冷鐵是用來加大泵管局部冷卻速度最常用的一種激冷物，鋼材、銅等金屬材料也可以用作激冷物。其主要作用為：加快鑄件某一部分的冷卻速度，調(diào)節(jié)鑄件的凝固順序，與冒口配合使用，可擴大冒口的有效補縮距離。各種鑄造合金均可使用冷鐵，特別在鑄鋼件的生產(chǎn)中應(yīng)用冷鐵更多。例如，設(shè)置于機床導(dǎo)軌處的冷鐵加快了該特殊部位的冷卻速度，達到細化基體組織提高了表面硬度和耐磨性的目的冷鐵分為外冷鐵和內(nèi)冷鐵兩種，前者作為鑄型的組成部分，與鑄件不熔接，用后可以回收，重復(fù)使用；后者則與鑄件熔接在一起，作為鑄件壁的一部分。在生產(chǎn)中，除使用外冷鐵外，還采用其他蓄熱系數(shù)較大的材料，如鉻鎂砂、鉻矽、鎂砂等混合料，作為激冷材料。確定內(nèi)冷鐵的質(zhì)量、尺寸及數(shù)量的原則是：確定好的內(nèi)冷鐵應(yīng)具有足夠的激冷作用以控制泵管達到人們所要求的方向性（順序）凝固或同時凝固，并能與鑄件本體熔合而不削弱鑄件的強度。在液態(tài)材料鑄造成形技術(shù)過程中，鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及幾何形狀是否合理，即結(jié)枸技術(shù)性是否良好，對鑄造零件的品質(zhì)、生產(chǎn)率及成本有較大的影響。鑄件的生產(chǎn)不僅需要采用合理、先進的鑄造技術(shù)和設(shè)備，而且要求鑄件結(jié)構(gòu)適合鑄造生產(chǎn)要求。泵管結(jié)構(gòu)除了滿足機器設(shè)備本身的使用性能和機械加工要求外，還需滿足液態(tài)金屬鑄造性能和鑄造生產(chǎn)技術(shù)要求。應(yīng)盡量利用液態(tài)金屬鑄造性能，避免岀現(xiàn)如澆不足、冷膈、縮孔、縮松、變形、裂紋、氣孔和偏析等缺陷：盡量使生產(chǎn)技術(shù)中的制楑、造型、制芯、合型和清理等環(huán)節(jié)簡化，做到省時、省工、省料，提高尺寸精度和形狀精度，防止廢品發(fā)生。設(shè)計鑄件的具體結(jié)構(gòu)及幾何形狀應(yīng)與這些要求相適應(yīng)，以達到技術(shù)簡單，經(jīng)濟、快速生產(chǎn)合格鑄件的目的。下面著重從保證鑄件品質(zhì)和簡化鑄造工藝過程兩個方面分析鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計。

由于厚壁鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、晶柱粗大、偏析等缺陷，使鑄件的力學(xué)性能下降，故對于各種鑄造合金來說，均存在一個臨界壁厚。如果鑄件的壁厚超過臨界壁厚，則鑄件的承載能力并不按比例隨鑄件厚度的增加而增加，而是顯著下降。所以，設(shè)計厚大鑄件時，要避免以增加壁厚的方式提高強度。砂型鑄造時，散熱條件差的鑄件內(nèi)壁，即使內(nèi)壁厚度與外壁厚度相等，由于它的凝固速度比外壁慢，故力學(xué)性能往往比外璧低。冋時，在鑄造過程中易在內(nèi)、外壁交接處產(chǎn)生熱應(yīng)力，使鑄件產(chǎn)生裂紋，對于凝固收縮大的鑄造合金還易在此處產(chǎn)生縮孔和縮松。因此，設(shè)計時應(yīng)使鑄件內(nèi)壁厚度小于外壁厚度。其內(nèi)、外壁厚度相差值。常用鑄造合金可分為黑色鑄造合金和有色鑄造合金兩大類。黑色鑄造合金主要指鑄鐵鑄鋼等，有色鑄造合金主要指鑄造鋁合金、銅合金及鎂合金等。黑色鑄造合金和有色鑄造合金的鑄造性能有很大差別，在設(shè)計和生產(chǎn)過程中要針對合金的鑄造性能采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和技術(shù)措施，保證鑄造品質(zhì)。

（1）灰鑄鐵灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良。由于灰鑄鐵接近共晶成分，凝固溫度范圍窄，鐵液泵管流動性姸?；诣T鐵凝過程中碳大部分以石墨形式析出，故收縮遠小于鑄鋼。與其他各類鑄造合金相比，灰鑄鐵產(chǎn)生鑄造缺陷的可能性最小。灰鑄鐵可設(shè)計簿壁（但不能太簿以防產(chǎn)生白口）、形狀復(fù)雜的鑄件。泵管殘余應(yīng)力小、吸振性好。不宜設(shè)計成很厚大的鑄件，常采用非對稱截面，以充分利用其抗壓強度。灰鑄鐵對鑄件壁岸均幻性要求較低，鑄造技木過程苘便，一般均采用同時凝固原則，無需設(shè)置冒口，省工、省料且熱應(yīng)力小，是應(yīng)用最廣的鑄鐵。（2）球墨鑄鐵球墨鑄鐵的鑄造性能介于灰鑄鐵和鑄鋼之間。球墨鑄鐵雖接近共晶合金，但因其共晶凝固溫度范圍較寬，且球化處理時易產(chǎn)生氧化物和硫化物夾雜，故鐵液流動性較差。球墨鑄鐵的石墨化膨脹量大于灰鑄鐵，初凝的外殼不夠堅實，易脹大型腔，使收縮量加大，產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷球墨鑄鐵件一般均設(shè)計成均勻壁厚，盡量避免厚大斷面。對某些厚大斷面的鑄件可采用空心結(jié)構(gòu)或帶加強肋的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)球墨鑄鐵件多需設(shè)置冒口和冷鐵，采用順序凝固原。為防止鑄件脹大，應(yīng)提高砂型的緊實度和透氣性，如采用于砂型或水玻璃自硬砂型等。澆注時應(yīng)注意擋渣和使鐵液迅速、平穩(wěn)地充型，以臧少央渣缺陷。此外，還應(yīng)減少鐵液的硫、鎂含量和型砂的含水量，以競它們相互作用致使鑄件產(chǎn)生皮下氣孔（即位于鑄件表皮下的分散性氣孔）。（3）可鍛鑄鐵生產(chǎn)可鍛鑄鐵的原鐵液鑄造性能差。為獲得白口坯件，原鐵液的碳、硅含量均較低，凝溫度范圍較大，故流動性較差?？慑戣T鐵凝時無石墨析岀，故收較大，縮孔和裂紋傾向均較大。由于鑄態(tài)是白口鑄鐵，故宜做均勻薄壁小件，最適宜的壁厚為5~16mm。為增加剛性，截面形狀多設(shè)計成工字形或T形，避免十字形截面，局部凸出部分應(yīng)采用肋條加圄生產(chǎn)可鍛鑄鐵件應(yīng)設(shè)置體積較大的補縮冒口，采用順序凝固原則。澆道截面應(yīng)較大、澆注區(qū)度應(yīng)較高，以保證足夠的流動性。此外，還應(yīng)提高鑄型的退讓性，以防產(chǎn)生裂紋。