进料口又称浇口，它是分流道与型腔之间的狭小通口，也是最短小部分，其作用使熔融塑料在进型腔时产生加速度，有利于迅速充满型腔，成型后浇口塑料先冷凝，以封闭型腔，防止熔融塑料倒流，避免型腔压力下降过快，以至在制品上产生缩孔或凹陷，成型后便于使浇注凝料与制品分离。

在铸造工艺中，进料口将各分流道门末端熔体引入到个型腔的小尺寸通道；在大型化工机械中，如球磨机、混合机等，进料口为投料入口，是物料入口管道与机械腔体的狭小通口。

进料口的三维实体见图1，根据该零件的结构特点，对该铸件进行铸造工艺分析可知：该零件属于中型铸钢件，其结构相对比较复杂，壁厚分布比较均匀。

（1）分型面和浇注位置的设计

确定进料口铸造方法为砂型铸造，选用水玻璃自硬砂。根据浇注位置的确定原则及铸件的结构，所选用的浇注位置、分型面如图2所示。根据零件尺寸轮廓大小，确定为三箱造型。

（2）浇注系统的设计

考虑到铸件的尺寸的大小和生产批量，结合铸件结构及设计原则，采用底注式半开放浇注系统，转包浇注。浇注系统截面比为F内:F横:F直=1.0:(0.8～0.9):(1.1～1.2)，经计算F内为28.3cm2，F横为25.5cm2，F直为34cm2。浇道从铸件对称的两个方向同时引入。

（3）冒口的设计

运用模数法计算冒口。求得铸件进料口体积V=36.4dm3，表面积S=3.02m2，铸件模数Mc=V/S=1.2cm。查参考资料后确定，冒口的形状如图3，共有4个，在铸件顶端对称分布。

（4）冷铁的设计

在铸钢件进料口的两肋上与底面上放置与其尺寸接近的冷铁，造成人为末端区，其厚度20mm,其形状如图4，放置位置如图5。

（1）消失模铸造工艺简介

传统的铸造工艺铸出的进料口铸件产生的缺陷太多，不能满足性能要求。经过仔细分析和慎重选择，为了方便起模并达到理想的效果，决定采用消失模铸造工艺。工艺流程如图6，结合进料口铸件的特点，采用顶注式浇注系统。带有浇注系统的铸件实体图如图7，冒口是一个圆环柱，内圆的直径为准500mm，外圆的直径为准800mm，高为250mm。

（2）预发泡处理

用戊烷（C5H12）作为发泡剂来对泡沫塑料的珠粒进行预发泡，戊烷的沸点36.07℃，凝固点-129.72℃，采用蒸汽式连续预发泡。内型采用铝合金造型，外型采用铸钢，可以永久使用。

（3）内外型的设计

消失模铸造铸件的吃砂量为100mm，结合铸件和浇注系统的尺寸，外型尺寸为1400mm×900mm×850mm（长×宽×高）。内型采用铝合金，为了能取出内芯，将内芯分为如图8所示的五部分。

（4）模型涂层和振动造型

为了提高EPS模型的强度、刚度及表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程中模型及负压定型时模型的变形，确保铸件的尺寸精度；在实型铸造泡塑模型表面涂一层1.5mm厚度的专用涂料，连涂两遍，在40~50℃下烘干，形成铸型内壳。将带有抽气室的砂箱放在振动台上，底部放入100mm厚度的底砂，其为无粘结剂、不含水的干石英砂，振动紧实；在上面放置EPS模型组，并培砂固定；加入干砂，同时施以x、y、z三个方向振动，振动时间50s，砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散，称之为“负压”定型。

（5）浇注置换

铸件浇注时，在液体金属的热作用下，EPS模型发生热解气化，产生大量气体，不断通过涂层型砂，向外排放，在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压，液体金属不断地占据EPS模型位置，向前推进，发生液体金属与EPS模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件。浇注操作过程采用慢-快-慢的连续浇注，防止浇注过程断流，浇后铸型真空维持5min后停泵，浇注温度比砂型铸造的温度高40℃。

（6）凝固过程模拟分析

改进方案模拟结果如图9所示。当凝固时间t=30s时，在型腔内金属液的边缘部分有一定厚度的钢液已经凝固；t=40s时，壁厚相对较小或热节较小的的部分已经完全凝固；t=60s时，加强筋已经完全凝固，底面开始凝固；t=80s时，液态金属进一步凝固，底面已基本凝固；t=120s时，底面完全凝固，补缩通道开始凝固；t=180s时，薄壁部分进一步凝固，一些补缩通道已关闭；t=340s时，壁厚和热节较大的部分仍然存在液体，其余的部位已基本凝固，浇注系统进一步凝固，补缩通道关闭；t=3200s时，除冒口中心外，铸件完全凝固。虽然该过程和初始方案相同，但效果更好。如图10，相对于初始方案，铸件的缩孔和缩松缺陷明显减少，底面和顶面没有缺陷；壁是非加工面，为非重要面，壁上的细微缺陷不影响使用性能，故最终决定采用此方案。

（1）运用V-Cast模拟软件，通过对铸钢件进料口原始工艺进行凝固过程模拟，准确预测了产生的缩孔、缩松缺陷，为设计合理的铸造工艺提供了参考。

（2）借助V-Cast软件，采用消失模铸造工艺进行浇注，在铸件两侧设计了半开放式浇注系统，采用了顶注式浇注系统；在铸件的顶面上放置了环形冒口，以对进料口壁进行补缩；设计了制造泡沫塑料消失模的内型和外型，设计了消失模铸造的工艺过程。最终模拟结果证明，消失模铸造工艺能得到满足使用要求的铸件。

圆筒混合机进料口密封如图11所示，采用的是正反喇叭口互密封结构。正喇叭口通过M14螺栓固定在筒体上，可随筒体一起转动；反喇叭口焊固在进料漏斗上，为不可转动部分。正反喇叭口之间留有50mm间隙，保证混合机正常运转时，相对运转的正反喇叭口两部分不会发生摩擦、碰撞。这种密封结构存在的问题是：①因混合机筒体中心随负荷变化及驱动轮胎磨损而发生变化，造成正反两喇叭口不同心，其间隙很难达到一致，致使相对运转的两部分在某些部位产生滑动摩擦，最终导致正喇叭口边缘部分被切断。②正、反喇叭口上部受物料冲刷，磨损严重，使用寿命短。③大量粉尘从两喇叭口之间的间隙泄漏，严重污染环境。

（1）第一次改进

将原密封装置全部拆除，采用了如图12所示的内迷宫式密封。其进料漏斗末端及混合机进口部分尺寸如图所注。采用厚10mm的A3钢板割制一个1760mm的圆板，再在圆板中心割制一个1150×970mm的方孔，将其切割成对称的两块后焊固在进料漏斗的出料口末端，并要求该圆板与筒体端面基本平行。然后将已加工好的内径为1760mm、宽为150mm、厚4mm的圆筒切割成段，焊固在圆板的外侧，并保持与筒体内侧端面的间隙为50mm。内迷宫式密封大大降低了漏料量及扬尘，但也存在着筒体更换不便，更换轮胎及调整联轴器时筒体可上升的距离受到限制，圆弧密封板和筒体止口之间间隙较大，密封效果不理想等问题。

（2）第二次改进

割除内迷宫式密封结构中的圆弧密封板，将进料漏斗出料口末端焊固的1760mm圆板的直径缩至1654mm；在筒体止口部位均匀割制14mm圆孔16个。再用废运输胶带割制一段长5250mm，宽230mm的密封胶皮，在密封胶皮上打孔后用M12螺栓固定在止口部位，制成如图13所示的软联接密封。这种密封方式有效地减小了接触间隙，1654mm圆板与胶皮之间的间隙仅为5mm，大大提高了密封效果，而且胶皮使用寿命长，更换方便。这一改进彻底解决了漏料问题，粉尘泄漏也大大减少，但仍有一定扬尘。

为解决进料口部位的扬尘问题，采取了在该部位适量加水降尘的方案(混合、制粒所需水量的不足部分由流量计控制补充)，但加水造成漏斗内壁粘料、堵料，影响料流稳定，导致生产波动。为此，我们又进行了两次改进。

（1）改进之一

在混合机进料漏斗内壁落料点处安装1个860mm×950mm吊挂振动板，其一端与漏斗壁铰接，可绕铰支座转动。在漏斗外部的相应部位安装两台振动器，启动振动器，吊挂振动板则随之产生高频微幅摆动，将粘结的物料振落，使料流通畅、稳定。改进后，使用效果不错，但存在振动器易烧坏，振动板磨损严重，振动噪音大等问题，且增加了日修、定修工作量和维修成本。

（2）改进之二

去掉振动器和吊挂振动板，设计制作了一块860mm×950mm的工业陶瓷衬板，将该衬板安装在漏斗内壁落料点部位，漏斗其余部位则粘贴铸石衬板，要求各衬板连接部位保持光滑、平整。由于陶瓷衬板和铸石衬板具有不粘料，耐磨损、使用寿命长等特点，尤其是工业陶瓷衬板还具有一定的抗冲击能力，而铸石衬板价格低廉，很好地解决了粘、堵料问题，从而解决了混合机进料口部位的扬尘。