可锻铸铁件浇注系统的优化设计

可锻铸铁是由白口铸铁经过石墨化热处理后获得的，其基体组织为铁素体或铁素体+珠光体，其上分布着团絮状石墨。可锻铸铁的性能优于灰铸铁，与同基体的球墨铸铁相近，多用于中小型壁厚不大的铸件。

可锻铸铁铁液收缩较大，流动性比灰铸铁差，氧化倾向较大，易产生氧化渣，也易产生缩孔、缩松和裂纹等缺陷，因此要求浇注系统具有良好的挡渣能力。同时浇注系统不能对铸件的收缩产生较大的阻碍，以免产生裂纹。

汽车后桥是典型的可锻铸铁件，其浇注系统如图4⁃22所示。

可锻铸铁件的浇注系统设计方法包括：公式法和查表法。

1.公式法

内浇道截面面积A_内（cm²）的计算公式为

式中 G——流入铸型内的铁液重量（kg）；

H_p——平均压头（cm）；

x——系数，取决于铸件壁厚及铁液流动性，其值见表4⁃54和图4⁃23。

图4⁃22 汽车后桥的浇注系统

1—集渣包 2—直浇道 3—水封装置 4—侧冒口 5—出气孔

表4⁃54x值与铸件壁厚及铁液流动性的关系

图4⁃23 碳当量和浇注温度对铁液流动性的影响

图4⁃23中碳当量CE（%）的计算公式为

CE=w（C）+0.3w（Si+P）+0.4w（S）-0.03w（Mn） （4⁃50）(www.xing528.com)

内浇道截面面积确定后可根据各组元截面面积的比例关系计算出其他组元的截面面积，可锻铸铁常用的组元截面面积比例关系为：ΣA_直∶ΣA_横∶ΣA_内=（1.5～2.0）∶（2～3）∶1。

2.查表法

表4⁃55为可锻铸铁浇注系统内浇道的截面面积。根据表4⁃55再通过表4⁃56可查得可锻铸铁浇注系统各组元的截面尺寸和面积。

表4⁃55 可锻铸铁浇注系统内浇道的截面面积

注：1.当一个内浇道同时供给两个或两个以上铸件时，A_内按两个或两个以上铸件总重量查得。

2.内浇道长度如达到200～300mm时，A_内应加大1/3左右。

3.直浇道高度如达到120～200mm时，A_内可减少1/3左右。

表4⁃56 可锻铸铁浇注系统各组元的截面尺寸和面积

注：1.当A_内＞3cm²时，内浇道应多于1个。

2.取ΣA_直∶ΣA_横∶ΣA_内=（2.0～2.5）∶（1.5～2.5）∶1。

3.一般将横浇道置于上型，内浇道置于下型，并且内浇道应带有圆角。

3.大孔出流法

其内浇道截面面积可以采用查表求得，见表4⁃57。通过表4⁃57也可以查到的浇注系统各组元截面面积比，从而推算其他组元的截面尺寸。

表4⁃57 大孔出流内浇道的截面面积