隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，制造技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，對(duì)鑄件質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。把鑄件中氣孔、砂眼、渣孔、應(yīng)力、變形、裂紋、縮孔、縮松、縮陷等鑄造缺陷減小到較低的限度是鑄造工作者長期以來致力研究的重要內(nèi)容。筆者公司生產(chǎn)的入料座作為機(jī)床產(chǎn)品重要組成部件，由于縮陷缺陷造成的廢品給公司造成了巨大的損失。筆者將介紹對(duì)該鑄件的縮陷缺陷進(jìn)行的工藝研究，并探討其形成機(jī)理和防止措施。
按照上述工藝連續(xù)生產(chǎn)多件，發(fā)現(xiàn)鑄件表面有塌陷的癟坑，在對(duì)應(yīng)癟坑部位的
機(jī)床鑄件橫截面內(nèi)部有縮孔或縮松。癟坑表面粗糙度同其它不塌陷的表面無差別，即同樣也與砂型型壁表面接觸，復(fù)制了型壁表面的痕跡。該缺陷多出現(xiàn)在鑄件較厚部位或結(jié)構(gòu)熱節(jié)處。
鑄件凝固時(shí)，如果金屬液在型腔中形成封閉固體外殼，而殼內(nèi)處于真空狀態(tài)，高溫下外殼強(qiáng)度不足、承載能力差時(shí)，就會(huì)在大氣壓力作用下使外殼塌陷而形成縮陷。根據(jù)該缺陷多發(fā)生在鑄件厚實(shí)部位可以看出，由于這種部位壁厚較大，凝固速度較其它部位緩慢，因而該部位容易成為其它部位的補(bǔ)縮源：其它先凝固部位凝固收縮時(shí)會(huì)從該部位吸取鐵液作為補(bǔ)縮源，而該部位較后凝固收縮時(shí)，其它部位早已凝固結(jié)束，因而無法得到外來鐵液補(bǔ)縮而較容易產(chǎn)生縮孔、縮松?？s孔、縮松得不到補(bǔ)縮，就會(huì)形成負(fù)壓，比內(nèi)部凝固略早，但尚未完全凝固結(jié)束的外殼在大氣壓力作用下就會(huì)被壓癟而形成癟坑缺陷。
在冒口根部及內(nèi)澆道附近為鐵液較后凝固區(qū)域，鐵液在后期凝固時(shí)補(bǔ)縮不及時(shí)，或是補(bǔ)縮通道不暢都會(huì)造成縮孔等缺陷；此外，鑄件頂面的冒口屬于冷冒口(鐵液不是經(jīng)由冒口進(jìn)入鑄件，而是先進(jìn)入型腔，溫度降低后才進(jìn)入冒口，冒口的作用實(shí)際上是收集從型腔流出的冷鐵淤，冒口尺寸又小，冷速較快，而由于進(jìn)入冒口的鐵液經(jīng)由冒口頸，使冒口頸處于過熱，此處鐵液較后凝固，因而冒口頸部位也較容易產(chǎn)生縮孔、縮松。
根據(jù)模擬結(jié)果及實(shí)際生產(chǎn)情況，進(jìn)行工藝改進(jìn)，將冒口高度由120 mm增加到150 mm，增大冒口的鐵液壓力，并且在鑄件厚大部位較后凝固區(qū)域增加與澆注系統(tǒng)相連接的側(cè)冒口(鐵液先進(jìn)入冒口，加熱冒口后再進(jìn)入型腔，因而屬于熱冒口)，并使補(bǔ)縮通道尺寸足夠大。由于增加了側(cè)冒口，工裝受限，因此由一箱2件造型改為一箱1件造型，具體工藝。
工藝改進(jìn)后共生產(chǎn)20件鑄件，通過觀察冒口形態(tài)，發(fā)現(xiàn)冒口中間部位收縮很深，可見冒口起到了很好地補(bǔ)縮作用。對(duì)生產(chǎn)的入料座鑄件進(jìn)行檢查并通過UT探傷，雖然有2件鑄件有較小尺寸的縮松，但是其位置處于鑄件內(nèi)部毛坯面上，因此不影響鑄件使用，而且鑄件中的縮陷、縮孔、砂眼、氣孔等缺陷也基本消除。
通過對(duì)鑄件的縮廢產(chǎn)生的原因分析，將冒口大部位較后凝固區(qū)域增加與澆注系統(tǒng)連接的熱側(cè)冒口，使補(bǔ)縮通道尺寸足夠大、冒口補(bǔ)縮能力增強(qiáng)，從而避免了縮陷、縮孔、縮松缺陷的產(chǎn)生，由一箱2件造型改為一箱1件造型，使鐵液平穩(wěn)充填鑄型，有利排氣、排渣，減少渦流和卷氣。
