为了减少汽车板簧支架类湿型铸造铸钢件的气孔、缩孔缺陷，从STR弹簧滑板入手，分析了冒口设置位置、钢液引入方式、钢液化学成分等因素对缺陷形成的影响，并进行了工艺改进，收到了良好的效果。汽车板簧支架类铸钢件是汽车上支撑钢板弹簧或其它部件的重要零件。在汽车运行条件下，该类零件承受巨大的交变冲击载荷作用，为此，必须保证其铸件组织致密，具有良好的综合力学性能。但该类铸件壁厚差异大，原铸造工艺难以保证其质量，废品率较高，主要缺陷是气孔、缩孔。汽车板簧支架类铸件包括弹簧滑板、后钢板弹簧支架、中后桥支架等20多个品种，考虑到该类铸件结构区别不大，铸造工艺基本相似，我们以STR弹簧滑板为例，对缺陷产生的原因进行了分析，采取了相应的改进措施，减少了铸件的缺陷，收到了良好效果。

　　为保证铸件具有良好的冲击韧性，材质选用ZG230450.该铸件除底座底面机械加工外，其余均为铸态，钩子内侧不允许有飞边毛刺，铸件不允许有气孔、缩孔、夹杂等缺陷。采用3t碱性电弧炉熔炼，硅铝锰合金沉淀脱氧，用油砂制芯，湿型砂造型。铸件落砂后，切割浇冒口，正火处理，抛丸清理和打磨后检验入库。生产中发现，冒口气割后，在铸件冒口颈残根部存在气孔、缩孔缺陷。气孔直径为36mm，数量不等，有的大面积存在，有的仅23个孔洞。缩孔大小、数量不等，且钩子壁厚一侧的缩孔比另一侧严重，据统计，此情况废品率达30%左右。冒口颈残根表面无气孔、缩孔的铸件在加工底面时没有发现气孔、缩孔，但在加工两个盲孔时，出现直径5mm的缩孔，据统计，此情况废品率占16%左右。

　　冒口设置铸造冒口采用传统的顶冒口，设置在铸件热节的正上方。虽然冒口模数大于铸件热节处的模数，从理论上分析，冒口可有效补缩，该工艺从表面上看能够强化顺序凝固，实质上在原本厚度大的铸件热节上，加上冒口后，铸件和冒口接触处的散热面消失了，冒口中的补缩液源源不断地经过热节向远处流动补缩，加上冒口根部周围砂尖过热作用，在热节处又形成了新的接触热节，造成了过强的顺序凝固，使本来凝固较迟的热节处的凝固时间更长了。这就相应增加了对冒口补缩时间的要求，导致冒口不能进行有效补缩。因此，在铸件的底座热节部位产生了气孔、缩孔缺陷。

　　钢液引入铸型的方式因冒口颈正对着型腔下表面，钢液从冒口颈引入铸型时，对型腔表面的冲击大，易形成紊流或涡流，不利于排气，且在浇注过程中易卷入气体。因此易产生气孔缺陷。分型位置因该方案的铸件全部在下型，铸件距上砂箱上端面远，且铸件正上方是盖芯，铸件散热和排气条件差，也是易形成气缩孔缺陷的因素之一。

　　化学成分的影响ZG230450属低碳钢，从碳氧反应的热力学来看，在一定温度下，钢液中O%与C%的乘积是一个常数。钢液中的含碳量低时，含氧量高。而氧在钢液中是以FeO形态存在，FeO与C反应生成CO气泡逸出上浮，在上浮中也吸入氢和氮使它长大，由于铸型内温度下降快，凝固时气泡来不及完全排除，或者铸型排气不畅，就产生了气孔。因此，低碳钢铸件比高碳钢铸件容易产生气孔。

　　铸型条件对排气的影响因铸型为湿型，浇注时钢液与铸型反应较剧烈，由此而产生的大量气体必须顺畅地排出型腔，才不会产生气孔，而该工艺方案的浇注系统和分型面的设计，均不利于排气，也是易形成气孔缺陷的因素之一。冒口设计为了避免形成过强的顺序凝固，提高冒口的补缩能力，该方案将顶冒口改成侧冒口，使冒口避开热节而又靠近热节，且用一个冒口补缩两个铸件。为了加强冒口补缩，将冒口设置在内浇道和铸件之间。

　　冷铁设置为了加快热节处的冷却速度，实现铸件整体的均衡凝固，该方案还增加了2块16mm的内冷铁。浇注系统设计经计算，每型可布置8个铸件，采用塞杆包浇注。直浇道选用直径为45mm的标准件，横浇道设计成截面积为945cm的梯形，内浇道设计成截面积为的梯形，并使内浇道从冒口底部的一侧引入，以增强冒口的补缩作用。

　　浇注工艺改进针对易形成气孔的低碳钢，除保证正常的脱氧外，采取高温出炉，低温浇注的浇注工艺。高温出炉，延长钢液的镇静时间，有利于钢液中气体和有害杂质的排出，降低钢液中的原始含气量。低温浇注可以减小冒口区域的热作用，从而减少气孔、缩孔缺陷。经对比试验，将出炉温度控制在16001630，钢液镇静时间从2min增至5min.

　　在试制过程中发现，钩子内侧出现的披缝，特别是大面积的披缝很难打磨平整，影响加工定位尺寸435mm的精度，从而导致螺丝孔和销孔加工偏离正确位置。而且未被消除的披缝还会对钢板弹簧造成磨损。

　　效果废品率显著降低，气孔、缩孔废品率降低为29%左右，使该铸件的废品率控制在11%左右。原每型布置6件，现每型增加到8件。芯子数量由原每件3个减少到每件2个。工艺出品率由原503%提高到734%.冒口易切割，铸件割亏缺陷减少了。因此生产成本大幅度降低。

　　新工艺的推广应用原板簧支架类的其它铸件废品率一直在30%40%，工艺出品率在40%51%.将新工艺应用于该类产品，均收到了良好的效果，使该类铸件的废品铸造：汽车板簧支架类铸钢件的湿型工艺分析与改进。

　　理论上，实用冒口的大小都不得小于周界商法most小冒口，否则冒口可能过小，即但为了充分发挥冒口的补缩能力，也不宜过大，否则经济成本过高。周界商法冒口是安全的模数法most小冒口。以most小冒口分布函数为参照，冒口的补缩效率是冒口与铸件系统的函数。同一类型的冒口，针对不同几何形状的铸件，由于系统周界商比值的不同，将有不同的most小冒口的体积和不同的补缩效率值。因此，不能以冒口某时的补缩效率为定值，套用于不同的被补缩铸件。