什麼情況下可以用壓鑄機床

A. 鑄造的方法和選擇條件是什麼

鑄造是一種古老的製造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業技術的發展，鑄造技術的發展也很迅速，特別是19世紀末和20世紀上半葉，出現了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續鑄造等，在20世紀下半葉得到完善和實用化。由於現今對鑄造質量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高，鑄造技術向著精密化、大型化、高質量、自動化和清潔化的方向發展，例如我國這幾年在精密鑄造技術、連續鑄造技術、特種鑄造技術、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術等方面發展迅速
鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉、模型製造、澆注凝固和脫模清理等。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金(銅、鋁、鋅、鉛等)等。鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法，如：金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造......等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、有機粘結劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等,如下圖：

鑄造方法選擇的原則：
1．優先採用砂型鑄造
據統計，我國或是國際上，在全部鑄件產量中，60～70％的鑄件是用砂型生產的，而且其中70％左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤，而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
一般來講，對於中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。
當然，砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差，所以當鑄件的這些性能要求更高時，應該採用其它鑄造方法，例如熔模（失臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。
2．鑄造方法應和生產批量相適應
例如砂型鑄造，大量生產的工廠應創造條件採用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高，工人勞動強度大，雜訊大，不適應大量生產的要求，應逐步加以改造。對於小型鑄件，可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高，佔地面積也少；對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線，以適應快速、高精度造型生產線的要求，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對於單件生產的重型鑄件，採用地坑造型法成本低，投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜，雖然模具、砂箱等開始投資高，但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法，因設備和模具的價格昂貴，所以只適合批量生產。
3．造型方法應適合工廠條件
例如同樣是生產大型機床床身等鑄件，一般採用組芯造型法，不製作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則採用砂箱造型法，製作模樣。不同的企業生產條件（包括設備、場地、員工素質等）、生產習慣、所積累的經驗各不一樣，應該根據這些條件考慮適合做什麼產品和不適合（或不能）做什麼產品。
4．要兼顧鑄件的精度要求和成本
各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產率也不一致，最終的經濟效益也有差異。因此，要做到多、快、好、省，就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算，以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。
鑄造方法的特點和適用范圍見下表：
鑄造方法 鑄件材質 鑄件重量 表面光潔度 鑄件復雜程度 生產成本 適用范圍 工藝特點
砂型鑄造 各種材質 幾十克～很大 差 簡單 低 最常用的鑄造方法
手工造型:單件、小批量和難以使用造型機的形狀復雜的大型鑄件
機械造型：適用於批量生產的中、小鑄件 手工：靈活、易行，但效率低，勞動強度大，尺寸精度和表面質量低
機械：尺寸精度和表面質量高，但投資大
金屬型鑄造 有色合金 幾十克～20公斤 好 復雜鑄件 金屬模的費用較高 小批量或大批量生產的非鐵合金鑄件，也用於生產鋼鐵鑄件。 鑄件精度、表面質量高，組織緻密，力學性能好，生產率高。
熔模鑄造 鑄鋼及有色合金 幾克～幾公斤 很好 任何復雜程度 批量生產時比完全用機加工生產便宜 各種批量的鑄鋼及高熔點合金的小型復雜精密鑄件，特別適合鑄造藝術品、精密機械零件 尺寸精度高、表面光潔，但工序繁多，勞動強度大
陶瓷型鑄造 鑄鋼及鑄鐵 幾公斤～幾百公斤 很好 較復雜 昂貴 模具和精密鑄件 尺寸精度高、表面光潔，但生產率低
石膏型鑄造 鋁、鎂、鋅合金 幾十克～幾十公斤 很好 較復雜 高 單件到小批量
低壓鑄造 有色合金 幾十克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 金屬模的製作費用高 小批量，最好是大批量的大、中型有色合金鑄件， 可生產薄壁鑄件 鑄件組織緻密，工藝出品率高，設備較簡單，可採用各種鑄型，但生產效率低
差壓鑄造 鋁、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 高性能和形狀復雜的有色合金鑄件 壓力可控，鑄件成型好，組織緻密，力學性能好，但生產效率低
壓力鑄造 鋁、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 金屬模的製作費用很高 大量生產的各種有色合金中小型鑄件、薄壁鑄件、耐壓鑄件 鑄件尺寸精度高、表面光潔，組織緻密，生產率高，成本低。但壓鑄機和鑄型成本高
離心鑄造 灰鐵、球鐵 幾十公斤～幾噸 較好 一般為圓筒形鑄件 較低 小批量到大批量的旋轉體形鑄件、 各種直徑的管件 鑄件尺寸精度高、表面光潔，組織緻密，生產率高
連續鑄造 鋼、有色 很大 較差 長形連續鑄件 低 固定截面的長形鑄件，如鋼錠、鋼管等 組織緻密，力學性能好，生產率高
消失模鑄造 各種 幾克～幾噸 較好 較復雜 較低 不同批量的較復雜的各種合金鑄件 鑄件尺寸精度較高，鑄件設計自由度大，工藝簡單，但模樣燃燒影響環境

B. 壓鑄和鑄造有什麼區別

1、壓鑄和鑄造的定義不同：

壓鑄，一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具內腔對融化的金屬施加高壓，模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個過程有些類似注塑成型。

鑄造，將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中，待其冷卻凝固後，以獲得零件或毛坯的方法。

2、壓鑄和鑄造的工藝不同：

壓力鑄造（簡稱壓鑄）的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。

鑄造工藝可分為三個基本部分，即鑄造金屬准備，鑄型准備和鑄件處理，鑄造金屬是指鑄造生產中用於澆注鑄件的金屬材料，它是以一種金屬元素為主要成分，並加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金，習慣上稱為鑄造合金，主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。

3、壓鑄和鑄造的鑄造精度不同

壓鑄一種精密的鑄造方法，經由壓鑄而鑄成的壓鑄件之尺寸公差甚小，表面精度甚高，在大多數的情況下，壓鑄件不需再車削加工即可裝配應用，有螺紋的零件亦可直接鑄出。

鑄造，熔煉金屬，製造鑄型，並將熔融金屬澆入鑄型，凝固後獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯。

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壓力鑄造簡稱壓鑄，是一種將熔融合金液倒入壓室內，以高速充填鋼制模具的型腔，並使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法，壓鑄區別於其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。

①金屬液是在壓力下填充型腔的，並在更高的壓力下結晶凝固，常見的壓力為15—100MPa。

②金屬液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的還可超過80米/秒，（通過內澆口導入型腔的線速度—內澆口速度），因此金屬液的充型時間極短，約0.01—0.2秒（須視鑄件的大小而不同）內即可填滿型腔。

C. 鑄造、鍛造、沖壓、壓鑄

使用在不同場合或不同機械上的模具：
鑄造模---用於鑄造的模具。
鍛造模---使用於鍛壓機床上的模具。
沖壓模---使用於沖床或液壓機上的模具。
壓鑄模---使用於壓鑄機上的模具。
鍛造件一般是用鍛壓機加熱後熱墩或冷墩兩種的工件，壓鑄件是把金屬熔化到液體，然後再進入壓鑄機經過高速壓射成形的一種工藝鑄件，沖壓件是沖床來完成薄板類產品（成形、拉深等等），之於合模線：鍛件類為上、下模接鏠線，壓鑄件為動、定模分型線，沖壓件是凸模與凹模的斷裂線。

D. 壓鑄工是做什麼的

力鑄造（簡稱壓鑄）的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。

壓鑄特點

高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa，甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m／s，有些時候甚至可達100m／s以上。充填時間很短，一般在0.01~0.2s范圍內。與其它鑄造方法相比，壓鑄有以下三方面優點：

優點：

1. 產品質量好

鑄件尺寸精度高，一般相當於6~7級，甚至可達4級；表面光潔度好，一般相當於5~8級；強度和硬度較高，強度一般比砂型鑄造提高25~30％，但延伸率降低約70％；尺寸穩定，互換性好；可壓鑄薄壁復雜的鑄件。例如，當前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達0.3mm；鋁合金鑄件可達0.5mm；最小鑄出孔徑為0.7mm；最小螺距為0.75mm。

2.生產效率高

機器生產率高，例如國產JⅢ3型卧式冷空壓鑄機平均八小時可壓鑄600～700次，小型熱室壓鑄機平均每八小時可壓鑄3000~7000次；壓鑄型壽命長，一付壓鑄型，壓鑄鍾合金，壽命可達幾十萬次，甚至上百萬次；易實現機械化和自動化。

3.經濟效果優良

由於壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優點。一般不再進行機械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設備和工時；鑄件價格便易；可以採用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。

壓鑄雖然有許多優點，但也有一些缺點，尚待解決。

缺點

如：

1). 壓鑄時由於液態金屬充填型腔速度高，流態不穩定，故採用一般壓鑄法，鑄件易產生氣孔，不能進行熱處理；

2). 對內凹復雜的鑄件，壓鑄較為困難；

3). 高熔點合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；

4). 不宜小批量生產，其主要原因是壓鑄型製造成本高，壓鑄機生產效率高，小批量生產不經濟。

壓鑄應用范圍及發展趨勢

壓鑄是最先進的金屬成型方法之一，是實現少切屑，無切屑的有效途徑，應用很廣，發展很快。目前壓鑄合金不再局限於有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅，而且也逐漸擴大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄件的尺寸和重量，取決於壓鑄機的功率。由於壓鑄機的功率不斷增大，鑄件形尺寸可以從幾毫米到1～2m；重量可以從幾克到數十公斤。國外可壓鑄直徑為2m，重量為50kg的鋁鑄件。

壓鑄件也不再局限於汽車工業和儀表工業，逐步擴大到其它各個工業部門，如農業機械、機床工業、電子工業、國防工業、計算機、醫療器械、鍾表、照相機和日用五金等幾十個行業，具體有:汽車零配件,傢具配件,浴室配件(衛浴),燈飾零件,玩具,須刨,領帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,拉鏈.等。在壓鑄技術方面又出現了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應用等新工藝。

壓鑄機的選擇

實際生產中並不是每台壓鑄機都能滿足壓鑄各種產品的需要，而必須根據具體情況進行選用，一般應從下述兩方面進行考慮：

1）按不同品種及批量選擇

在組織多品種，小批量生產時，一般要選用液壓系統簡單，適應性強，能快速進行調整的壓鑄機，在組織少品種大量生產時，要選用配備各種機械化和自動化控制機構的高效率壓鑄機；對單一品種大量生產的鑄件可選用專用壓鑄機。

2）按鑄件結構及工藝參數選擇

鑄件外形寸尺，重量、壁厚等參數對選用壓鑄機有重要影響。

鑄件重量（包括澆注系統和溢流槽）不應超過壓鑄機壓定的額定容量，但也不能過小，以免造成壓鑄機功串的浪費。一般壓鑄機的額定容量可查說明書。

壓鑄機都有一定的最大和最小型距離，所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限度，如果壓鑄型厚度或鑄件高度太大就可能取不出鑄件。

壓鑄工藝

在壓鑄生產中，壓鑄機、壓鑄合金和壓鑄型是三大要素。壓鑄工藝則是將三大要素作有權的組合並加以運用的過程。使各種工藝參數滿足壓鑄生產的需要。

壓力和速度的選擇

壓射比壓的選擇，應根據不同合金和鑄件結構特性確定，表1是經驗數據。

表1 常用壓鑄合金的比壓 (kPa)

合 金 鑄件壁厚3mm

結構簡單 結構復雜 結構簡單 結構復雜

鋅合金 30000 40000 50000 60000

鋁合金 30000 35000 45000 60000

鋁鎂合金 30000 40000 50000 65000

鎂合金 30000 40000 50000 60000

銅合金 50000 70000 80000 90000

對充填速度的選擇，一般對於厚壁或內部質量要求較高的鑄件，應選擇較低的充填速度和高的增壓壓力；對於薄壁或表面質量要求高的鑄件以及復雜的鑄件，應選擇較高的比歷和高的充填速度。

澆注溫度

澆注溫度是指從壓定進入型腔時液態金屬的平均溫度，由於對壓室內的液態金屬溫度測量不方便，一般用保溫爐內的溫度表示。

澆注溫度過高，收縮大，使鑄件容易產生裂紋、晶粒粒大、還能造成粘型；澆注源度過低，易產生冷隔、表面花紋和澆不足等缺陷。因此澆注溫度應與壓力、壓鑄型溫度及充填速度同時考慮。

壓鑄型的溫度

鑄壓型在使用前要預熱到一定溫度，一般多用煤氣、噴燈、電器或感應加熱。

在連續生產中，壓鑄型溫度往往升高，尤其是壓鑄高熔點合金，升高很快。溫度過高除使液態金屬產生粘型外，鑄件冷卻緩慢，使晶粒粗大。因此在壓鑄型溫度過高時，應采期冷卻措施。通常用壓縮空氣、水或化學介質進行冷卻。

充填、持壓和開型時間

1）充填時間

自液態金屬開始進入型腔起到充滿型腔止，所需的時間稱為充填時間。充填時間長短取決於鑄件的體積的大小和復雜程度。對大而簡單的鑄件，充填時間要相對長些，對復雜和薄壁鑄件充填時間要短些。充填時間與內澆口的截面積大小或內澆口的寬度和厚度有密切關系，必須正確確定。

2）持壓和開型時間

從液態金屬充填型腔到內澆口完全凝固時，繼續在壓射沖頭作用下的持續時間，稱為持壓時間。持壓時間的長短取決於鑄件的材質和壁厚。

持壓後應開型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄打開的時間，稱為開型時間，開型時間應控制准確。開型時間過短，由於合金強度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄型落下時引起變形；但開型時間太長，則鑄件溫度過低，收縮大，對抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開型時間按鑄件壁厚1毫米需3秒鍾計算，然後經試任調整。

壓鑄用塗料

壓鑄過程中，為了避免鑄件與壓鑄型焊合，減少鑄件頂出的摩擦阻力和避免壓鑄型過分受熱而採用塗料。對塗料的要求：

1）在高溫時，具有良好的潤滑性；

2）揮發點低，在100～150℃時，稀釋劑能很快揮發；

3）對壓鑄型及壓鑄件沒有腐蝕作用；

4）性能穩定在空氣中稀釋劑不應揮發過決而變稠；

5）在高溫時不會析出有害氣體；

6）不會在壓鑄型腔表面產生積垢。

鑄件清理

鑄件的清理是很繁重的工作，其工作量往往是壓鑄工作量的10～15倍。因此隨壓鑄機生產率的提高，產量的增加，鑄件清理工作實現機械化和自動化是非常重要的。

1）切除澆口及飛邊

切除澆口和飛邊所用的設備主要是沖床，液壓機和摩擦壓力機，在大量生產件下，可根據鑄件結構和形狀設計專用模具，在沖床上一次完成清理任務。

2）表面清理及拋光

表面清理多採用普通多角滾筒和震動埋入式清理裝置。對批量不大的簡單小件，可用多角清理滾筒，對表面要求高的裝飾品，可用布制或皮革的拋光輪拋光。對大量生產的鑄件可採用螺殼式震動清理機。

清理後的鑄件按照使用要求，還可進行表面處理和浸漬，以增加光澤，防止腐蝕，提高氣密性。

鑄造與壓鑄的區別

鑄造與壓鑄的區別

鑄造可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等；窄義的壓力鑄造專指壓鑄機的金屬型壓力鑄造，簡稱壓鑄。精密鑄件廠長期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價格最低的。

壓鑄是在壓鑄機上進行的金屬型壓力鑄造，是目前生產效率最高的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高，材料損耗少，生產效率比冷室壓鑄機更高，但受機件耐熱能力的制約，目前還只能用於鋅合金、鎂合金等低熔點材料的鑄件生產。當今廣泛使用的鋁合金壓鑄件，由於熔點較高，只能在冷室壓鑄機上生產。

壓鑄的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔，並在高壓下成形、凝固，壓鑄件的不足之處是：因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理，鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄件的機械切削加工餘量也應取得小一些，一般在 0.5mm左右，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面緻密層，露出皮下氣孔，造成工件報廢。

熱室壓鑄機與冷室壓鑄機區別？

壓鑄機一般分為熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機兩大類。冷壓室壓鑄機按其壓室結構和布置方式分為卧式壓鑄機和立式壓鑄機（包括全立式壓鑄機）兩種。

熱壓室壓鑄機（簡稱熱空壓鑄機）壓室浸在保溫溶化坩堝的液態金屬中，壓射部件不直接與機座連接，而是裝在坩堝上面。這種壓鑄機的優點是生產工序簡單，效率高；金屬消耗少，工藝穩定。但壓室，壓射沖頭長期浸在液體金屬中，影響使用壽命。並易增加合金的含鐵量。熱壓室壓鑄機目前大多用於壓鑄鋅合金等低熔點合金鑄件，但也有用於壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件。

冷室壓鑄機的壓室與保溫爐是分開的。壓鑄時，從保溫爐中取出液體金屬澆入壓室後進行壓鑄

隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展，工業產品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復雜，而這些產品的製造商不開模具，這就要求模具製造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求，模具企業只有運用先進的管理手段和集成製造技術，才能在激烈的市場競爭中立於不敗之地。那麼在壓鑄生產時，難免會遇到這樣那樣的問題。下面著重2點知識加以說明。

⒈為什麼鋁壓鑄的孔內加工餘量不能超過0.25mm?

為了適合壓鑄,人類在壓鑄用的鋁合金內加了很多矽(SI)。鋁合金在模具內凝結時，這些矽，會浮到表面上，形成了一層薄薄的矽膜。這層矽膜，硬度非常硬，非常耐磨。有些OEM的設計師，就利用這個特性。將壓鑄件的孔內表面直接計為軸承面。這個矽表面層，一般只有0.2到0.9mm。加工太多，這個軸承面的壽命就會縮短。

⒉為什麼鋁壓鑄件，在磨光時候，會有黑斑？

這個原因，有幾種。有可能是氧化矽，或氧化鋁的形成。解決的方法很簡單，使用新鮮的鋁錠。但是，最大的可能性是來自於脫模劑。可能是，我們噴太多脫模劑。也有可能是，脫模劑的有機物含量過高。這些有機物在熱熔鋁的溫度下，有些被還原成碳元素，有些變成有機大分子聚合物。這些碳分子和聚合物的混合，在鋁鑄件形成時，被包含在表層，成為我們看到的黑斑。我們可以從減少噴塗劑的濃度，改用另外一種噴塗劑，或者，加長噴塗之後的吹風時間。以減少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆積

E. 壓鑄件比鈑金件好在哪裡

鈑金件指的是金屬薄板（可以是彎板和直板等），一般來說厚度一致，可以通過沖壓、拼接、成型、焊接等加工手段獲得所需零件。
鑄造件是通過澆鑄而成（其後進行各種加工），形狀可以簡單也可以很復雜，一般是大型零件，用作基座、床身、工作台等，抗震性能好。機床上常用鑄造材料是灰鑄鐵，也可以鑄造軸承合金等。