铸造模样完全指南：类型、材料、色标与余量设计

The Mechanical Post回归！本文详解模样：定义、材料、优劣势、分类、色标体系。

铸造中的模样是什么？

模样用于造型制备浇铸金属的砂型。模样是目标铸件的复制品，但非精确复制品，存在关键差异：尺寸略大（含收缩余量、加工余量等）；带冷铁芯印等凸起；延伸部用于造型时形成浇冒口系统。

模样理想特性

• 保证铸件几何尺寸精度
• 低成本、易修复
• 结构简单易制
• 轻量化、搬运便捷
• 高强度、长寿命（满足批量造型）
• 使用寿命内尺寸稳定、刚性好
• 表面光滑耐磨
• 耐粗暴搬运

常用材料：木材、金属、塑料。各有优劣与适用场景。模样精度/强度/寿命取决于铸件产量。选材原则：

• 小批量：木材
• 大批量：金属（耐用虽贵但长期划算）
• 中批量：塑料（环氧/树脂）、石膏、水泥

木模

木材须经烘干陈化，含水率≤10%防变形。要求直纹无节。

木材优势

• 轻量
• 成本低
• 加工性好
• 易胶合拼接
• 漆膜附着好
• 易修复

木材局限

• 结构天然不均
• 耐磨差
• 不耐粗暴搬运
• 吸湿胀缩变形、力学性能漂移。可通过陈化干燥+防水漆膜改善

模样常用木材

白松

最广泛：直纹、轻、软易加工、不易翘曲。

红木/桃花心木

比白松硬、耐用。直纹易加工，翘曲倾向较小。

枫木、桦木、樱桃木

较白松硬重。大截面易翘曲，限小型模样。极易吸湿需谨慎处理。

金属模

由主木模铸造或机加工制得。多用于机械造型。

金属优势

• 尺寸精度高、耐用
• 表面光滑
• 存储不变形
• 耐磨/耐蚀/耐胀
• 耐粗暴搬运

金属局限

• 成本高
• 难修复
• 较木模重
• 黑色金属易锈

常用模样金属

铸铁

细晶粒可用。耐蚀性差（需防护）。重、难加工。但比其他金属便宜耐用。

黄铜

易加工、可钎焊堆焊。致密闭合气孔结构。贵，限小型铸件。

铝合金

最佳模材：易加工、轻、耐蚀。但有收缩、耐磨性弱。

白色合金

收缩低、易铸造、熔点低、轻、可钎焊堆焊。但耐砂磨损弱。

塑料模

塑料模材优势

• 简化生产流程
• 降低成本与工时
• 耐蚀、比木轻强
• 粘砂少于木模
• 零吸湿
• 表面光滑
• 高强度、尺寸稳定

主流：环氧酚醛/聚酯树脂基复合材料。广泛用环氧树脂/丙烯酸酯类冷固化塑料。制法：挤出、注塑、层压。

模样精整

打磨消除刀痕不平 → 涂2-3遍虫胶漆（封闭气孔、赋光滑面）。铸件表面质量取决于模样表面。长期保存/需色标时，选优质醇酸漆喷涂/刷涂。

模样余量设计

铸件与模样尺寸差源于各类余量：

收缩余量

金属凝固收缩+冷却到室温再收缩，模样线尺寸须放大。单位mm/m。典型值：

铸铁/可锻铸铁 = 10mm/m
黄铜/铜/铝 = 15mm/m
钢 = 20mm/m
锌/铅 = 25mm/m

放样时用收缩尺，比标准尺长对应金属收缩值。

加工余量

粗铸件比成品大多少，保证机加工"净化"表面。所有待加工面均加此余量。量取决于：铸件材质、尺寸、产量、造型法、铸件结构、型腔壁面位置（砂型上箱面易夹渣需最大余量）。手工造型余量大于机械造型。

模样分类

• 整体/单件模样
• 分体/分型模样
• 活块模样
• 浇冒口模样
• 合型板模样
• 上下箱分离模样
• 扫型模样
• 骨架模样
• 分瓣模样
• 跟板模样

模样色标体系

成品图常不随模样提供，铸造工难采取最佳工艺。用色标标识模样各部位功能可避免大量错误。按印度标准（IS 1513-1917）通用色标：

• 红色 = 需机加工表面
• 黑色 = 铸造态表面
• 黄色 = 芯印与芯座
• 黄/红条纹 = 活块
• 黄/黑条纹 = 止口/挡块

参考：《生产技术教科书》Dr. PC Sharma著。欢迎评论建议，分享给亲友同好。