第二节 浇注系统的类型及内浇口开设位置的选择
根据合金的种类和铸件的情况不同，选择的浇注系统类型也不同。浇注系统的类型，根据内浇道在铸件上开设位置的高度不同，可分为顶注式、底注式和侧注式三种类型。如图3-14所示。
图3-14 浇注系统的类型
（a）顶注式（b）底注式（c）侧注式
一、顶注式浇注系统
金属液从铸件顶部（上端面）注入型腔的浇注系统称为顶注式。图3-15是其中最简单的一种。
1．顶注式浇注系统的特点
（1）充型性好，简单易做，造型方便，节省金属液。
（2）铸件自下而上定向凝固，有利于上部冒口补缩，能防止缩孔缺陷。
（3）对铸型冲击较大，金属液易产生飞溅和氧化，所以容易造成砂眼、冷豆、气孔、氧化夹杂物等铸造缺陷。
此种浇注系统适用于致密性要求较高的中小型厚壁铸件。
2．顶注式浇注系统的应用
图3-15 一箱多件的顶注式浇注系统
1-浇口杯（直浇道为φ20mm） 2-横浇道（13/15×15mm） 3-内浇道(φ20mm）
（1）对于锅、盆、罩、盖等薄壁器皿的铸造，常采用楔形浇口，又称刀片或斧形浇口。如图3-16所示。金属液通过长条楔缝可迅速充满型腔。较长的楔片可做成锯齿状，以便打掉。但这种浇口没有撇渣能力，浇注时要注意挡渣。
（2）对于套类端盖类较矮较厚的铸件可采用压边浇口。图3-17(a)为铸造铜套的普通压边浇口。图(b)为灰铸铁端盖的随形压边浇口。压边浇口与铸件壁的连接只有2～7mm宽的一条窄缝，正是由于这条窄缝的阻流作用，压边浇口能快速充满，有利于挡渣，并使充型速度缓慢，既有利于补缩又减少冲击。这种浇口结构比较简单，节约金属，易打掉。
图3-16 楔形浇口
图3-17 压边浇口
（a）普通压边浇口（b）随形压边浇口
1-铸件 2-压边浇口
（3）对于质量要求高的中型筒状件，如气缸套、卷扬筒及钢锭模，可采用雨淋式浇口。见图3-18。内浇道由许多均匀分布的圆孔所组成，浇注时，细流如雨淋，因而得名。此种浇口可有效地挡渣，减少冲击，有利于补缩。
图3-18 雨淋式浇口
1-铸件 2-直浇道 3-横浇道 4-内浇道 5-出气冒口
图3-19 铸钢齿轮坯的底注式浇注系统
1-直浇道 2-横浇道 3-内浇道 4-冒口 5-冷铁
二、底注式浇注系统
底注式浇注系统是金属液从铸件底部（下端面）注入型腔，图3-19是铸钢齿轮坯件的底注式浇注系统的示意图。
1．底注式浇注系统的特点
（1）充型平稳，对铸型冲击小，不易冲坏铸型，金属液不易飞溅和氧化。
（2）金属液自下而上充满型腔，易于排除型腔内的气体。
（3）型内金属液下部温度高，上部温度低，对铸件补缩不利。同时充型阻力大，不适于复杂薄壁件。多用于大、中型厚壁的铸件。
2．底注式浇注系统的应用
（1）对于不能采用雨淋式浇口的中、小型圆套类长度方向较高的铸件，可以采用内浇道分散的底注式。图3-20是汽轮机扩散管的浇注系统图。此件相当于一个较长的铸铁管件，由于砂芯是圆锥形，不能采用雨淋式浇口顶注，水平浇注不能保证质量，故用立浇，并采用内浇道分散的底注式，这实质上是一种反雨淋式浇口。
（2）对于质量要求高的小型齿轮、铜蜗轮件可以采用牛角浇口，它也是一种底注式内浇道，图3-21是铸铁手轮（重量6.7kg）的牛角浇口图。
图3-20 扩散管的浇注系统
1-内浇道（12个） 2-横浇道 3-冒口（2个）
图3-21 牛角浇口
1-直浇道 2-横浇道 3-牛角式内浇道
因轮缘四周不允许开设浇口，并要求平稳浇注，不产生飞溅。故采用牛角式内浇道，开在轮毂的底部。
三、侧注式浇注系统
从铸件侧壁引入金属液的浇注系统称为侧注式浇注系统。侧注式浇注系统按照金属液导入的位置，分为上注式、下注式、中注式、阶梯式和垂直缝隙式五种，如图3-22所示。侧注式主要为中注式。
图3-22 浇注系统类型示意图
（a）上、底注式（b）侧注式（c）垂直缝隙式
1-顶注式 2-底注式 3-阶梯式 4-上注式 5-中注式 6-下注式
1．侧注式浇注系统的特点
侧注式的典型代表是中注式。中注式是介于上注和下注之间的方法。它减低了液流落下的高度，温度分布也较为适宜，由于内浇道多开设在两半模样的分模—分型面上，便于选择引入位置。
2．侧注式浇注系统的应用
(1）图3-23为车床变速箱体（重量32.5kg）的中间注入式浇注系统，直浇道居中，一箱两件。
（2）阶梯式浇注系统。是在铸件侧壁上设置两层或两层以上的内浇道。见图3-24。开始金属液由下层内浇口引入，经过一定时间后，再由中层或上层引入。这样既减轻了金属液对型腔的冲击，又能使型腔上部获得高温金属液，改善补缩条件，消除了浇口处铸型局部过热，有利于排气，兼备了上注式和下注式的优点，多用于比较高大、复杂和重型的铸件。
图3-23 变速箱体浇注系统
1-直浇道 2-横浇道 3-内浇道
图3-24 阶梯式浇注系统
（a）常用结构（b）印刷机辊子的特殊结构
1-浇口杯 2-直浇道 3-横浇道 4-阻流段 5-分配直浇道 6-内浇道 7-铸件 8-冒口
图3-25为C630车床床身工艺简图。铸件轮廓尺寸，3112mm×540mm×530mm，主要壁厚18mm，干型干芯。采用阶梯式浇注系统，从一端注入，横浇道节流，带双集渣包，出气冒口设在浇口另一端及局部厚处顶部。铸件重量1298kg，铁水总重量1400kg。
图3-26为大型帖座钢铸件的阶梯注入法，金属液从铸件两边对浇，每一边用两个直浇道，分三层内浇道顺序注入。为减少浇注的冲击和压力，采用缓冲式直浇道，即金属先进入缓冲直浇道后再进入正常的直浇道，使金属液平稳地进入型腔。
图3-26 大型砧座铸件的金属注入图
1-缓冲直浇道 2-直浇道 3-横浇道 4-内浇道 5-补给冒口的浇注系统 6-放置内冷铁的轮廓线 7-排气管
（3）复合式浇注系统。对于重、大型铸件，特别是重要的铸件，往往联合两种或更多种的浇口。
图3-27是下注式与雨淋式联合使用，浇注大马力柴油机气缸套（重3100kg）的实例。开始时用下注式内浇道切线引入金属液，当液面上升到一定高度时，再拔起雨淋浇口的堵塞。这样，既保证金属液不致氧化和飞溅，又能保证补缩。
图3-27 气缸套的复合式浇注系统图
1-双孔浇口杯 2-直浇道 3-横浇道 4-内浇道 5-雨淋浇口 6-冒口 7-出气孔 8-出气环 9-集渣包 10-拔塞
四、内浇道开设位置的选择
内浇道开在铸件什么位置，既影响金属液对型腔的充填，又影响铸件的温度分布和对铸件的补缩效果。
内浇道开在铸件薄壁处，从此处均匀地引入金属液，能使铸件厚薄不同的部位温差减少，使整个铸件温度趋于一致，减少应力，不易变形。
内浇道开在铸件厚壁处，从此处均匀引入金属液，使厚壁处的温度更高，导致整个铸件中形成很大的温差，这有利于铸件补缩和获得致密的组织，但会使铸件中产生很高的热应力，易使铸件变形甚至产生裂纹。
因此，对于致密度要求高的铸件，如泵体要求打压的铸件，内浇道应开在厚壁处，加冒口补缩，以保证获得组织致密的铸件。对致密度要求不高的铸件就可开在薄壁处，以防止铸件产生变形和裂纹。
在确定内浇道开设位置时，除了考虑温度分布之外，还要注意以下几点：
（1）尽量缩短金属液在型内流动的路程，以减少热损失。如长方形铸件，在短方向浇注；
（2）薄壁、面积大的铸件，金属液应快速均匀地引入型腔，以防止冷隔和变形；
（3）使金属液流沿型壁通畅地充型，不许直接冲击型壁、砂芯；圆形铸件，内浇道则应沿切线方向开设；
（4）内浇道不要开在铸件重要的部位（如蜗轮、齿轮坯的四周），以免造成此处晶粒粗大，硬度降低。
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