铸件浇冒口系统设计计算
精密铸造铸件工艺与浇冒口系统设计
第六章铸件工艺设计第一节概述为了生产优质而价廉的包模铸件，做好工艺设计是十分重要的。
在做工艺设计之前，首先要考虑选用包模铸造工艺生产时，在质量、工艺和经济方面的几个问题。
1.铸件质量的可靠性对于铸件质量上的要求，一般是包括两个方面，一是保证技术要求的尺寸精度、几何精度和表面光洁度，二是保证机械性能和其它工作性能等内在质量方面的要求。
包模铸造具有少切削、无切削的突出优点。
近年来，由于冶金技术、制模、制壳材料和工艺以及检测技术等方面的发展，包模铸件的外部和内在质量不断提高，所以它的应用范围愈来愈广。
不少锻件、焊接件、冲压件和切削加工件，都可以用熔模铸造方法生产。
这对于节约机械加工工时和费用，节约金属材料，提高劳动生产率和降低成本都具有很大意义。
但是，熔模铸造生产的铸件，由于冶金质量、热型浇注引起的晶粒粗大、表面脱碳以及内部缩松等方面的原因，铸件的机械性能(尤其是塑性)，还存在一些缺陷。
对于某些受力大和气密性要求高的铸件，采用包模铸造时，应充分考虑零件在产品上的作用和性能要求，以确保其使用可靠。
有些结构件改用包模铸造生产时，必须考虑原用合金的铸造性能是否能满足零件的质量要求，否则就需要更改材质。
2.生产工艺上的可能性和简易性熔模铸造虽然可以铸造形状十分复杂的、加工量甚少甚至不加工的零件，但零件的材质、结构形状、尺寸大小和重量等，必须符合熔模铸造本身的工艺要求。
如铸件最小壁厚、最大重量、最大平面面积、最小孔槽以及精度和光洁度要求等，都要考虑到工艺上的可能性和简易性。
3.经济上的合理性采用包模铸造在经济上是否合理，要从多方面考虑。
按每公斤的价格来说，包模铸件与同类型锻件相近甚至还高些，但是由于大幅度减少了加工量，因而零件最终成本还是低的。
但也有些零件，可以利用机械化程度较高的方法生产，例如用自动机床高速加工、精密锻造、冷挤压、压力铸造等等，这时，用包模铸造法生产在经济上的优越性就不一定显著，甚至成本还可能高一些，所以在这种情况下，就不一定选用这种方法了。
第三章 浇注系统的设计与计算
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
复习题
1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的 作用？ 2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。
4 . 如何提高横浇道的撇渣效果？
5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ 6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ 湖北汽车工业学院材料工程系
配套措施：
1）浇口杯应足够大； 2）严格控制浇注时间。
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
计算实例：
1、绘制模板布置简图
各层铸件内浇道的金属压力头： h1=100mm； h2=250mm； h3=350mm。
2、计算型内金属质量 m /kg
阶梯式的优缺点
兼有底注式和顶注式 的优点，充型平稳。 但结构复杂，设计和 计算较难。 用于高度大的中、大 型铸件。阶梯式或缝 隙式用于垂直分型无 箱挤压造型或金属型 铸造
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分
4、 选用浇口杯 根据铸型的浇注速度，使用4号浇口杯，铁液积存5.5 kg； 5、分别计算或由内浇道计算诺谟图查各层内浇道截面积： （流量系数取 μ=0.5） S1=70mm2 ； S2=45mm； S3=38mm2。 6、分直浇道截面积 ∑S内 =2×（70+45+38）=306mm2, S分直=1.2×S内=306×1.2=367mm2 分直浇道的截面尺寸： 上底宽11mm；下底宽22mm；高22mm 。 实际：S分直=363mm2。 7、 水平横浇道尺寸 S横=1.3×363 mm2=472 mm2。 选上底宽12.5mm；下底宽25mm；高25mm； 实际截面积469mm2。
精选铸造工艺学浇口设计
（1） 横浇道应呈充满状态：内浇道的截面、位置； （2） 流速应尽量低；
（3）横浇道与内浇道的位置关系要正确; a 内浇道距离直浇道应足够远，使渣团能上浮到吸动区上部。 b 有正确的横浇道末端延长段，以容纳初流金属液；吸收液流
动能使金属液平稳；防止液流折返。
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c 封闭式浇注系统的内浇道应 位于横浇道的下部，且和横 浇道具有同一底面；开放式 浇注系统的内浇道应重叠在 横浇道之上，且搭接面积要 小，但大于内浇道横截面积 。
第7章 浇注系统设计
浇注系统：铸型中液态金属流入型腔的通道。 组成：浇口杯（又称外浇口）、直浇道、横浇道、内浇道等。
1
浇注基本要求： （1）内浇道设置符合铸件凝固原则和补缩方法； （2）在规定的浇注时间内充满型腔； （3）提供必要的充型压头，保证铸件轮廓、棱角清晰； （4）使金属液流动平稳，防止紊流、卷气、金属氧化； （5）具有良好的阻渣能力； （6）金属液进入时速度不可过高，避免飞溅、冲刷； （7）保证金属液面有足够的上升速度，避免夹砂结疤、浇
P = Pα+ρg·h （2）伯努利（E.Bernoulli）方程（能量守衡定律）
在封闭系统中移动的流体由三种不同的能量组成： 位能：用位于距离基准面以上h处的单位体积的流体来表
示（基准面位置任选）。EP=h（m）
压能：作用在单位体积流体上的压力来表示。
EP=p/ρ（m） p 质量压力（kg/m2）
ρ金属密度（kg/m3）
动能：用单位体积的流体以速度v移动时的动量来表示。
EK=v2/2g
定理：在一封闭系统中，单位质量流体所携带的总能量是
不变的，但其位能、压能、动能可以互换。
h1+p1/γ+V12/2g=h2+p2/γ+v22/2g 伯努利方程 （3）托里拆利（Torricelli）定理
铝合金砂型铸造案例分析- 浇冒口系统设计
横浇道尺寸 内浇口尺寸
使用以上信息，我们就可以建议一模4件的 初始工艺设计方案。
为什么没有加次冒口2、3？
在初始设计中，我们将验证从主冒口浇注 产生的温度分布变化能否使所有的凝固顺 序都指向主冒口，而不用加次冒口。如果
不行的，再添加冒口或冷铁等。
接下来，对初始设计工艺进行模拟。使用 FLOWCast™模拟充型过程，使用
及最大出品率的冒口尺寸。
联系方式 天津富宇创想科技有限公司
公司网站：
冒口冒口2推荐直径推荐直径15英寸英寸x高高3英寸英寸冒口冒口3尺寸相同直径尺寸相同直径15英寸英寸x高高3英寸英寸接下来使用浇注系统设计向导接下来使用浇注系统设计向导gatingdesignwizard?确定最优浇注时间确定最优浇注时间直浇道横浇道及内浇口尺寸直浇道横浇道及内浇口尺寸最优浇注时间最优浇注时间直浇道形状直浇道形状浇口位置浇口位置浇注系统截面比浇注系统截面比直浇道直径直浇道直径横浇道尺寸横浇道尺寸内浇口尺寸内浇口尺寸使用以上信息我们就可以建议一模使用以上信息我们就可以建议一模4件的初始工艺设计方案
行分析，得到铸件模数*。根据模数就可以
知道铸件每部分的凝固顺序，并用来确定冒 口或浇口放置的最佳位置及给出冒口尺寸。
*注: 传统的模数定义为——体积：表面积，SOLIDCast使用的是热 模数，这比传统的方法要准确的多。
铸件上的模数分布
冒口设计向导（Riser Design Wizard）通 过分析铸件上的模数分布，给出推荐的冒
铸件上的缩松（弥散的缩松）分布
X-Ray View
结论
使用浇注系统设计向导和冒口设计向导， 我们可以很快的设计出铸件工艺方案。使 用FLOWCast和SOLIDCast可以快速验证
球墨铸铁件冒口设计
2．控制压力冒口（又称释压冒口）
特点：利用部分共晶膨胀量来补偿铸件的凝固收缩 浇注结束，冒口补给铸件的冒口以释放“压力”
应用合理的冒口颈尺寸或一定的暗冒口容积控制回 填程度使铸件内建立适中的内压来克服凝固收缩， 从而获得既无缩孔、缩松又能避免胀大变形的铸件
M颈M冒 （㎝）
图4-40 M冒和M件的关系图 1—冶金质量差 2—冶金质量好
图4-41 需要补缩金属液量和铸件模数的关系 VT—设置冒口部位铸件或热节体积 VC—铸件需补缩体积
（2）冒口的补缩距离 指由凝固部位向冒口
输送回填铁液的距离 与铁水的冶金质量和
铸件的模数密切相关
图4-42 铁液输送距离和冶金质量及铸件模数的关系 1—冶金质量好 2—冶金质量中等 3—冶金质量很差
口体积，只有这部分金属液才能对铸件起补缩作用
冒口有效体积依铸件液态 收缩体积而定，一般比铸件 所需补缩的铁液量大
共晶成分的铸铁，冒口有 效体积取铸件体积的5%
碳当量低的铸件，冒口有 效体积取铸件体积的6%
图4-36 铸铁的ε—t浇曲线 ε—液态体收缩率 t浇—浇注温度
1—CE=4.3% 2—CE=3.6%
冒口颈模数M颈的确定：
M颈t浇 t浇 1111550cl0M件(cm )
式中 M颈 ——冒口颈模数（cm） M件——设置冒口部位的铸件模数（cm） t浇——浇注温度（℃） c ——铁液比热容，c与铁液温度有关，在 1150～1350℃范围内，c为835～963 J/(kg·℃) l ——铸铁结晶潜热为（193～247）×103J/kg
实用冒口的工艺出品率高，铸件质量好，更实用
原理：利用冒口来补缩铸件的液态收缩，而当液态收缩
冒口有效体积依铸件液态收缩体积而定，一般比铸件所需补缩的铁液量大
浇注系统设计
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• C)根据标准冒口形状，从圆柱形冒口中 选择与计算值最接近且大于计算值的冒 口。MR=0.84(6#)符合条件：
MR ≥0.79cm
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• d) 冒口直径为：DR=45mm • e)冒口径的横截面积计算如下：
冒口径直径： DN>1/3DR=45/3=15mm 冒口径的面积（为圆形）
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冒口计算范例
• 为更好的说明冒口计算，此处以球铁的 万向节冒口设计为例。很显然圆柱支柱 是铸件最紧实部分，这部分冷却最慢， 凝固最晚，因此在金属收缩时需要金属 补缩。模板的布置图如下：冒口放置在
圆柱的顶部，以便（1）获得顺序凝固
（2）补缩时借助重 力
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如图：
冒口计算范例
35mm
80mm
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铸造常见的几种缺陷
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1.冷隔 2.砂渣眼 3.掉砂 4.粘板 5.押入
6.错模 7.粘砂 8.气孔 9.缩孔 10.打联
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分析对铸件缺陷产生原因
1.浇注系统
a)因浇道位置引起的铸件缺陷。 b)因浇道形状引起的铸件缺陷。 c)因浇道面积引起的铸件缺陷。
2.因机器参数设置引起的缺陷
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4. 冒口与铸件如何连接（冒口径） 冒口径的形状设计必须能保证冒口与铸
件间通道始终畅通，金属液以最佳的方式 对铸件进行补缩。
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冒口有两种类型的收缩
1.表面缩孔。 2.内部缩松。 改善内部的缩松对策：
a.提高CE值 b.增加砂型强度 c.使用冷铁 d.顺序凝固 e.减少孕育用量 f.铁液净化 g.镁残留量趋进0.035
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铸造浇注系统设计PPT课件
直浇道窝的作用
① 缓冲作用：液流下落的动能有相当大一部分被窝 内液体吸收而转变为压力能，再由压力能转化为 水平速度流向横浇道，减轻了对直浇道底部铸型 的冲刷。
直浇道窝的作用
② 改善内浇道的流量分布：例如在S直：S横： 2S内= 1 ： 2.5 ： 5的实验条件下，无直浇道窝时，两相等 截面的内浇道的流量分配为：31.5%（近直浇道者） 和68.5%（远者）；有直浇道窝时的流量分配为： 40.5%（近直浇道者）和59.5%（远者）。
主要作用是捕集、保留由浇道流入的夹杂物，所以又称“捕渣 器”，是浇注系统最后一道挡渣关口。
要求横浇道平稳、缓慢地输送金属液，而低速流动又可减少充 填时对型腔时的冲击，利于渣粒在横浇道中上浮并滞留在其顶 部而不进入型腔。
1、横浇道中的液流分配
• 金属液从直浇道进入横浇道初期，以较大速度沿 长度方向向前运动，等到达横浇道末端冲击该处 型壁后，金属液的动能转变为势能，横浇道末端 附近液面升高，形成金属浪，并开始返回移动， 使横浇道内液面向直浇道方面逐渐升高，直到全 部充满。
浇注过程是不稳定流动过程 ✓ 在型内合金液淹没了内浇道之后，随着合金液面上升，
充型的有效压力头渐渐变小 ✓ 型腔内气体的压力并非恒定 ✓ 浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定
一、砂型流动的水力学特点
合金液在浇注系统中一般呈湍流状态
多相流动
一般合金液总含有某些少量固相杂质、液相夹杂和气 泡，在充型过程中还可能析出晶粒及气体，故充型时合 金液属于多相流动
第七章 浇注系统设计
本章主要讲授浇注系统类型的选择，浇注最小截 面尺寸的计算，其它铸造合金浇注系统的特点。要 求掌握浇注系统的选择原则。
重点为浇注系统的选择原则和确定浇注位置，难 点为浇注系统选择原则的灵活应用。
铸造工艺学冒口设计
(2)按比例确定轮缘冒口 尺寸
1)冒口补贴按下列经验 比例关系确定:
d1=(1.3-1.5)dy; 42 42
R1=R件+dy+(1-3)mm;R2=(0.5-1)dy;δ=5-15mm 2)冒口尺寸用下述比例关系计算: 暗冒口宽:B=(2.2-2.5)dy 明冒口宽:B=(1.8-2.0)dy 冒口长:A=(1.5-1.8) B 3）计算冒口补缩距离，L=4dy。当两冒口距离超过此值时，应放置冷
① 在热节的上方或侧旁；
② 尽量在铸件最高、最厚部位， 低处热结设补贴或冷铁；
③不应设在铸件最重要、受力 大的部位；
④ 不要选在铸造应力集中处，
应减轻对铸件的收缩阻碍，避免 裂纹；
⑤ 尽量用一个冒口同时补缩几 个热节或铸件；
⑥ 冒口布置在加工面上，可节 约铸件精整工时，外观好；
⑦ 不同高度的冒口，用冷铁使
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补贴种类： 金属补贴 加热（耐火隔片）补贴 发热（保温）补贴 补贴的位置： 水平补贴：最大长度为 冒口模数的4.7倍，其它尺 寸如图。 垂直补贴：试验条件和 关系曲线如图，生产条件变 化时补贴厚度乘以补偿系数。
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局部热节的补贴尺寸：采用A·Heuvers氏滚圆法。重要部 位的热节可用扩大滚圆法。
铁或设水平补贴。
（3)轮毂冒口尺寸
1）轮毂补贴按下列关系确定
D1=（1.1-1.3）dy
2）当轮毂较小时用一个冒口，冒口尺寸为：
冒口直径：D=Φ2-（15-20）mm，Φ2是轮毂直径
冒口高度：H=（2-2.5）d1+r r的值待d1确定后按图作出。当轮毂较
铸造中铸件需要使用多大直径的冒口补缩怎么计算？
铸造中铸件需要使用多大直径的冒口补缩怎么计算？铸造生产当中，冒口的设计直接关系着铸件的成品率与质量。
因此，许多铸造厂都非常重视铸件冒口的设计。
所谓冒口，顾名思义就是铁水浇注时冒上来的口，有两个主要作用，一是浇注完成后热液补缩，二是注汤时，型腔内快速排出气体。
排气作用就不说了，就说补缩，铁水在液态向固态凝固时，铸铁的铁水有个特性，先共晶，再共析，共晶过程也是膨胀的过程，共析是收缩的过程，铁水的缩性又与化学成分，冷却速度，型核分布，熔炉速度，熔炼温度，镇静时间，浇注温度有关，难以一言蔽之，铁水熔炼不控制好，就算有最好的计算结论，都是白搭。
老实说，想简单的述说清楚冒口设计的问题，很难，这个问题不是我不回答，而是我每次想回答时，都发现自己要罗列一大堆数据公式，才能把这个问题讲清楚。
这个问题看似简单，基本上等同于简述铸造工艺学。
这太费时间和精力，读者也未几能有耐心看完那样叙述。
然而，如读者真想把冒口设计的基础理论弄明白，系统的学习《铸造工艺学》是必须做的事情。
咱们今天，就只能简要的讲述一下冒口设计的基本要素。
冒口设计要根据不同的材料，不同尺寸，不同形状，不同材质的特性进行设计。
首先，铸造工艺不一样，由此引申出的各类冒口的类型也是不一样的，因而冒口尺寸计算的方法也是不一样的。
简单以材料分类，铸钢件采用的冒口计算方法有模数法，三次方程法，补缩液量法，比例法。
铸铁件因凝固方式特殊（受冶金质量和冷却速度影响），大多靠经验辅以模数法和比例法。
今天，只简单说说铸钢，公式就先都不写了。
第一，模数法模数指的是铸件被补缩部位的体积与散热表面积的比值称为模数。
模数基本等同于铸件的凝固时间，也就是说不同形状大小的铸件，只要模数相同，我们就认为他们的凝固时间几乎相等。
当我们使用模数法时，基本遵循两条原则。
1.冒口的模数需大于铸件被补缩区域的模数。
2.冒口必须有足够的金属溶液补充铸件收缩部分的体积收缩。
第二，三次方程法三次方程法是模数法的延伸，主要用于计算机辅助设计中。
浇注重量的计算.
计算浇注重量
• 浇注重量不是零件重量，也不是铸件重量。它是包括浇注系统和冒口部分重量 在内的金属夜重量； • 一个逻辑上的问题是，浇注系统和冒口部分的重量还是未知数！对此需要先按 照经验取值，即一般情况下，浇注系统和冒口占铸件重量的百分比在一个大致的 范围内，数表给出了这一比例； • 计算铸件的重量是绕不过去的。可以采用铸件体积乘以金属密度的方法，也可 以采用计算机辅助的方法。
浇冒口重量占铸件重量的比例
铸件重量/㎏ <100 100~1000 >1000 大量生产 20%~40% 15%~20% — 成批生产 20%~30% 15%~20% 10%~15% 单件、小批生产 25%~3源自% 20%~25% 10%~20%
如何设计熔模铸造铸件浇冒口
•Run simulation on “naked” single casting•进行“裸件”（单独铸件，不带任何浇冒口系统）模拟•Shell mesh in ceramic material to required thickness •确定模壳材料及厚度后进行网格划分•Run View Factor calculation•运行视角因数计算•Run SOLIDCast•运行SOLIDCast•Go to Riser Design Wizard•转到浇冒口设计向导Go to Riser Design Wizard 转到冒口设计向导Select “Design Risers”Then “Next”选择“设计冒口”然后点击下一步One Feed Area identified –check “Plot Feed Area” then “Next”识别出一个补缩区-勾选“显示补缩区”然后点击“下一步”Maximum casting modulus (Mc) identified as 0.56cm 识别出铸件的最大模数（Mc）是0.56厘米Enter value near Max –say 0.55 then Click “OK”输入接近最大值的一个值，-这里输入0.55然后点击“确定”Contact point (area of max Mc) identified识别最大模数的位置•Modulus = volume/surface area or area/perimeter for long bars.•If bar is square, length of side = 4x required modulus.•模数=体积/表面积或者对于长杆形状铸件的话=表面积/周长，•如果杆截面积是正方形，那么一边的尺寸=4x需要的模数•Max Mc in this case = 0.56cm•在这个案例中最大的模数Mc=0.56cm•Riser (bar) modulus (Mr) should be 20% larger ie1.2(Mc) = 0.67•冒口（模头）模数（Mr）应该是铸件模数的1.2倍=1.2x0.56=0.67•For square bar, bar size = 4x required modulus = 4(0.67) = 27 mm square.•正方形截面积的模头，模头尺寸=4x需要的模数=4x0.67=27平方毫米•Contact neck modulus (Mn) (when poured through) should be equal to Mc (0.56). •冒口颈（浇口）模数（Mn）（模头-浇口-冒口）应该等于铸件模数Mc（0.56）•For square bar, bar size = 4x required modulus = 4(0.56) = 23 mm square.•如果是正方形截面积的杆，其尺寸=4x需要的模数=4x0.56=23平方毫米•Contact can be reduced by reducing length of contact (distance of casting from bar),•typically Mn= 0.6(Mc) if length of neck is less than smaller cross section of contact. •Therefore for short neck, contact Mn= 0.6(0.56) = 0.336.•减小浇口的长度（铸件到模头的距离）可以减小浇口的尺寸，通常，如果浇口的长度•小于截面积的小边的话，Mn=0.6(Mc),因此，对于短冒口颈来说，Mn=0.6x0.56=0.336•For round neck, diameter = 4(Mn) = 4(0.336) = 13.4mm diameter.•圆的浇口的话，直径=4（Mn）=4x0.336=13.4毫米直径•Further reductions in diameter are possible if neck is “notched” and taken away •from casting at an angle of approx30 degrees. Notching neck also creates fracture •(break off) point for alloys such as white irons.•如果冒口颈做成易割样式的话，其直径可以进一步降低，可以做成大约30度。
铸钢件冒口的设计与计算
§4 铸钢件冒口设计设计步骤：1）确定冒口的安放位置2）初步确定冒口数量3）划分每个冒口的补缩区域，选择冒口类型4）计算冒口的具体尺寸冒口计算方法：模数法＋比例法+补缩液量法（参考资料）一模数法1 计算原理要保证冒口晚于铸件凝固，需冒口的模数大于铸件被补缩部位的模数。
总结：M冒=1.2M件P127式4-5，左边为总收缩量，右边为由冒口补充量。
2 计算步骤1）计算铸件模数根据铸件需补缩部位，划分补缩区，分别计算铸件的模数。
计算方法：公式计算＋图表计算－表4-5（p128-130）。
计算M件用L形体计算公式，为什么不用法兰体公式去套呢？（法兰体高度b无法确定）图4-33B-B剖面图中200应改为220，因计算M B时用的数值是220；另外，冒口直径为φ220，其冒口颈宽也应为220。
（A-A剖面图中200改否.）采用右边的A-A剖面冒口颈满足了要求，A-A剖面冒口颈尺寸怎么得来的呢？不要瞎懵，可列式M颈=3.74=20X/[2（20+X）]，求出X=12.生产中可根据M冒数值查出标准侧冒口，得冒口尺寸（直径、高等），冒口颈尺寸，冒口体积、重量，能补缩的铸件体积及重量（M冒结合εV查）。
3）确定铸钢件体收缩率由表4-3求出。
例如，已知ZG270-500的平均W C=0.35%，若浇注温度为1560°C，可从表4-3查出εV=4.7%（碳钢εV=εC）。
如何查出的呢？浇注温度为1560°C；W C=0.40%，εV=5%；W C=0.20%，εV=3.8%；据此列式（5-3.8）/（0.4-0.2）=（5-X）/（0.4-0.35），解出X=4.7（插入法，比例法）4）确定冒口形状和尺寸查相关表格。
5）确定冒口数目6）校核冒口的最大补缩能力。
二比例法（热节圆法）使冒口根部直径大于铸件被补缩处热节圆直径或壁厚，再以冒口根部直径来确定其他尺寸。
D=cd式中D……冒口根部直径；c……比例系数，参见表4-6；（查表步骤）d……铸件被补缩热节处内切圆直径。
【doc】适用范围宽的铸件浇注系统最小截面积计算公式
适用范围宽的铸件浇注系统最小截面积计算公式764甘适FOUNDRYV ol49No10Oct2000适用范围宽的最小截面积计算公式刘文川,王兴平,向敬成J欧光富,吴卫,祝举章(1.西南蔼露研总厂,四川南定-葫了duu2四川省南充市技工学校,四川南充637000 3四川工业学院材料科学系,四川南充637000)摘要:阐连了目前灰铸铁,球铁,铝台盎及铜合盎等叠属铸件在重力铸造条件下.计算铸忙浇注系统最小截面积的常罔水力学公式及几个常用或转常用的竖验硅式之特点和存在的不足.分析了这些公式共同存在的使用前提不明,适用范围密,通用性差等缺点.舟卸了一种用统计学方法回归推算出的实用性强,操作简便快捷,适用范酉宽闰的盎属铸件浇注暮统最小截面积计算公式,并对其计算结果与近十多罡来众多成功的生产实例连行了比麒,证明其具有良好的可靠性,社学性和宽阔的适捕范围.关键词:铸件;盗注系统;退小截面积;计算公式有效浇注时间中图分篓荔融雨写■芰覃磊号1001—4977(2000)10—0764.05 AWidelyUsedEquationfortheMinimumSectionof thePoringSystemAppliedtoV ariousCastingsLIUWen-chuan1,W ANGXing.ping,XIANGJing.cheng2,OUGuang-fu,WUWei,ZHUJu.zhang(1.SouthwestGeneralWorksofEngineParts,Nanchong637000,Sichuan,China;2.SchoolofTechnicalWorkersinNanchongofSichuanProvince,Nanchong637000,Sichua n,China3.SichuanInstituteofTechnology,Nanchong637000,Sichuan,China)Abstraof:Theequations,whicharegeneraIlyusedandbasedonthetheoryofhydrauli∞oremPiricalfor-mula.ofmInimumsectioninthepouringsystemtoproducenon-ferrouscastings,grayironcas tings,duc-tilecastings,arereviewedTheircharacteristicsandshortcomingareIistedTheshortcomings, thatpreconditionisnotclearandthatsuitabilityisnarrow,areanalyzedAnequationbasedonstatis tics,EFm=[G/(r√2日?惦)](1/3),isintroduced,whichischaracteristicsofeasyuse,conveniency andwidesujtabiIitytoPreduceferrousandnon-ferrouscastings.Itisconvincedthatthisequat ionisgood credibleandsuitablebythesuccessfulsampIesintheproductioninrecenttenyears Keywetds:castings;pouringsystem;minimumsection;calculatingequation;effectivepour ingtime迄今为lL,铸件浇注系统最小截面积计算公式已有数十种,用于确定铸件浇注系统最小截面积的图表也有十多种.然而用于生产实践时,这些公式不仅适用范围窄,通用性差,而且存在着仅考虑铸件重量(G件)或浇洼重量(G侥),对铸件壁厚(d)考虑不足的问题即使是一些权威资料和常用手册推荐的计算公式,计算结果亦相差甚远.至于图表法,更存在着准确性差.使众多铸造工作者难以适从的问题铸造工艺合理与否及铸件合格品率的高低,在很大程度上取决于浇注系统最小截面积确定得是否合理.因此,铸件浇注系统最小截面积的确定是铸造工艺学的重要组成部分,铸造工艺设计的关键要素之一,也是铸造工作者的基本研究课题.其相应的计算公式在不断地推陈出新和逐渐完善.本文作者根据在工厂的多年生产实践经验及通过对所掌握的众多文献和资料的统计分析,提出一种适用范围宽的计算铸件浇注系统最小截面积(∑F阻)的新公式,它适用于重力铸造条件下所有金属铸件的各种铸造方式和不同的浇注方式.以期对铸造工艺水平的提高有所贡献.l一些常用计算公式存在的不足目前采用的数十种铸件浇注系统最小截面积计算公式,大致为两类:一类是以水力学为基础的理论计算公式;另一类是源于生产实践的经验计算公式.理论计算公式和应用较多的经验计算公式见表1,1.1水力学理论计算公式普遍反映用袁1中基于水力学的理论计算公式收稿日期:200008—07收割初稿.2000—08,25收到修订确作者嘀介:刘文)11(1963一).男.四川蓬澳人.工学士,西南内燃机配件总厂铸造分厂技术组长.高壤工程师.主要从事发琦机铸件铸造工艺设计厦研完工作.辟适刘文川等:适用范围宽的铸件浇注系统最小截面积计算公式?765表1常用的铸件浇注系统最小截面积计算公式Table1Thecommollusedelevationsforcalculatingminimumsectionareaofthepouringsyst emofcastingsingravitycasting类别计算公l式公式号公式中符号的意义及单位适用对象亚范围水zFE——浇注系坑最小截面积.c(下同)卜一浇住时间.s(下同)力G——金属谴通过阻流截面的重量.1【gg——重力加速度.980c学尚(1)所有金属铸件:公p——材质密度,kg/cmH.——平均压力头.咖(下同)式"——流量系数.一般选取范围为015～095黑专(2)z——经验系数鳢盘壁厘Tn=亘二二G<41~kg的夏杂薄色G——铸件重量(不音浇冒lsI),l【g584943壁中小铸铁件金…铸件平均壁厚/mra≤1516～303l～60G>100kg形状简单属=F阻=rG(31——l070.60.5的中大型灰铸铁件(铸件用G——铸型中金属液的浇注总量.(下同)G>1000l【g的重大铸经zF=(4)验K——比浇住速度.kg/(cm2?s).由G#和轮廓密度Kv(ke,/d~)查表而得铁件公式一一G一(0.o5)佤(5)球氍仟--有=F阻=G,(耳)(61——系数,铝台盘o04o07,镬台金=0025～o04铝,镁舍金铸件, 色金L——流动修正系数.一般取1.0属K——比浇注速度(kg/咖?s),根据轮廓密度Kv按下表选取:铸m=()KJ(kg.dm一)0～l0l_l～22l～331～44.1～55l～6>6铝台金铸件.件用经K0.60.65070750.809095验K——转换系数(查表选定.范围0.8～l3)式EK4'G~'8)铜台金铸件s,"——速度系数(查表选定.范围0.9-32)(1)算得的浇注系统最小截面积∑F日偏小,故有人主张采用大流量原则l1'10."J.这是因为式(i)中流量系数"的变化范围太宽,大小相差6.3倍l】J,要准确估计各种因素对的影响极其困难,生产中很难把握,而按一些资料介绍的修正方法取值则"往往偏大.导致EFm的计算值偏小.同时,式(1)中变量较多,且将对流量(浇注速度)影响不显着但计算比较繁复的平均压力头H.考虑过重,导致式(1)计算量过大.因此,式(1)有待于进一步改进和完善.1.2计算黑色金属铸件2;F目的常用经验公式表1中的式(2)推荐用于计算G<400kg的复杂薄壁中小铸铁件的YF日,但生产实践表明,它仅对G<lOOkg的中小铸铁件有较好的适应性,对G停>100kg的铸铁件,YF的计算值往往偏小,且该式多用于可锻铸铁件,鲜用于灰铸铁件和球墨铸铁件,故式(2)适应性较差.表中的式(3)推荐用于计算G#>~00kg的形状简单的中大铸铁件的∑F口,是生产中应用较多的经验公式.但实际应用时都将经验系数,的限值范围由0.7～0.5扩大至≥1.0的范围[11.式(3)及其推荐的经验系数取值,仅适用于极少数厚壁件,尤其是需要边浇注边朴缩及G>1000的铸铁件.式(4)推荐用于G#>1000kg的重大铸铁件.生产中常用该式计算用吊包(非拔塞方式)手动浇注的大型箱体类铸铁件的YF阻,但对于采用拔塞浇口浇注的铸铁件,用该式计算∑F日时,通常会导致计算值过大而无法认可.因此.式(4)的适用范围较窄.式(5)推荐用于开放式浇注系统浇注的球铁件.在生产中用其计算大型球铁件的YF目时,因计算值偏小.有的工厂便将YF目的实际值取为计算值的2倍",有的工厂用铸件的相应参数核算出其比浇注速度达1.5～1.83kg/(f~ffl2?s)",这在用非拔塞式浇注时是很难实现的.因此,式(5)的适用范围也较窄.1.3计算有色金属铸件￡F的常用经验公式(1)表1中的式(6)实际上是将水力学公式(1)中的流量系数"范围窄化后的一个经验公式,推荐用于铝台金铸件和镁台金铸件.用于铝合金铸件时,式(6)中系数的选取范围为0.04—0.O7,实质上是在铝台金的密度范围(p :0.00255～0.00294kg/cm)内,将式(1)中的流量系数"的范围窄化至0.31～0.62内推导而得.因此,式(6)在一定程度上克服了直接用式(1)时因"偏大,而使YF阻计算值偏小的问题.故对壁厚d较厚的一些铝合金铸件有较好的适应性.用于镁合金铸件时,式(6)中系数r/的取值范围为0.025--0.04,同样是在镁合金密度范围(P:0.0018 --0.00mSkg/c)内,将式(1)中的流量系数u的范围窄化在0.31～0.52内而导得.因此,式(6)对壁厚较厚的一些镁合金铸件也有较好的适应性.(2)表1中的式(7)推荐用于铝合金铸件.式中的比浇注速度K是一个经验系数,其取值取决于铸件的轮廓密度K(kg/dm~).因此,K值在一定766Oct2000FOUNDRYV oI.49NO10程度上体现了与铸件壁厚的关系.但在生产实践中发现:当K≤1.0kg/dm时,K一律取为0.6显得过于粗放,且在铝合金密度范围(≤2.94kg/dm)内,其K值的变化范围(0.6～0.7)也显得过小;并且,用式(7)算得的铝合金铸件的EF日值也普遍偏小或过小;此外,对于铝合金铸件来说.式(7)中系数K的取值依据K不可能出现K>3kg/dm的情况.因此,式(7)的适用范围极其有限.(3)表1中的式(8)推荐用于铜合金铸件,其转换系数K的取值范围为0.8～1.3但在生产实际中.砂型铸造的有色金属或黑色金属铸件,无论是壳型顶注,还是湿型底注,其浇注系统的EF目的合理值远不会出现60%(0.8/1.3)以上的大幅度偏差;并且,式(8)中的速度系数的取值袄据铸件的轮廓密度K和壁厚的划分档次也过于粗放;此外,式(8)与式(1),(2),(6)一样也存在着将对流量(浇注速度)影响不很重要的因素(平均压力头H)考虑过重的问题.由此,式(8)的合理性还有待深入探讨,需作进'步的完善和修正.此外,式(1)至(8)除各自存在的不足之处外,还存在着一些共同的不足之处,主要表现在:这些公式及相关的确定浇注时间的公式或图.只考虑了铸件重量G件或浇注重量G浇,未考虑或未充分考虑铸件壁厚a这一一重要特征参数,使这些公式缺乏严谨性和科学性,适用范围较窄,通用性极差.其次,这些公式都存在着使用前提不明的问题.的进水速度快.浇注时间短;对于大型铸件或某些复杂薄壁铸件,在两组以上浇注系统或两个以上浇包同时浇注等情况下,其浇注系统截面积及其浇注时间应怎样计算和修正,式(1)至(8)均未给出适宜的修正方法和措施由此可见,式(1)至(8)及与之相关的浇注时间计算公式等,均存在着较多的不足和尚未解决的矛盾和问题,需要铸造工作者作进一步的研究和探索.使之能有一个较完善的,形式统一,适用范围宽阔,在不同条件下有很好通用性的浇注系统最小截面积计算公式及相应的浇注时间计算公式.2适用范围宽阔的浇注系统计算公式根据多年来对所掌握的有关浇注系统计算的众多文献和资料的统计分析,以及对多年来工厂实践经验的总结,作者认为:将水力学公式中难以准确确定且在生产中不便操作的流量系数"与对流量影响很小的平均压力头的平方根/H之乘积("v/Hp)代之以壁厚修正系数,便可得到简便而适用范围宽的铸件浇注系统最小截面积计算公式(9):,EF=—L一一(9)口√2g'￡.式中∑F——非拔塞式浇注系统最小截面积,CmG——型中铸件的重量(不含浇冒口),kgp——铸件材质密度,kg/cm.见表2g——重力加速度,980cm/s2大家知道:对于同样壁厚或同样重量的铸件,平板件——铸件主要壁厚(常指最薄壁厚),mm需要快速浇注,金属型铸造也需要较大的~Fm;对——材质指数.见表3于同样大小的直浇道截面积,拔塞浇口比非拔塞浇口——铸件有效浇注时间..,计算式见表4表2常用金属{合金)铸件材质的密度范围{参考值】——..兰竺!竺!坚矍!竺!竺金属铸件材质l灰铸镜!球镜厦铸志白口铸铁铸钢I铝舍金I镁台金I铜音金锌台盘密度日/(k日cm.)fo.00710[H]73{00078J000255--0.002940.00180--00018510.0@73~00095表3常用金属{合金)的材质指数{w值】lable3'lhemateria1吨ure{】of~oii3,moiiusedalloys铸件…铝台盒铜告金球铁铸钢耋;材质矸立铝硅,铝锌系舍金铝铜,铝镁系舍金青铜(除铝青铜外)铜,紫铜,铅青铜I质直灰铸铁指数"0320310290.28l02602502402302202表4铸件有效浇注时间计算公式_1Table4'lheequationsforcalculatingtheeffectivepouringtimeofcastings有教浇注时计算公式f公式号l公式中符号的意义及单位适用条件——————…—J——～—.…————————l——铸件的有效晓洼时旬,sG——铸件重量(不含浇冒口),kg一型一组,～…I/——材质系数,其取值情况如下——铸件的主要壁厚(指最薄壁厚),皿n】晓注系统l{】""-_I__T:]善耋材质系数f1oo6-0811—121.5～16j产条件——...''..'........'..........'—''....'.'——'''.'...—'..''''''———'''——''—'—————'———————————''————————'—————————————————————————————————————————————————————————L————.—.——.一f+两l燕释i…………同.I11lO苏件l/+,/_}乩|忡I×l寺:l(12)l下列情况对的计取值(累加相应数目):暑量世'll拔塞浇口平板类件一=盘属型铸造=1.其余符号意义均与式()相同I哥造刘文川等:适用范围宽的铸件浇注系统最小截面积计算公式?767式(9)突出了壁厚对金属液阻力的影响,淡化了其他不重要因素.在实际操作中要合理确定水力学公式中流量系数"和平均压力头H的大小是十分困难和繁琐的.因此,用式(9)取代式(1)来计算浇注系统最小截面积,显得更加简便和适宜,抓住了铸件壁厚这一影响金属液充型能力的重要特征因素.公式(9)中的部分,实质上是对众多文献和资料中的成功生产实例进行统计验算后得到的一个经验系数.它完全能满足和体现铸件壁愈薄计算出的EF值相对愈大,壁愈厚计算出的EF日值相对愈小的工艺要求和客观规律.其中,指数"是材质流动性等工艺性能差异的具体体现,即浇注温度较高,流动性较差的材质,"值较小.因此,经验系数使公式(9)更具科学性和更为合理.对于需采用拔塞式浇注系统的某些重要铸件,大型铸件和复杂薄壁铸件,可将式(9)修正为全能型浇注系统最小截面积计算公式(10):I1lEF疆=—二=_一÷:(1o)口2g.t..j式中m——浇注方式修正系数:拔塞方式m=1,非拔塞方式m=0式(10)的取值与式(9)略有不同:在采用非拔塞浇注方式(即m:0)时.其d按实际值取值,与式(9)相同;在采用拔塞浇注方式(即m=1)时,若d<100ram,仍按实际值取值,若d≥100ram,均按=100ram进行计算.可见,式(9)实质上是式(10)的简化形式.由于绝大多数铸件采用的是浇注速度适中的非拔塞式浇注方式,围此式(9)是适用于绝大多数铸件的常用形式.换句话说,式(10)包含了式(9),是式(9)的母公式.表4给出了分别与式(9)和(10)相对应的铸件有效浇注时间计算公式(11)和(12),它们与式(9)和(10)一样,也是主要依据铸件的两个主要特征因素即铸件重量G和壁厚d来进行计算的.大量的统计验算表明,用这四个公式算得的铸件有效浇注时间和浇注系统最小截面积EF目,与源文献和资料所介绍的成功应用于生产实际的对应参数能较好地吻合乃至更为合理,这主要表现在相应的铸件型腔液面上升速度和比浇注速度这两个重要的工艺参数上,见表5.故公式(9)和(10)及对应的铸件有效浇注时间计算公式(11)和(12)具有很强的科学性和宽阔的适用范国.此外.这四个公式还具有简便,快捷,便于生产实际操作等优点,省去了用水力学公式时对流量系数"的"猜选"过程.3结1者对于铸件浇注系统最小截面积的计算,主要依据铸件的本身重量及其壁厚这两个重要特征因素来自行决定.将其它各影响因素归并为一个经验系数,用统计学方法统计回归出的经验公式(9),(10)设计出的铸件浇注系统具有如下一些主要特电.(1)浇注系统最小截面积的计算原则是:大孔进水,快速浇注,确保铸件在最佳的有效浇注时间内充满铸件的最高轮廓.(2)低流速,平稳充型.以浇注系统阻流截面决定金属液的流量,直浇道的高度取最小有效压力头即可,保证金属液以大流量,低流速平稳充型.(3)公式(10)及其简化的子公式(9)具有简单,实用,可靠性和科学性强,适用范围宽阔,便于生产实际操作等优点.参考文献:(1]魏兵铸件浇拄系统阻谎截面积的确定(J]铸造技术,l981.(1):27～38(2]车魁盛铸造工艺设计基础(M]北京:机械工业出版社,1981(3]曹文龙铸造工艺学[M]北京:机械工业出版社.1993(4]陈琦铸铁手册[蛐北京:机械工业出版社,1984(5]黄良亲简明铸工手册[M北京:机械工业出版社,1998(6]铸造有色舍金手册编写组铸造有色舍盒手册(M]北京机械工业出版社.1978[7:陈培里铸工实用手册:蛐杭州:浙江科学技术出版社.1997:8]王丕元.空心轴瓦的铸造工艺m铸造技术.1990,(5):28～29 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ol49NoIO表5?公式{IO),{12:J对多种金属铸件的适宜性对照Table5Comparisonofthesuitabilitytovario~alloyc∞tinbyusingequationf10)andc12铸件嚣铸件重量原文献和资料卉甥的浇柱系统相关工艺参敦噩评竹替式(1日),(12)计算的浇诖系统相应参毅置评竹(不告浇目口)爵蚌主要壁名称,【￡r雌c/晌's.靛面上升速度此浇柱莲度最小截面积有就浇注时间蔷面上升速&奁度G/(?皿一2,S-zFⅢ,f,s/{ms?s)∞-2,s,f)6(2㈨2511,5=0宜{135180【2x∞x帅盯】08=051丙忤越=0,54【=021(,=0'5.=I宦9,60396/f=0A471136砦脂07×515町15l3c1)=05F直=083髓=055c=0::,=1.0,^=1J髓113=0-】9i21515120:0"女棚∞.帅站cl:l91]=0.22c=031(,=l船.r=I:越髓Tl0(152{0黄:叭32加(1=0"F:071.Pm髓:,:D8,^=l髓弛】=050lb鹕276傩【l瑚x650×栅0…j22lcIIll【】=0庸=D卯c=口31:lr=Lr=I:髓2L.L226=D.t2jD瞄11428嚣}f『瑚l【9012I1]c】=l"摊挠遒髓=0.2l=024.=1】:,=I.0=2】宦1】1舯2=I.D7.]5922{】0吲230{【9(】)=0"稚10.j髓=1.2L(口=0c,=口&=lJ髓口:口帅26龆删阱【25=737x竹】xH=55帅一∞(1):5枷=0.52(:0㈨c.n=ll必5衄_]2=1.嘶l!曲24嚣.t髓棚0x栅39020一35酉盟黼ll3l眦融髓=152【=0硼I/=【LI.=210l{0T.1赫【蜘0x600x啪0啪删l0栏她I255=3】8髓l=0盐=L1r=0=21稚{^】4.910623H52压熹珈x枷f踟)1}【"]54l5置=050l口=dⅢ{,=I舶.=lI翘卣面BIT=0II56.2555.4=0斛【∞26笠伽×30Dl4】1帅】2矾(ij建i醐遘髓=0鲫c=㈨{r=】棚.^=2J"7l盟72194l茸莩2翻lml11蛐】i{c1(.j.56=0%置=1i=02r=115.^=l柏甜=钔5】2=a粥舶3.3々zl0x虻xL60唧蜘l珊l}5l4B立=D√斛髓=017I=024llr=I1.12:髓∞0200l041{】旺9】fi121,1刘CC4;{LID2900i{56…12帅雒髓Kt=lI(B=0=fr=09.12:髓黼2~4Bx955x.Ⅲ愀娜l5'0…39】6j=0弼.0j如4=1谁扎悻口]雒黼髓=【05f=02I.=I:l,Ij=:1髓8951=I4720{嚣53=00k张【"锄x1铷】5001j553.6c…l/=Ij.=髓#龄越≥【55l0241批0啪×ⅢK=I211.0加!群'】l90I辩79瑚l5!./f=ll,/7【=0=1】If=08.!越触湖0225.x眦哳145呻25m】60=0棚2.】∞l01200=05糠㈨2l娃/f0.67=DI,!】0.^12l宦螂x【520×l-呻躺15.1=l棚1棚储244瞄0旧洲船1I=2.0髓12,17【0=J:r=08^=1l 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3.4.3及3.4.4 铸钢及铸铁件冒口设计
3.4.3 铸钢件冒口设计与计算
四、铸件模数的计算
1. 正立方体
2. 圆柱体
3. 具有“无限大”尺寸的物
体 4. 圆筒壁 5. 交接立方体
3.4.3 铸钢件冒口设计与计算
四、铸件模数的计算
4. 圆筒壁
5. 交接立方体
6. 冒口颈的模数（riser neck）
铸钢件：Mn＞Mc 铸铁件：Mn＜Mc
选择圆柱形冒口，由标准冒口表查得冒口尺寸：
D=160mm，H=24mm 校核冒口个数： 估计冒口个数1000/（D+4.5a×2）≈1.6 ≈2 按两个冒口校核长度方向 4.5×50+4×50+4.5×50+2×160=970＜1000
增加一个冒口，按三个冒口校核 970+160+4×50=1330＞1000 宽度方向校核
4.5×50×2+160=610 ＞600
校核冒口最大补缩能力：
εv（Vr+Vc）=5%（100×60×5+π（16/2）2 ×24×3）
=2223（cm3）
Vrη=15 %π（16/2）2 ×24×3=2170 （cm3）
增大冒口尺寸，D=180mm
εv（Vr+Vc） = 2415 cm3 ＜Vrη=2746 cm3
有先有后，相互交错重叠，而铁水是相通的，这时膨胀、 收缩就可以叠加相抵，铸件表现出来的收缩实质上是胀缩 相抵的剩余量。然而就某一点而言，是收缩在前，膨胀在 后，二者是不能相抵的。
3.4.4 铸铁件实用冒口设计
图3-3-24 铸铁件凝固时收缩和膨胀的叠加 曲边三角形ABC—铸件的总收缩 曲边三角形ADC —铸件总膨胀 曲边三角形AB‘P—铸件的表观收缩 AC—铸件凝固时间 AP—铸件表观收缩时间 （冒口作用时间） P—均衡点（收缩量等于膨胀量的时间）
精密铸造铸件工艺及浇冒口系统设计模板
精密铸造铸件工艺及浇冒口系统设计第六章铸件工艺设计第一节概述为了生产优质而价廉的包模铸件，做好工艺设计是十分重要的。
在做工艺设计之前，首先要考虑选用包模铸造工艺生产时，在质量、工艺和经济方面的几个问题。
1.铸件质量的可靠性对于铸件质量上的要求，一般是包括两个方面，一是保证技术要求的尺寸精度、几何精度和表面光洁度，二是保证机械性能和其它工作性能等内在质量方面的要求。
包模铸造具有少切削、无切削的突出优点。
近年来，由于冶金技术、制模、制壳材料和工艺以及检测技术等方面的发展，包模铸件的外部和内在质量不断提高，因此它的应用范围愈来愈广。
不少锻件、焊接件、冲压件和切削加工件，都能够用熔模铸造方法生产。
这对于节约机械加工工时和费用，节约金属材料，提高劳动生产率和降低成本都具有很大意义。
可是，熔模铸造生产的铸件，由于冶金质量、热型浇注引起的晶粒粗大、表面脱碳以及内部缩松等方面的原因，铸件的机械性能(特别是塑性)，还存在一些缺陷。
对于某些受力大和气密性要求高的铸件，采用包模铸造时，应充分考虑零件在产品上的作用和性能要求，以确保其使用可靠。
有些结构件改用包模铸造生产时，必须考虑原用合金的铸造性能是否能满足零件的质量要求，否则就需要更改材质。
2.生产工艺上的可能性和简易性熔模铸造虽然能够铸造形状十分复杂的、加工量甚少甚至不加工的零件，但零件的材质、结构形状、尺寸大小和重量等，必须符合熔模铸造本身的工艺要求。
如铸件最小壁厚、最大重量、最大平面面积、最小孔槽以及精度和光洁度要求等，都要考虑到工艺上的可能性和简易性。
3.经济上的合理性采用包模铸造在经济上是否合理，要从多方面考虑。
按每公斤的价格来说，包模铸件与同类型锻件相近甚至还高些，可是由于大幅度减少了加工量，因而零件最终成本还是低的。
但也有些零件，能够利用机械化程度较高的方法生产，例如用自动机床高速加工、精密锻造、冷挤压、压力铸造等等，这时，用包模铸造法生产在经济上的优越性就不一定显著，甚至成本还可能高一些，因此在这种情况下，就不一定选用这种方法了。
铸造业浇注系统的计算
及 其 液 态 1.底注 由 中 间 注 1. 顶注
流动性
2.注入厚 入 或 者 阶 2. 均匀地由薄处浇注
部
梯浇注
浇 注 温 度 1.3
1.4
1.5—1.6
与金属流
动性正常
浇 注 温 度 1.4—1.5 1.5—1.6 1.6—1.8
高与金属
流动性较
高时
1.3.半封闭式浇注系统的各段截面积之比
F 直: F 阻: F 横: F 内=1.6:1:1.8:1.4 根据不同情况，比例有可变的取值范围，原则不变的前提下可以灵活运用。
v流速单位cms计算时可以按最小截面积的流速铸件质量重量单位kg截面积单位cm浇注时间单位s平均压力头单位cm取值计算见后金属液体的密度单位kgcm铸铁70铸钢73由铸件壁厚和结构以及浇道等因素引起的金属液体流速损耗系数复杂铸铁件可取为034对于铸钢件根据不同的铸型025050此公式的各种变形铸造书中常称作奥藏迪台尔特公式
S2-----和铸件壁厚相关的系数，取值如下表：
铸件主要壁厚（mm） 10以内
10---20
S 系数值
1.0
1.3
20---40 1.5
40---80以上 1.7
③式适于计算重型铸件。
④t=S4√(G*δ)
上式中。各个字母的定义与②相同，本式子用于铸钢时的 S4取值如下：
金属温度
金属的不同引入方法时的 S4值
铸造生产的条件千差万别，因素太多，以至于所有的计算公式都是近似的有条件的。往往一个公式不一定适 用于所有的场合。所以公式中往往有取值范围较大的系数供用户结合本单位的情况选择
1：铸件的重量、主要壁厚、复杂程度、铸型种类等。
下边是几个常用的确定浇注时间的公式：