为确保高牌号的汽车转向助力泵体灰铸件(材质HT300，重4.75kg)的品质，采用浇口通过冒口的热冒口形式，1个冒口补缩2个铸件，1型4件。运用均衡凝固收缩模数法设计冒口体和冒口颈尺寸；冒口体直径60mm×高75mm，冒口颈长5mm×宽45mm×厚4mm，铸件工艺出品率83%。在AMF(Ⅲ)自动造型线粘土湿砂型生产。生产实践证明，铸件经15MPa油压试验不渗漏，满足了技术要求。
ZYB汽车转向助力泵是我公司液压件厂的主要产品，年产量12万套。该产品为汽车转向机构动力元件，属于安全关键件，泵体为高牌号灰铸铁铸件。
1．泵体铸件结构及生产工艺方案
1.1 泵体铸件结构
材质：HT300，铸件质量G=4.7kg，由端部法兰、主体套筒和柱头热节组成，要求硬度200～250HB，泵体铸件致密，经10～15MPa油压试验不得渗漏，结构见图1。
图1铸件结构与冒口位置
1.2 泵体铸造工艺方案
高牌号灰铸铁小件，中频感应电炉熔炼，由于C(3.3w%)、Si(1.8w%)含量低，浇注温度(1380～1420℃)高，液态收缩和凝固收缩较大，并且收缩来得集中，要安放独立冒口补缩。采用浇口通过冒口的热冒口型式，可以提高冒口的补缩效果，符合小件强补缩的均衡凝固原则，为了避免热冒口引入处的接触热节，采用均衡凝固技术推荐的热飞边冒口，冒口颈短、薄、宽，从柱头热节的圆弧面引入，见图1。泵体铸造工艺方案布置见图2。
图2泵体飞边冒口工艺布置
2．冒口和冒口颈尺寸的设计
2.1 铸件模数和收缩模数的计算
取泵体R17mm圆柱与38mm圆台、72mm主体套筒的组合体热节部分的模数代表铸件的模数M件，计算得M件=1.1cm；根据均衡凝固技术计算公式：
质量周界商Qm=G/M件3=3.57(kg/cm3)；
收缩时间分数Pc=1.0/e（0.5M件 0.01Qm）=0.56；
收缩模数系数f2=Pc=0.75；
铸件收缩模数Ms=f2M件=0.82cm。
2.2 用收缩模数法计算冒口模数MR
MR=f1f2f3M件
式中f1——冒口平衡系数，取f1=1.1；
f3——冒口压力系数，取f3=1.2；
MR=1.1×0.75×1.2×1.1=1.09(cm)。
对应的冒口尺寸为60mm×75mm，具体结构见图3。
图3冒口与冒口颈的形状尺寸
3．生产效果
在Z145、Z148造型机和AMF(Ⅲ)自动造型线上生产验证，浇注时间8～10s，浇冒口重3.8kg，工艺出品率83%，经过1年的生产实践，生产量已超过15万件，硬度和油压试验符合技术要求。铸件和浇冒口实物照片见图4。
图4泵体铸件带飞边冒口的照片
通过ZYB汽车转向助力泵体均衡凝固飞边冒口工艺的实践，为我公司高牌号灰铸铁小件的工艺积累了经验，并已逐步推广，效果显著。
4．结论
(1)采用浇口通过冒口的热冒口型式，短、薄、宽的冒口颈，成功地生产了高牌号灰铸铁小型泵体铸件，工艺出品率可达80%以上。
(2)采用均衡凝固收缩模数法设计冒口体和冒口颈尺寸，生产应用证明，计算方法有较高的实用价值。
