​佛山翻砂铸造（砂型铸造）中出现收缩不均导致变形，需从模具设计、工艺参数、材料控制、操作流程等多方面分析原因并针对性解决。以下是常见原因及处理方法：
一、收缩不均的主要原因
铸件结构设计不合理
壁厚不均匀，薄厚过渡处存在尖锐转角，导致冷却速度不一致，收缩应力集中。
细长杆、大平面等易变形结构缺乏加强筋或支撑结构。
型砂（铸型）性能不足
型砂退让性差（高温下无法随金属收缩而变形），阻碍铸件自由收缩，产生应力。
砂型紧实度不均匀，局部过硬或过松，导致冷却速度和阻力不一致。
合金成分与熔炼问题
合金收缩率过大（如铸钢、球墨铸铁收缩率高于灰铸铁），或化学成分偏差（如碳、硅含量不当）。
熔炼温度过高、保温时间过长，导致金属液吸气量增加，凝固时收缩加剧。
浇注与冷却工艺不当
浇注温度过高，金属液冷却时间延长，收缩量增大。
冷却速度不均匀（如砂型局部散热过快或过慢），或开箱时间过早，铸件未充分凝固即受外力。
模具（芯）设计与装配问题
型芯定位不准确、装配松动，导致铸件壁厚偏差。
模具拔模斜度不足，起模时损伤砂型，或型芯尺寸误差导致收缩受阻。
二、针对性解决措施
1. 优化铸件结构设计
均匀壁厚：避免突然变厚或变薄，采用渐变过渡（如倒角或圆弧连接），壁厚差控制在 30% 以内。
增设加强筋 / 防变形结构：在大平面、细长杆等易变形部位增加肋板或支撑筋，提高刚性（如图示）。
对称设计：采用对称结构减少收缩应力集中，如将 “L” 型结构改为 “工” 字型或对称框架。
2. 改善型砂性能
提高退让性：
在型砂中增加木屑、焦炭粉等可燃物质，高温下分解形成空隙，允许铸件自由收缩。
采用树脂砂、水玻璃砂等退让性较好的砂型，或降低型砂紧实度（但需避免塌箱）。
均匀紧实度：
采用机械紧实（如震实、压实）或自动化造型线，确保砂型密度均匀，避免手工紧实导致的局部过紧。
3. 控制合金成分与熔炼工艺
选择低收缩合金：优先使用灰铸铁（收缩率约 0.7%~1.0%）等收缩率低的材料，避免高碳钢（收缩率 1.3%~2.0%）等易变形合金。
调整化学成分：
灰铸铁中适当提高碳、硅含量（如碳 3.5%~3.8%，硅 2.0%~2.5%），降低收缩倾向。
球墨铸铁中控制硫、磷含量（硫＜0.03%，磷＜0.08%），避免形成硬脆相加剧收缩。
控制熔炼温度：
避免过度高温熔炼，浇注温度根据合金种类合理设定（如灰铸铁 1250~1350℃，铸钢 1500~1550℃）。
4. 优化浇注与冷却工艺
低温快浇：在保证充型的前提下，尽量降低浇注温度，缩短充型时间，减少液态收缩。
合理设置浇冒口：
采用顺序凝固原则，在厚壁处设置冒口补缩，确保金属液从冒口向铸件方向定向凝固（如图示）。
浇口位置避免正对薄壁或型芯，减少局部过热。
控制冷却速度：
大件或复杂件采用缓冷工艺（如延长砂型保温时间、覆盖保温材料），小件可适当加快冷却。
开箱时间应确保铸件完全凝固（如灰铸铁开箱温度＜500℃，铸钢＜600℃），避免过早受力。
5. 改进模具与型芯设计
增加拔模斜度：模具拔模斜度通常为 1°~3°，复杂结构可适当加大，避免起模时砂型破损。
型芯定位与强度：
采用定位销、芯头肩台等确保型芯准确装配，避免偏移导致壁厚不均。
型芯需有足够强度（如使用树脂砂或加固钢筋），防止浇注时被金属液冲偏。
预留反变形量：根据经验或模拟结果，在模具上预先做出与变形方向相反的弧度（如铸件易下挠，则模具向上拱起），抵消收缩变形。
6. 其他辅助措施
时效处理：对已变形的铸件进行去应力退火（如灰铸铁 550~650℃保温 2~4 小时），消除内部应力，校正变形。
工艺试验与模拟：通过铸造模拟软件（如 MAGMA、ProCAST）预测收缩变形区域，优化工艺参数后再批量生产。