工艺过程是:先将模型下半型放在平板上,放砂箱,填型砂,紧实并刮平,下型完成,将造好的砂型翻转180°;再放模型上半型,放上砂箱,填型砂并紧实、刮平,将上砂箱翻转180°;然后分别取出模型上、下半型,再将砂型合箱为铸型。之后将熔化的金属液浇入铸型空腔中,冷凝后把型砂(铸型)打掉,得到金属铸件。此过程被形象化地描述为“翻砂”。制造砂型的材料称为造型材料,习惯上称为型砂,用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、黏土和水按一定比例混合而成,其中黏土约9%、水约6%,其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物,以提高型砂和芯砂的性能。
中国古代的翻砂铸造技术可追溯至南北朝时期,用于铸造钱币。山西长治唐代开元通宝铸钱遗址、陕西宝鸡乾元重宝铸钱遗址出土的遗物表明,唐代已经普遍采用了翻砂法铸造钱币。南宋张世南《游宦记闻》卷二记载了蕲州蕲春监铸钱一事,明确指出铸钱使用砂模。明代宋应星所撰的《天工开物》一书比较具体地记载了古代母钱翻砂铸钱工艺。明代时使用翻砂法铸印。近代,翻砂法铸造是机械制造依赖的基本工种之一。
翻砂法砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,是近现代铸造生产中的基本工艺。