注系统的铸件（如图1-8（l）所示）。
图1-8 整模造型过程示意图
整模造型操作简便，铸件不会由于上、下砂型错位而产生错型缺陷，其形状、尺寸较准。整模造型适用于最大截面靠一端且为平面的铸件，如压盖、齿轮环、轴承座等。
（3）浇注系统
为了填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道，称为浇注系统。
浇注系统的作用是保证金属液平稳、连续、均匀地流入型腔，避免冲坏铸型；防止熔渣、砂粒或其他杂质进入型腔；调节铸件的凝固程序或补给铸件在冷凝收缩时所需的液态金属。
浇注系统通常由四个部分组成，如图1-9所示。但并不是每个铸件都非要有这四个部分不可，如一些简单的小铸件，有时就只有直浇道与内浇道，而无横浇道。(www.xing528.com)
外浇口（又称浇口杯）的作用是承受从浇包倒出来的金属液、减轻金属液对铸型的冲击和分离熔渣，因此，浇注时应随时保持充满状态，不得断流。对大、中型铸件常用盆型外浇口（浇盆口）（如图1-9（a）所示），对小型铸件常用漏斗形外浇口（浇口杯）（如图1-9（b）所示）。
图1-9 浇注系统的组成
（a）带盆形外浇口的浇注系统；（b）带漏斗形外浇口的浇注系统
直浇道是浇注系统中的垂直通道，通常带有一定的锥度（上大下小），它可用来调节金属液流入铸型的速度，并产生一定的压力，直浇道越高，金属液流入型腔的速度越快，对型腔内金属液的压力就越大，越容易充满型腔的细薄部分。
横浇道是开设在直浇道下方、内浇道上方的水平通道，其截面形状多为梯形，它能进一步起挡渣作用，同时减缓金属液流动速度，使其平稳地通过内浇道进入型腔。为了更好地起到挡渣作用，浇注过程中浇道应该始终被充满。
内浇道是浇注系统中引导液态金属进入型腔的部分，常设置在下箱的分型面上，其截面形状多为扁梯形或三角形。内浇道的作用是控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各个部分的冷却速度。为避免金属液直接冲击芯子或型腔，内浇道不能正对芯子或型壁。
（4）冒口与冷铁
对于大铸件或收缩率大的合金铸件，由于凝固时收缩大，如不采取措施，在最后凝固的地方（一般是铸件的厚壁部分）会形成缩孔和缩松。为使铸件在凝固的最后阶段能及时地得到金属液而增设的补缩部分称为冒口。冒口即在铸型内储存供补缩铸件用的熔融金属的空腔，也指该空腔中充填的金属。冒口的大小、形状应保证其在铸型中最后凝固，这样才能形成由铸件至冒口的凝固顺序。冒口有明冒口和暗冒口两种，如图1-10所示。明冒口（如图1-10（a）所示）的位置一般设在铸件的最高部位，其顶面敞露在铸型外面，它除了有外补缩作用外还有排气和集渣作用。此外，通过它还可以观察到金属液是否充满了型腔。
暗冒口被埋在铸型中，由于其散热较慢，故补缩效果比明冒口好。一般情况下，铸钢件常用暗冒口，如图1-10（b）所示（图1-10（b）中A、B为厚界面处）。
图1-10 冒口与冷铁
（a）明冒口与冷铁；（b）暗冒口
为增加铸件局部冷却速度，在砂型、砂芯表面或型腔中安放金属物，称为冷铁。位于铸件下部的厚截面很难用冒口补缩，如果在这种厚截面处安放冷铁，由于冷铁处的金属液冷却速度较快，则可使厚截面处先凝固，从而实现了自下而上的顺序凝固（如图1-10所示）。冷铁通常用钢或铸铁制成。
2.造芯
（1）芯的用途及要求
芯的主要作用是形成铸件的内腔，也可形成铸件局部外形。芯在浇注过程中受到高温金属液流的冲击，浇注后大部分被金属液包围，因此，要求芯具有高的强度、耐火性、透气性和韧性，并便于清理。除应配制符合要求的芯砂外，在造芯过程中还应采取下列措施，以满足上述性能要求：
①在芯中放芯骨，可以提高强度并便于吊运及下芯。小芯子的芯骨用铁丝、铁钉制成，中、大芯子的芯骨用铸铁浇铸成骨架。
②在芯中开设通气孔，提高排气能力。通气孔应贯穿芯子内部，并从芯头引出。对形状简单的芯子，大多用通气针扎出通气孔；对形状复杂的芯子（如弯曲芯），可在芯中埋放蜡线（如图1-11（a）所示），以便在烘干时蜡线熔化或燃烧后形成通气孔；在制作大芯子时，为了使气体易于排出和改善韧性，可在芯的内部填放焦炭（如图1-11（b）所示），以减少砂层厚度，增加孔隙。
图1-11 芯的通气
（a）用蜡线做通气孔；（b）用焦炭通气
③在芯表面刷涂耐火材料，防止铸件粘砂。铸铁件用芯一般以石墨粉作为涂料。
④将芯烘干，提高芯的强度和透气性。烘干温度与造芯材料成分有关，黏土芯为250℃～350℃，油砂芯为180℃～240℃。
（2）制芯方法
在单件、小批量生产中，大多用手工造芯。在成批、大量生产中，广泛采用机器造芯。
手工造芯可用芯盒也可用刮板。手工芯盒如图1-12（a）所示，这种造芯方法，应用最普遍，其造芯过程如图1-13所示。为降低芯的制造成本，在制造形状简单、尺寸较大的芯时，有时可采用手工刮板造芯，如图1-12（b）所示。造芯时，在底板上放置导向刮板，它可沿着导板移动，将多余的砂从预先紧实的芯坯上刮去，将两个制好的半芯经烘干后再胶合成整体。
图1-12 手工造芯简图
（a）芯盒造芯；（b）刮板造芯
图1-13 用芯盒造芯过程
（a）检查芯盒；（b）夹紧芯盒分层并加芯砂捣紧；（c）插芯骨；（d）继续填砂捣紧刮平，扎通气孔；
（e）松开夹子，轻敲芯盒，使芯从芯盒内壁松开；（f）取芯，刷涂料
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