生產不銹鋼鑄件的造型材料大多采用石英砂，因為它價格便宜且有足夠的耐火性，所以適合于不銹鋼鑄造工藝。
1. 砂型(xing)制(zhi)造
砂(sha)型(xing)(xing)的(de)制造是(shi)(shi)在砂(sha)箱內沿模(mo)型(xing)(xing)周圍將砂(sha)春實(shi)，見圖2-2,型(xing)(xing)砂(sha)不是(shi)(shi)由人工(gong)鏟入或用(yong)拋砂(sha)機(ji)拋入，就是(shi)(shi)從(cong)上部的(de)斜槽落入砂(sha)箱內。對較(jiao)深(shen)的(de)砂(sha)箱可(ke)(ke)以(yi)采取多次振擊加擠壓(ya)的(de)方法(fa)來春實(shi)型(xing)(xing)砂(sha)，也可(ke)(ke)單獨使用(yong)振擊法(fa)。取出(chu)模(mo)型(xing)(xing)后，即可(ke)(ke)安放型(xing)(xing)芯，然后合(he)箱送至澆注工(gong)序(xu)。模(mo)型(xing)(xing)可(ke)(ke)以(yi)重復使用(yong)，澆注完成(cheng)后，砂(sha)型(xing)(xing)經(jing)過充(chong)分冷卻便可(ke)(ke)開箱取出(chu)鑄件(jian)。
型砂可以回收(shou)，將其加(jia)入(ru)一些新黏土(tu)(tu)及(ji)水后(hou)(hou)混輾，可使(shi)舊黏土(tu)(tu)再(zai)生。黑色金(jin)屬鑄(zhu)造用型砂一般是加(jia)入(ru)6%~8%的(de)膨潤土(tu)(tu)作黏結劑(ji)，再(zai)加(jia)入(ru)2%~3%的(de)后(hou)(hou)水進行混輾。
砂型(xing)(xing)可用手動工具(ju)造型(xing)(xing)或振壓造型(xing)(xing)、自動化造型(xing)(xing)、無箱造型(xing)(xing)、高壓造型(xing)(xing)、地面造型(xing)(xing)及地坑(keng)造型(xing)(xing)等方法(fa)來(lai)進行生(sheng)產。不管(guan)采用哪(na)種造型(xing)(xing)方法(fa)，砂型(xing)(xing)必須(xu)具(ju)有足夠的(de)強度以抵抗液態(tai)金屬的(de)靜(jing)壓力。在澆注時，還(huan)必須(xu)承受金屬流動的(de)沖蝕(shi)，此外(wai)還(huan)必須(xu)具(ju)有透氣性(xing)、耐火(huo)性(xing)以及鑄(zhu)件(jian)冷卻后容易落砂的(de)性(xing)能。
黏(nian)土(tu)砂的(de)(de)混合料可(ke)用(yong)于濕(shi)型(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)或(huo)干(gan)型(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)。濕(shi)型(xing)(xing)是(shi)在造(zao)型(xing)(xing)之后，發生(sheng)明顯干(gan)燥之前立即澆(jiao)注。濕(shi)型(xing)(xing)較干(gan)型(xing)(xing)用(yong)得較多，因為(wei)它省掉了進行(xing)烘(hong)干(gan)的(de)(de)時間和(he)烘(hong)干(gan)的(de)(de)燃料消耗。濕(shi)型(xing)(xing)在大多數實際應用(yong)中，得到(dao)令人(ren)滿意的(de)(de)效果。濕(shi)型(xing)(xing)的(de)(de)濕(shi)度應控制到(dao)足(zu)以防止在金屬-鑄(zhu)型(xing)(xing)界面上(shang)產生(sheng)過多的(de)(de)蒸汽，并且要有夠的(de)(de)透氣(qi)(qi)性使(shi)蒸汽及(ji)其他氣(qi)(qi)體逸出，來防止氣(qi)(qi)孔的(de)(de)產生(sheng)。
干(gan)(gan)型(xing)(xing)(xing)(xing)是在(zai)(zai)(zai)烘爐(lu)中(zhong)加熱使鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)水(shui)分(fen)完全除去。一(yi)(yi)般干(gan)(gan)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)硬度和(he)強(qiang)度較(jiao)高，而且在(zai)(zai)(zai)澆(jiao)注時鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)發氣量較(jiao)少，所以(yi)干(gan)(gan)型(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造的(de)鑄(zhu)(zhu)件尺寸較(jiao)濕型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)更為精(jing)確，開裂的(de)敏感(gan)性及氣孔也(ye)(ye)較(jiao)濕型(xing)(xing)(xing)(xing)小。表面(mian)(mian)干(gan)(gan)燥(zao)和(he)風干(gan)(gan)的(de)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)(ye)具有干(gan)(gan)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)一(yi)(yi)些優點。表面(mian)(mian)干(gan)(gan)燥(zao)型(xing)(xing)(xing)(xing)，僅在(zai)(zai)(zai)型(xing)(xing)(xing)(xing)腔表面(mian)(mian)用(yong)噴燈或熱空氣進(jin)行簡單的(de)烘烤，使表面(mian)(mian)的(de)水(shui)分(fen)蒸發。風干(gan)(gan)型(xing)(xing)(xing)(xing)是鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)(zai)澆(jiao)注前讓其放置在(zai)(zai)(zai)大氣中(zhong)一(yi)(yi)段較(jiao)長時間(jian)以(yi)獲得表面(mian)(mian)干(gan)(gan)燥(zao)的(de)效果(guo)。
型(xing)(xing)芯(xin)(xin)是用來形成鑄件的(de)內(nei)部(bu)形狀。圖2-3是型(xing)(xing)芯(xin)(xin)制作過程示意(yi)(yi)圖，圖2-4是手工春造型(xing)(xing)芯(xin)(xin)步驟示意(yi)(yi)圖。型(xing)(xing)芯(xin)(xin)必須具有潰(kui)散(san)性，以(yi)允許(xu)鑄造金屬在凝固及冷卻(que)時能自由(you)收(shou)縮。
型芯用的芯砂(sha)，通常用石英砂(sha)及有(you)機黏結劑(ji)如亞麻籽(zi)油來制作。有(you)時也加人(ren)谷類黏結劑(ji)以增(zeng)加芯砂(sha)的強度。有(you)機黏結劑(ji)制作型芯的主要優點（與黏土(tu)比較(jiao)）是，在金屬的熱作用下能(neng)失(shi)去強度（即具有(you)潰散性），以及在落(luo)砂(sha)時易從(cong)鑄件中清除。
型(xing)芯(xin)是(shi)在(zai)芯(xin)盒中春實或(huo)吹人芯(xin)砂制(zhi)成。如若型(xing)芯(xin)是(shi)分幾(ji)部分制(zhi)作，在(zai)烘(hong)干(gan)之后就應將它們黏合(he)起來，并進行短時間的(de)再烘(hong)干(gan)使其粘牢(lao)。烘(hong)烤是(shi)在(zai)烘(hong)爐(lu)內(nei)進行，爐(lu)內(nei)循環(huan)空(kong)氣(qi)的(de)溫度大約(yue)為230℃最(zui)適宜(yi)。正確烘(hong)烤過的(de)型(xing)芯(xin)不會產生有害氣(qi)體，有足夠的(de)強度且在(zai)澆注(zhu)后型(xing)芯(xin)被金(jin)屬包圍時具(ju)有適時的(de)潰散性。
樹脂越來越多地用來代替亞麻籽油作為型芯黏結劑。脲醛樹脂及酚醛樹脂也是兩種使用最廣泛的材料。酚醛樹脂較脲醛樹脂更適用于不銹鋼鑄造，因后者在很低的溫度下就會破裂，脲醛樹脂僅適于薄壁不銹鋼鑄件。甲醛樹脂在電介質烘爐內具有快速硬化的優點。另一制芯方法一般稱為二氧化碳法。這種方法是用水玻璃作黏結劑，同時加入有機物以改善其潰散性。芯砂在春實或吹人芯盒后，二氧化碳通過一系列通道進入型芯。在水玻璃變為凝膠時，芯砂立即黏著硬化。
由于固化的鑄型及型芯相當堅硬，故在用砂充填模型及芯盒之前，應在它們上面噴灑聚硅氧烷分型劑。因為黏結劑較貴，故用CO2造型較用黏土砂造型費用大，加之落砂困難，故用二(er)氧(yang)化碳法的成本就會增加。即便如此，此法仍具有許多優點：
①. 造型及混砂可采用一般(ban)設備，取消了鑄型烘(hong)干爐(lu)和型芯(xin)干燥器；
②. 鑄型(xing)(xing)及型(xing)(xing)芯(xin)加工(gong)出來后，可立即使(shi)用；
③. 由(you)于(yu)型(xing)(xing)芯不需在濕態(tai)下搬(ban)運，因此不需要型(xing)(xing)芯定形托板；
④. 與一般樹脂砂(sha)比(bi)較(jiao)，由于(yu)固(gu)化后的(de)鑄型及型芯再現模(mo)型及芯盒的(de)精確(que)度較(jiao)高，故其尺(chi)寸可(ke)以(yi)得(de)到改(gai)善。
芯(xin)砂也(ye)可(ke)用(yong)自然硬(ying)(ying)化(hua)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑(ji)(ji)或(huo)自硬(ying)(ying)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑(ji)(ji)在低(di)溫(wen)和一定時(shi)(shi)間(jian)內進行硬(ying)(ying)化(hua)。現在有(you)(you)不少這類黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑(ji)(ji)，已知的(de)有(you)(you)熱(re)芯(xin)盒(he)或(huo)冷(leng)芯(xin)盒(he)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑(ji)(ji)。常用(yong)的(de)有(you)(you)機(ji)樹脂包(bao)括甲醛、尿素(su)(su)及(ji)呋(fu)喃乙(yi)醇混(hun)合物，它(ta)們在催化(hua)劑(ji)(ji)如磷酸的(de)作用(yong)下，使交聯(lian)鍵穿入(ru)固定的(de)聚(ju)合物中(zhong)。若無催化(hua)劑(ji)(ji)，呋(fu)喃乙(yi)醇將(jiang)會導(dao)致交聯(lian)鍵整個(ge)周期(qi)變長。有(you)(you)了催化(hua)劑(ji)(ji)則使交聯(lian)鍵的(de)反(fan)應速(su)率大大增加(jia)。因此，這類黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑(ji)(ji)可(ke)通過對混(hun)合物成(cheng)分的(de)選擇(ze)，以此控(kong)(kong)制硬(ying)(ying)化(hua)的(de)整個(ge)時(shi)(shi)間(jian)。在黑色金屬鑄(zhu)造方法中(zhong)，鑄(zhu)型(xing)及(ji)型(xing)芯(xin)混(hun)合料中(zhong)的(de)尿素(su)(su)成(cheng)分必須嚴加(jia)控(kong)(kong)制或(huo)不用(yong)，因為它(ta)能(neng)促使鑄(zhu)件(jian)產(chan)生針孔縮松(song)。
典(dian)型(xing)的芯(xin)砂混(hun)(hun)合料含(han)樹脂2%和(he)催化(hua)劑0.6%~0.8%.硬化(hua)時間隨催化(hua)劑加(jia)人量、混(hun)(hun)砂溫度和(he)混(hun)(hun)砂時間而變。這些(xie)材(cai)料在混(hun)(hun)砂機中從開始混(hun)(hun)制就進行硬化(hua)，因此它的存(cun)放時間很短。
熱芯盒(he)法的混(hun)合(he)料必(bi)須(xu)具有(you)良好的流(liu)動性。常采用較(jiao)弱的催化劑并將(jiang)混(hun)合(he)料吹入芯盒(he)。在芯盒(he)中，當芯盒(he)溫度達到200~260℃時，便產生(sheng)發熱硬(ying)(ying)化作用，反應速率增加，在30s(秒）內(nei)芯便可硬(ying)(ying)化。這種方法的缺(que)是(shi)在芯盒(he)回用之(zhi)前(qian)型芯必(bi)須(xu)硬(ying)(ying)化。
冷芯(xin)盒(he)(he)法(fa)(fa)(fa)采用一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)雙成(cheng)分(fen)的(de)液體有機黏結(jie)劑(ji)。第一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)是酚(fen)醛樹脂(zhi)(zhi)作為(wei)溶(rong)劑(ji)，第二種(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)是多異氰酸鹽作為(wei)溶(rong)液。在懸浮空氣(qi)和三乙基(ji)胺(an)作為(wei)催化劑(ji)的(de)作用下，酚(fen)醛樹脂(zhi)(zhi)與異氰酸鹽結(jie)合形成(cheng)硬的(de)尿烷(wan)樹脂(zhi)(zhi)。這種(zhong)(zhong)雙成(cheng)分(fen)黏結(jie)劑(ji)采用1:1的(de)比例(li)，混合后只往型砂中加入1%~2%.硬化時間僅需10~20s,這是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)簡單的(de)高生產率的(de)制(zhi)(zhi)芯(xin)方(fang)法(fa)(fa)(fa)。已采用過的(de)三乙基(ji)胺(an)，必須嚴格(ge)按照規定，將催化劑(ji)徹底進行分(fen)解并(bing)通(tong)風排氣(qi)。硬化狀(zhuang)態的(de)型芯(xin)含氮(dan)量僅為(wei)黏結(jie)劑(ji)的(de)3%，較熱芯(xin)盒(he)(he)法(fa)(fa)(fa)（含量10%)為(wei)少(shao)(shao)。因此(ci)，在黑(hei)色金屬(shu)鑄(zhu)件中，用冷芯(xin)盒(he)(he)法(fa)(fa)(fa)制(zhi)(zhi)得的(de)型芯(xin)，可以大大減少(shao)(shao)針孔縮松。
有(you)一些大型(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)件完全采用型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)制造；每個單(dan)獨(du)的(de)型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)在地坑中進行裝配，然后將其(qi)安放在確(que)(que)定位置用填充砂(sha)(sha)春實(shi)或(huo)夾緊，這(zhe)個方法常(chang)被選用于(yu)那些設計出來的(de)模型(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)能從鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)中取出的(de)場合。型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)的(de)制作(zuo)是用砂(sha)(sha)代替(ti)濕(shi)型(xing)(xing)(xing)(xing)砂(sha)(sha)春實(shi)于(yu)砂(sha)(sha)箱內(nei)或(huo)吹入砂(sha)(sha)箱內(nei)；這(zhe)種(zhong)鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)烘(hong)干與(yu)型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)的(de)烘(hong)干相同。這(zhe)種(zhong)方法的(de)選用條(tiao)件：①. 鑄(zhu)件尺寸要(yao)求(qiu)特(te)別精確(que)(que)；②. 所有(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)需要(yao)進行仔細的(de)調整。在一些情況下，型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)砂(sha)(sha)型(xing)(xing)(xing)(xing)（組(zu)芯(xin)(xin)(xin)造型(xing)(xing)(xing)(xing)）用來改善鑄(zhu)件表面光潔度或(huo)允許生產出薄壁鑄(zhu)件。
在不銹鋼鑄造中(zhong)，砂型(xing)工(gong)藝不會輕易采用。因此，必須進行(xing)大量(liang)試驗以測試和控制(zhi)如下性(xing)能：
①. 透氣性，氣體從鑄型(xing)(xing)型(xing)(xing)腔排出的能力；
②. 硬度，用標準硬度計測量鑄型表面抵抗(kang)變形的能力；
③. 濕度（含水量）；
④. 剪切及壓縮(suo)強(qiang)度(du)，通過(guo)標準(zhun)儀器對型(xing)芯或干(gan)態和濕態型(xing)砂標準(zhun)試(shi)樣進行測試(shi)；
⑤. 高濕強度，在可達1650℃高溫的爐中，對標準試(shi)樣(yang)進行壓力試(shi)驗；
⑥. 潰散(san)性，表示(shi)試(shi)樣在高溫負荷下破壞的能力；
⑦. 膨(peng)脹(zhang)及收縮性，用專門附件(jian)將試(shi)樣裝到同(tong)一爐內進行試(shi)驗；
⑧. 顆粒(li)大小、形狀及分布，用一般的(de)粒(li)度分類法或巖相分析(xi)法來決定(ding)。
石英砂價格低廉且有足夠的(de)(de)耐火性。因(yin)此在鑄造工(gong)業中廣泛用于制作中等鑄型。其他(ta)耐火材(cai)料與適(shi)當的(de)(de)黏結劑混(hun)合也和石英砂一(yi)樣用于造型。一(yi)些(xie)耐火材(cai)料的(de)(de)性能和選擇(ze)見表2-1.這些(xie)材(cai)料有許(xu)多用于特(te)殊目的(de)(de)，如砂型鑄造法(fa)中的(de)(de)鑄型鑲塊。
鑄鋼廠中在鑄型的某些主要位置采用鋯砂（ZrO2·SiO2).這種材料比石英砂傳遞鑄件熱量更為迅速。此外，鋯砂與石英砂比較，還有以下優點：
①. 具有低的膨(peng)脹系(xi)數，在(zai)加(jia)熱時(shi)沒有相變，因此不易引(yin)起膨(peng)脹缺陷；
②. 有較高(gao)的(de)熔點，能(neng)夠防止鑄件在厚斷面處由(you)于鑄型(xing)－金屬反(fan)應造(zao)成的(de)機械(xie)粘砂。
基于同樣的原因，特別是在歐洲，多將橄欖石砂［（Mg·Fe)2SiO2]耐火泥（燃燒的火泥）用在黑色金屬鑄件中，偶爾也用來作為面砂，以防止由于膨脹及滲透引起的缺陷。用耐火泥制造的大型鑄件，不像一般砂型那樣會產生結疤和砂斑缺陷。耐火泥比石英砂有較好的抗鋼液沖蝕能力，可用以制作橫澆道、型芯和鑄型。
為了獲得(de)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)潔度(du)較(jiao)高的鑄(zhu)(zhu)件，包(bao)括(kuo)(kuo)較(jiao)光(guang)滑表(biao)面(mian)(mian)和減(jian)少(shao)機械(xie)(xie)粘砂，有時在鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)及型(xing)(xing)芯表(biao)面(mian)(mian)上涂(tu)(tu)(tu)以(yi)涂(tu)(tu)(tu)料。涂(tu)(tu)(tu)料由耐火(huo)材(cai)料所(suo)組成(cheng)，其成(cheng)分包(bao)括(kuo)(kuo)有石(shi)(shi)(shi)英(ying)螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)、鋯(gao)螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)或(huo)(huo)鉻鐵礦螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)。大多數鑄(zhu)(zhu)造(zao)廠采用鋯(gao)螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)。耐火(huo)材(cai)料為細粉末狀與水或(huo)(huo)酒精(jing)并(bing)加入少(shao)量膨潤土一起混合。涂(tu)(tu)(tu)料層可采用刷涂(tu)(tu)(tu)或(huo)(huo)噴涂(tu)(tu)(tu)的辦法(fa)。在合型(xing)(xing)之前，表(biao)面(mian)(mian)用氣體噴燈或(huo)(huo)熱(re)空氣進行烘干(gan)。多層涂(tu)(tu)(tu)料常用于厚壁(bi)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)處，以(yi)保護鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，防(fang)止機械(xie)(xie)粘砂。粘砂是由于金屬蒸氣擴散，經可透性鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，在鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)表(biao)面(mian)(mian)下孔隙處凝聚而成(cheng)。
2. 砂型鑄(zhu)造設計(ji)
模(mo)(mo)(mo)樣的(de)(de)設計對生(sheng)產合格鑄(zhu)(zhu)件(jian)極(ji)為重要(yao)。當(dang)生(sheng)產大型鑄(zhu)(zhu)件(jian)或(huo)(huo)(huo)少量零部(bu)件(jian)以及試驗件(jian)時(shi)，才考慮(lv)制作(zuo)整體的(de)(de)木(mu)模(mo)(mo)(mo)或(huo)(huo)(huo)金屬模(mo)(mo)(mo)。組裝模(mo)(mo)(mo)型、模(mo)(mo)(mo)板或(huo)(huo)(huo)分開(kai)的(de)(de)上、下模(mo)(mo)(mo)樣通常用來(lai)生(sheng)產尺寸精確及高質量的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)。
整(zheng)體模(mo)實(shi)質上(shang)(shang)是所生產的單個鑄(zhu)件的復制(zhi)品，見(jian)圖2-5(a)。分(fen)別制(zhi)造上(shang)(shang)、下模(mo)樣(yang)，因此鑄(zhu)型(xing)也(ye)分(fen)成上(shang)(shang)、下兩(liang)半，見(jian)圖2-5（b)。這種模(mo)樣(yang)主(zhu)要(yao)用于生產大型(xing)鑄(zhu)件。
模(mo)板［見圖2-5(c)]是將(jiang)上(shang)半模(mo)安裝在底板的(de)一面(mian)，而將(jiang)下(xia)半模(mo)安裝在該底板的(de)另一面(mian)；澆注冒口系統也都安裝在底板上(shang)。模(mo)板適(shi)用于(yu)機械化的(de)大批量生產(chan)(chan)。在許多(duo)實際生產(chan)(chan)中(zhong)，用兩個分開的(de)模(mo)樣及造型機分別生產(chan)(chan)上(shang)、下(xia)箱(xiang)是較經濟的(de)。
砂(sha)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造法可(ke)(ke)生產的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)最小壁(bi)厚為5.0mm或(huo)略微(wei)厚些。選(xuan)擇(ze)合適模(mo)具、合理地進行鑄(zhu)(zhu)件(jian)設(she)計(ji)和選(xuan)擇(ze)適宜造型(xing)方法，對(dui)于大多數(shu)合金(jin)來說，加工(gong)出薄壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)是可(ke)(ke)能的(de)(de)。但對(dui)于鉻系合金(jin)，加工(gong)薄壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)則會遇到一些困難。當(dang)牽(qian)涉(she)復雜設(she)計(ji)時，采用奧氏體 Cr-Ni牌(pai)號合金(jin)是較有(you)利的(de)(de)，因為它具有(you)較好的(de)(de)流動性(xing)。對(dui)于需要切削(xue)加工(gong)的(de)(de)表(biao)面，在(zai)標準的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造設(she)計(ji)中，其(qi)加工(gong)余量為3.0mm或(huo)更大些。當(dang)采用特殊的(de)(de)型(xing)芯鑲塊(kuai)或(huo)涂料，加工(gong)余量可(ke)(ke)以(yi)減少。
鑄件的(de)尺(chi)寸公(gong)(gong)差(cha)取決于模具、結構設計和(he)鑄件的(de)大小。在大多數情況下，所(suo)有鑄件尺(chi)寸和(he)鑄孔位置公(gong)(gong)差(cha)都控制(zhi)在5.0mm/m以(yi)內。因為收(shou)縮(suo)(suo)(suo)是隨不同(tong)鑄型抵抗鑄件自由收(shou)縮(suo)(suo)(suo)而(er)變(bian)化(hua)的(de)，故鑄造設計所(suo)提供的(de)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)(liang)只能是一(yi)個(ge)簡單的(de)平均(jun)數。當鑄件要求尺(chi)寸的(de)精確(que)度較高時，一(yi)個(ge)簡單的(de)模樣需(xu)要同(tong)時考慮(lv)幾(ji)個(ge)不同(tong)方(fang)向的(de)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)(liang)。此外，如果造型方(fang)法不同(tong)，加工同(tong)一(yi)鑄件就可能需(xu)要完全(quan)不同(tong)的(de)模樣以(yi)適應不同(tong)的(de)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)(liang)。
鑄(zhu)孔的(de)尺寸大小取決于(yu)該孔的(de)位(wei)置精(jing)確(que)度及所需的(de)公差(cha)。砂型鑄(zhu)造(zao)型芯最(zui)小直徑不小于(yu)鑄(zhu)件壁厚的(de)一半或6.0mm,通常是更(geng)大些。如果鑄(zhu)孔相對于(yu)基準面而言為緊配(pei)合(he)公差(cha)，一般采(cai)用鉆孔較鑄(zhu)孔為好(hao)。
一次性砂(sha)型(xing)(xing)是在模樣上填砂(sha)舂實，然后模樣必須從型(xing)(xing)腔中取出，起模時敲(qiao)打或振動模樣方能拔出，但對于所(suo)有垂直分型(xing)(xing)面(mian)的表面(mian)都需要有斜(xie)(xie)度。這個斜(xie)(xie)度稱為拔模斜(xie)(xie)度，通常在1°~1.5°之間。
由于(yu)不(bu)(bu)銹鋼(gang)澆(jiao)注溫度高，鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)在鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)中容易(yi)產生(sheng)開裂(lie)(lie)或裂(lie)(lie)紋。這(zhe)種缺陷是由于(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)阻止鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)收(shou)縮所引起的(de)，也(ye)是由于(yu)設計(ji)(ji)不(bu)(bu)合理造(zao)成(cheng)的(de)。改(gai)善(shan)型(xing)(xing)(xing)砂(sha)的(de)潰散性可(ke)以明(ming)顯控制(zhi)(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)的(de)阻力。金屬鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)者可(ke)以通過調(diao)整(zheng)型(xing)(xing)(xing)砂(sha)的(de)成(cheng)分(fen)來(lai)控制(zhi)(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)的(de)潰散性。但在很多情況(kuang)下，由于(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)設計(ji)(ji)不(bu)(bu)合理，用這(zhe)種方法是不(bu)(bu)能(neng)消(xiao)除(chu)這(zhe)一缺陷的(de)。改(gai)變鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)設計(ji)(ji)，避免鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)薄斷(duan)面的(de)過早(zao)凝固和阻礙厚(hou)(hou)斷(duan)面的(de)收(shou)縮，往往能(neng)減小鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)應力。當鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)斷(duan)面均勻時，則(ze)不(bu)(bu)太容易(yi)產生(sheng)裂(lie)(lie)紋，但厚(hou)(hou)斷(duan)面熱節處常(chang)常(chang)是產生(sheng)這(zhe)類缺陷的(de)原(yuan)因。
如果要(yao)獲得合(he)格鑄件(jian)(jian)就(jiu)必(bi)(bi)須控制鑄件(jian)(jian)凝(ning)固時的溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)。設計(ji)(ji)者應(ying)(ying)認識到(dao)厚的斷(duan)面(mian)不可能從薄的斷(duan)面(mian)得到(dao)補縮，如圖2-6所(suo)(suo)示(shi)的T形(xing)斷(duan)面(mian)。從所(suo)(suo)畫的圖中(zhong)可以看(kan)到(dao)d區(qu)(qu)的金屬(shu)量較a、b或c這三個(ge)(ge)區(qu)(qu)為(wei)大，因(yin)此在d區(qu)(qu)中(zhong)心的金屬(shu)是(shi)一個(ge)(ge)熱(re)(re)(re)節(jie)，它最(zui)后凝(ning)固。通常(chang)，在熱(re)(re)(re)節(jie)上面(mian)安放一個(ge)(ge)冒口是(shi)不經濟的，因(yin)此，熱(re)(re)(re)節(jie)必(bi)(bi)須與(yu)它有(you)一定的距離(li)，通過(guo)過(guo)橋來補縮。在這樣的例子中(zhong)，如果過(guo)橋首選凝(ning)固，熱(re)(re)(re)節(jie)就(jiu)會發生收縮。由于熱(re)(re)(re)節(jie)是(shi)最(zui)后凝(ning)固，強度(du)低，因(yin)此金屬(shu)很(hen)可能就(jiu)產生開裂(lie)。因(yin)此，開裂(lie)缺陷常(chang)常(chang)是(shi)與(yu)熱(re)(re)(re)節(jie)的收縮聯(lian)系在一起的。很(hen)明顯設計(ji)(ji)者應(ying)(ying)使(shi)熱(re)(re)(re)節(jie)的尺寸(cun)為(wei)最(zui)小。圖2-7表示(shi)在負(fu)荷應(ying)(ying)力允許條(tiao)件(jian)(jian)下，使(shi)一個(ge)(ge)連(lian)接(jie)(jie)斷(duan)面(mian)壁厚盡可能薄的情(qing)況。X形(xing)連(lian)接(jie)(jie)，對鑄造(zao)來說是(shi)特別困難(nan)的；可采用位(wei)移(yi)法（見(jian)圖2-8)來改進鑄件(jian)(jian)設計(ji)(ji)。在圖2-9所(suo)(suo)示(shi)的框架形(xing)鑄件(jian)(jian)中(zhong)，設計(ji)(ji)者應(ying)(ying)將X形(xing)連(lian)接(jie)(jie)改為(wei)Y形(xing)連(lian)接(jie)(jie)。圖2-10所(suo)(suo)示(shi)的是(shi)L形(xing)連(lian)接(jie)(jie)較好的設計(ji)(ji)經驗。必(bi)(bi)須注意所(suo)(suo)有(you)連(lian)接(jie)(jie)法都應(ying)(ying)避(bi)免尖(jian)角(jiao)。用圓角(jiao)代替尖(jian)角(jiao)，使(shi)鑄件(jian)(jian)在許多方面(mian)的質量得到(dao)改善。
①. 尖(jian)角(jiao)處的(de)型砂，在澆注時容易被沖刷(shua)浸蝕，所(suo)以(yi)應盡力避免。
②. 圓角增加(jia)（減少）了連接處(chu)的鑄型表面積，因此減少連接點的凝固時間。
③. 單純從(cong)機械設(she)計的觀(guan)點看，圓(yuan)角將大(da)大(da)地減少應力集中(zhong)。
L 形(xing)連接的應(ying)力集(ji)中系(xi)數，如(ru)圖 2-11 所(suo)示(shi)。
為(wei)(wei)(wei)了控制鑄(zhu)件的(de)定向(xiang)凝固，假如可(ke)(ke)能(neng)，斷(duan)面應盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)朝冒(mao)(mao)口處(chu)傾斜。往(wang)往(wang)認為(wei)(wei)(wei)均(jun)勻斷(duan)面是最(zui)好的(de)設(she)(she)計，但這個概(gai)念對鑄(zhu)造(zao)工作者來說(shuo)就不一定如此(ci)。如圖2-12(a)所示的(de)閥(fa)體的(de)設(she)(she)計，沒(mei)有考慮(lv)到定向(xiang)凝固對鑄(zhu)件很有利，圖2-12(b)被認為(wei)(wei)(wei)是最(zui)好的(de)設(she)(she)計，因為(wei)(wei)(wei)它的(de)厚斷(duan)面容易(yi)為(wei)(wei)(wei)合(he)理布置的(de)冒(mao)(mao)口所補縮(suo)，且斷(duan)面連接半徑較大。
