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本文利用研制单位现有的生产设备及多年积累的成型经验，主要从铸造工艺方案优化、铸造工艺参数优化及铸造工艺难点分析三方面进行了研究。工艺优化方案主要研究铸造工艺性分析及工装设计；工艺参数优化是通过试验确定了制芯、造型、熔化等环节的主要工艺参数；铸造工艺难点分析重点研究解决研制过程中存在的铸造缺陷及金相组织等方面的问题。通过对工艺过程的研究分析表明，要利用现有设备达到工艺要求，必须采用一箱一件，冷、热芯盒共同制芯，封闭—开放式浇注系统，高温熔炼废钢增碳的铸造工艺方案。通过采用以上工艺，达到缸体硬度HB179～269，σ_b≥274MPa的技术要求，铸件本体取样分析石墨长度4级～6级，石墨类型为A型(B、D型≤20％)，游离铁素体量≤3％，游离渗碳体量≤3％。根据以往的生产经验，水套芯采用热芯盒制芯，主体芯及端盖芯采用冷芯盒制芯。采用低合金化加复合孕育处理来得到满意的金相组织和机械性能。经过大量试验研究结果表明，当型砂中水分为2.7％～3.4％，有效粘土为6％～9％，全粘土为8％～12％；铁水化学成分C为3.10％～3.50％，Si为1.65％～2.50％，Cr为0.15％～0.40％，Cu为0.3％～0.6％，Sn为0.02％～0.10％时，可以得到较为满意的效果。本文还研究并解决了4G1缸体上顶面砂眼、气孔及掉砂问题，从而大幅度地提高了铸件的合格率，实现了4G1缸体国产化的生产。