在铸造浇注系统工艺设置方面，从浇口杯到直浇道、横浇道、内浇道每个环节都很重要，这些环节既上下关联，又各自有独特的作用。因此铸造企业的技术人员必须对铸件浇注系统组成部分及作用有所了解，下面一起来学习下吧。

一、浇口杯在浇注系统中有什么作用？

浇口杯是漏斗形的外浇口，单独制造或直接在铸型内形成，成为直浇道顶部的扩大部分。其作用是承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，方便浇注；减少金属液对铸型的直接冲击；可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内；提高金属液静压力。浇口杯分为漏斗形浇口杯和浇口盆两类。漏斗形浇口杯结构简单，节约金属，但撇渣效果差。为了撇渣，一般常配合过滤网使用。浇口盆效果较好，底部设置堤坝有利于浇注操作，使金属液达到适宜的浇注速度后再流入直浇道。这样浇口杯内液体深度大，可阻止水平漩涡的产生而形成垂直漩涡，从而有利于分离渣滓和气泡。

二、直浇道的作用及设计

直浇道的功能是：从浇口杯引导金属向下，进入横浇道、内浇道或直接导人型腔。提供足够的压力，使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力，在规定时间内充满型腔。直浇道常做成上大下小的锥形，等断面的柱形和上小下大的倒锥形。对铝、镁合金铸件，也用蛇形、片状和缝隙式的直浇道。

直浇道是金属液进入模具型腔时首先经过的通道，也是压力传递的首要部位，因而其大小会影响金属液的流动速度和填充时间。

1、结构

这种直浇道一般由压室和浇口套组成，其结构如下图所示。

压室和浇口套宜制成一体，如果分开制造时应选择合理的配合精度和配合间隙，以保持压室与浇口套的同轴度。

2、尺寸

直浇道的直径D一般与压室直径一致，根据压铸件所需的压射比压确定，直浇道长度H一般取直径D的1/2~1/3。直浇道上的这段金属通常又称为余料。为了使余料从浇口套中顺利脱出，在靠近分型面一端长度为15~25mm范围的内孔处设计成1°30'~2°的脱模斜度。

液态金属在砂型直浇道中的流动状态如下图所示。

试验结果表明：上大下小的锥形（锥度1/50）直浇道呈充满流态，而在等截面的圆柱形和上小下大的倒锥形直浇道中呈非充满状态。

1、直浇道中液态金属分两种流态：充满式流动或非充满式流动。

2、在非充满的直浇道中，金属液以重力加速度向下运动，流股呈渐缩形，流股表面压力接近大气压力，微呈正压。流股表面会带动表层气体向下运动，并能冲入型内上升的金属液内，由于流股内部和砂型表层气体之间无压力差，气体不可能被“吸入”流股，但在直浇道中气体可被金属表面所吸附并带走。

3、直浇道入口形状影响金属流态。当入口为尖角时，增加流动阻力和断面收缩率，常导致非充满式流动。实际砂型中尖角处的型砂会被冲掉引起冲砂缺陷。要使直浇道呈充满流态，要求入口处圆角半径r≥d/4（d为直浇道上口直径）。

4、生产中主要应用带有横浇道和内浇道的浇注系统，由于横浇道和内浇道的流动阻力，常使等截面的，甚至上小下大的直浇道均能满足充满条件而呈充满式流态。[1]

尽管非充满的直浇道有带气的缺点，但在特定条件下不能不用，如：阶梯式浇注系统中，为了实现自下而上地逐层引入金属的目的而采用；又如用底注包浇注的条件下，为了防止钢液溢至型外而使用非充满态的直浇道。

浇注铸铁件时，对湿砂型内等截面的直浇道中的上、中、下三点进行过压力测定（条件为：直浇道高400mm、直径为30mm、浇注温度为1300℃），结果证明：直浇道内金属压力为接近大气压力的微正压，压力值一般在50Pa~1kPa范围内，靠近浇口杯处压力值偏高，在浇注初的瞬间压力最高可达1.8kPa。

热压室压铸机模具用直浇道

热压室压铸机用模具上的直浇道结构形式如下图所示，它是由压铸机上的喷嘴5和压铸模上的浇口套6及分流锥2等组成。

分流锥较长，用于调整直浇道的截面积，改变金属液的流向，也便于从定模中带出直浇道凝料。分流锥的圆角半径R常取4mm~5mm，直浇道锥角口通常取4°~12°，分流锥的锥角口7取4°~6°，分流锥顶部附近直浇道环形截面积为内浇口截面积的2倍，而分流锥根部直浇道环形截面积为内浇口截面积的3倍~4倍。直浇道小端直径d一般比压铸机喷嘴出口处的直径大1mm左右，浇口套与喷嘴的连接形式按具体使用压铸机喷嘴的结构而定。为了适应热压室压铸机高效率生产的需要，通常要求在浇口套及分流锥的内部设置冷却系统。

直浇道窝

金属液对直底部有强烈的冲击作用，并产生涡流和紊流区，常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设直浇道窝可改善金属液的流动状况，直浇道窝的作用如下：

(1)有缓冲作用。

(2)缩短直浇道一横浇道拐弯处的高度紊流区。

(3)改善内浇道的流量分布。

(4)减小直浇道一横浇道拐弯处的局部阻力系数和压头损失。

(5)注入型内的最初金属液中，常带有一定量的气体，在直浇道窝内可以浮出去。

直浇道窝的大小、形状应适宜，砂型应紧实。在底部放置干砂芯片、耐火砖等可防止冲砂。直浇道窝常做成半球形、圆锥台等形状。

横浇道

横浇道的作用是什么？

1.将金属液从直浇道引入内浇口；

2.可以借助横浇道中的大体积金属液来预热模具；

3.当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。

横浇道的设计要点

1.横浇道截面积应从直浇道向内浇道逐渐缩小，不应突然变化；

2.横浇道截面积都应不小于内浇道截面积；

3.横浇道应具有一定的厚度和长度；

4.金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固；

5.根据工艺需要可设置盲浇道，以达到改善模具热平衡，容纳冷污金属液、涂料残渣和空气的目的。

横浇道尺寸的计算

横浇道的长度计算公式如下：

L=0.5D+（25~35）（mm）

上式中，L——横浇道长度，mm

D——直浇道导入口处直径，mm

内浇道

浇注系统是铸型中液态金属进入型腔的通道之总称，基本组元有:浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道。内浇道是液态金属进入铸型型腔的最后一段通道，主要作用：控制金属液充填铸型的速度和方向，调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序，并对铸件有一定的补缩作用。可以有单个也可以设计多个内浇道。