解析精密铸造技术
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精密铸造工艺引言精密铸造工艺是一种高精度、高质量的金属铸造技术,广泛应用于航空、汽车、医疗器械等领域。
它通过优化铸造工艺和材料选择,实现了对复杂形状和精确尺寸的金属件进行高效生产。
本文将介绍精密铸造工艺的基本概念、工艺流程和应用领域。
基本概念精密铸造工艺是指通过模具将液态金属注入到模腔中,并在凝固后获得近净形状的金属件的制造方法。
它与传统铸造工艺相比,具有更高的精度和更少的加工余量。
精密铸造工艺常用的材料包括铝合金、镁合金、不锈钢等。
工艺流程1.模具设计:根据待生产零件的几何形状和尺寸要求,设计并制造合适的模具。
2.材料选择:根据零件的功能和要求,选择适合的材料,并进行配料和准备。
3.熔炼与热处理:将选定的材料熔化,并进行必要的热处理,以提高材料的性能和工艺可塑性。
4.模具预热:将模具加热至适当温度,以提高浇注的金属流动性。
5.浇注:将熔化的金属注入预热后的模具中,注意控制浇注速度和温度,以避免金属固化不完全或产生气孔等缺陷。
6.冷却与凝固:待金属充分冷却后,将模具打开,取出凝固成型的金属件。
7.除砂与去毛刺:对于精密铸造件,通常需要进行除砂和去毛刺的工艺,以提高表面质量。
8.检验与加工:对铸件进行尺寸、形状等方面的检测,若需要,进行进一步的加工和热处理。
应用领域精密铸造工艺在许多领域都有广泛应用,下面列举几个典型的应用领域: - 航空航天:飞机发动机零件、涡轮叶片等;- 汽车工业:汽车发动机缸体、曲轴等; - 医疗器械:人工关节、牙科种植物等; - 光学器械:相机镜头、望远镜零件等。
结论精密铸造工艺是一种重要的金属成型工艺,通过精湛的工艺技术和材料选择,可以实现对复杂形状和精确尺寸的金属件的高效生产。
它在航空、汽车、医疗器械等领域有广泛应用,并为提高产品质量、降低生产成本做出了重要贡献。
以上是对精密铸造工艺的基本概念、工艺流程和应用领域的介绍,希望可以为读者对该工艺有一个初步了解,并进一步探索其更广阔的发展前景。
1、精密铸造的特点与优势:精密铸造又称熔模铸造,同其它铸造方法和零件成形方法相比熔模铸造有以下特点:1.铸件尺寸精度高,表面粗糙度值细,铸件的尺寸精度可达到4—6级,表面粗糙度可达0.4—3.2μm,可大大减少铸件的加工余量,并可实现无余量制造,降低生产成本.2.可铸造形状复杂,并难于用其它方法加工的铸件.铸件轮廓尺寸小到几毫米大到上千毫米,壁厚最薄0.5mm,最小孔经1.0mm以下.3.合金材料不受限制:如碳钢、不锈钢、合金钢、铜合金、铝合金以及高温合金、钛合金和贵金属等材料都可用精铸生产.对于难以锻造、焊接和切削的合金材料,更是特别适用精铸方法生产.4.生产灵活性高,适应性强.既可用于大批量生产,也适用于小批量甚至单件生产.综上所述,精密铸造具有投资规模小、生产能力大、生产成本低、复杂产品工艺简单化、投资见效快的优点.从而在与其它工艺和生产方式的竞争中处于有利的地位,前景光明.* 以不锈钢壳胚为例:传统的机械啤压加工方法,最简单的壳胚啤压2次,其加工成本(模具、啤压、回火、材料)大约在3—5元/个,用精铸技术其加工成本在1.2元/个左右,一套精铸设备月生产壳胚在10—15万个左右.2.精密铸造适用范围:几乎应用于所有的工业部门,特别是航天、航空、造船、汽轮机和燃汽轮机、兵器、电子、石油、化工、核能、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、仪器仪表、机械、泵和阀、运动器械、家用电器、近年来大量用于餐具、工具、表业、首饰和小五金等等.3.精密铸造的生产设备和辅助设备设施:1.精铸主要生产设备一套:注蜡环节的各类设备、制壳环节的各类设备、脱蜡环节的各类设备、后处理环节的各类设备等2.精铸主要辅助设备:a:柴油储罐 b:空气压缩机 c:空调机 d:抽湿机e:温度测量仪 f:水糸统:冷却水、冷冻水、应急水4.精密铸造主要原辅料:a.金属材料:不锈钢、铜合金、钛合金等各种金属板材、棒材、边角料、回炉料等.b.辅助材料:中温蜡料、硅溶胶、锆英粉砂、马来石粉砂等各种耐火材料.行业介绍铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一,是机械工业重要的基础工艺,在国民经济中占有重要的位置。
精密铸造工艺技术精密铸造工艺技术是一种高精度、高质量的金属零件制造技术,它具有精度高、表面光洁度好、机械性能稳定等特点。
以下将对精密铸造工艺技术进行介绍。
精密铸造工艺技术主要包括模具制造、材料选取、熔炼浇注、凝固过程控制等环节。
首先是模具制造。
模具是精密铸造的基础,模具的准确度直接影响到产品的质量。
制造模具需要精确的CAD设计和数控加工技术。
在模具制造过程中,需要注意模具材料的选用,一般选用耐热、强度高的材料,如钢材。
模具的制造精度要求高,需采用高精度的加工工艺和仔细的装配,以确保模具的准确度和稳定性。
其次是材料选取。
精密铸造要求材料的纯净度高、机械性能稳定,一般选用特殊合金材料,如不锈钢、镍基合金等。
材料的选取要根据产品的使用环境和要求进行合理选择。
同时,在材料熔炼过程中需要严格控制材料的成分和纯净度,避免杂质的引入。
再次是熔炼浇注。
熔炼是精密铸造的关键环节,要保证合金的成分和温度稳定,并且能够达到所需的浇注温度。
通常情况下,采用电炉熔炼或电渣炉熔炼的方式,有效控制合金的温度和成分。
最后是凝固过程控制。
凝固过程控制包括浇注速度的控制、浇注温度的控制和冷却速度的控制等。
合理控制这些因素可以使铸件的凝固过程达到最佳状态,从而降低缩松、气孔等缺陷的产生。
对于一些特殊形状的铸件,还可以采用凝固速度梯度控制、温度梯度控制等技术手段,进一步提高铸件的凝固质量。
总之,精密铸造工艺技术是一门综合性较强的高精密金属零件制造技术,它可以生产出具有高精度、高表面光洁度的零件。
在精密铸造工艺的实施过程中,需要注意模具制造、材料选取、熔炼浇注和凝固过程控制等各个环节的要求,以确保产品质量的稳定和可靠。
同时,还需要不断创新和改进,在提高铸件质量的同时,提高生产效率和降低成本,以满足市场需求。
精密铸造知识点总结一、精密铸造的工艺过程精密铸造通常包括以下几个主要工艺步骤:模具制造、熔炼金属、浇铸、凝固和冷却、除砂、热处理和表面处理。
1. 模具制造模具是精密铸造的关键部分,模具的设计和制造对成品的质量和形状精度有重要影响。
通常模具由石膏、矽膏、钨酸膨胀性砂、陶瓷或金属材料制成。
制造模具的过程中,需要考虑到零件的缩水率、残余应力和热导率等因素。
2. 熔炼金属熔炼金属是精密铸造的第一步,通常使用高温熔炼炉对金属材料进行熔炼。
在熔炼的过程中,需要考虑材料的合金成分、熔点、流动性以及氧化等因素。
3. 浇铸在熔炼金属后,将金属液体倒入制好的模具中,通常在此过程中需要控制温度、流速和压力,以确保金属充分填充模具,并且避免气孔、夹渣等缺陷的产生。
4. 凝固和冷却一旦金属液体充分填充模具,就会开始凝固和冷却。
控制凝固和冷却的速度对成品的组织结构和性能有重要影响,通常需要通过控制模具温度、冷却介质和冷却时间等因素来实现。
5. 除砂在成品凝固后,需要将其从模具中取出,并进行除砂和切割。
除砂通常需要使用机械手或其他设备来进行,以避免损坏成品。
6. 热处理和表面处理最后一步是对成品进行热处理和表面处理。
热处理可以改善成品的硬度、强度和耐腐蚀性能,而表面处理可以提高成品的表面光洁度和耐磨性。
二、精密铸造的关键技术精密铸造的关键技术包括模具设计、材料选择、工艺参数控制和检测技术。
1. 模具设计模具设计直接影响成品的尺寸精度和表面质量,需要考虑到缩水率、残余应力、热导率和流动性等因素。
同时,模具的加工精度和表面光洁度也对成品质量有重要影响。
2. 材料选择精密铸造通常使用高温合金材料,需要考虑到材料的热膨胀系数、流动性、氧化性和热导率等因素。
同时,在材料选择时还需要考虑成本、可加工性和耐磨性等因素。
3. 工艺参数控制精密铸造的工艺参数控制对成品的质量和形状精度有重要影响,需要考虑充模速度、温度控制、压力控制和冷却方式等因素。
精密铸造工艺
精密铸造工艺是一种高精度、高质量的铸造技术,它是在传统铸造工艺的基础上发展而来的。
精密铸造工艺又分为几种不同的类型,包括熔模铸造、失蜡铸造、等离子喷涂铸造等。
熔模铸造是一种常见的精密铸造工艺,它可以制造出高精度、高表面光洁度的零件。
在熔模铸造中,模具通常由硅胶、树脂或蜡模制成。
模具内部经过高温处理后,可以得到精密的铸造零件。
失蜡铸造是一种适用于生产复杂形状零件的精密铸造工艺。
在失蜡铸造中,首先要制作出蜡模,然后将蜡模浸入耐火涂料中,形成耐火材料的涂层。
接下来,将蜡模和涂层一起加热,使蜡模熔化并流出,留下涂层内的空洞。
最后,将熔融的金属倒入涂层内,形成铸造件。
等离子喷涂铸造是一种将等离子喷涂技术应用于铸造的精密铸
造工艺。
等离子喷涂技术可以在铸造时提供高质量的涂层,使得铸造件具有更高的耐磨性、抗腐蚀性等性能。
总之,精密铸造工艺在现代制造业中得到了广泛的应用。
它可以制造出高精度、高质量的零件,极大地提高了生产效率和产品质量。
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精密铸造方案精密铸造是一种先进的制造工艺,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
本文将就精密铸造的定义、应用领域、工艺优势以及实施方案等方面进行论述。
一、精密铸造的定义精密铸造是指将金属熔化后注入模具中,经过冷却固化后获得具有高精度和复杂形状的金属零件的制造工艺。
相比于传统的铸造工艺,精密铸造具有更高的产品质量和更精确的尺寸控制能力。
二、精密铸造的应用领域1. 航空航天领域:精密铸造技术在制造飞机发动机叶片、航天器零部件等方面具有重要应用。
利用精密铸造技术可以生产出高温、高强度及空气动力学要求严格的零件,提高发动机的性能和可靠性。
2. 汽车领域:精密铸造可以应用于制造汽车发动机缸体、排气歧管等部件,提高汽车发动机的功率、燃油效率和排放性能。
3. 电子领域:精密铸造技术在电子设备外壳、散热器等部件的制造中得到广泛应用。
精密铸造可以生产高热导率、高精度的金属外壳,保证电子设备的稳定性和可靠性。
4. 医疗器械领域:精密铸造可用于制造人工关节、种植物、牙科修复材料等医疗器械。
利用精密铸造制作的医疗器械可以提供更好的适应性和生物相容性。
三、精密铸造的工艺优势1. 精度高:利用精密铸造技术可以制造出形状复杂、精度高的金属零件,满足各种特殊要求。
2. 节约材料:精密铸造过程中的模具设计合理,能够最大限度地减少材料的损耗,提高资源利用效率。
3. 降低加工成本:相比于传统的机械加工,精密铸造可以减少后续加工工序,降低生产成本和周期。
4. 提高产品品质:精密铸造能够提供更加均匀的金属结构,减少晶界、缺陷等不良问题,提高产品的力学性能和耐热性能。
四、精密铸造的实施方案1. 设计方案:根据产品需求,制定合适的设计方案,包括选择合适的材料、模具结构设计以及机械加工后续工序的考虑等。
2. 材料准备:选择合适数量和质量的原材料,并进行必要的处理,如加热、熔化等。
3. 模具制备:根据产品的形状和尺寸需求,制作高精度的模具,确保产品的准确复制。
精密铸件方法精密铸件是一种高精度、高质量的制造技术,该技术能够满足许多行业的高要求。
精密铸件在航空、航天、汽车和电子等领域中广泛应用,成为现代工业制造中不可或缺的一环。
本文将介绍精密铸件的方法和应用。
一、精密铸件的概述精密铸件是一种制造精度高、形状复杂的零部件的方法。
该技术的主要原理是通过在高温下将金属或合金熔化,然后将熔化的金属或合金注入到已经制好模型的铸造模具中,冷却后得到所需的零件。
该技术具有高精度、高质量、高效率、低成本等优点,因此被广泛应用于制造高精度、高质量的零部件。
二、精密铸件的方法1. 硅溶胶法硅溶胶法是一种新型的精密铸造方法,该方法主要利用了硅溶胶的特性,将其涂覆在模具表面上,并在高温下进行烘干,从而形成一层均匀的硅膜。
然后将熔融金属或合金注入模具中,冷却后获得所需的零件。
硅溶胶法具有制造精度高、表面光滑、壁厚均匀等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
2. 精密铸造法精密铸造法是一种传统的精密铸造方法,该方法主要利用了铸造工艺的特点,将熔融金属或合金注入到铸造模具中,冷却后获得所需的零件。
该方法具有制造精度高、形状复杂、材料选择广泛等优点,被广泛应用于电子、机械、航空等领域。
3. 低压铸造法低压铸造法是一种利用气压将熔融金属或合金注入到模具中的铸造方法。
该方法具有制造精度高、表面质量好、壁厚均匀等优点,被广泛应用于汽车、机械、电子等领域。
三、精密铸件的应用1. 航空航天领域精密铸造技术在航空航天领域中起着重要作用,如发动机叶轮、涡轮增压器、涡轮喷气发动机等零部件均采用了精密铸造技术。
2. 汽车领域精密铸造技术在汽车领域中也有广泛的应用,如发动机缸体、缸盖、转向机壳体、离合器壳体等零部件均采用了精密铸造技术。
3. 电子领域精密铸造技术在电子领域中也有应用,如手机金属外壳、电脑散热器、电子器件外壳等零部件均采用了精密铸造技术。
四、精密铸件的未来发展精密铸造技术是一种高精度、高质量的制造技术,其未来发展前景广阔。
精密铸造介绍
摘要:
一、精密铸造的定义和特点
二、精密铸造的分类
1.砂型精密铸造
2.金属型精密铸造
3.熔模精密铸造
三、精密铸造的应用领域
1.汽车工业
2.航空航天工业
3.医疗器械
4.其它行业
四、精密铸造的发展趋势
1.数字化制造
2.绿色制造
3.轻量化
正文:
精密铸造是一种将熔融金属或合金精确地倒入预先准备好的模具中,使其凝固成所需形状的零件或工件的制造工艺。
它具有以下特点:精度高、表面质量好、尺寸精度高、内部质量好、生产效率高等。
精密铸造主要分为砂型精密铸造、金属型精密铸造和熔模精密铸造。
其
中,砂型精密铸造是利用砂型作为模具,金属型精密铸造是利用金属模具,熔模精密铸造是利用熔融的蜡模作为模具。
精密铸造广泛应用于汽车工业、航空航天工业、医疗器械等众多领域。
在汽车工业中,精密铸造主要应用于生产发动机零件、传动系统零件等;在航空航天工业中,主要应用于生产航空发动机、导弹、卫星等零件;在医疗器械中,主要应用于生产手术器械、骨科植入物等。
随着科技的发展,精密铸造也在不断进步,发展趋势主要表现在数字化制造、绿色制造和轻量化。
数字化制造是通过数字化技术,实现精密铸造全过程的自动化、智能化;绿色制造是在精密铸造过程中,实现能源、材料和环境资源的高效利用;轻量化是通过精密铸造技术,生产出重量轻、强度高的产品,以满足各种行业对轻量化的需求。
总的来说,精密铸造作为一种重要的制造工艺,以其高精度、高质量、高效率等优点,在各个领域得到了广泛的应用。
精密铸造的工艺流程及分析1 前言精密铸造法是指使用非金属铸模,制品尺寸精度高于普通砂模铸件之铸造法的总称,包括脱蜡法或,石膏模法和陶瓷模法三大类。
2 脱蜡法精密铸造2-1 特征与优点(1)铸件的最大界限长度为700mm,易作之长度在200mm以下。
铸件之最大重量约100公斤,一般常为10公斤以下。
(2)铸件之尺寸公差20mm ±0.13mm,100mm ±0.30mm,200mm ±0.43mm,而小件之尺寸精度不易达到±0.10mm 以内。
角度公差为±0.5~±2.0度,铸件最小厚度0.5~1.5mm.铸件表面粗度约Rmax4S~12S.(3)铸件材质几无任何限制,如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金,各种钢材、钴基和镍基耐热合金,硬材料。
(4)制作形状复杂之工件,尺寸精度良好,切削加工少。
(5)节省材料浪费,并可大量生产。
脱蜡精密铸件广用于喷射引擎、燃气涡轮、蒸汽涡轮、飞机零件、内燃机、车辆、食品机械、印刷机械、制纸机械、压缩机、阀件、帮浦、计测仪、缝纫机、武器、事务机器、及其它机器零件。
2-2 制程脱蜡铸造法有两大类:实心模法和陶壳模法,后者为前者的改良法。
实心模法系在考虑蜡型的冷凝收缩量,铸模的加热膨胀量和熔融金属的冷凝收缩量之后,制作与最终铸件尺寸近似的模具。
将融化的蜡质押灌注入此以金属或硅胶做成之模具内,取出蜡型后,浸入微粉耐火材料与粘结剂混泡而成之浆液。
滴净之后,撒布粗粒耐火材料,使之干燥。
放入铸框,将混练有粘结剂的耐火物粒填满之,然后干燥。
接着加热使蜡质熔化流出来,作成铸模。
以高温加热铸模,烧除少量残余之蜡质并提高其强度,接着注入金属熔液。
陶壳模法直到蜡型的制作都跟实心模法相同,只是在一次沾浆和淋砂(或浮砂)之后,并不进行包模作业,而是反复多次地进行沾浆和淋砂,直至获得预定的外壳厚度。
干燥、加热、熔流出蜡质,高温加热再行浇注,这种方法为目前的脱蜡精密铸造业者所广泛采用,因其具有下列优点:(1)尺寸稳定性较佳;(2)耐火材料使用量较少;(3)重量轻,易于搬运、处理、制作大型铸件;(4)制程可局部自动化,以节省人力,提高生产速率;(5)生产成本较低;(6)陶壳模较薄,浇注后铸件的冷却速率较高而均匀,故其机械性质较佳。
解析精密铸造技术
精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。
它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。
较普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留余量非常小或者不留余量)的电极,然后用电极腐蚀模具体,形成空腔。
再用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模。
在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。
待获得足够的厚度之后晾干,再加温,使内部的蜡模溶化掉,获得与所需毛坯一致的型腔。
再在型腔里浇铸铁水,固化之后将外壳剥掉,就能获得精密制造的成品。
失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。
它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。
作为文明古国,中国是使用这一技术较早的国家之一,远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术,用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。
曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。
当时航空喷气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。
由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此,需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。
所以,航空工业的发展推动了熔模铸造的应用,而熔模铸造的不断改进和完善,也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。
我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。
其后这种先进的铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。
所谓熔模铸造工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和
硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。
压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。
此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。
所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。
熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。
由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。
熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。
如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。
用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
浇口杯是服务于铸造技术的基础组成部分,特别是与钢铁工业的发展有着极为密切的关系。
浇口杯是冶炼工艺装备的组成部件之一。
浇口杯主要用于引导液体金属进入型腔的通道。
如果浇口杯安排的不合理,就可能使铸件产生气孔、沙眼、铁豆、渣眼、缩孔、裂纹和浇不足等缺陷。
因此,正确的选择浇口杯的结构和尺寸以及在铸件上合理的安置,是一项很重要的工作。