重力作用下的铸造成形工艺是靠液态金属的自身重力充填型腔的液态成形工艺方法。
砂型铸造工艺是最常用的金属液态成形方法之一，几乎适应于各种铸造合金毛坯件的生产。其制作方法是将一个形状与铸件相应，并考虑了加工余量及收缩余量的模样，埋入型砂中，经紧实后，打开砂型，拔出模样，从而获得型腔。无论是手工造型还是机器造型，在铸型中都应造出浇注系统，否则金属液无法引入型腔。所以，一般的砂型由型芯、铸件型腔、浇注系统、补缩冒口系统等组成。
砂型制好后，将已熔炼好的金属液浇注到铸型中，待铸件凝固完成后，从铸型中取出铸件并切割掉浇注系统和冒口，清理粘附在铸件表面的砂粒，去除飞边和毛刺，从而获得铸件毛坯。一般用砂型铸造出的铸件均需切削加工后，才能成为成品零件。
1、造型和制芯的材料
造型用型砂和芯砂是由原砂、粘结剂、水及其他附加物（如煤粉、重油、木屑等）混制
而成的。原砂主要是石英砂（SiO2含量大于90％），砂粒尺寸均匀，外形圆整。型砂用粘土
作为粘结剂时，称为粘土砂（这里的粘土不是指普通的土壤，而是指膨润土、高岭土等）；当用树脂作为粘结剂时，称为树脂砂。为了能获得少或无缺陷的铸件，对配置好的型砂有专门技术要求。其主要性能有强度、透气性、耐火度和退让性等指标。
型芯处于金属液体的包围中，其工作条件较差，排气和出砂也比较困难；因此，对芯砂性能的要求比型砂要高。芯砂与型砂的主要差别是粘结剂的不同，芯砂常用有机粘结剂。常使用的有机粘结剂有三类，即植物油、合脂和树脂。型芯造好后，除在粘结剂中加有硬化剂的树脂砂以外，一般均须在200—300℃左右烘干，才能获得强度较高的型芯。
2、砂型中铸件凝固特点
铸件在砂型中的凝固是因铸型和铸件之间进行热交换而发生的。所以，铸件的凝固速度、凝固时间和温度分布受铸型吸热速率的影响。而凝固速度、凝固时间和温度分布直接影响着铸件凝固方式和凝固方向，同时影响铸件内部组织形态、晶粒大小等，以致影响铸件的各种物理和力学性能。凝固方式是指任意断面上从表面向中心凝固的进程及凝固区域的大小。按凝固区域大小分为逐层凝固、糊状凝固(或称体积凝固)和中间凝固三种方式。而凝固方向是指铸件整体的凝固特征，即铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间差异。一般分为定向凝固和同时凝固两种。前者指凝固从远离冒口处开始逐渐向冒口方向推进，而后者指铸件各处基本同时发生凝固的情况。
在合金成分一定的条件下，铸件的凝固方式和凝固方向取决于铸型的条件。砂型的吸热速度取决于它的热导率。砂型的热导率和蓄热系数小，则说明它对铸件的热量吸收速度小，同时所能积蓄在其中的热量也小。由于砂型的冷却能力较弱，致使铸件的凝固缓慢，内部温度分布较均匀，即温度梯度小。所以，砂型中铸件的凝固一般来说在断面上倾向糊状凝固或中间凝固方式，在整体上趋于同时凝固。
随着铸造技术的发展，目前，新的砂型铸造方法有水玻璃砂CO2硬化法、自硬砂法、壳型铸造等。