铸造工艺总汇-砂型铸造工艺设计
砂型铸造及铸造工艺设计
砂型铸造及铸造工艺设计砂型铸造是一种常见的铸造工艺，它通过制作砂型并在其中注入熔化金属，使金属在砂型中凝固成型。
砂型铸造具有成本低、生产周期短、适用于各种金属材料等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。
砂型铸造的工艺设计主要包括以下几个方面：模型制作、砂型制备、浇注系统设计、砂型充填与密实、凝固与固化、砂型剥离与修整等。
首先是模型制作。
模型是铸造过程中的主要参照物，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
模型可以采用实物模型、木模、塑料模等材料制作。
在模型制作过程中，需要考虑到模型的缩短率，即模型尺寸与最终铸件尺寸之间的比例关系。
其次是砂型制备。
砂型是砂型铸造的核心部分，它承担着承载和固定熔化金属的功能。
砂型制备的关键在于砂型材料的选择和配比。
常用的砂型材料有硅砂、水玻璃、氯化钠等。
在制备砂型的过程中，需要考虑到砂型的强度、耐火性以及砂型表面的光洁度等因素。
浇注系统设计是保证铸件质量的重要环节。
浇注系统包括浇注口、浇注道和浇注杯等部分。
浇注系统的设计应考虑到金属液体的流动和凝固过程，以确保金属能够充分填充砂型，并且避免气体和杂质的混入。
砂型充填与密实是决定铸件质量的关键步骤。
在砂型充填过程中，需要确保熔化金属能够均匀地填充砂型，并且避免产生气孔和缩孔等缺陷。
砂型密实的方法包括振动、压实等。
振动可以提高砂型的密实度，压实则可以增加砂型的抗压强度。
凝固与固化是铸造过程中不可或缺的环节。
在凝固过程中，金属由液态逐渐转变为固态，并在这个过程中释放出大量的热量。
凝固过程的控制将直接影响到铸件的组织结构和性能。
固化过程的目的是使砂型的结构稳定，以便后续的剥离和修整。
最后是砂型剥离与修整。
在铸件凝固后，需要将砂型从铸件上剥离，并对铸件进行修整和清理。
砂型剥离的方法包括机械剥离、化学剥离等。
修整的目的是去除铸件上的毛刺、气孔等缺陷，使铸件达到设计要求的形状和尺寸。
总之，砂型铸造工艺设计的关键在于模型制作、砂型制备、浇注系统设计、砂型充填与密实、凝固与固化、砂型剥离与修整等方面的考虑。
第四章砂型铸造工艺设计
第四章砂型铸造工艺设计1.引言砂型铸造是一种常见的金属成型工艺，广泛应用于各种金属件的生产。
本章将介绍砂型铸造工艺的设计过程，包括模具设计、砂型制备、铸造工艺参数的确定等。
2.模具设计模具设计是砂型铸造工艺的基础，直接影响到铸件的质量和生产效率。
在模具设计中，需要考虑以下几个方面的因素：2.1铸件结构首先需要根据铸件的结构确定模具的形状和尺寸。
一般情况下，模具应该尽量符合铸件的外形，并考虑到铸件的收缩率和加工余量。
2.2浇注系统浇注系统是指从熔融金属到铸件腔室的流动路径。
浇注系统应该保证金属液能够均匀地填充整个铸件腔室，并避免产生气孔和夹杂物。
一般情况下，浇注系统包括浇口、浇杯、导流槽等。
2.3排气系统排气系统是指从砂型中排出空气和燃烧产物的通道。
排气系统应该保证空气能够顺利地从砂型中排出，避免产生气孔和夹杂物。
一般情况下，排气系统包括排气槽、排气孔等。
2.4垫块和芯垫块和芯是为了形成复杂形状的内部空间而使用的辅助构件。
垫块和芯应该和模具保持一定的间隙，并考虑到铸件的收缩率和加工余量。
3.砂型制备砂型制备是砂型铸造工艺的核心环节，直接影响到铸件的表面质量和尺寸精度。
在砂型制备中，需要注意以下几个方面的问题：3.1砂料的选择砂料的选择应该根据铸件的材质和尺寸来确定。
一般情况下，砂料应该具有一定的粘结力和抗压强度，并且易于流动和散落。
3.2砂型的填充砂型的填充应该保证砂料能够均匀地填充整个模具腔室，并且能够与铸件的表面接触紧密。
填充过程中需要注意控制填充速度和压实度，避免产生气孔和夹杂物。
3.3砂型的硬化砂型的硬化是指将填充好的砂料固化成为坚硬的砂型。
硬化过程中需要注意控制硬化时间和硬化温度，避免产生裂纹和变形。
4.铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定是砂型铸造工艺的重要环节，直接影响到铸件的质量和生产效率。
在确定铸造工艺参数时，需要考虑以下几个方面的因素：4.1浇注温度浇注温度应该根据铸件的材质和尺寸来确定。
砂型铸造工艺及工装设计
砂型铸造工艺及工装设计一、工艺流程设计砂型铸造的工艺流程设计是整个工艺的基础，包括以下步骤：设计铸造模具：根据产品需求和工艺要求，设计铸造模具的结构和尺寸。
制作砂型：根据模具和产品需求，制作符合要求的砂型。
浇注：将熔融的金属液体注入砂型，填充模具的型腔。
冷却：让金属液体冷却凝固，形成铸件。
脱模：将凝固的铸件从砂型中脱出，完成整个铸造过程。
二、铸造模具设计铸造模具的设计是整个工艺的核心，直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：模具材料选择：根据产品需求和工艺要求，选择合适的模具材料。
模具结构确定：根据产品形状和尺寸，设计模具的结构和形状。
模具尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定模具的尺寸精度。
浇口设计：浇口是金属液体注入模具的通道，设计时需考虑浇口的尺寸、位置和形式。
排气口设计：排气口是排除模具内的空气和挥发物的通道，设计时需考虑排气口的位置和大小。
三、砂型制作工艺设计砂型制作是整个工艺的重要环节，其质量直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：砂型材料选择：选择符合要求的砂型材料，如黄沙、石英砂等。
砂型紧实度控制：控制砂型的紧实度，以保证砂型的强度和稳定性。
砂型透气性控制：控制砂型的透气性，以保证浇注过程中金属液体能够顺利填充模具的型腔。
砂型表面处理：对砂型的表面进行处理，以提高产品的表面质量。
四、浇注系统设计浇注系统是金属液体注入模具的通道，其设计直接影响到金属液体的流动和填充效果。
设计时需考虑以下几点：浇注系统结构形式：根据产品要求和工艺条件，选择合适的浇注系统结构形式。
浇注系统尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定浇注系统的尺寸精度。
浇注速度控制：控制浇注速度，以保证金属液体能够平稳、充足地填充模具的型腔。
浇口位置选择：根据产品形状和模具结构，选择合适的浇口位置。
溢流槽设计：溢流槽是收集多余金属液体的结构，设计时需考虑溢流槽的位置和大小。
过滤网设置：过滤网是过滤金属液体中的杂质和气泡的结构，设计时需考虑过滤网的形式和材料。
砂型铸造工艺
砂型铸造工艺砂型铸造工艺是一种常见的金属铸造工艺，也是最古老的铸造方法之一。
它通过将熔化的金属注入制作好的砂型中，经过冷却凝固后得到所需的铸件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用范围广、生产周期短等优点，在工业生产中被广泛应用。
砂型铸造的工艺流程可以分为模具制作、铸造操作和铸件处理三个主要步骤。
首先是模具制作。
模具是铸造过程中的重要工具，用于制作铸件的外形和内部结构。
模具制作的首要任务是根据产品的图纸和要求设计出合适的模具形状，并选择适当的砂型材料。
常用的砂型材料有石英砂、石膏砂、水玻璃砂等。
制作模具时需要根据产品的形状和尺寸进行精确的加工和装配，以确保铸件的质量和尺寸精度。
其次是铸造操作。
在进行铸造前，需要先预热模具，以避免热应力对模具的影响。
接下来，将砂型放置在铸造设备中，然后通过加热炉将金属熔化。
一旦金属达到适当的温度，就会倒入模具中。
在倒入金属之前，还需要在砂型中放置冷铁、通道、浇口等辅助构件，以便于金属在砂型中流动和凝固。
倒入金属后，需要等待一段时间，让金属冷却凝固，形成铸件。
最后是铸件处理。
铸件冷却后，需要将其从砂型中取出，并进行后续处理。
这包括切割、修磨、清理等工序，以去除铸件表面的砂粒和气孔，使其达到所需的光洁度和精度。
随后，可以对铸件进行热处理、表面处理等工艺，以提高其力学性能和外观质量。
最后，对铸件进行检验，确保其符合产品要求。
砂型铸造工艺具有许多优点。
首先，它适用于各种复杂形状和尺寸的铸件制造，可以满足不同行业的需求。
其次，砂型铸造成本低廉，模具制作相对简单，不需要复杂的设备和工艺。
此外，砂型铸造还具有生产周期短的优势，可以快速得到所需的铸件。
因此，砂型铸造广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
然而，砂型铸造工艺也存在一些局限性。
首先，砂型铸造对金属材料的要求较高，一些高温和腐蚀性金属难以进行砂型铸造。
其次，在砂型铸造过程中，砂型会因为高温和金属的冲击而破裂，导致模具寿命较短。
砂型铸造工艺
材料成型与控制工程专业
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§1-5 砂型铸造工艺
二、造型和造芯工艺
1.手工造型
手工造芯
芯盒造型： 提高强度和刚度方法： 小砂芯一般用退火的铁丝弯 成所需的形状； 芯骨 大的芯骨用铸铁浇成，并带有铁 环，以便烘干和下芯中的吊运。
材料成型与控制工程专业
23
§1-5 砂型铸造工艺
三、砂型（芯）的烘干、合箱与浇注
1.砂型与砂芯的烘干 4）烘干方法： 表 面 烘 干
喷灯火焰表面烘干 移动式焦炭炉或煤气炉表面烘干 远红外线辐射表面烘干
高频干燥炉烘干和微波技术烘干等新方法 也已在烘干中应用 周期式; 连续式.
整体烘干：
材料成型与控制工程专业
二、造型和造芯工艺 1.手工造型 定义：用手工完成紧砂、起模、修整及合箱 等主要操作过程； 特点：适用面广，不需要特别设备；
造型方法：
材料成型与控制工程专业
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§1-5 砂型铸造工艺
二、造型和造芯工艺 1.手工造型
分模造型
材料成型与控制工程专业
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§1-5 砂型铸造工艺 二、造型和造芯工艺 1.手工造型
材料成型与控制工程专业
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§1-6 砂型铸造工艺分析
二、浇注位置选定原则
材料成型与控制工程专业
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§1-6 砂型铸造工艺分析
二、浇注位置选定原则
5 便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量；
材料成型与控制工程专业
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§1-6 砂型铸造工艺分析
二、浇注位置选定原则 5 便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量；
材料成型与控制工程专业
第二节砂型铸造及工艺方案选择
6. 活块造型 特点：将模样上阻碍起模的局部，做成可活动的活快， 便于起模。造型和制作模样都很麻烦，生产率低。 应用范围：单件小批生产带有突起局部的铸件。 7. 刮板造型1、2 用刮板代替实体模样造型，可降低模样本钱，节约木材， 缩短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。
四〕铸铁的熔炼及浇注
1、铸铁的熔炼设备有冲天炉和感应炉等。其原料有金属料、燃料 和熔剂。
2、浇注系统：引导金属液进入铸型型的通道。它包括浇口杯、 直浇道、横浇道和内浇道四个局部组成。
1、落砂：
五〕落砂、清理和检验
将浇注成形后的铸件从型砂和砂箱中别离出来的工序，它分为出 箱和清砂两个过程。有手工落砂和机械落砂两种方法。
上
上
下
下
a)不利于补缩
b)有利于补缩
收缩大的铸钢件浇注位置选择
三〕 铸型分型面的选择原那么 分型面---指砂箱间的接触外表，指两半铸型相互接 触的外表。 分型面选择的合理可以简化造型操作,提高劳动生产 率和降低本钱。 应尽量使铸件的重要加工面或大局部加工面和加工 基准面位于同一砂型中。
尽量采用平直分型面,以简化操作及模型制造。为 便于起模,故分型面应选择在铸件最大截面处(手工造 型时,局部阻碍起模的凸起可做活块)。
尽量避开易拉裂部位;不影响自由收缩. 尽量放在需加工部位,便于清理.
(2)冒口大小,依合金收缩性质及具体铸件凝固条件查手册.
2) 冷铁应用: (1) 分类:
外冷铁:只和铸件外外表接触而起激冷作用,与型砂一 起清出,可重复使用. 内冷铁:浇注后冷铁被金属液包围与铸件熔合在一起. 有气密性要求的局部不能用.
铸造工艺总汇-砂型铸造工艺设计
铸造工艺总汇-砂型铸造工艺设计图1 流涂装置示意图1一泄流阀, 2一涂料罐, 3一电动机, 4一搅拌杆, 5一滤网, 6一回收槽7一砂型, 8一流涂杆头, 9一控制开关, 10一软管, 11一泵5）静电喷涂法采用粉末涂料，借高压直流电形成强大静电场使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在电场力和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速集积成涂层，然后加热使涂料中粘结剂软化重熔建立涂层强度。
此法适用于尺寸较狭小的凹坑或狭缝不易徐敷上涂料的场合。
3.6 工艺分析与设计(工艺分析与参数查询)3.6.1浇注位置的确定根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则：1．铸件的重要部分应尽量置于下部。
2．重要加工面应朝下或呈直立状态。
3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。
对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷（见图1、2）。
倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200～400mm范围内。
图1具有大平面的铸件正确的浇注位置图2 大平板类铸件的倾斜浇注4．应保证铸件能充满。
对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷却等缺陷。
图3为曲轴箱的浇注位置。
5．应有利于铸件的补缩。
6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
图 3 曲轴箱的浇注位置a)不正确b）正确3.6.2 分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。
除了地面软床造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。
分型面一般在确定浇注位置后再选择。
但分析各种分型面方案的优劣之后，可能需重新调整浇注位置。
生产中，浇注位置和分型面有时是同时确定的。
分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。
砂型铸造工艺流程
砂型铸造工艺流程砂型铸造是一种常见的铸造工艺，它是利用砂型制作铸件的方法。
以下是砂型铸造的工艺流程。
首先，确定铸件的设计。
铸件的设计需要根据产品的形状、尺寸和要求进行确定，包括铸件的内部结构、外形和加工余量等。
然后，进行模具制作。
模具是砂型铸造的重要工具，它可以通过模具材料（如铁、钢、木材等）制成。
模具的制作需要根据铸件的形状进行精确的加工，使得砂型可以准确复制铸件的形状。
接下来，准备砂型材料。
砂型铸造一般使用石英砂作为砂型材料，它具有较好的热稳定性和耐火性能。
砂型材料需要进行筛选和搅拌，以确保砂粒的均匀性和流动性。
然后，进行砂型制作。
砂型制作是砂型铸造的核心步骤。
首先，在模具中放置一个砂型芯。
砂型芯是一个与铸件内部形状相对应的砂型，它可以使得铸件具有空腔或内部结构。
然后，将砂型材料填充至模具中，通过振动或压实等方式使其紧密结合。
接下来，进行铸造准备。
在砂型制作完成后，需要对其进行干燥，以消除砂型中的水分。
干燥完成后，砂型需要进行烘烤，以提高其强度和耐热性。
同时，还需要准备熔融金属，通常是将金属加热至液态状态。
然后，进行铸件浇筑。
将熔融金属倒入砂型中，使其充满整个砂型腔体。
在浇筑过程中，需要控制熔融金属的温度和流动速度，以确保铸件的质量。
接下来，进行冷却和固化。
铸件浇筑完成后，砂型和铸件需要进行冷却，使熔融金属逐渐凝固和固化。
冷却时间一般较长，以确保铸件的完全固化。
最后，进行砂型去除和修整。
在砂型冷却和固化后，需要将砂型和铸件分开。
通过敲击或其他方式，将砂型从铸件上去除。
然后，对铸件进行修整，去除多余的砂浆和毛刺，使其达到设计要求。
综上所述，砂型铸造的工艺流程包括确定铸件设计、模具制作、砂型制作、铸造准备、铸件浇筑、冷却和固化、砂型去除和修整等步骤。
这一工艺流程在大多数铸造领域中都得到了广泛应用，并具有较高的生产效率和良好的经济效益。
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图1 流涂装置示意图1一泄流阀, 2一涂料罐, 3一电动机, 4一搅拌杆, 5一滤网, 6一回收槽7一砂型, 8一流涂杆头, 9一控制开关, 10一软管, 11一泵5）静电喷涂法采用粉末涂料，借高压直流电形成强大静电场使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在电场力和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速集积成涂层，然后加热使涂料中粘结剂软化重熔建立涂层强度。
此法适用于尺寸较狭小的凹坑或狭缝不易徐敷上涂料的场合。
3.6 工艺分析与设计(工艺分析与参数查询)3.6.1浇注位置的确定根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则：1．铸件的重要部分应尽量置于下部。
2．重要加工面应朝下或呈直立状态。
3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。
对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷（见图1、2）。
倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200～400mm范围内。
图1具有大平面的铸件正确的浇注位置图2 大平板类铸件的倾斜浇注4．应保证铸件能充满。
对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷却等缺陷。
图3为曲轴箱的浇注位置。
5．应有利于铸件的补缩。
6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
图 3 曲轴箱的浇注位置a)不正确b）正确3.6.2 分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。
除了地面软床造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。
分型面一般在确定浇注位置后再选择。
但分析各种分型面方案的优劣之后，可能需重新调整浇注位置。
生产中，浇注位置和分型面有时是同时确定的。
分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。
应仔细地分析、对比，慎重选择。
分型面的选择原则如下：1. 应使铸件全部或大部分置于同一半型内；2. 应尽量减少分型面的数目；分型面数目少，铸件精度容易保证，且砂箱数目少。
3. 分型面尽量选用平面；平直分型面可简化造型过程和模底版制造，易于保证铸件精度。
4. 便于下芯、合箱和检查型腔尺寸；5. 不使砂箱过高；分型面通常选在铸件最大截面上，以使砂箱不致过高。
6. 受力件的分型面选择不应削弱铸件结构强度；7. 注意减轻铸件清理和机械加工量。
一个铸件应以哪几项原则为主来选择分型面，需要进行多方案的对比，根据实际生产条件，并结合经验来作出正确的判断，最后选出最佳方案。
3.6.3浇注系统设计(浇注系统设计参数查询)浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。
铸铁件浇注系统的典型结构如图4所示，它由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。
广义地说，浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺寸、位置高低等，对浇注系统的设计和计算有一定影响；此外，出气孔也可看成是浇注系统的组成部分。
图4 典型浇注系统的结构a)封闭式b）开放式1浇口环2直浇道3直浇道窝4横浇道5末端延长段6内浇道一、对浇注系统的基本要求1）所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。
2）在规定的饶注时间内充满型腔。
3）提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。
4）使金属液流动平稳，避免严重紊流。
防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。
5）具有良好的阻渣能力。
6）金属液进入型腔时线速度不可过高，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。
7）保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。
8）不破坏冷铁和芯撑的作用。
9）浇注系统的金属消耗小，并容易清理。
10）减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。
二、封闭、开放式浇注系统的特点1．封闭式浇注系统：封闭式浇注系统包括了以内浇道为阻流的各种浇注系统和部分扩张式（S 内/S阻＜1.5—2.5)的浇注系统。
封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。
主回要缺点是：进入型腔的金属液流速度高，易产生喷溅和冲砂，使金属氧化，使型内金属液发生扰动、涡流和不平静。
因此，主要应用于不易氧化的各种铸铁件。
对于容易氧化的轻合金铸件。
2.开放式浇注系统：开放式浇注系统的内浇道截面积比阻而面积大得多，一般S内／S阻>3.当直浇道不充满时，会使金属液高度亲流，造成氧化、卷气等，故生产中往往要求应用充满式直浇道。
在正常浇注条件下，金属液不能充满所有组元的浇注系统，又称为非充满式或非压力式浇注系统。
在金属液流未能充满的部位存在着等大气压力的自由表面。
完全开放式浇注系统在内盗道被淹没之前，各组元均呈非充满流态几乎不能阻渣且会带入大量气体。
因此，使用转包浇注的铸铁件上不宜应用这种浇注系统。
其主要优点是进入型腔时金属液流速度小，充型平稳，冲刷力小，金属氧化轻。
适用于轻合金铸件、球铁件等。
漏包浇注的铸钢件也直采用开放式浇注系统。
主要缺点是阻渣效果稍差，内浇道较大，金属消耗略多。
三、按内浇道在铸件上的位置分类图5 顶住式浇注系统1. 顶注式浇注系统：以浇注位置为基准，内浇道设在铸件顶部回的，称为顶注式浇注系统（见图5）。
简单式用于要求不高的简单小件；楔形式，浇道窄而长，断面积大。
适用于薄壁容器类铸件；压边式，多用于中、小型各种厚壁铸铁件；雨淋式，金属波经型胶顶部许多小孔（内浇道）流入，状似雨淋，比其他项注式对型胶的冲击力小，适用于要求较高的简类铸件，如缸套、大的铁活塞、机床卡盘等，也可用于床身、柴油机缸体等；搭边式，自上而下导入金属液，避免直接冲击型的侧壁，适用于湿型铸造薄壁铸件，如纺织机铸件。
2. 底注式浇注系统：内浇道设在铸件底部的称为底注式浇注系统（见图6）。
主要优点有：充型平稳；可避免金属液发生激溅、氧化及由此而形成的铸件缺陷。
缺点是：不利于顺序凝固和冒口补缩；内浇道附近容易过热，导致缩孔、缩松和结晶粗大等缺陷；金属液面在上升中容易结皮，难于保证高大的薄壁铸件充满，易形成虎不到、冷隔等缺陷；金属消耗较大。
底注式（基本形）浇注系统适用于容易氧化的非铁合金铸件和形状复杂、要求高的各种黑色铸件。
牛角式，用干各种铸齿齿轮和有砂芯的盘形铸件；底雨淋式：充型后金属温度分布均匀，适用于内表面质量要求高的筒类铸件等。
3. 中间注入式浇注系统：从铸件中间某一高度面上开设内浇道的称为中间注入式浇注系统（如图7）。
它兼有顶注式和底注式浇注系统的优缺点。
由于内浇道在分型面上开设，故极为方便，广为应用。
适用于高度不大的中等壁厚的铸件。
图6 底注式浇铸系配a）基本形式b）牛角式c）底雨淋式l一浇口杯2一直浇道3一铸件4一内浇道5一根浇道6一牛角浇口图7 中间注入浇注系统的一般形式1浇口杯 2-出气冒口4. 阶梯式浇注系统：在铸件不同高度上开设多层内浇道的称为阶梯式注入系统（图8）。
该系统适用于高度大的中、大型铸件。
具有垂直分型面的中大件可优先采用。
总之，选择浇注系统类型时要综合考虑多种因素：铸件的浇注位置，分型面，铸件的结构、尺寸、合金的铸造性能，是否应用胃口、冷铁及如何发挥它们的作用，满足铸件的技术要求等等。
图8 阶梯式浇注系统a)多直浇道的b)用塞球法控制度c)科学各组元比例的d)带缓冲直道的e)带反直浇道的四、浇注系统设计步骤通常在确定铸造方案的基础上设计浇注系统。
大致步骤：1）选择浇注系统类型；2）确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引入方向；3）决定直浇道的位置和高度。
一般使直浇道高度等于上砂箱高度，但应检验该高度是否足够。
近代造型机（如多触头高压造型机）模板上的直浇道位置一般都被确定，在这样的条件下应遵守规定的位置。
直浇道距离第一个内浇道应有足够的距离。
4）计算浇注时间并核算金属上升速度；应指出，重要的是核算铸件最大横截面处的型内金属上升速度。
当不满足要求时，应缩短浇注时间或改变浇注位置。
内金属液面上升速度用下式计算：V型= C / τ式中C——铸件（或某段）的高度；τ——浇注时间（或浇注某段铸件时间）。
对铸铁件可依表4决定型内铁液液面的最小上升速度。
铸钢件的最小型内上升速度见表5。
表4 型内铸铁液最小上升速度铸件壁厚δ/mm V型min/(mm.s-1)>40,水平浇注大平板 >40,上箱有大平面10-404-101.5-48-10 20-30 10-20 20-30 30-100表5 型内钢液面最小上升速度V型min/(mm.s-1)铸件质量m/t 特点复杂一般实体≤5 >5-15 >15-35 >35-55 >65-100 >10025206141210201512108751086545）计算阻流截面积S阻；依据水利公式计算S阻。
如果铸件质量很大，则计算铸件质量M时，应包括型腔扩大量－由于各种原因引起的增重。
增重因铸件大小及铸型等工艺条件而异，一般增重在3％－7%范围内。
考虑铸件增重，不仅使浇注系统计算精确，更重要的是提供了浇注时所需要的金属量。
计算阻流截面积的水利学公式为：式中m——流经阻流的金属总质量；τ——充填型腔的总时间；μ——充填全部型腔时，浇注系统阻流截面的流量系数；Hp——充填型腔时的平均计算压力头。
6）确定浇口比并计算各组元截面积；7）绘出浇注系统图形。
3.6.4 冒口(冒口系统设计数据查询)冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。
习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
一、冒口的种类冒口形状有圆柱形、球顶圆柱形、长（腰）圆柱形、球形及局球形等多种。
图9为常用冒口种类。
二、选择冒口位置的原则1）冒口应就近设在铸件热节的上方或侧旁。
2）尽量设在铸件最高、最厚的部位。
对低处的热节增设补贴和使用冷铁造成补缩的有利条件。
图9 常用冒口种类a)铸钢件 b)铸铁件1－明顶冒口(open top eiser) 2－暗顶冒口(blind top riser) 3-侧冒口（side riser） 4-铸件3）冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位，以防组织粗大降低强度。
4）冒口位置不要选在铸造应力集中处，应注意减轻对铸件的收缩阻碍，以免引起裂纹。
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，零件外观好。
7）不同高度上的冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范围隔开。
3.6.5 冷铁(冷铁设计数据查询)为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁。
冷铁分为内冷铁和外冷铁两大类。
放置在型腔内能与铸件熔合为一体的金属激冷块叫内冷铁；造型（芯）时放在模样（芯盒）表面上的金属激冷块叫外冷铁。