应城市城市供水汉江饮用水工程离心球墨铸铁管 主要设计技术要求 一、离心球墨铸铁管 1、执行的主要技术标准（不局限于此） 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）； 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T17219-2001）； 《输水和输气用球墨铸铁管、配件、附件及其接头》 （ISO2531-2009）； 《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件、附件》（GB/T13295-2008） 《球墨铸铁件》（GB／T1348-2009）； 《金属材料环境温度下拉伸试验》（ISO6892）； 《金属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）； 《金属材料布氏硬度测试》（ISO6506）； 《金属布氏硬度试验方法》（GB/T231-2002）； 《压力和非压力球墨铸铁管离心水泥砂浆内衬的一般要求》（ISO4197）； 《球墨铸铁管、水泥砂浆离心衬里、新拌用砂浆的成分控制》（ISO6600-80）； 《球墨铸铁管外涂层标准》（ISO8179）； 《球墨铸铁管和管件水泥砂浆内衬》（GB/T17457-2009）；
《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》 （GB/T21873-2008）； 《球墨铸铁管沥青涂层》（GB/T17459-1998）； 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008） 与离心球墨铸铁管（DIP）有关的其他规程、规范和标准等。 2、设计主要技术指标（不局限于此） 输水管线采用DN1200mm口径球墨铸铁管，壁厚级别采用K9级， 其主要技术指标要求如下： （1）球墨铸铁管材料要求，公称壁厚为；允许工作压力不低于（≥），环刚度不低于（≥）20kN/m 2。执行标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》（GB/T 13295-2013）。机械性能：抗拉强度≥420MPa；延伸率A≥7%，当A≥10%时；允许屈服强度≥270MPa或屈服强度≥300MPa；布氏硬度≤230HB； （2）表面质量：铸件表面平整、光洁、毛刺、锐边打磨，没有裂纹、沙眼、冷隔、缩孔等缺陷；局部减薄的缺陷，其深度不超过公称壁厚允许偏差（），管体部分不允许焊补，胶补； （3）允许偏差：承口深度允许偏差为±3mm；插口外径公差≤1mm；内径允许偏差为-12mm；平直度最大偏差≤；插
覆膜砂铸造材料﹠工艺皆见来龙去脉 我国于20世纪50年代开始研究应用覆膜砂及壳（芯）工艺，直至80年代中期以前只有少数几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产。自此以后，覆膜砂开始作为商品推向市场。随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进，覆膜砂品质不断得到提高，生产成本下降，90年代以来，覆膜砂的应用得到了更迅速的发展，产品种类不断增多，并已形成系列化。目前，我国铸造用覆膜砂年产量已达50万吨以上，共有专业生产厂家近百家。随着我国汽车工业的快速发展和机械产品外贸出口需要，以及铸件国际市场的开发，对铸件品质的要求越来越高，覆膜砂的应用将会在短期内得到迅速增长。 一、覆膜砂原材料的选用 覆膜砂一般由骨料、粘结剂、固化剂、润滑剂和特殊添加剂组成。 1.骨料 骨料是构成覆膜砂的主体。对骨料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整并自身强度高等。一般选用天然擦洗硅砂，这主要是由于其储量丰富，价格便宜，能满足铸造要求。只有特殊要求的铸钢件或铸铁件才采用锆砂或铬铁矿砂。对硅砂的一般要求是： （1）SO2含量高。铸铁及有色铸造用砂要求SO2>90%，铸钢件要求>97%； （2）含泥量≤0.2%； （3）粒度分布宜采用3～5筛分散度； （4）AFS细度：应根据铸件表面粗糙度要求来选定不同的细度，一般为AFS50～65； （5）粒形：尽可能选用圆整性好的硅砂，角形因素应<1.3； （6）pH值<7;
（7）硅砂需用水擦洗过，如有特殊要求，可将硅砂酸洗或进行高温活性处理（900℃焙烧） 2 . 粘结剂 目前普遍采用酚醛类树脂作为粘结剂。酚醛类树脂有固体和液体、热固性和热塑性之分。目前制作覆膜砂通常采用热塑性固态酚醛树脂。对其性能要求是：（1）聚合速度（热板法）：25～27s ； （2）软化点（环球法）：90～105℃； （3）流动性（斜板法）：60～110mm ； （4）游离酚含量（溴化法）：≤4%。 粘结剂的性能对覆膜砂的品质有很大的影响，人们一直在致力于研究如何提高酚醛树脂的性能，以及寻找酚醛树脂的替代品。国外已开发出不同性能的专用树脂，如高强度低发气树脂、易溃散树脂，也有采用改性聚酯树脂的报道，但未得到全面推广，至今普遍采用的仍是改性酚醛树脂。国内近年来在覆膜砂专用酚醛树脂的研究开发方面发展较快，已开发出不同的改性酚醛树脂供生产使用。 3. 固化剂、润滑剂、添加剂 固化剂通常采用乌洛托品即六亚甲基四胺，分子式为（CH2）6N4，要求为工业一级品。润滑剂一般采用硬脂酸钙。其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性，使型、芯表面致密及改善砂型（芯）的脱模性。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。目前采用的添加剂主要有：耐高温添加剂（如含碳材料或其他惰性材料）、易贵散添加剂（如二氧化锰、重铬酸钾、高锰酸钾、已内酰胺等）、增强增韧添加剂（如超短玻璃纤维材料、有机硅烷KH-550等）以及防粘砂添加剂和抗老化添加剂等等。 二、覆膜砂的分类
铁模覆砂生产线各工序生产过程 一.造型、涂料、合箱工序 1.设备点检 当班前对该工序所使用的射砂机、翻箱机、合箱机等设备及其组件进行点检，及时发现隐患，排除故障。 2.模具检查 对当班使用的模具进行完整性检查，包括模具上定位销套是否堵塞、定位销是否紧固、变形，是否磨损；模具是否有损伤。 3.模具位臵检查 模具在流水线上是否有脱离本位的现象，模具是否有被冷铁粘连的情况等。 4.模具升温及温度控制 将热电偶插入模具安装槽内，拧紧螺母，电源接通后。电控柜上仪表显示升温正常。模具升温达到工艺要求，即可开始造型；在造型过程中随时关注模具温度是否显示在工艺要求范围内。 5.光模，清砂，喷油 模具上圆弧过渡处等有粘砂时，需打磨干净。用压缩空气吹净浮砂，打磨部位需喷油，利于造型后脱模，要求每班用砂纸打磨模具表面至少3次以上。 6.造型覆砂，脱模 6.1冷却后的铁型推移至射砂机下轨道定位处固定。 6.2抬起升降机手把，使工作台上升，工作台带动模具升起。通过定位装臵，模具同铁型合箱，一起托起铁型继续上升。升至铁型覆砂面顶到射砂机下硅胶垫后，停止工作台上升。 6.3射砂机手把抬至射砂位臵，即开始射砂。射砂时间约5秒，停止射砂。要求铁型内射进的砂子充足。 6.4射砂过程中，砂子即开始固化。射砂充足后，升降机手把放至下降位臵，工作台即开始下降。下降至铁型覆砂面离开射砂孔约50-100mm后，停止下降。使砂子在铁型与模具间充分固化。固化时间满足工艺要求。 6.5砂子固化充足后，使升降机工作台继续下降，下降至轨道定位处，轨道托起铁型被停止下降，工作台同模具一起继续下降，直至砂胎离开模具后，起模过程结束。 6.6起模后型胎要求无掉砂，无缺块。打磨、清理模具表面，吹净模具表面的粘砂。准备下一次覆砂。 7.合箱 上、下铁箱推移至合箱机处，起动按钮，合箱机托起上箱，对准下箱的定位销，下移，合箱。合箱后检查浇口内有无散砂。 二.熔炼工序 1.生产准备 1.1电炉冷却用循环水必须首先打开； 1.2根据炉体的使用状态，及时修炉，烤炉，修包； 1.3原材料领取，合金破碎，称量等，做好生产前所需的准备工作。 2.设备点检 2.1按照《电炉设备管理卡》要求对电炉各设备进行检查，及时发现隐患，排除故障 2.2检查炉前热分析仪，测温枪，台称等设备是否工作正常。 3.加料熔炼 按工艺要求的顺序加料，每批加料按《炉前配料单》严格加入，按照开炉工操作规程严格执行。
关于铁型覆砂机械化铸球生产线生产成本分析 安徽省耐磨材料检测中心姚永茂 1 铁型覆砂机械化铸球生产线基本情况介绍 我国耐磨材料行业目前占80%以上还是采用手工生产，由于手工生产工人劳 动强度在大,车间生产环境恶劣,职工队伍很难稳定,质量波动起伏, 从磨球生产 发展趋势来看,采用机械化生产线是必由之路,形成规模化,机械化,自动化生产 将是磨球生产行业发展的必然趋势。在当前劳动力成本不断上升,铸造行业招工 困难的情况下,很多耐磨材料厂都在寻求机械化生产设备，目前机械化铸球生产 线比较成熟的是铁型覆砂机械化铸球生产线，最近几年除了宁国耐磨材总厂外， 宁国诚信、宁国开源、宁国东方、宁国宁沪等企业都先后新上铁型覆砂机械化铸 球生产线。还有很多耐磨材料厂正在考察、观望，主要是耽心生产成本上升太多， 影响高市场销售，本文对铁型覆砂铸球机械化生产线的性能和成本进行逐项分 析，供大家参考。 2 铁型覆砂机械化铸球生产线优点 2.1 铁型覆砂机械化铸球生产线造型、开合模、吹砂清扫、浇铸、翻转出球、 输送等一系列动作都是由机械来完成，大减轻工人的劳动强度,改善劳动环境。 2.2 由于球碗内覆砂,模具球碗就可以不加工,模具加工简化,费用降低； 2.3 由于浇注时高温铁水不和金属型直接接触,大改善了金属型工作条件, 减少了热变形和热裂纹,提高了模具的使用寿命.降低模具成本； 2.4 由于球碗内采用覆膜砂,克服了原金属型球碗使用一段时间后因球碗龟 裂而影响磨球外观质量。同时，由于覆膜砂固化后强度高,合模时不会掉砂,采用 此工艺后,磨球的外观质量大大提高, 磨球平均精度达CT7级左右，表面粗糙度 达R a12.5μm左右；铸造工艺出品率平均达到75%以上,正品率可达97%以上，明 显高于砂型和一般金属型； 2.5 覆砂层有效地调节了铸球、铸段的冷却速度。一方面金属液在注入型腔 时不与金属型直接接触，不会发生过冷；另一方面又使冷却速度大于砂型铸造。 当铁水浇入金属型覆砂铸型后，初始冷却速度与金属型相比有所降低,据有关资 料介绍(1)金属型覆砂层厚度与冷却速度关系如下图;
铁型覆砂铸造技术在国外早有研究应用，1955年由美国铸铁管公司研究成功并用mono—cast法生产离心铸管。后来我国一些科研单位和工厂也相继研采用铁型覆砂铸造工艺生产球铁曲轴，凸轮轴，阀体，水泵壳等铸件取得成功并广泛应用。铁型覆砂工艺是利用铸造粗成形的铁型内腔(芯铁)表面覆上一层很薄的树脂砂衬所形成的铸型生产铸件的工艺。这一工艺主要优点是铁型表面覆上一层树脂砂衬后的铸型，在浇注时的工作条件大为改善，能够有效地承受高温铁液的热冲击，型内的最高温度可由600％降低到2oo℃左右，铁型厚度方向上的温度梯度也大为降低，铁型的热应力明显降低，这对提高铁型的使用寿命非常有利，使用寿命可高达十几万次。同时由于铁型覆砂的铸型有足够的强度和刚度，覆砂层硬度高(9O以上)，可避免铸件出现胀砂、砂等缺陷，可生产重量较大的铸件。对于球铁可充分利用铁液凝固时石墨膨胀的特性，消除缩孔、缩松等缺陷。本工艺是在覆砂造型机上对准铁型射砂孔射砂造型，在0．4MPa压缩空气下，利用颗粒动力学原理气砂两相的动能作用，使射砂筒内射人铁型内腔的砂流连续、稠密，在短时间受热硬化。因此覆砂层的硬度大且均匀，浇注后可获得比普通砂型铸件表面光洁、(粗糙度可达尺．12．5左右)尺寸精确(CT6—7级)、内部组织致密的铸件。而且由于覆砂层的绝热性能，型腔又有一定的预热温度，完全可以在铁型覆砂条件下生产符合国际标准的铸态铁素体管件。此工艺可与树脂砂和消失模铸造相媲美，可比水玻璃砂刮板造型提高生产效率lO倍以上，降低废品率10％以上，在标准允许的情况下可减轻铸件重量10％以上，减少工人25％～30％，降低生产成本10％以上，管件后处理工作量减少70％，型砂用量减少80％，水压试验合格率高达98％以上。由于大大减少了型砂处理量，车间的环境粉尘污染明显改善，是一项先进的绿色环保铸造技术。 铁型覆砂铸造是在金属型（称为铁型）内腔覆上一薄层型砂而形成铸型的一种铸造工艺。由于覆砂层比较薄（4～8mm），因此采用比较贵的高质量造型材料，在经济上也是合理的，其结果是使铸件质量大大改善和废品显著减少；由于铁型覆砂铸型刚度很好，从而显著地提高了铸件的尺寸精度和致密性。 德国、前苏联等国于60年代前后开始把铁型覆砂铸造应用于铸造生产，主要用于生产球铁曲轴、刹车毂、刹车盘、缸套、炸弹壳、坦克履带和电机底座等30余种铸件。我国对铁型覆砂铸造的应用性研究起始于70年代初，至1979年，浙江省机电设计研究院和永康拖拉机厂等单位合作，首次将该工艺用于S195曲轴毛坯的批量铸造生产，同时，完成了对该工艺所生产的球铁曲轴性能的考核评价，在疲劳强度（疲劳极限应力σ-1的比较）、断裂强度（门槛值ΔKth的比较以及断裂韧性K1C的比较）和使用寿命（10000h台架耐久试验对比）等方面，与砂型铸造曲轴进行了大量的试验对比，皆优于砂型铸造。在其后的10余年里，该工艺不断在应用中提高完善，至90年代初,已有7家企业应用了该工艺，尤其是单缸曲轴和四缸曲轴的铁型覆砂铸造工艺取得了很大的成功。这段时期的代表企业是永康拖拉机厂、上虞动力机厂、望都曲轴连杆厂、皖北曲轴厂、金华内燃机配件厂、常州柴油机厂等。1991年国家计委将铁型覆砂铸造批准为国家“八五”重点新技术推广项目，并把浙江省机电设计研究院作为该项目的技术依托单位，这对于我国铁型覆砂铸造技术的发展起了巨大的推动作用。我院承担了该推广项目后，在其后的5～6年时间里基本上解决了铁型覆砂铸造用于批量生产的一系列问题。
产品设计制造技术标准和检验标准 一．规程、规范、规则 1．《特种设备安全监察条例》 2．《特种设备行政许可实施办法》 3．《锅炉压力容器制造监督管理办法》 4．《锅炉压力容器制造许可条件》 《锅炉压力容器制造许可工作程序》 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 5．《锅炉安全技术监察规程》 6．《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》 7.《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》 《特种设备检验检测机构管理规定》 8. 《中华人民共和国标准化法》 9. 《工业产品质量责任条例》 10. GB50273-2009《工业锅炉安装工程施工及验收规范》 11. GBJ211-1987《工业炉砌筑工程施工及验收规范》 12. TSGG7001-2004《锅炉安装监督检验规则》 13. TSGG3001-2004《锅炉安装改造单位监督管理规则》 14. JB/T10354-2002《工业锅炉运行规程》 15. GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》 16. TSGG1004-2004《锅炉设计文件鉴定管理规则》 17. GB24500-2009《工业锅炉能效限定值及能效等级》 18. DL/T964-2005《循环流化床锅炉性能试验规程》 二．设计、制造标准 1．GB1576-2008《工业锅炉水质》 2．GB/T1921-2004《工业蒸汽锅炉参数系列》 3．GB/T9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》 4．GB/T16508-1996《锅壳锅炉受压元件强度计算》 5．GB/T11943-2008《锅炉制图》 6．JB/T1626-2002《工业锅炉产品型号编制方法》 7．JB/T2190-1993《锅炉人孔和头孔装置》 8．JB/T2191-1993《锅炉手孔装置》 9．JB/T5341-1991《烟道式余热锅炉技术文件及其主要内容》10．JB/T6503-1992《烟道式余热锅炉通用技术条件》11．JB/T6734-1993《锅炉角焊缝强度计算方法》 12．JB/T6736-1993《锅炉钢构架设计导则》 13．JB/T9560-1999《烟道式余热锅炉产品型号编号方法》14．JB/T3191-1999《锅炉锅筒内部装置技术条件》 15．JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》 16．JB/T1609-1993《锅炉锅筒制造技术条件》 17．JB/T1610-1993《锅炉集箱制造技术条件》 18．JB/T1611-1993《锅炉管子制造技术条件》
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性
铁覆砂磨球生产线概述 磨球生产 （1）铁模覆砂金属型磨球生产线 该生产线由辊子输送机、模具推杆机构、单环模具翻转装置、高压射芯机、覆砂型板及其预热装置、模具翻转装置、悬挂式合模与分型装置、浇注保温包、自动浇注装置、模具清理装置、模具预热装置、模具压紧装置、仪表及自动化控制系统组成。 生产线工艺流程： 造型 翻箱 覆砂层检查/修补/下芯 翻箱 合箱 上箱卡/放浇杯 浇注 取浇杯/卸箱卡/铁型表面清理 开箱 出铸件 顶射砂孔 震动除芯 铁型检查/辅助清理 铁型补热 翻箱 造型 铸件输送 凝固、冷却 铁模覆砂金属型生产线的工艺流程见上图。其中虚线框内的工序为人工操作，其余工序均为自动控制机械化生产。 a．流水线基本布局 主要分为造型段和浇注冷却段。 在造型段上分为铁型准备段和造型段。铁型准备段布置清理射孔和振动除砂机，清理上下平面，并有足够的位置存放空铁型，并调节铁型的温度（加热功能和吹气冷却功能）：造型段布置造型机（射砂机）、进出辊道、翻箱机、合箱机（带输送功能）。双工位造型机同时射制上下型，造好后通过辊道移出造型机并使用翻箱机全部翻成型面朝上，检查砂型质量；上型翻箱后第二次翻转为型腔朝
下，运行到合箱位置。合箱机先将上型提起，再等下型到达合箱位置时下降合箱。和好的铸型用输送装置送到浇注段。 浇注冷却段主要完成以下动作；将合好的铁型放置在平板输送小车上、上箱卡、粘浇杯、浇注、铲浇杯、冷却、取箱卡、开上箱并将空箱送到造型准备段、将下箱中的铸件抓出放入料斗，然后将下铁型用翻箱输送机完成翻箱后送到造型准备段。 b．铁型运动方式 在造型段，铁型在辊道上运行。完成清理射孔、造型（射砂）、合箱等动作。 在浇注段，合箱后的铁型放置在平板输送小车上沿轨道进行运行。小车在完成开箱出铸件后进入另一轨道运行完成冷却功能。（2）铁模覆砂金属型磨球生产线模具及出品率 本项目采用一型多球生产工艺、新型专用模具、优化浇冒口系统、具体是：模具内腔直接铸出而不须加工；模腔半球之间由半个内浇口联接，形成浇口、磨球、铸段、冒口三者之间既有串联又有并联的排列方式；每个半球形模腔设计有排气孔，装配有专用排气塞，排气塞为筛条式结构，能可靠防止砂堵。 各种规格的磨球的工艺出品率见表4—4 表4—4 工艺出品率比较表 项目 每次浇注磨球数量（个）工艺出品率（%） Φ30Φ40Φ50Φ70Φ100Φ30Φ40Φ50Φ70Φ100 原 始 884446060707070 新 型 专 用 模 具 148844820973.57975.378.877.25 3 热处理 高铬磨球的热处理工艺采用连续式油淬+回火工艺。 连续式油淬+回火工艺特点见表4——5. 表4—5 连续式油淬+回火工艺特点 内容连续式油淬+回火工艺
铁型覆砂铸造的工艺特点 我国铸造工作者在国内外铸造同行研究的基础上结合我国国情发展起来的一种特殊的铸造技术方法,是有别于砂型铸造、消失模实型铸造、V法铸造、金属型铸造、壳型铸造、石蜡铸造、陶瓷铸造、钢丸铸造等铸造方法的一种半精密铸造方法，该方法采用金属模型——铸铁模型（故有时也叫铁模覆砂Iron mold coated sand）以及与铸件外形近形的铸铁型腔作为砂箱铁型，近形的铁型上覆盖一层3~10㎜的覆膜砂砂胎形成铸型用于浇注成铸件——此即铁型覆砂铸造。 一、铁型覆砂生产的普遍工艺流程： 机器造型——检查合箱——锁箱放浇口杯——浇注——开箱出铸件
——清砂——造型 二、铁型覆砂铸造的工艺特点： 1.铁型覆砂铸造具有砂型铸造的特点，即有一刚性砂型外壳，使得砂型整体强度高、不变形，其适应性广泛，铸件易脱模，并且定位可靠，精度高。 2．铁型覆砂铸造具有覆膜砂壳型铸造的特点，造型方便、快捷、不论什么铸件砂型，二、三分钟之内便可造型完毕，型砂密度、铸型表面硬度等通过设备保证，永远一致，并且不需要涂刷任何涂料。既得到了光洁的铸件，又提高了铸件的形状和尺寸精度。 3．铁型覆砂铸造还具有金属型铸造的特点，铁的铸型在金属液结晶过程中有明显的冷激作用，可使铸件晶粒度细化，从而提高了铸件的综合强度，同时又由于有砂胎的存在避免了金属型铸造的短处，铸件不会产生白口，对铸铁件而言，可铸态生产各种材质，无需热处理。4．由铁型和薄的砂胎组成的铸型锁紧后刚度高、变形小、冷却快，得到的铸件尺寸精度高、加工余量小、组织致密，特别适合球墨铸铁的生产，在生产球墨铸铁时能利用球墨铸铁的石墨化膨胀对铸件进行自补缩——实现球墨铸铁的少、无冒口铸造，得到优质铸件；因为铁型冷却快，对生产高牌号的珠光体基体的盘类、杆类、轴类铸件尤其有利。 5.一般情况下铁型覆砂生产的铸件硬度比普通铸造方法生产的铸件要高20个HB单位左右。 6.利用铸件浇注后铁型的余热进行再循环生产的覆膜砂固化，不只
球磨铸铁浇冒口设计的关键 第一部分 浇流道系统设计 1.0浇流道系统设计 1.1要求 快速浇铸：使充型过程中温度损失最小 使冶金学性能衰减最小 使氧化物最少 清洁浇铸：避免浇铸过程中产生炉渣（浮渣） 设计的经济性：使铸件产量最大化 1.2关键组成： 所示的所有组成部分要求炉渣缺陷最小化 1.3规划 考虑设计基本设计：优化对铸件的空间利用；冒口设计方法的选择；设置分型面以最小化对模芯的需求；铸件设置在上模中；平稳填充；简单对称的设计系统；同一铸件使用相同的浇冒口；可能的话，在多个铸件上使用一个冒口；在分型面上给浇冒口系统留下足够的空间； 具体设计如下： 1.4阻流阀的作用 定义：阻流阀是浇道系统中一块横截面积，它决定充型时间 有两个正确的位置设置阻流阀，因此有两个基本的浇道系统： 在简单的浇注系统中，1）阻流阀位于流道和浇口的连接处。 2）阻流阀位于直浇道与横浇道的连接处。 1.5 选择浇流系统类型 在浇口-横浇道系统中，铸件分别被一个或多个阻流阀或浇口阻挡。在直浇道-横浇道系统中，很可能几个铸件共用一个阻流阀。
使用直浇道-横浇道系统在一个模具里生产大量小型件，这是不切实际的对每个铸件分别设置阻流阀（阻流阀尺寸非常小），极大的依赖于模具技术及浇注温度 大部分情况下是使用浇口-横浇道系统 浇口-横浇道系统与直浇道-横浇道系统特点的结合形成混合系统。这通常用在要求运输铁水到复杂的铸件型腔的流道系统中。 1.6摩擦 并非直浇道顶部所有铁水的潜能都可以转换为铸造型腔中的机械能 随着铁水与型腔内壁的撞击和铁水之间的撞击，一些潜能损失在摩擦上 由于摩擦造成的损失，延长了模型填充时间，必须考虑何时计算阻流阀截面积和浇铸时间。选择fr，摩擦损失因子，作为能量损失的估计值 对于薄壁平板：fr—0.2 对于厚重立方体：fr---0.8 1.7浇铸时间 尽可能快的符合人们的能力及生产例程 推荐的浇注时间： 非常近似的指导，铸件质量+冒口质量
编者按：本文摘自“化工设备图样技术要求”TCED41002-2000，若有疑问，请查阅原文。 零件技术要求 对于化工设备零部件，首先应考虑按相应标准选用，并按其标准规定进行制造、检验和验收，锻件等级按2.1.3中的要求填写。对于暂无标准或超出标准的零部件，应进行图样设计并提出相应的设计要求。本章所列化工设备常用零部件技术要求属举例示范性，也可参照相近的零部件系列标准填写技术要求。 ９.1 锻件零件 １锻件的制造、检验和验收应符合， 级锻件规定。﹤注（1）﹥ 2 材料的化学成分为；﹤注 （２）﹥ 热处理后的机械性能为： ３锻件需作晶间腐蚀试验，按。 ﹤注（３）﹥ ４锻件需进行设计温度下的夏比（Ｖ型缺口）低温冲击实验。其Ａkw≥ J。﹤注（４）﹥５加工面和非加工面线性尺寸的未注公差，按GB/T1804-92
的m级和c级（或V级）要求。 ６其它要求﹤注（5）﹥ 注：（１）压力容器用钢锻件的级别，应按GB150-1998中规定或参照HG20581-1998中的说明确定。非受压元件可参照上述标准或其它相关标准要求。 （２）按照JB4726-4728-94《压力容器用钢锻件》造、检验和验收的锻件其化学成分，热处理后机械性能应符合标准中规定，本条文应取消.对于超出标准所列材料的锻件,本条要求应保留.并需明确规定应遵循的制造、检验和验收标准或具体要求. （３）对于有晶间腐蚀倾向的不锈钢锻件，需进行晶间腐蚀倾向试验，试验标准（GB4334.1～4334.5-94）及合格要求需明确规定。 （４）对于设计温度≤２０o C 的受压锻件，应进行夏比 应符合 （V型缺口）低温冲击实验，其冲击功值Ａ kv GB150-1998附录E和C的要求，试验温度取设计 温度或材料规定的最低试验温度。 （５）其它要求，包括零件的表面及密封面缺陷、压 力试验、致密性试验等要求，按零件的需要 填写。 ９.2铸造零件 １铸件按的规定。﹤注（1）﹥ ２铸件应进行消除内应力热处理。﹤注（２）﹥ ３热处理后的机械性能。﹤注（３）﹥
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910155687.9 (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 湖州圣龙汽车动力系统有限公司 地址 313018 浙江省湖州市南浔县/区菱湖 镇湖菱路1588号 (72)发明人 李凯 时亚金 邹万齐 潘士柱 (74)专利代理机构 宁波市鄞州甬致专利代理事 务所(普通合伙) 33228 代理人 严波 (51)Int.Cl. B22C 15/24(2006.01) B22C 9/06(2006.01) C21C 7/00(2006.01) G01N 21/25(2006.01) G01B 21/00(2006.01) G01N 21/95(2006.01) (54)发明名称一种铁型覆砂铸造工艺(57)摘要本发明公开了一种铁型覆砂铸造工艺，其技术方案要点包括零件模具的制作、上模上型、覆膜砂芯的制作、底模上型、底模上型与上模上型合型成零件铸型、向零件铸型浇注铁水获得成型零件的步骤；再通过浇冒口分离器打开零件铸型以取出零件，并在最后需要对成型零件进行金相检测以及抛丸、打磨处理。本发明具有获得精度高、内腔光洁度高的零件铸型，使得加工制造而成的铸件表面光洁度高；与此同时，通过由PLC控制移动、运行至下一模并自动随流孕育的数控浇注机起到减少劳动力需求的作用，安全性高，并可根据不同的产品进行相应的参数设置，实用性强；并通过浇冒口分离器达到避免损伤铸件本体、降低噪音小以及环保的效果，显著降低拿取 铸件的操作难度。权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 109822058 A 2019.05.31 C N 109822058 A
铁型覆砂工艺及其装备的发展状况 铁型覆砂工艺发达国家在60年代已开始使用，主要生产曲轴、连杆，凸轮轴，刹车毂，汽缸套等铸件，运用铁型覆砂的企业都取得了明显的经济效益。我国运用这一工艺较国外稍晚，但发展速度很快，就目前来看，与国外运用这一工艺相比，没有很大差別，特别是近几年，铁型覆砂装备发展非常迅速，主要应用在曲轴(包括汽车、摩托车、压缩机小曲轴），凸轮轴、缸套、轮毂、制动鼓、缸体、缸盖、电梯曳引轮电梯机座以及高牌号的球铁件等，铸件运用这一工艺生产出来的铸件，可以提高铸件的工艺出品率，不管是内在质量还是表面质量都很高，机械性能明显提高，可以显著提高球铁的牌号，用户普遍反映良好。 ●铁型覆砂铸造工艺 铁型覆砂铸造是在粗成的金属型(铁型)内腔上通过热固化，覆上一层型砂(覆膜砂)形成铸型，铁水浇注在覆膜砂型中，形成铸件。在设计铁型时需要经过反复模拟试验及工艺试验和生产验证，合理确定铁型重量、壁厚、覆砂层厚度及浇注系统，使铸件的充型、凝固和冷却在一个比较理想的条件下完成。 ●与砂型铸造相比 在铁型覆砂工艺应用以前，国内生产曲轴等大批量球铁铸件，大都采用粘土砂造型生产,很难实现无冒口铸造，而铁型覆砂铸造工艺真正实现了无冒口铸造，这主要由于铁型钢性好，冷却速度快，在浇注和凝固过程中变形小，通过对内浇口的设计，能利用球铁在凝固过程中的石墨化膨胀抵消铸件的线收缩和体收缩，使缩孔和缩松无法形成，铸件本体致密，减少废品率，提高工艺出品率。铸态珠光体球铁，其晶粒细小，组织致密，晶核间形成裂纹倾向小,强度髙，是一般球铁铸件所期望的组织。而砂型铸造要得到这一组织.必须严格控制铁液化学成分，生产稳定性极差，铁型覆砂铸造由于铁型导热性好，透过覆砂层快速吸收热量，使石墨细化，共晶团增加，球铁本体机械性能可达到很高的球铁牌号要求，铸件废品率下降，质量大大提高，据使用这一工艺生产曲轴的用户反映，在砂型铸造时,其废品率一般达到10-20%，而运用铁型覆砂铸造，废品率在5%以内，有时仅为1%，而且铸件的外观质量大大提高，加工余量明显减少，生产成本明显下降。 由于使用铁型覆砂铸造工艺，可以简化为直接外购的覆膜砂，节省了砂型铸造中砂处理设备的投资，简化生产工艺流程，加快投产进度，同时车间环境也有很大程度的提高。覆膜砂较潮模砂价格较高，但铁型覆砂铸造其铁砂比仅为1:0.164（曲轴）,远远小于砂型铸造的1:3.5,节省了砂的用量，当生产线的用砂量较大时，可以考虑覆膜砂的再生回用设备（再生砂生产的覆膜砂质量更好），这样更增加了这一工艺的优越性，减少了车间污染，真正实现了铸造车间清洁生产。 我公司研发的自动化高速铁型覆砂生产线，颠覆了行业内的铁型覆砂生产线的运行模式，
铸件毛坯验收技术条件球墨铸铁 第一版 受控状态： 分发号： 持有者： 2016-9-21发布 2016-9-21实施 山东良鑫机械制造有限公司发布 拟制：审核：审批：
前言 随着客户要求的不断提高特别是拖拉机变速箱,应相应地提高其零部件质量,加强零部件的质量检查。为此特制订《铸件毛坯验收技术条件球磨铸铁》。 本标准作为我公司灰球铸铁件的制造和厂内验收依据。质量部门在球磨铸铁件验收时依据本标准执行。 本标准包含了： 1、对外协件的金相组织检验要求； 2、对单铸、附铸试块限制的要求； 3、对球墨铸铁件的加工定位点的要求； 4、增加了附录D（球墨铸铁抗拉强度与屈服强度的近似关系式）； 5、附录E（球墨铸铁抗拉强度与硬度的近似关系）。 本标准主要起草单位：山东良鑫机械制造有限公司铸造工艺技术部。 本标准主要起草人：姚念勇 1 范围
本标准规定了我公司铸造的球墨铸铁件毛坯验收技术条件。外协件检查可以此为依据。 本标准适用于我公司用砂型或导热性与砂型相当的铸型铸造的柴油机球墨铸铁件毛坯的验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T228—2002 金属拉伸试验方法 GB/T231.1—2002 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T1348－1988 球墨铸铁件 GB/T5612—1985 铸铁牌号表示方法 GB/T6060.1—1997 表面粗糙度比较样块铸造表面 GB/T6414—1999 铸件尺寸公差与机械加工余量 GB/T9441—1988 球墨铸铁金相检验 GB/T11351－1989 铸件重量公差 Q/LC C-02-001 铸造毛坯验收技术条件灰铸铁 3 球墨铸铁牌号 铸件所用材质应符合产品技术图样规定。球铁的牌号应符合GB/T5612《铸铁牌号表示方法》的规定，并分为单铸试块和附铸试块两类。单铸试块的力学性能分为八个牌号，见表1。附铸试块的力学性能分为五个牌号，见表5。 4 力学性能 球墨铸铁件的力学性能以抗拉强度和延伸率两个指标为验收依据。对屈服强度、冲击值等有要求时，可由共需双方协商。 4.1 单铸试块的抗拉强度 4.1.1 单铸试块的制备 试块的形状和尺寸由质检部门、设计部门、和铸造部门协商确定，可从图1、图2、图3中选择。图1的U 型单铸试块的尺寸应符合表2规定。图2的Y型单铸试块的尺寸应符合表3规定。图3的敲落试块的尺寸见图3。 单铸试块应与该批铸件以同一批量的铁水浇注，并在每包铁水的后期浇注。 试块的冷却条件应与所代表的铸件大致相同，试块的开箱温度不应超出500℃。 如果在腔内进行球化处理时，试块可以与铸件有共同的浇冒口系统的型腔内浇注，或在装有与铸件工艺接近的带有反应室的腔内单独浇注。 需热处理时，试块应与铸件同炉热处理。 4.1.2 测定结果 单铸试块的测定结果应符合表1规定。
Ａｕｇ．２００９ ＶｏＩ．５８Ｎｏ．８铸造 ＦＯＵＮＤＲＹ?８１７? ｒ‘１＿～●■＿、‘＿，■●＿，■－?，■ｏ、 ；铸造设备｝ 金属型全覆砂铸造磨球自动化生产线工艺装备设计 荣建忠，关成君 （中国农业机械化科学研究院，北京１０００８３） 摘要：介绍了一种新型金属型等温淬火球墨铸铁（ＡＤＩ）磨球全覆砂自动化生产线的工艺装备和流程，详细论述了模具、射芯机、浇铸等设备的功能特点，并提出了生产线目前存在的问题和解决方案，指出磨球自动化生产线具有广阔的市场应用前景。 关键词：等温淬火球墨铸铁；磨球；自动化生产线 中图分类号：ＴＧ２３３文献标识码：Ｂ文章编号：ｌＯＯｌ一４９７７（２００９）０８—０８１７—０３ ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＬｉｎｅｏｆＡｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄＤｕｃｔｉｌｅＩｒｏｎＧｒｉｎｄｉｎｇＢａｌｌｓｂｙＣｏａｔｅｄＳａｎｄＭｅｔａｌＭｏｕｌｄＣａｓｔｉｎｇ ＲＯＮＧＪｉａｎ－ｚｈｏｎｇ，ＧＵＡＮＣｈｅｎｇ－ｊｕｎ （ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｏｖｅＩｔｙｐｅａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｉｎｅｆｏｒｃａｓｔｉｎｇａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄｄｕｃｔｉｌｅｉｒｏｎｇｒｉｎｄｉｎｇｂａｌｌｓｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔａＩｍｏｕｌｄｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．ＳｏｍｅｆｕｎｃｔｉｏｎａＩｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｅｓ，ｃｏｒｅｓｈｏｏｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓａｎｄｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｓｏｍｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｉｎｅｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＡｔＩａｓｔ．ｉｔｉＳｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅａｈｕｇｅｍａｒｋｅｔｆｏｒｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｂａｌＩａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｉｎｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄｄｕｃｔｌｉｅｉｒｏｎ；ｇｒｉｎｄｉｎｇｂａｌｌ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｉｎｅ 等温淬火球墨铸铁（ＡｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄＤｕｃｔｉｌｅＩｒｏｎ，简称ＡＤＩ）是近４０年来发展起来的新一代球铁材料，被称为材料领域的高科技。它是通过将一定成分的优质球墨铸铁进行等温淬火热处理而获得，使基体组织由铁素体、珠光体变为贝氏体型铁素体、富碳奥氏体和马氏体组织。ＡＤＩ组织拥有良好的综合性能，具有高强度、高韧性、高耐磨性、高冲击性、低缺口敏感性、重量轻、成本低等特点…，因而被应用于磨球产品生产中。 ＡＤＩ磨球的坯件为球墨铸铁材质，但要求比普通球墨铸铁高且严格，因而必须保证铸件的品质【”。铸造生产磨球主要有金属型和砂型两种工艺方法：砂型铸球较为传统，有较长的发展历史，多为手工操作，也有少数砂型铸造生产线（主要生产中６０ｍｍ以下的小球）田；金属型铸球法，由于可获得质地致密、高度细化的结晶组织，且析出的碳化物呈放射性纤维状排列，在同等热处理条件下，使得磨球的使用性能在磨耗和破碎率两个方面大大优于砂型铸球，因此得到迅速的发展，目前已成为铸球的主流田。国内磨球厂多采用金属型生产低铬、高铬、马氏体球墨铸铁等材质的磨球圈。近几十年来，包括中国农机院在内的一些科研单位和厂家对金属型铸造磨球机械化、自动化生产线的工艺和实施进行了研究，得到了很多成功的经验和失败的教训，目前国内有宁国耐磨材料总厂、江西德兴铜矿机械制造公司、马鞍山东洋铁球有限公司和北京中发钢球有限公司等比较成功地采用机械化生产线来生产磨球【３１。 本文介绍一种新型的ＡＤＩ铸造磨球全覆砂生产线，本生产线大幅提高了磨球的出品率，并且改善了模具的使用寿命。采用自动化生产，减少了人力，改善了生产环境，能够有效控制磨球的质量，避免了很多人为因素的影响。 １生产线技术参数及工艺流程 中国农机院于１９９８年和２０００年分别在江西东乡和辽宁鞍山设计安装了两条磨球自动化生产线，摸索到很多磨球机械化、自动化生产的技术和工艺参数，积累了大量的经验。在本生产线设计之初，又在无锡开展了球铁材质磨球的铸造工艺试验，最终确定以下工艺设计要求和技术参数。 收稿Ｅｔ期：２００９－０１—１５收到初稿，２００９－－０２—２６收到修订稿。 作者简介：荣建忠（１９８０一），男．内蒙古兴安盟人，满族．工程师，主要从事工业设备机械化和自动化工艺和工装设计研究。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｒｏｎｇｊｉａｎｚｈｏｎｇ＠１２６．ｃｏｒｎ 万方数据
球墨铸铁的工艺设计 第一节工艺特点 一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺 球化处理过程中球化剂的加入，一方面使铁液的温度降低，另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。因此，经过球化处理后铁液的流动性下降。同时，如果这些夹渣进入型腔，将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。 为解决上述问题，球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题： （1）一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净，?最好使用茶壶嘴浇包。 （2）严格控制镁的残留量，最好在0.06%以下。 （3）浇注系统要有足够的尺寸，以保证铁液能做尽快充满型腔，并尽可能不出现紊流。 （4）采用半封闭式浇注系统，根据美国铸造学会推荐的数据，直浇道、横浇道与内浇道的比例为4：8：3。 （5）内浇口尽可能开在铸型的底部。 （6）在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。 （7）适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。对于用稀土处理的铁液，其浇注温度可参阅我国有关手册。对于用镁处理的铁液，根据美国铸造学会推荐的数据，当铸件壁厚为25mm时，浇注温度不低于1315℃；当铸件壁厚为6mm时，浇注温度不低于1425℃。 二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点 球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同，主要表现在以下方面：（1）球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散进行，因而凝固过程进行较慢，以至于要求在更大的过冷度下通过在新的石墨异质核心上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。因此，球墨铸铁在凝固过程中在断面上存在较宽的液固共存区域，其凝固方式具有粥状凝固的特性。这使球墨铸铁凝固过程中的补缩变得困难。 （2）球墨铸铁的石墨核心多。经过球化和孕育处理，球墨铸铁的石墨核心较之灰铸铁多很多，因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。 （3）球墨铸铁具有较大的共晶膨胀力。由于在球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围，石墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液中，从而产生较大的共晶膨胀力。当铸型刚度不高时，由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。
第四章浇注系统设计 浇注系统(gatingsystem，running-system)是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。铸铁件浇注系统的典型结构如图3—4—1所示，它由浇口杯(外浇口)、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。广义地说，浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺寸、位置高低等，对浇注系统的设计和计算有一定影响；此外，出气孔也可看成是浇注系统的组成部分。 浇注系统设计得正确与否对铸件品质影响很大，铸件废品中约有30％是因浇注系统不当引起的。 对浇注系统的基本要求是： 1)所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。 2)在规定的浇注时间内充满型控。 3)提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。 4)使金属液流动乎稳，避免严重紊流。防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。 5)具有良好的阻渣能力。 6)金属液进入型腔时线速度不可过高，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7)保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。 8)不破坏冷铁和芯撑的作用。 9)浇注系统的金属消耗小，并容易清理。 10)减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。 此外，对于薄小铸件常可用浇注系统当冒口，对铸铁有一定补缩作用；对于大量流水线生产的球墨铸铁件，在浇注系统结构中增加反应室，可实现型内球化或型内孕育处理，其浇注系统分别示于图3—4—2、固3—4—3。
第一节液态金属在浇注系统基本组元中的流动 一、在砂型中流动的水力学特点在正常浇注温度下，液态合金的运动粘度比室温下水的运动 粘度低。如20℃的水，其ν 水值为而液态铸铁的ν铁为0.55x10 ，液态铝合金的ν铝为0．6×10 。因此，液态合金的充型过程可视为具有一定粘度的液体运动，应用流体力学规律加以研究。但是，液态合金在砂型中的流动和水、油等一般粘性流体在金属管、塑料管或玻璃管中的流动不完全相同，而有其特点，这些特点是： (1)型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合金液的运动以特殊边界条件当合金液流内任一截面上各点的压力P均大于型壁处的气体压力P a时，则呈充满态流动，当P等于P a 时呈非充满态流动(见图3—4—4)。 (2)在充型过程中，合金液和铸型之间有着激烈的热作用、机械作用和化学作用炽热的合金液流经浇注系统时，总会伴随着物理、化学过程。如合金液冲刷和侵蚀型壁，相互热交换，合金液粘度增大和体积收缩，甚至伴有结晶现象，吸收气体、使金属氧化、造成大量氧化夹杂物等。这些过程在一般水力学过程中是不常见的。 (3)浇注过程是不稳定流过程在型内合金液淹没了内浇道之后，随着合金液面上升，