按内浇道在铸件上的位置分类
(一)顶注式浇注系统(top gating system)
以浇注位置为基准,内浇道设在铸件顶部的,称为顶注式浇注系统(见图15-28)。

图15-28 顶注式浇注系统
(a)简单式;(b)楔形(刀片)式;(c)压边式;(d)雨淋式;(e)搭边式
优点为:容易充满,可减少薄壁件浇不到、冷隔方面的缺陷;充型后上部温度高于底部,有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩;冒口尺寸小,节约金属;内浇道附近受热较轻;结构简单,易于清除。
缺点为:易造成冲砂缺陷;金属液下落过程中接触空气,出现激溅、氧化、卷入空气等现象,使充型不平稳。易产生砂孔、铁豆、气孔和氧化夹杂物缺陷;大部分浇注时间,内浇道工作在非淹没状态,相对地说,横浇道阻渣条件较差。
简单式:用于要求不高的简单小件。
楔形式:浇道窄而长,断面积大。适用于薄壁容器类铸件。
压边式:金属液经压边窄缝进入型腔,充型慢,有一定补缩和阻渣作用。结构简单,易于清除。多用于中、小型各种厚壁铸铁件。
雨淋式:金属液经型腔顶部许多小孔(内浇道)流入,状似雨淋,比其他顶注式对型腔的冲击力小。炽热金属液流不断冲刷上升液面,使熔渣不易粘附在型(芯)侧壁上。适用于要求较高的筒类铸件,如缸套、大的铁活塞、机床卡盘等。也可用于床身、柴油机缸体等。
搭边式:自上而下导入金属液,避免直接冲击型的侧壁。适用于湿型铸造薄壁铸件,如纺织机铸件。
(二)底注式浇注系统

图15-29 底注式浇注系统
(a)基本形式;(b)牛角式;(c)底雨淋式
1—浇口杯;2—直浇道;3—铸件;4—内浇道;5—横浇道;6—牛角浇口
内浇道设在铸件底部的称为底注式浇注系统(bottom gating system,见图15-29)。主要优点有:内浇道基本上在淹没状态下工作,充型平稳;可避免金属液发生激溅、氧化及由此而形成的铸件缺陷;无论浇口比是多大,横浇道基本工作在充满状态下,有利于阻渣;型腔内的气体容易顺序排出。缺点是:充型后金属的温度分布不利于顺序凝固和冒口补缩;内浇道附近容易过热,导致缩孔、缩松和结晶粗大等缺陷;金属液面在上升中容易结皮,难于保证高大的薄壁铸件充满,易形成浇不到、冷隔等缺陷;金属消耗较大。为了克服这些缺点,采用快浇和分散的多内浇道,大的A内/A阻比值,使用冷铁和安放冒口或用高温金属补浇冒口等措施,常可收到满意的结果。
底注式(基本形)浇注系统:适用于容易氧化的非铁合金铸件和形状复杂、要求高的各种黑色铸件。
牛角式(horn gate):用于各种铸齿齿轮和有砂芯的盘形铸件。
底雨淋式:充型后金属温度分布均匀,同一水平横截面上的金相组织和硬度一致。型内金属液上升平稳且不发生旋转运动,能避免熔渣粘附在砂芯上。适用于内表面质量要求高的筒类铸件等。
(三)中间注入式浇注系统(https://www.daowen.com)
从铸件中间某一高度面上开设内浇道的称为中间注入式浇注系统(parting gate,见图15-30)。对内浇道以下的型腔部分为顶注式;对内浇道以上的型腔部分相当于底注式。故它兼有顶注式和底注式浇注系统的优缺点。由于内浇道在分型面上开设,故极为方便,广为应用。适用于高度不大的中等壁厚的铸件。
(四)阶梯式浇注系统
在铸件不同高度上开设多层内浇道的称为阶梯式浇注系统(stepped gating,见图15-31)。结构正确的阶梯式浇注系统具有以下优点:金属液首先由最底层内浇道充型,随着型内液面上升,自下而上地、顺序地流经各层内浇道,因而充型平稳,型腔内气体排出顺利;充型后,上部金属液温度高于下部,有利于顺序凝固和冒口的补缩,铸件组织致密;易避免缩孔、缩松、冷隔及浇不到等铸造缺陷;利用多内浇道,可减轻内浇道附近的局部过热现象。

图15-30 中间注入式浇注系统的一般形式
1—浇口杯;2—出气冒口
主要缺点是:造型复杂,有时要求几个水平分型面,要求正确的计算和结构设计,否则,容易出现上下各层内浇道同时进入金属液的“乱浇”现象,或底层进入金属液过多,形成下部温度高的不理想的温度分布。
阶梯式浇注系统适用于高度大的中、大型铸件。具有垂直分型面的中大件可优先采用。
1.多直浇道的阶梯式
各层内浇道由专用直浇道连接,用依次浇注不同直浇道的方法实现分层浇注。但需要较大的砂箱,造型工作量大。用于很重要的铸件。
2.用塞球法控制的阶梯式
直浇道呈非充满状态浇注,当型内液面上升到接近第二层内浇道时,向直浇道内投放第一枚金属球,塞住下层直浇道通路,使金属从上一层内浇道注入型腔,如此顺序进行浇注。为有效地控制浇注顺序,直浇道采用特制耐火砖管或砂芯管,上层的Ⅴ形管径大于下层的,上层金属塞球也相应加大直径。
优点是能较可靠地控制浇注顺序,并获得有利的金属温度分布。缺点是需要特制耐火管和金属塞球。对于经常应用阶梯式浇注系统的铸造厂可以考虑应用。
3.控制各组元比例的阶梯式
在和各层内浇道相连接的分配直浇道之前设置阻流,造成分配直浇内呈非充满流态,并使h有效<H 0[见图15-31(c)],可实现分层引注。这是一种先封闭后开放的浇注系统,故仅适用于转包浇注的各种铸件。

图15-31 阶梯式浇注系统
主要优点是:结构简单,占用砂型体积小。缺点是:底层内浇道进入金属量过多,在获得有利于冒口补缩的温度场方面不如前两种类型。
4.带缓冲或反直浇道的阶梯式
如图15-31(d)、(e)所示,金属液流经直浇道进入宽大的缓冲或反直浇道内,它未被充满并使h有效<H 0,从而实现逐层充型。具有反直浇道的阶梯式,当几层内浇道都被淹没时,上层内浇道流量较大,容易实现铸件的顺序凝固,有利于补缩。适用于中大型的铸钢件。
总之,选择浇注系统类型时要综合考虑多种因素:铸件的浇注位置,分型面,铸件的结构、尺寸、合金的铸造性能,是否应用冒口、冷铁及如何发挥它们的作用,满足铸件的技术要求等。