消失模铸造工艺设计-2011培训.ppt
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消失模铸造工艺设计,河北科技大学材料学院石家庄李立新电话：
13180083786,1.1国内外消失模发展现状消失模铸造技术，自1956年由美国人发明以来，在20世纪80年代中期已发展到相当的规模，已成功地应用于汽车件的工业化生产。
1概述,1956年，美国发明了用泡沫塑料模样制造金属铸件的专利。
最初是采用EPS板材加工模样，采用粘土砂造型，用来生产艺术品铸件。
也就是现在的实型铸造。
1961年德国公司购买了这一专利技术加以开发。
采用无粘结剂干砂生产铸件的技术。
但是，无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象。
现在国外生产线有不抽负压的生产方式。
1967年德国采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料。
磁力场作为“粘结剂”，这就是“磁型铸造”。
1971年，日本发明了V法（真空铸造法），受此启发，今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。
在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国“实型铸造工艺公司”的批准。
在该专利失效以后，近几十年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
是将泡沫模样组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的铸造工艺方法。
消失模铸造:
从单件大型铸件（FM实型）发展到中小件大批量流水线生产（EPC消失模），以美国最具代表性，其产量超过世界产量的50以上。
美国GM公司发动机总成部（GMPT）将EPC用于汽车件大量生产方面在世界上处于领先地位。
并认为今后新车型的发动机缸体、缸盖铸件的生产非EPC工艺莫属，消失模铸造技术在经济、质量和环保等方面具有无可比拟的优越性。
在20世纪80年代，GMPT即在纽约州的马森纳工厂用EPC工艺生产一种4.3升的V型汽车柴油机的铝缸盖，随后在1986年用于2.2升四缸铝缸盖的生产，至今已生产了500万件。
1986年GM在田纳西州建厂用EPC生产铝缸盖和缸体、球铁曲轴和凸轮轴等铸件。
GM的项目，其白区和黑区部分均由意大利法塔公司中标设计制造。
阿拉巴马州伯明翰的萨金诺铸造厂（SMCO），在2001年已经生产了288,000件铝缸体和288,000件铝缸盖，2002年10月已达到年产近50万件铝缸体和50万件铝缸盖的生产能力，白区部分的设备达到近百台套，黑区部分建立了6条自动线，生产力和技术水平居世界首位。
德国的BMW汽车公司在也建成了年产330,000件铝缸盖的EPC工厂。
据专家估计，世界上每100个缸盖中有4个、100个缸体中有12个是EPC工艺生产的，和其他工艺方法相比虽然还是很少量的，但其发展前景无可限量的。
从国外消失模铸造工艺发展的经验来看，也不是一帆风顺的。
20世纪90年代曾出现过徘徊局面，由于美国经济不景气，EPC生产工厂经历过关停并转和重组的低潮，但EPC工艺的优势仍然受到普遍的关注。
随着世界经济的回升，特别是汽车工业的复苏，20世纪90年代中期以后，EPC生产走出了低谷，恢复了快速增长势头。
据美国专家评估，美国EPC生产经历过创新阶段和稳定阶段。
铝合金铸件的生产在2007年进入成熟期，其份额将占整个铝合金铸件的29。
铸铁件（包括球铁和灰铁）在2009年进入成熟期，将占整个铸铁件份额的15，而铸钢件最后在2013年达到成熟期，占铸钢件总产量的9。
美国EPC技术发展之快，令世界瞩目。
据美国专家评估：
我国的EPC生产在20世纪90年代初期发展较快。
据中实委不完全统计，2005年EPC（包括FM）铸件产量约321,000吨，是1995年的20倍以上，其中EPC铸件为216,000吨，FM铸件为105,000吨。
产品主要有汽车配件、工程机械、管件和耐磨耐热铸件，其中铸铁件约占87，铸钢件占12左右，铝铸件不足1。
我国已有不少产品，如变速箱体、管件、飞轮、刹车盘、耐热铸钢件、磨球、消防栓等EPC铸件出口国外市场，面向世界需求。
目前我国已形成约95以上采用国产原辅材料、国产设备和国内技术为主的生产局面，在短短十年内EPC厂点已超过百家，其中产量近5年内平均以20的比例增加，已形成了一批产量大、质量好的骨干工厂。
但我们应当看到，我国的EPC生产到现在为止不少工厂尚处于技术革新阶段，一批工厂正在向技术稳定阶段迈进，许多工厂产品品种过多，废品率高，管理和技术水平低下，甚至停产或倒闭，还有一些工厂处于开工不足的状态。
我国和美国相比，黑色金属差距较小，在铝合金方面差距很大，我们已是世界铸造大国，其总产量占世界第一位，遥遥领先于各国。
但我们远非铸造强国，其铸件质量和技术管理水平是今后发展的关键，在EPC生产方面尤为突出。
我国的EPC生产发展空间是很大的，只要找到差距，抓住机遇，发挥我们自身的优势，经过长期的技术积累，不断总结交流经验，与时俱进，走自己独特的发展道路。
可以预料，今后经过共同努力奋斗，我国在世界消失模铸造行业中将占有举足轻重的地位。
1.2消失模铸造工艺过程和特征,1.2.1工艺过程对比EPC工序和传统工艺相比差别较大。
消失模铸造工序大为简化，由于不需分型、不需取模、无砂芯、不需要下芯合箱，不配置型砂和芯砂，使其工艺设计原则和内容也有很大区别。
图1传统砂型铸造与消失模铸造工序对比,1.2.2工艺特征,
（1）实型型腔：
型腔中有EPS模型，而传统工艺型腔是空的。
（2）干砂造型：
铸造用砂由干砂组成，采用无粘结剂、无水份和附加物的干石英砂。
（3）模型与金属相互作用：
浇注时，液体金属和EPS模型产生物理化学作用。
EPS软化、熔化、分解、气化，液体金属不断占据模型的位置，为金属模型的置换过程，而传统工艺，浇注时为充填空型型腔。
（4）模型形状灵活：
EPS模型可以是整体的，也可以是分块制作后胶合成一体，其形状不受限制，可以做很复杂的铸件。
1.3消失模铸造工艺的优缺点,1.3.1优点
（1）铸件尺寸精确，加工量小，近无余量，优于砂型、金属型，低于压铸、接近失蜡精密铸造。
（2）铸件表面质量好，优于砂型。
（3）生产不用砂芯，无芯座、无分型面，不起模、合箱，造型工艺大大简化，并减少相应的人为引起的缺陷废品。
（4）取消了混砂工序，砂处理系统设备大为简化，减少了由此而产生的质量问题。
（5）干砂落砂非常方便，铸件无飞边毛刺，清理打磨工作量减少50以上。
（6）可在理想位置放置浇冒口，冒口可选择最佳形状（如球形），不受起模的限制，对保证铸件内在质量有利。
（7）投资少，同样生产能力比砂型可降低3050，生产线柔性好，可在一条线上实现不同合金、不同铸件的流水线生产。
（8）可改善工人劳动条件。
有机物燃烧仅为砂型的1/10，且集中在浇注、落砂处排放，便于采取措施。
（9）对工人的技术熟练程度要求降低，培训快。
（10）铸件设计自由度提高，不受铸造工艺限制。
如传统砂型铸造工艺需考虑起模而采用多箱和劈箱造型。
1.3.2缺点
（1）由于商业保密，不能分享有关技术信息，各工厂单位相互合作较困难，技术发展缓慢，不易为工程设计者认可，投资者存有戒心。
（2）铸造工厂对EPC模型工艺不了解，成为技术上的难点。
（3）选择合适的铸件产品是成功的关键。
形状太简单、不加工的铸件，批量太小均不适宜。
（4）模具从设计到投产时间长、成本高（指复杂件）。
一旦模具制成后，更改费时费工，虽然样件可用板材加工制成，但达不到预期的质量要求。
（5）浇注系统虽简单，但比传统工艺大一些，切除时费工、工艺出品率偏低。
无砂芯和分型面、不合箱，对尺寸精度有利，但EPS模型易受力变形，导致铸件变形缺陷常有发生。
1.3.3什么样的零件可选用消失模铸造工艺,
（1）美国资料推荐大批量生产的零件（10,000件/年以上）。
复杂零件（使用2个以上砂芯，尤其是复杂内腔的铸件，如缸体、缸盖），当然复杂件更有利，但相应带来技术上的难度也较大。
可将分开制造的零件组合起来，成为一个整体零件进行生产。
可代替部分精铸件、压铸件。
（2）日本推荐资料,大批量生产的复杂零件。
多品种、批量不大（例如几百件）的铸件，如管件、阀门等。
一吨重以上的大件，批量小也可组织生产。
这是因为日本劳动力奇缺，有的工厂临时工年龄平均在50岁以上，妇女劳动力多，无需熟练技术，劳动强度低，工时费用低，可降低成本，对中小工厂生产方式有利。
而相对铸件尺寸精、外观光洁，铸件差价大。
而模具费用也不像美国等西方国家估计那样高。
因此日本在批量方面放宽较大。
（3）中国特点,我国接近于日本的情况。
品种和批量方面灵活。
中国生产铸铁件和铸钢件较多，而铝铸件相对较少。
生产批量以多品种的成批生产为主，几百件年到几千件年不等（如管件和阀门件）。
从简单铸件如磨球、耐热炉条、垫板，复杂件如进、排气管、缸体、缸盖、变速箱壳体等，范围很宽，突破了国外框框的限制，应用更加广泛。
我国已有5吨重汽车覆盖模具铸件采用EPC工艺生产的经验，最大铸件有报道，已生产了10吨重铸件。
只要用户有生产需求，经济上有利润可图，预期在我国条件下会有更多品种的零件采用EPC工艺进行生产。
2消失模铸造工艺设计的主要内容,2.1铸造工艺方案的制定原则2.1.1保证铸件质量根据消失模铸造工艺过程及特点，工艺方案应首先保证铸件成形，并最大限度地减少各种铸造缺陷，保证铸件质量。
消失模铸造工艺应能表现其精度高、表面光洁、轮廓清晰等特点。
1.2.2考虑明显的经济效益工艺设计应考虑提高工艺出品率，模型如何组合，实现合理的群铸，以期提高生产效率，降低生产成本。
1.2.3要考虑到便于工人操作，减轻劳动强度和环境保护。
2.2.1绘制铸件图和模型图2.2.2铸造工艺方案设计的主要内容2.2.3浇注系统的结构和尺寸设计。
2.2.4确定浇注工艺规范，包括浇注温度、浇注时的负压大小和维持时间。
2.2.5冒口的设计。
2.2.6干砂造型的充填紧实工艺。
2.2.7砂箱、模具的设计。
2.2工艺设计的主要内容,根据产品图纸、材质特点和零件的结构工艺性，需要确定以下工艺参数：
（1）零件机加工部位的加工量；
（2）不能直接铸出的孔、台等部位；（3）合金收缩率和EPS模型收缩率；（4）制作模型的起模斜度。
2.2.1绘制铸件图和模型图,
（1）EPS模型在铸型中的位置；
（2）确定熔融金属浇注时引入铸型的方式：
是顶注、底注、中间注入还是阶梯式；（3）一箱浇注的铸件数量及布置。
2.2.2铸造工艺方案设计的主要内容,3铸件结构工艺性及参数设计,3.1铸件结构工艺性审核的原则由于消失模铸造工艺的特点，对铸件结构设计的自由度较大，没有砂型铸造传统工艺那样严格，不受较多因素的限制。
一般有以下原则可供参考：
（1）铸件壁厚要尽量均匀，厚薄相差大的部位应有一定的过渡区段。
（2）尽量减少较深、较细的盲孔。
（3）铸件结构有利于顺序凝固。
（4）细长件和大平板件设加强筋，防止铸件翘曲变形。
（5）转角处应有圆滑过渡，要有一定大小的铸造圆角。
3.2工艺参数的确定,3.2.1最小壁厚和最小铸出孔由于消失模铸造的工艺特点，可铸的最小壁厚和孔径、凸台、凹坑等细小部位的可能性大大提高。
可铸孔径比传统砂型铸造小，而且孔间距离的尺寸容易保证，因此用消失模铸造工艺生产的铸件大部分孔都可铸出，主要限制是模具设计的可能性和合理性。
可铸的凸台、凹坑及其他细小部位更不受限制。
由于模型的涂层不影响铸件的轮廓和尺寸，再加之复印性较好，所以只要能做出模型，就能铸出铸件。
铸件最小壁厚主要受EPS模型的限制。
目前，国内用于消失模铸造的泡沫材料（EPS或共聚物）的小原始珠粒粒径约为0.3mm，限制了泡沫模样的最小壁厚。
在生产中模型要求保证断面上至少要容纳三颗珠粒。
最这就要求断面厚度大于3mm。
图2可成型的最小断面厚度,若泡沫模样的各处壁厚相差太大，在相同的成型工艺下，很难同时保证厚壁和薄壁部位表面都光洁平整，不是厚壁处融合不好，就是薄壁处过热收缩。
当泡沫模样的最大壁厚和最小壁厚的比值大于10，泡沫模样的成型工艺就难以控制。
这方面的数据可供参考，并有待生产经验的进一步积累。
3.2.2铸造收缩率,对于消失模铸造技术，在设计模具型腔尺寸时，要考虑到双重收缩率，1）金属合金的收缩率2）模型材料的收缩率。
铸造收缩率受许多因素的影响。
例如:
1、合金的种类及成分、2、铸件冷却、3、收缩时受到阻力的大小、4、冷却条件、5、负压度的差异等。
因此，十分准确地给出铸造收缩率是很困难的。
对于消失模铸造技术，在设计模具型腔尺寸时，要考虑到双重收缩率，即1、金属合金的收缩率2、模型材料的收缩率。
泡沫模样的收缩率与泡沫材料有关。
对于密度0.0220.025g/cm3的泡沫模样:
1）EPS的线收缩率约为0.3%0.4%，2）共聚物的线收缩率一般为0.2%0.3%，3）用共聚物制作的泡沫模样的尺寸稳定性要高于EPS泡沫模样。
1、泡沫模样的收缩率与泡沫材料有关。
2、和泡沫模样的密度有关，一般来说，泡沫模样的收缩率随其密度的降低而增加。
3、和泡沫模样的烘干温度有关。
烘干工艺有关。
4、泡沫模样的收缩率与模样存放的时间有关。
泡沫模样的收缩率与模样存放的时间有关。
规律是：
1、泡沫模样在型内冷却时便有收缩，出型后45h内，有0.1%0.3%的微膨胀；2、干燥若干天后，泡沫模样中的水分和发泡剂戊烷不断挥发，其尺寸收缩趋于稳定，收缩率为0.3%0.5%。
金属合金的收缩率与传统砂型铸造工艺相近，可参考表2所列的数据。
3.2.3机械加工余量,消失模铸造尺寸精度高，铸件尺寸重复性好，因此机加工余量比砂型铸造工艺要小，比失蜡精密铸造略高，表3列出了部分数据可供参考。
铸件的尺寸公差也介于普通砂型铸造和失蜡精密铸造之间，表4列出了相应的数据，可供参考。
3.2.4泡沫模样的起模斜度,泡沫模样从发泡模具中取出，需要有一定的起模斜度，在设计和制造发泡模具时应该考虑起模斜度。
选择泡沫模样的起模斜度有三种形式：
增加壁厚法、增减壁厚法和减少壁厚法。
增加或减少壁厚的量应符合铸件的壁厚公差。
在模具设计中，不同的测量高度应该选用不同的起模斜度或起模角度。
1、泡沫模样在模具中冷却和干燥收缩，造成凹模易起凸模难拔的现象，故凸模的起模斜度应大于凹模的起模斜度。
2、若无辅助取模措施，起模斜度应取大值。
3、采用负压吸模或顶杆推模等取模方法，模具的起模斜度可取小值。
3.2.5黏结负数,两块泡沫模片对粘时，黏结面上的胶有一定厚度S，使泡沫模片黏结后，在黏结方向尺寸偏大。
对于尺寸要求高的铸件，应在模具设计时，将泡沫模样在黏结方向上的尺寸减去黏结厚度，以保证泡沫模样尺寸符合图纸要求。
考虑到黏结厚度的影响，在发泡成型模具上减去的数值称为黏结负数。
一般黏结负数的取值范围0.10.3mm。
黏结负数可在上、下泡沫模片的模具上各取一半，也可以只在其中一个泡沫模片的成型模具上考虑黏结负数。
黏结负数的大小与胶的黏度有关，采用热胶黏结，其值偏大；采用冷胶黏结，其值偏小。
黏结负数大小与操作方式有关，手工黏结，其值偏大，机械黏结，其值偏小。
4干砂充填紧实工艺设计,4.1对干砂的要求消失模铸造常用的干砂是石英砂，黑色金属选用粒度在AFS2545之间。
铸铝件可选用细砂AFS50100。
干砂中含有大量粉尘时会降低透气性，浇注时阻碍气体的排出。
砂粒粗大铸件容易出现粘砂，表面粗糙。
尽量细。
砂处理设备问题。
圆形或多角形的干砂可提铸型的高透气性。
一般干砂粒度分布主要集中于一个筛号上，有助于保持透气性。
圆形干砂流动性和紧实性最好。
多角形干砂流动性稍差，但适当紧实后抗粘砂性能较好。
橄榄石砂、宝珠砂。
耐火度，粉碎率、充填问题。
一般不使用复合型干砂，因为它在使用过程中容易破碎，会产生大量的粉尘。
干砂粒度分布的变化对其流动性、透气性、紧实性能会产生重要的影响，因此应在干砂处理过程中加以控制。
干砂应使用筛砂机去除团块和杂物，减少粉尘。
大量生产的车间要使用干砂冷却器控制干砂的温度，使用前应将其降至50以下，以免模型受热软化造成变形。
干砂运输应稳定操作，并控制粉尘含量，气力输送系统需要大的回转半径，压缩空气应干燥。
灼烧减量是衡量干砂性能的一个重要指标，它反应了模型热解残留物沉积在干砂上的有机物的数量，这种碳氢残余物的积累将降低干砂的流动性，当灼烧减量超过0.250.50时更为明显。
为精确测定干砂的灼烧减量，被测的干砂试样应是单筛号砂，因为有机物容易集中在颗粒小的砂粒上。
4.2振动台的选用,造型时紧砂需要振动，振动后砂子的密度增加1020。
干砂振动紧实最好在填砂过程中进行，以便使干砂填入模型簇的内部空腔，保证干砂紧实而模型不发生变形。
振动紧实最常用的频率为50Hz（电机转数为28003000rpm），振幅为0.51.5mm；振动加速度如小于10m/s2，振动效果较弱，而加速度大于25m/s2时则砂粒会产生跳动，振动会造成密度减小，并且频率选择必须避免砂箱或振动台共振。
因此一般选用振动加速度在1020m/s2范围内效果较好。
振动时间影响铸型密度，时间长铸型密度高，但时间过长效果并不明显，反而容易破坏模型和涂料层，影响铸件质量。
图3和图4显示了典型垂直振动时间与密度的关系。
在填砂期间靠振动完成砂子紧实，同时还需使操作循环时间更为合理。
快速填砂和紧实，可获得最高生产率和最小变形。
图3密度随垂直振动时间而增加；频率31.5Hz,图4密度随垂直振动时间而增加；频率63Hz,振动方向对紧实效果有重要影响，大多数振动紧实设备都按垂直方向振动干砂。
目前振动设备振动方式有一维、二维、“三维”，因为旋转振动能绕每一根轴进行，因此最多可有多达六种方式的振动同时进行。
合成运动问题。
但对于多数情况并不需要多维振动。
在我国实际生产情况下，对大多数的铸件，采用一维上下振动，就可以满足一般生产的需要。
近年来意大利法塔公司投入大量财力进行研究，并对生产经验进行系统总结，认为一维振动和砂箱不夹紧的紧实工艺最为有利，值得参考。
振动电机本身不能调频，偏心块角度调整较麻烦，振动台安装台面之下或侧面，维修不方便。
交流振动电机与变频器联合使用，形成可调频振动电机。
根据振动电机功率，选择相应型号的变频器，一个变频器可以带动一个电机，也可带动几个振动电机。
4.3干砂的充填紧实工艺,4.3.1填砂要求
（1）砂床准备（即预填砂）：
按金属种类和铸件大小，砂箱底部一般要预填干砂厚度在150mm以上。
以便于模型的安放、防止砂箱底部筛网损坏。
（2）根据工艺要求，由人工或机械手放置模型并用干砂将其固定，模型放置的方位（填砂方向）应符合工艺要求（充填和紧实要求）。
孔洞部位的充填。
4.3.2加砂方法,由砂斗向砂箱内加砂有三种方法：
（1）柔性加砂法：
可人为控制砂子的落高，不损坏模型和涂层，操作方便灵活。
仔细按工艺要求操作可达到良好的效果。
但速度慢，效率低。
（2）螺旋给料器加砂法：
使用螺旋给料器将砂子从砂斗输送到砂箱中（如同树脂砂），可移动到砂箱的各个部位，但砂子落高不能调整（日本多用此法）。
（3）雨淋式加砂法：
加砂斗底部设有定量的料箱，抽掉闸板后，干砂通过均匀分布的小孔流入砂箱。
加料箱尺寸与砂箱尺寸基本接近，加砂均匀，冲击模型力量小，并可密封、定量加砂，效果好，改善环境，只是结构稍复杂。
适于单一品种、大量流水线上使用（美国、西欧应用较多）。
国内存在粉尘问题。
4.2.3填砂与振动的配合方式,
（1）填砂过程中砂箱不振动，全部加砂完成后再开始振动。
模型顶部干砂比底部下降快，这样会造成细长复杂模型容易出现变形。
但此种方法操作简单，对厚实而刚性较好的模型可满足要求。
最好分几次加砂、振动。
（2）边填砂、边振动：
填砂、紧实过程互相匹配，效果优于前者。
尤其对于复杂的模型，必须采用边加砂、边振动的方式，才能使干砂均匀充填模型的各个部分，可显著减少模型变形，是生产上采用较多的方法。
填砂操作注意事项：
填砂前，检查砂箱抽气室隔离筛网有无破坏；填砂埋箱过程不能损伤模型，不使涂料剥落；加砂要均匀，速度不能太快，模型内外应均匀提高砂柱高度，对于长杆及其他刚度低的模型，特别要注意防止弯曲变形；,对特别难以填砂的部位，应辅助人工充填，也可使用自硬芯砂解决局部填砂困难，必要时可开设填砂工艺孔，然后再用EPS填上，用胶带纸封好；干砂温度必须低于50；顶部吃砂量，在使用负压条件下不能低于100mm；加砂工序需加局部抽风罩，以防止粉尘污染。
5浇注系统设计,5.1浇注位置的确定确定浇注位置时应考虑以下原则：
（1）尽量立浇、斜浇，避免大平面向上浇注，以保证金属液有一定的上升速度。
（2）浇注位置应使金属与模型热解速度相同，防止浇注速度慢或出现断流现象，而引起塌箱、对流缺陷。
（3）模型在砂箱中的位置应有利于干砂充填，尽量避免水平面和水平、向下的盲孔。
（4）重要加工面应处在下面或侧面，顶面最好是非加工面。
（5）浇注位置还应有利于多层铸件的排列，在涂料和干砂充填紧实过程中，应方便支撑和搬运，模型某些部位可以加固以防止变形。
5.2浇注方式的确定,浇注系统按金属液引入型腔的位置分为:
1、顶注、2、侧注、3、底注、4、阶梯注。
5.2.1顶注,顶注充型所需时间最短，浇注速度快，有利于防止塌箱；温度降低少，有利于防止浇不足和冷隔缺陷；工艺出品率高，顺序凝固补缩效果好；,可以消除铸件碳缺陷，但因难于控制金属液的流动，容易使EPS热解残留物卷入型腔，铸件增碳倾向大。
由于铝合金浇注时模型分解速度慢，型腔保持充满状态，可避免塌箱。
一般薄壁件多采用顶注。
优点；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。
5.2.2侧注,液体金属从模型中间引入，一般在铸件最大投影面积部位引入，可缩短内浇道的距离。
生产铸铁件时采用顶注和侧注，铸件表面出现碳缺陷的几率低。
但卷入铸件内部的碳缺陷常常出现。
5.2.3底注,从模型底部引入金属液，上升平稳，充型速度慢，铸件上表面容易出现碳缺陷，尤其是厚大件更为严重。
因此应将厚大平面置于垂直方向，而非水平方向。
底注工艺最有利于金属的充型，金属液前沿的分解产物在界面空隙中排出的同时，又能支撑干砂型壁。
一般厚大件应采取底注方式。
5.2.4阶梯注入式,分两层或多层引入金属时采用中空直浇道，像传统空腔砂型铸造工艺一样，底层内浇道引入金属液最多，上层内浇道也同时进入金属液。
但是，如果采用实心直浇道，大部分金属从最上层内浇道引入金属，多层内浇道作用减弱。
阶梯浇道容易引起冷隔缺陷，一般对高大铸件才采用。
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。
要求正确的计算和结构设计，否则，在负压作用下，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。
5.3浇道尺寸大小的设计,消失模铸造充型过程中，金属液和泡沫模型之间有着激烈的热作用、机械作用和化学作用。
这些过程在一般水力学过程中是不常见的，因此，消失模铸造充型过程是不稳定流过程。
消失模铸造过程伴随着合金液冲刷和侵蚀涂料层，相互热交换，合金结晶、粘度增大和体积收缩，使金属氧化、造成大量氧化夹杂物等。
消失模铸造浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定，模型气化过程也不稳定，因此，允型过程是不稳定流动过程。
浇口杯中的流动：
浇口杯可用来承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅相溢出，便于浇注；1）减轻液流对型腔的冲击；2）分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；3）增加充型压力头。
消失模铸造用浇口杯分漏斗形和盆形两大类。
1）漏斗形浇口杯挡渣效果差，促结构简单，消耗金属少。
2）盆形浇口杯效果较好，底部设置堤坝有利于浇注操作，使金属的浇注速度达到适宜的大小后再流入直浇道。
浇口盆内液体深度大，可阻止水平旋涡的产生而形成垂直旋涡，有助于分离渣滓和气泡。
浮在浇口杯液面上的非金属夹渣物会沿着弯曲的液面。
一面旋转，一面和空气一同进入直浇道。
直浇道中的流动,直浇道的功用是：
提供足够的压力头。
使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力
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