金屬型鑄造是將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法，又稱硬模鑄造。由于鑄型可以反復(fù)使用幾百次到幾千次，所以也可稱為永久型鑄造。

1. 金屬型的結(jié)構(gòu)與材料 

    根據(jù)分型面位置的不同，金屬型可分為垂直分型式、水平分型式和復(fù)合分型式3種結(jié)構(gòu)，其中垂直分型式金屬型開設(shè)澆注系統(tǒng)和取出鑄件比較方便，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用較廣，如圖2-41所示。

        圖2-41  垂直分型式金屬型

    如圖2-42所示為鑄造鋁合金活塞用的垂直分型式金屬型，它由兩個(gè)半型組成。上面的大金屬芯由三部分組成，便于從鑄件中取出。當(dāng)鑄件冷卻后，首先取出中間的楔片及兩個(gè)小金屬芯，然后將兩個(gè)半金屬芯沿水平方向向中心靠攏，再向上拔出。

    制造金屬型的材料熔點(diǎn)一般應(yīng)高于澆注合金的熔點(diǎn)。如澆注錫、鋅、鎂等低熔點(diǎn)合金，可用灰鑄鐵制造金屬型；澆注鋁、銅等合金，則要用合金鑄鐵或鋼制金屬型。金屬型用的芯子有砂芯和金屬型芯兩種。有色金屬鑄件常用金屬型芯。

        圖2-42  鋁合金活塞金屬型簡圖

1—銷孔金屬型芯；2—左右半型；3、4、5—分塊金屬型芯；6—底型

2. 金屬型的鑄造工藝措施

    由于金屬型導(dǎo)熱速度快，沒有退讓性和透氣性，直接澆注易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷及內(nèi)應(yīng)力和變形，且鑄件易產(chǎn)生白口組織，為了確保獲得優(yōu)質(zhì)鑄件和延長金屬型的使用壽命，必須采取下列工藝措施：

(1) 預(yù)熱金屬型，減緩鑄型冷卻速度。

(2) 表面噴刷防粘砂耐火涂料，以減緩鑄件的冷卻速度，防止金屬液直接沖刷鑄型。

(3) 控制開型時(shí)間，因金屬型無退讓性，除在澆注時(shí)正確選定澆注溫度和澆注速度外，澆注后，如果鑄件在鑄型中停留時(shí)間過長，易引起過大的鑄造應(yīng)力而導(dǎo)致鑄件開裂。因此，鑄件冷凝后，應(yīng)及時(shí)從鑄型中取出。通常鑄鐵件出型溫度為780～950℃左右，開型時(shí)間為10～60s。

3. 金屬型鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍

金屬型鑄造的特點(diǎn)是：

(1) 尺寸精度高，尺寸公差等級為IT12～IT14，表面質(zhì)量好，表面粗糙度(Ra值為12.5～6.3mm)，機(jī)械加工余量小。

(2) 鑄件的晶粒較細(xì)，力學(xué)性能好。

(3) 可實(shí)現(xiàn)一型多鑄，提高了勞動生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。

    但金屬型的制造成本高，不宜生產(chǎn)大型、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；由于冷卻速度快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口組織，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適宜用金屬型鑄造。

    用途：用于銅合金、鋁合金等鑄件的大批量生產(chǎn)，如活塞、連桿、汽缸蓋等；鑄鐵件的金屬型鑄造目前也有所發(fā)展，但其尺寸限制在300mm以內(nèi)，質(zhì)量不超過8kg，如電熨斗底板等。