2024年5月13日发(作者：利玮)
阻流截面面积的计算
一、阻流截面面积的计算原理
阻流截面是浇注系统各组元中截面积最小的截面。由于阻流截面的大小决定了浇注
时间的长短，浇注系统设计计算首先确定阻流截面面积。生产中有各种确定阻流截面尺
寸的方法和实用的图、表，大多以水力学原理为基础，这里主要介绍水力学计算法。
一、阻流截面面积的计算方法
将金属液看作普通流体，浇注系统看作管道，根据流量方程和伯努利方程可推导出
铸铁件内浇道截面积的计算公式1。
S
阻
G
（1）
0.31
tH
P
式中S阻－阻流截面面积（cm2）；
G—浇注重量（Kg）；
—流量系数；
t—浇注时间（s）；
H
P
—作用于内浇道的金属液静压头，一般取平均压头(cm)；
1. 浇注重量G的计算
浇注重量是指铸件重量与浇冒口重量之和。由于浇注系统设计阶段不能准确计算浇
冒口重量，一般采用经验比例的方法进行估值计算。灰铸铁件浇冒口重量占铸件重量的
经验比例见表1。
表1 灰铸铁件浇冒口重占铸件重量的经验比例
铸件重量（Kg）
<100
100~1000
>1000
大量流水线生产（%）
20
15~20
－
成批生产（%）
20~30
15~20
10~15
单件小批生产（%）
25~35
20~25
10~20
2. 流量系数的确定
流量系数是反映金属液在铸型中流动阻力大小的系数。金属液流动阻力越大，流量
越小。流量系数的确定方法是：首先一般的铸型种类和铸件材质，按表2选取相应数值，
再根据具体工艺技术条件按表3进行修正。
表2 铸铁件的流量系数
值
铸型种
类
湿型
干型
大
0.35
0.41
铸型阻力
中
0.42
0.48
小
0.50
0.60
表3 流量系数
的修正值
影响
值的因素
在1280℃的基础上，每提高浇注温度50℃。
有出气口和明冒口，可减少型腔内气体压力，能使
值增大。
的修正值
+0.05以下
F
当
出气口
F
F
明冒口
内
1~1.5
时。
+0.05~0.20
直浇道和横浇道的截面积比内浇道大得多时，可减小阻力损失，并缩短封闭前的时间，
使
值增大。当
F
直
F
内
1.6
，
F
横
F
内
1.3
时。
+0.05~0.20
浇注系统中在狭小截面之后截面有较大的扩大，阻力减小，
值增加。
内浇道总截面积相同而数量增多时，阻力增大，
值减小
二个内浇道时
四个内浇道时
型砂透气性差且无出气口和明冒口时，
值减小。
顶注式（相对于中间注入式）能使!
值增大。
底注式（相对于中间注入式）能使
值减小。
+0.05~0.20
－0.05
－0.10
－0.05以下
+0.10~0.20
0.10~0.20
3. 平均压头H
P
的计算
见图1所示平均压头计算示意图。在浇注时，图中H
0
是实际作用于内浇道处的压
头。由于液面上升至分型面以上时，H
0
是不断变化的，需要使用平均压头H
P
来计算阻
流截面面积。
平均压头H
P
的计算公式2。
P
2
H
P
H
0
（2）
2C
图1 平均压头计算示意图
式中H
0
－内浇道以上的金属液压头，等于内浇道至浇口盆液面的高度（cm）；
C－浇注时铸件高度（cm）；
P－内浇道以上的铸件高度（cm）。
对于封闭式浇注系统，在不同的浇注情况下，其计算方法见表4。
表4 平均压头H
P
的计算方法
浇注方式
顶注式
底注式
中间注入式
P＝0
P＝C
P
C
2
平均压头H
P
H
P
H
0
H
P
H
0
C
2
C
8
H
P
H
0
依据以上参数，通过阿暂公式可以计算出浇注系统阻流截面的面积，然后根据浇注
系统各组元的截面比例关系依次计算内浇道、横浇道、直浇道以及其它组元的截面积。
2024年5月13日发(作者：利玮)
阻流截面面积的计算
一、阻流截面面积的计算原理
阻流截面是浇注系统各组元中截面积最小的截面。由于阻流截面的大小决定了浇注
时间的长短，浇注系统设计计算首先确定阻流截面面积。生产中有各种确定阻流截面尺
寸的方法和实用的图、表，大多以水力学原理为基础，这里主要介绍水力学计算法。
一、阻流截面面积的计算方法
将金属液看作普通流体，浇注系统看作管道，根据流量方程和伯努利方程可推导出
铸铁件内浇道截面积的计算公式1。
S
阻
G
（1）
0.31
tH
P
式中S阻－阻流截面面积（cm2）；
G—浇注重量（Kg）；
—流量系数；
t—浇注时间（s）；
H
P
—作用于内浇道的金属液静压头，一般取平均压头(cm)；
1. 浇注重量G的计算
浇注重量是指铸件重量与浇冒口重量之和。由于浇注系统设计阶段不能准确计算浇
冒口重量，一般采用经验比例的方法进行估值计算。灰铸铁件浇冒口重量占铸件重量的
经验比例见表1。
表1 灰铸铁件浇冒口重占铸件重量的经验比例
铸件重量（Kg）
<100
100~1000
>1000
大量流水线生产（%）
20
15~20
－
成批生产（%）
20~30
15~20
10~15
单件小批生产（%）
25~35
20~25
10~20
2. 流量系数的确定
流量系数是反映金属液在铸型中流动阻力大小的系数。金属液流动阻力越大，流量
越小。流量系数的确定方法是：首先一般的铸型种类和铸件材质，按表2选取相应数值，
再根据具体工艺技术条件按表3进行修正。
表2 铸铁件的流量系数
值
铸型种
类
湿型
干型
大
0.35
0.41
铸型阻力
中
0.42
0.48
小
0.50
0.60
表3 流量系数
的修正值
影响
值的因素
在1280℃的基础上，每提高浇注温度50℃。
有出气口和明冒口，可减少型腔内气体压力，能使
值增大。
的修正值
+0.05以下
F
当
出气口
F
F
明冒口
内
1~1.5
时。
+0.05~0.20
直浇道和横浇道的截面积比内浇道大得多时，可减小阻力损失，并缩短封闭前的时间，
使
值增大。当
F
直
F
内
1.6
，
F
横
F
内
1.3
时。
+0.05~0.20
浇注系统中在狭小截面之后截面有较大的扩大，阻力减小，
值增加。
内浇道总截面积相同而数量增多时，阻力增大，
值减小
二个内浇道时
四个内浇道时
型砂透气性差且无出气口和明冒口时，
值减小。
顶注式（相对于中间注入式）能使!
值增大。
底注式（相对于中间注入式）能使
值减小。
+0.05~0.20
－0.05
－0.10
－0.05以下
+0.10~0.20
0.10~0.20
3. 平均压头H
P
的计算
见图1所示平均压头计算示意图。在浇注时，图中H
0
是实际作用于内浇道处的压
头。由于液面上升至分型面以上时，H
0
是不断变化的，需要使用平均压头H
P
来计算阻
流截面面积。
平均压头H
P
的计算公式2。
P
2
H
P
H
0
（2）
2C
图1 平均压头计算示意图
式中H
0
－内浇道以上的金属液压头，等于内浇道至浇口盆液面的高度（cm）；
C－浇注时铸件高度（cm）；
P－内浇道以上的铸件高度（cm）。
对于封闭式浇注系统，在不同的浇注情况下，其计算方法见表4。
表4 平均压头H
P
的计算方法
浇注方式
顶注式
底注式
中间注入式
P＝0
P＝C
P
C
2
平均压头H
P
H
P
H
0
H
P
H
0
C
2
C
8
H
P
H
0
依据以上参数，通过阿暂公式可以计算出浇注系统阻流截面的面积，然后根据浇注
系统各组元的截面比例关系依次计算内浇道、横浇道、直浇道以及其它组元的截面积。