澆注系統是鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道。一般鑄鐵件澆注系統主要由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道及內澆道四部分（組元）組成。從廣義角度說(shuō)，澆包和澆注設備也是澆注系統的一部分，因為它的結構、尺寸、位置高低等，對控制液態(tài)金屬的流量和靜壓頭的大小有一定的影響；另外，出氣孔與澆注系統也有聯(lián)系，也可以看成是澆注系統的一個(gè)組成部分。

澆注系統與鑄件的質(zhì)量有密切的關(guān)系。它的主要功能是：

（1）將型腔與澆包連接起來(lái)，并平穩地導入液態(tài)金屬。

（2）補充澆注結束時(shí)的液態(tài)收縮。

（3）擋渣。

（4）排氣。

（5）調節鑄型和鑄件各部分的溫度分布以控制鑄件的凝固順序。

（6）保證液態(tài)金屬在最適宜的時(shí)間內充滿(mǎn)鑄型。

（7）保證液態(tài)金屬的平穩流動(dòng)，盡量消除紊流，從而避免卷入氣體導致金屬過(guò)度氧化。

（8）保證金屬液面在型腔內有必要的上升速度。

（9）節省金屬，結構簡(jiǎn)單緊湊，易清理。

在良好的孕育處理的情況下，缸體軸承位和缸蓋底面毛坯面硬度HBS能達到195~200。

某發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)有的外協(xié)鑄件的硬度低，達不到HT250的要求，供應商請主機廠(chǎng)鑄造車(chē)間的工程師現場(chǎng)指導。試驗結果大失所望，硬度是合格了，但沒(méi)有一個(gè)成品，全部因縮孔缺陷報廢。經(jīng)對比發(fā)現，原來(lái)澆注系統有很大的差別，見(jiàn)圖1和圖2。

                                                     圖1  擺地攤造型的澆注系統

                                                             圖2 造型線(xiàn)造型的澆注系統

在生產(chǎn)現場(chǎng)我們看到，造型線(xiàn)造型時(shí)，澆口杯多是銑出來(lái)，為方便大包澆注，尺寸也較大；而外協(xié)廠(chǎng)是手工造型，為了節省金屬，澆口杯很小，甚至只是在直澆道口處隨手抹一下，刮出個(gè)倒角，可以說(shuō)沒(méi)有做出澆口杯。

在澆注時(shí)發(fā)現，當鐵水澆注滿(mǎn)收鐵水包的瞬間，直澆道里的鐵水液面會(huì )急劇下降。因為鐵水進(jìn)入型腔后，受到鑄型的激冷，進(jìn)行液態(tài)收縮，開(kāi)始凝固。而這時(shí)，整個(gè)澆注系統已經(jīng)被加熱，鐵水很順暢地補充入型腔。如果沒(méi)有鐵水及時(shí)補充這液態(tài)收縮，凝固結束后，鐵水液面下降很多，差不多到了橫澆道頂面，很容易出現縮孔缺陷，即使有冒口，補縮的效果也大打折扣。而如圖2那樣，造型線(xiàn)生產(chǎn)的澆口杯尺寸較大，有足夠的鐵水補充液態(tài)收縮，凝固結束后，鐵水液面下降不多，還在澆口杯內在，就不容易出現縮孔缺陷。為防止縮孔缺陷，常用的措施有：

（a）緩慢收包，補澆。但這個(gè)方法會(huì )使澆完一包鐵水的時(shí)間延長(cháng)，造成孕育衰退和溫度下降過(guò)大。

（b）適當加大澆口杯。澆口杯多大才合適，以凝固結束時(shí)，鐵水液面不低于澆口杯的底部為好。

（2）內澆口在橫澆道的頂部。澆注系統無(wú)論是封閉式的還是開(kāi)放式的，鐵水在橫澆道中流動(dòng)時(shí)，渣子都是向上浮的。因此把內澆道設在橫澆道的頂部是不合理的，內澆道容易把橫澆道頂部的渣子吸進(jìn)型腔，所以?xún)葷驳缿跈M澆道的底部，并且內澆道和橫澆道的底面最好在同一平面上，否則澆注之初內澆道不能很好地保持空位而過(guò)早地起作用。

（3）壓力頭小。有的擺地攤造型的鑄造車(chē)間，為了節省體力，一般砂箱的高度都盡量矮。有的即使是用吊車(chē)起吊砂箱，為圖省事，用槽鋼作砂箱壁，槽鋼是多寬，砂箱就多高，沒(méi)有從工藝要求的角度來(lái)確定砂箱的高度，造成了直澆道高度矮，壓力頭不夠，影響了鐵水的充型和補縮。改進(jìn)措施：

（a）從工藝要求的角度來(lái)確定砂箱的高度。

（b）增加澆口杯砂箱和出氣孔砂箱，增加壓力頭高度。

（4）第一個(gè)內澆道與直澆道太近，如圖3所示。水平的橫澆道用以連接直澆道和內澆道，并將鐵水平穩而均勻地分配給各個(gè)內澆道；同時(shí)還起到捕集、保留由澆包經(jīng)直澆道流入的夾雜物，故又稱(chēng)“捕渣器”或撇渣道，它是澆注系統中最后一道擋渣關(guān)口。

                                                     圖3 第一個(gè)內澆道與直澆道太近

從上圖可以看到，鐵水從濾網(wǎng)出來(lái)，馬上就到了第一個(gè)內澆口。有人認為，不是有濾網(wǎng)嗎？怎么還用擔心渣眼缺陷嗎？其實(shí)，正是這種認識，使我們一度忽視了第一個(gè)內澆口離濾網(wǎng)的出水口太近的問(wèn)題，使渣眼廢品率高達40%左右。事實(shí)上，濾網(wǎng)能過(guò)濾的是在達到濾網(wǎng)時(shí)處于固態(tài)或比較粘稠的雜質(zhì)，有些低熔點(diǎn)的渣還是比較順利通過(guò)了濾網(wǎng)。鐵水從濾網(wǎng)出來(lái)后，需要在橫澆道流經(jīng)一段距離才能比較平穩，需要足夠的距離使雜質(zhì)上浮到橫澆道的頂部，所以應該把第一個(gè)內澆道往后移大于5倍橫澆道高度的距離。

（5）內澆道與橫澆道高度比大。如圖4所示，第一個(gè)內澆道設在阻流片下面，h內/h橫過(guò)大。在

在內澆道附近除有繼續向前流動(dòng)的速度外，還有一個(gè)向內澆道流動(dòng)的速度，因此，內澆道會(huì )將鐵水“吸”進(jìn)去。這種現象稱(chēng)為“吸動(dòng)作用”。吸動(dòng)作用區的范圍通常都大于內澆道的斷面積，雜質(zhì)流經(jīng)這個(gè)區域時(shí)就有被吸入內澆道而進(jìn)入型腔的可能。吸動(dòng)作用區范圍的大小與內澆道中鐵水流速成正比（當橫澆道充滿(mǎn)時(shí)，其流速決定于由澆口杯液面到橫澆道的整個(gè)液柱高度），還隨著(zhù)內澆道斷面的增大及內澆道、橫澆道的高度比值h內/h橫的增大而加大。當內澆道的斷面積和h內/h橫均較大時(shí)，吸動(dòng)區可達橫澆道頂部，上升到頂面的雜質(zhì)也會(huì )被吸入型腔。反之，內澆道的斷面積和h內/h橫 都不大時(shí)，橫澆道的擋渣作用也較好。改進(jìn)的措施是：將橫澆道的斷面做成高梯形，內澆道制成扁平梯形，內澆道在橫澆道的底部，并使h橫=(5~6）h內，以保證內澆道的吸動(dòng)作用不會(huì )達到橫澆道的頂部

                                                  圖4  結構不合理的澆注系統

（6）內澆道底面低于橫澆道的底面。這樣在澆注之初，內澆道不能很好地保持空位而過(guò)早地起作用。因此。內澆道應該放在橫澆道的底部，并且內澆道和橫澆道的底部在同一個(gè)平面上。

（7）直澆道的底部沒(méi)有設置窩座。鐵水從直澆道轉入橫澆道時(shí)方向急劇改變，出現極度的紊流和攪動(dòng)，容易引起沖砂和卷入氣體，因此必須在直澆道的底部設計窩座。窩座的直徑一般為橫澆道寬度的2倍左右，深度是橫澆道高度的一倍左右。直澆道和橫澆道的連接處要做成圓角，以減少沖砂的危險。澆注時(shí)，窩座先充滿(mǎn)，不僅能緩沖鐵水流對鑄型的沖擊，還可以減少鐵水流的紊流程度，較平穩地把鐵水導入橫澆道，有利于雜質(zhì)的上浮。

（8）內澆道經(jīng)過(guò)冷鐵，如圖5所示。該輪轂的材質(zhì)為QT500-7。解剖發(fā)現在中部?jì)杀诮唤拥臒?span style="font-size: 20px; margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; letter-spacing: 0px; word-wrap: break-word !important;">節處有縮孔缺陷。為解決縮孔問(wèn)題，在易發(fā)生縮孔的位置放置外冷鐵。而放冷鐵的位置剛好又是內澆口，這樣一方面冷鐵把經(jīng)過(guò)的鐵水降溫，不利于鐵水的充型和補縮；另一方面，冷鐵被鐵水加熱，減弱了激冷效果，達不到解決縮孔問(wèn)題的目的。

                                                        圖5  內澆道經(jīng)過(guò)外冷鐵

（9）不同重量的鑄件共用一套澆注系統。有個(gè)用鐵模覆砂工藝生產(chǎn)圓盤(pán)形鑄件的鑄造車(chē)間，為降低成本，方便管理，不管重量多少，只有直徑相差不大，都共用一套澆注系統。由于鑄件重量相差較大，澆注時(shí)間也相差較大。澆注小件時(shí)，澆注時(shí)間合適。澆注大件時(shí)，澆注時(shí)間就太長(cháng)了，甚至達到90s，上鑄型的覆膜砂在鐵水沒(méi)有充滿(mǎn)前已經(jīng)失去了強度，出現了大量的塌箱廢品。改進(jìn)措施：鑄件的結構、重量不同，澆注系統也不同。