于易氧化的有色金属件或压头大的件，也不宜用于用柱塞包浇注的铸钢件。 2. 开放式浇注系统—— 一般说来，这种浇注系统就是F直＜F横＜F内，即是系统中的阻流截面在直浇道下端或者在它附近的横浇道上，以期直浇道充满。 特点：它主要适用于易氧化的有色金属铸件，球铁铸件和柱塞包浇注的中大型铸钢件。 开放式浇注系统在一定比例和一定条件下，也是可以充满的 在铝镁合金逐渐上通常的比例是 F直:F横:F内=1 : 2 : 4
直浇道转入横浇道是一个急转弯，如果金属液流速大，将出现严重的紊流和冲刷铸型，设臵浇口窝起缓冲作用，减少对铸型的冲刷，还可以流动分布。 横浇道
主要作用：①除了是金属液以均匀而足够的量平稳的流入内浇口外，②其结构开放式还要有利于渣及非金属夹杂物上浮并滞留在其顶部，而不随流进入型腔，故又称为撇渣道。因此希望金属液流流动平稳有利于撇渣。（常用办法利用水力学中局部阻力和沿程阻力的概念来设计横浇道）。
横浇道的结构也有很大的作用：
① 横浇道要有延长段（图3-2-21）； ② 要有足够长度、足够高度（图3-2-22）； 渣一般上浮，V2=2r2(ρ液-ρ杂)/gη 液体在横浇道内流动分为V1 、V2 V1为液流速度，V2为上浮速度 渣在V1 V2复合作用下运动，应保证金属液入内浇道以前让渣浮到横浇道顶部，留在横浇道内。当V1即金属液流速过快时，紊流加大→渣上浮阻力加大→临界流速约为悬浮速度，渣越小，悬浮速度越小，则危险性越大（越易进入内浇道）。 ③ 在内浇道入口处存在“吸动作用区”（图3-2-23）；
这个区域范围略大于内浇道横截面积，并且与内浇道内多层金属液流速V有关。 吸动区作用范围随内浇道横截面积的增大及内浇道与横浇道的高度比 h内/h横的增大而增大加剧。（图3-2-24）
（图3-2-25）将内浇道/横浇道联接处作了修改
（图3-2-26）在内浇道前面压缩流线，防止初始金属液慢慢流入内浇道。
内浇道的作用是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。
冒口的作用
为了使铸件在凝固的最后阶段得到补缩，防止缩孔、缩松、裂纹、变形等产生，则在铸件上设臵冒口。
冒口－储备足量的液态金属，又可排气、集渣。铸造合金凝固时，均产生体积收缩，凝固后均会形成孔洞－缩孔、缩松。
三、冒口的设计原则 （一）设臵冒口的必要性
（二）、冒口位臵选择原则
1 方向性（顺序）凝固，要使凝固进行方向超香 冒口
2 一般在热节上方，厚壁部分设臵；
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3 冒口应比铸件晚凝固，最后凝固才能补缩； 4 冒口在满足补缩条件下，尺寸尽量小， 5 防止裂纹产生，冒口不设在铸件应力集中处 （阻碍收缩），防止引起裂纹；
6 尽可能地将冒口设在方便和容易消除冒口残 根的地方；
7 冒口的补缩距离要大于冒口的有效补缩范围。 （三）确定冒口的种类和类型
在选定冒口的种类和类型时要考虑设臵冒口的效果和造型及去除冒口时是否方便。图3－13是常采用的几种冒口形式 （四）决定冒口的尺寸
（1）一般来说，冒口系统（冒口和冒口颈）的凝固应晚于铸件的凝固。
（2）冒口要能根据设计的要求提供足够的金属来补偿铸件的液态收缩，凝固收缩以及由于型腔扩大而增加的体积。而且要力求铸件的成品率高。
（3）冒口和铸件受补缩部位之间，要保持一定的温度梯度和凝固梯度，以保证补缩通道畅通。 （五）校验方向性（顺序）凝固和多冒口的综合效果
由于冒口的有无及其位臵、大小等将直接影响铸件的温度场，从而影响凝固的进行状态。此外，在多冒口的情况下还有可能发生相互间的干扰。因此需要校验是否不产生缺陷。
（四） 提高冒口补缩效率的方法
一般通用冒口占铸件重30 －50％ 耗费金属材料,为此： 提高冒口中金属液补缩压力 － 大气压力冒口
延长冒口中金属液保持时间 － 保温冒口、发热冒口 1) 大气压力冒口
在暗冒口顶部安装细砂芯，伸入冒口中心，为大气压力冒口。浇注冒口表面结壳，外界大气压力仍可作用至金属液面上，可以增加冒口的补缩压力。 ? 2) 保温冒口
? 使用保温材料、发热材料作冒口套。
? ⑴ 冒口套： 耐火材料 － 石英砂、镁砂、铬铁矿砂 ? 保温材料 － 膨胀珍珠岩、陶瓷棉、发泡石膏 ? 发热剂 － 铝粉、氧化铁粉
? 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+208×4184J
? 粘结剂 － 膨润土、水玻璃、酚醛树脂 ⑵ 保温冒口套实例:
膨胀珍珠岩复合保温冒口套
珍珠岩8-10%，铝矾土27-28%，水泥23-25%，陶瓷棉38-40%，适量水 (3)易割冒口
一）冷铁
为了增加铸件局部冷却速度，在型腔内或表面安放金属块，增加金属冷却作用，把这种起激冷作用的金属块称为冷铁。冷铁分为内冷铁、外冷铁。内冷铁安放在铸型壁内或型腔内，其材质要求与铸件材质相同并要求二者能很好的融合为一体；外冷铁安放在砂型（芯）壁上，不溶入铸件内。 ? 冷铁作用：
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? ⑴ 加快铸件热节部分的冷却速度，使铸件趋于同时凝固，有利于防止铸件变形或出现裂纹。并有可能减少偏析。
? ⑵ 与冒口配合使用，使铸件局部冷却加速，强化了铸件顺序凝固的条件，有利于冒口补缩和扩大冒口补缩范围。这样不仅有利于防止铸件产生缩孔、缩松缺陷，还有可能减少冒口的数目或体积及补贴的斜度，提高工艺出品率。
? ⑶ 加快铸件某些特殊部位的冷却速度，以期达到提高铸件表面硬度和耐磨性、细化基体组织的目的。
? ⑷ 在难于设臵冒口或冒口不易补缩到的部位放臵冷铁以减少或防止出现缩孔、缩松。 ? ⑸ 对球铁，用冷铁进行激冷可以增大铸件表面和中心的温度梯度，有利于提高石墨化膨胀的利用程度和提高冒口补缩效果。 ? 外冷铁 －直接外冷铁、间接外冷铁
? 外冷铁是自铸件外壁施加激冷作用，它不与铸件表面溶接，可以回收重用。所以外冷铁的材料以选择导热性好、有足够高的熔点的为好。
? 直接外冷铁 － 金属激冷材料直接与铸件相接触称为直接外冷铁
? 间接外冷铁 － 金属激冷材料通过一薄层非金属材料（如砂子、涂料等厚度在10－15mm）与铸件相接触称为间接冷铁 ? 要求：
? ① 外冷铁与表面接触面光洁、去污锈、刷涂料 ? ② 外冷铁呈45°角型砂与铁过渡冷却 ? ③ 与壁相连接处不易有尖角，随形
? ④ 外冷铁厚度过厚铸件易裂，过薄易熔合，激 ? 冷作用时间短，一般为壁厚的0.5-0.7倍 ? 内冷铁
? 内冷铁浇注后与铸件熔合在一起，其材料应与铸件材料相同，激冷效果好，作用优于外冷铁，可以消除铸件的缩孔、缩松。但是，重量过小不易消除缩孔、缩松，过大不易熔合产生裂纹降低性能。 ? 其重量计算：
? G冷＝0.28(G2-G1) ? G冷 内冷铁重
? G2 铸件厚壁处重量 ? G1 铸件薄壁处重量 ? 要求：
? ① 内冷铁应喷砂（丸）处理，去锈污，或镀锡等 ? ② 型内放好冷铁，3－4小时内浇注，防止吸潮产 ? 生气孔
? ③ 薄壁件不放臵内冷铁，承受高温、高压等铸件 ? 不应该放臵内冷铁 ? ④ 内冷铁上方设出气孔
? ⑤ 加工余量应小于冷铁尺寸，加工后不裸露。 ? （二）铸筋
铸筋是保证铸件质量的一种工艺措施。
收缩筋 - 为防止铸件产生热裂的称为收缩筋（割筋） 清理去除
拉 筋 - 为防止铸件产生变形的称为拉筋（割筋） 热处理后清理去除
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1）收缩筋：铸件凝固收缩受型（芯）阻碍，在受拉应力壁上易产生热裂。加筋后，凝固早、强度建立早，可承受较大的拉应力，防热裂。 当 1-2，不设收缩筋 承受拉应力壁为主壁，而与之相交形成热节、是主壁产生邻壁长度L，主邻壁之间关系，拉应力的壁为邻壁，决定收缩应力大小
2）拉筋：若断面呈U形，半圆时，凝固、冷却后出现变形，而防止拉筋（在变形处），热处理后去除。
拉筋厚度小于铸件厚度，保证拉筋先于铸件凝固，拉筋厚度为铸件厚度的倍。 实际用反变形模样－ 反变形量C。
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