增材制造技术是一种新兴的材料加工方法，是21世纪最有发展前景的技术之一，在国民经济的许多领域有着广阔的应用前景。本文对基于增材制造技术的无模铸型制造工艺（Patternless Casting Manufacturing，简称PCM）中的材料及工艺参数展开研究，优化了造型材料、工艺参数、造型工艺、铸型后处理工艺和浇注工艺，并进行了工艺可行性试验。　　针对铸型强度较低的现象，研究了100/200目、70/140目、50/100目、40/70目不同粒度的原砂对铸型强度的影响，结果表明在PCM工艺的造型过程中由于没有传统工艺造型中的紧实操作，铸型紧实度主要取决于型砂的粒度。通过建立理想型砂堆积模型，计算可得影响铸型抗拉强度的因素，在粘结剂加入量一定的情况下，型砂粒度越大，砂粒之间形成的粘结桥尺寸越大，PCM工艺所制得的铸型抗拉强度越大。通过一系列 PCM造型实验，确定适合PCM工艺的原砂粒度为100/200目。　　目前PCM工艺铸型存在发气量高的问题，本文从两方面提出降低铸型发气量的措施。一方面，对树脂进行稀释，确定酒精作为树脂的稀释剂，并且优化稀释剂的加入比例为30％，有效降低了树脂含量；另一方面，引入层间烘烤工艺，确定铸型成型过程中的烘烤时间为20 s，烘烤温度为100℃，加快酒精和固化反应过程中生成的水分的蒸发，进而降低铸型的发气量。　　为提高PCM工艺造型精度，本文分析研究了造型过程中流体的渗透和固化规律。通过建立渗流模型和拉普拉斯方程，并应用渗流理论对PCM工艺中的渗流问题进行定性研究。研究发现，PCM工艺参数包括分层厚度和填充线宽对铸型强度和表面质量有很大的影响，经过 PCM工艺反复实验，确定了理想的分层厚度为0.5 mm，理想的填充线宽为1.3 mm，进而得到较理想的铸型强度和表面质量。　　本文通过以上几方面的研究，有效提高了PCM工艺铸型的抗拉强度，表面质量和尺寸精度，降低了PCM工艺铸型发气量，进一步提高了铸型质量。用PCM工艺进行阶梯试块铸型造型试验，选择优化后的造型材料，设置优化后的工艺参数，成功打印出阶梯试块铸型，浇注得到的阶梯试块铸件性能满足实际生产要求。这些措施的应用加快了PCM工艺的商业化进程。