2024年5月29日发(作者：羽德义)

冒口系统设计

一﹑冒口设计

1. 冒口设计的基本原则

1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件(被补缩部分)的凝固时间。

2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩，补缩

浇注后型腔扩大的体积。

3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通，即使扩张角始

终向着冒口。对于结晶温度间隔较宽、易于产生分散性缩松的合金铸件，还需要注意将冒口

与浇注系统、冷铁、工艺补贴等配合使用，使铸件在较大的温度梯度下，自远离冒口的末端

区逐渐向着冒口方向实现明显的顺序凝固

2. 冒口设计的基本内容

1）冒口的种类和形状

（1)冒口的种类









顶冒口

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依位置分



侧冒口

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贴边冒口

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普通冒口

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

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明冒口

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依顶部覆盖分

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暗冒口

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大气压力冒口

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依加压方式分

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压缩空气冒口

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发气压力冒口

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通用冒口（传统）

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



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保温冒口

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发热冒口

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特种冒口

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依加热方式分



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加氧冒口

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电弧加热冒口，煤气加热冒口

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

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易割冒口

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



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

直接实用冒口（浇注系统当冒口）





铸铁件的实用冒口（均衡凝固）



控制压力冒口





冒口无补缩







图1 冒口分类

（2）冒口的形状

常用的冒口有球形、圆柱形、长方体形、腰圆柱形等。对于具体铸件，冒口形状的选择

主要应考虑以下几方面:

a）球形 b)球顶圆柱形 c）圆柱形 d）腰圆柱形（明） e）腰圆柱形（暗）

图2 常用的冒口形状

①冒口的补缩效果: 冒口的形状不同，补缩效果也不同，常用冒口模数（M）的大小来

评定冒口的补缩效果(M=冒口体积/冒口散热面积)，在冒口体积相同的情况下，球形冒口的

散热面积最小，模数最大，凝固时间最长，补缩效果最好，其它形状冒口的补缩效果，依次

为圆柱形，长方体形等。

②铸件被补缩部位的结构情祝: 冒口形状的选泽还要考虑铸件被补缩部位的结构形状

和造型工艺是否方便。球形冒口的补缩效果虽好，但是造型起模困难，在铝、镁合金铸造生

产中较少采用，而应用最广泛的是圆柱形明冒口，这种冒口的补缩效果较好，造型起模方便。

有时由于铸件结构形状的需要，亦采用长方柱体和扇形冒口，只是将其四棱的尖角改为较大

的圆角，以防止边角效应影响补缩效果。经改进后的这些冒口就称为椭圆柱体冒口和腰形，

冒口。在铸钢件生产中则经常使用球顶圆柱形暗冒口。

2. 冒口的补缩原理

1）冒口与铸件间的补缩通道

在铸件凝固过程中，要使冒口中的金属液能够不断地补偿铸件的体收缩，冒口与铸件被

补缩部位之间应始终保持着畅通的补缩通道。否则，冒口再大也起不到补缩作用。

2）冒口的有效补缩距离

冒口作用区长度和末端区长度之和称为冒口有效补缩距离。正确确定冒口的有效补缩距

离是很重要的工艺间题。

冒口的有效补缩距离与合金种类、铸件结构、几何形状以及铸件凝固方向上的温度梯度

有关，也和凝固时析出气体的反压力及冒口的补缩压力有关。详见《铸造工艺学》p255~257

3）工艺补贴的应用

在实际生产中往往有些铸件需补缩的高度超过冒口的有效补缩距离。由于铸件结构或铸

造工艺上不便，难以在中部设置暗冒口，此时单靠增加冒口直径和高度，补缩效果很不明显，

况且增大冒口会使大量液流经过内浇道，使铸件在内浇道附近和冒口根部因过热而产生疏

松。在这种情况下，一般采用在铸件壁板的一侧增加工艺补贻的方法，来增加冒口的有效补

缩距离，提高冒口的补缩效率（如下图）

2024年5月29日发(作者：羽德义)

冒口系统设计

一﹑冒口设计

1. 冒口设计的基本原则

1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件(被补缩部分)的凝固时间。

2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩，补缩

浇注后型腔扩大的体积。

3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通，即使扩张角始

终向着冒口。对于结晶温度间隔较宽、易于产生分散性缩松的合金铸件，还需要注意将冒口

与浇注系统、冷铁、工艺补贴等配合使用，使铸件在较大的温度梯度下，自远离冒口的末端

区逐渐向着冒口方向实现明显的顺序凝固

2. 冒口设计的基本内容

1）冒口的种类和形状

（1)冒口的种类

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顶冒口

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依位置分

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侧冒口

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贴边冒口

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普通冒口

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明冒口

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依顶部覆盖分

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暗冒口

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大气压力冒口

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压缩空气冒口

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发气压力冒口

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通用冒口（传统）

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保温冒口

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发热冒口

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特种冒口

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依加热方式分

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加氧冒口

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电弧加热冒口，煤气加热冒口

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易割冒口

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直接实用冒口（浇注系统当冒口）

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铸铁件的实用冒口（均衡凝固）

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控制压力冒口

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冒口无补缩

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图1 冒口分类

（2）冒口的形状

常用的冒口有球形、圆柱形、长方体形、腰圆柱形等。对于具体铸件，冒口形状的选择

主要应考虑以下几方面:

a）球形 b)球顶圆柱形 c）圆柱形 d）腰圆柱形（明） e）腰圆柱形（暗）

图2 常用的冒口形状

①冒口的补缩效果: 冒口的形状不同，补缩效果也不同，常用冒口模数（M）的大小来

评定冒口的补缩效果(M=冒口体积/冒口散热面积)，在冒口体积相同的情况下，球形冒口的

散热面积最小，模数最大，凝固时间最长，补缩效果最好，其它形状冒口的补缩效果，依次

为圆柱形，长方体形等。

②铸件被补缩部位的结构情祝: 冒口形状的选泽还要考虑铸件被补缩部位的结构形状

和造型工艺是否方便。球形冒口的补缩效果虽好，但是造型起模困难，在铝、镁合金铸造生

产中较少采用，而应用最广泛的是圆柱形明冒口，这种冒口的补缩效果较好，造型起模方便。

有时由于铸件结构形状的需要，亦采用长方柱体和扇形冒口，只是将其四棱的尖角改为较大

的圆角，以防止边角效应影响补缩效果。经改进后的这些冒口就称为椭圆柱体冒口和腰形，

冒口。在铸钢件生产中则经常使用球顶圆柱形暗冒口。

2. 冒口的补缩原理

1）冒口与铸件间的补缩通道

在铸件凝固过程中，要使冒口中的金属液能够不断地补偿铸件的体收缩，冒口与铸件被

补缩部位之间应始终保持着畅通的补缩通道。否则，冒口再大也起不到补缩作用。

2）冒口的有效补缩距离

冒口作用区长度和末端区长度之和称为冒口有效补缩距离。正确确定冒口的有效补缩距

离是很重要的工艺间题。

冒口的有效补缩距离与合金种类、铸件结构、几何形状以及铸件凝固方向上的温度梯度

有关，也和凝固时析出气体的反压力及冒口的补缩压力有关。详见《铸造工艺学》p255~257

3）工艺补贴的应用

在实际生产中往往有些铸件需补缩的高度超过冒口的有效补缩距离。由于铸件结构或铸

造工艺上不便，难以在中部设置暗冒口，此时单靠增加冒口直径和高度，补缩效果很不明显，

况且增大冒口会使大量液流经过内浇道，使铸件在内浇道附近和冒口根部因过热而产生疏

松。在这种情况下，一般采用在铸件壁板的一侧增加工艺补贻的方法，来增加冒口的有效补

缩距离，提高冒口的补缩效率（如下图）