垂直分型浇注系统的计算
（一）计算原理
垂直分型无箱造型的特点是：造型、浇注、冷却过程中分型面均呈垂直状态。对于一型多铸的小件，分布有几层（多达6层），底部铸件的充压力比顶部的高几倍。有的研究者主张用底注开放式浇注系统，而有的研究者主张用恒压等流量浇注系统——强封闭式浇注系统。实践表明，恒压等流量浇注系统有较多的优点：①上下各层铸件质量比较一致；②浇注系统占用模板面积小；③工艺出品率高。
恒压等流量浇注系统是充满式系统，每层铸件的内浇道（阻流）保持充型时恒定的压力头，并使每个内浇道的流量相等。尽量使各层型腔同时充满。
以内浇道为阻流，用Osann公式计算每个铸件的内浇道截面积A C：
式中 m——一个铸件质量；
μ——内浇道的流量系数；
ρ——金属液的密度。对于铸铁ρ=6.9×10-6 kg/mm3；
τ——充填一个型腔的时间；
g——重力加速度；
H p——每个铸件的平均计算压力头，为简便起见，忽略铸件高度的影响，用浇口杯上液面到内浇道中心的距离H 0取代H p。
依据式（15-26），制作的铸铁件垂直分型工艺内浇道计算诺谟图如图15-35所示。由m、μ、τ、H 0值查出A C。
（二）设计要点
1.以内浇道为阻流的强封闭式浇注系统
目的是维持各层内浇道充型时金属压力头恒定，使每个型腔同时充满，浇口杯应足够大。
2.严格控制浇注时间
浇注时间应服从造型机节拍并严格地控制。根据经验，浇注时间的变化如超过1s，废品就会大幅度增加。浇注速度与浇注时间的经验关系见表15-12。
表15-12 浇注速度与浇注时间的关系(https://www.daowen.com)
图15-35 铸铁件垂直分型工艺的内浇道计算诺谟图
3.小的薄壁件可利用浇注系统当“冒口”
如对薄小的可锻铸铁件，可用浇注系统作为冒口进行补缩。对较大的热节或铸件，则另设冒口，使内浇道通过冒口，以提高冒口的补缩效率。
图15-36 垂直分型浇注系统计算原理图
（三）设计方法
图15-36为一灰铸铁件的浇注系统计算原理图，也是模板布置简图，以此例说明设计方法和步骤。
（1）首先草拟出模板布置简图。
（2）计算型内金属质量。
（3）确定浇注时间和浇注速度q。
（4）选用浇口杯。根据铸型的浇注速度，利用表15-13的经验数据，可查出浇口杯尺寸。
表15-13 手工和自动浇注用浇口杯规格
（5）计算内浇道截面积。用式（15-26）计算或查图15-35。
（6）分直浇道截面积。分直浇道截面积为内浇道总面积的1.2倍。
（7）水平横浇道尺寸。横浇道的截面积可比分直浇道加大30%。