均衡凝固技术自上世纪70年代发展以来,在熔模精密铸造中应用较少。石家庄某公司利用熔模铸造生产的一系列三通不锈钢铸件,工艺出品率在20%~30%,且在部分铸件中存在缩松缺陷。本文利用均衡凝固技术对该系列熔模铸件进行浇冒口改进设计,并利用ProCAST模拟软件进行模拟研究,以提高铸件工艺出品率、消除缩松缺陷为目标,找出三通类铸件设计浇冒口的通用方法。在利用ProCAST进行模拟的过程中,铸件与模壳之间界面换热系数设置的准确与否直接影响模拟结果的正确性。本文以生产结果为模拟目标,采用逆验证法确定了界面换热系数为500~700W/(m~2·℃),为后面工艺方案的模拟优化奠定了基础。利用均衡凝固技术,采用单因素法,控制模数比例和冒口偏离因数中的单个变量,在原工艺基础上对4个铸件进行改进设计,将改进后工艺进行模拟分析,最终得到冒口对不同热节进行补缩时,模数比例和冒口偏离因数的关系:当两热节圆中心距与两热节圆直径和的比值大于或等于3时,需要对两热节分别进行补缩,冒口偏离因数最大值与模数比例之间成正比例关系;相同的模数比例下,热节越小,冒口偏离因数的最大值越大,有小热节影响时,冒口偏离因数最大值偏小;模数比例在0.8~1.0均可对热节有良好的补缩,安全起见,建议冒口偏离因数选在1.6以下。当两热节圆中心距与两热节圆直径和的比值小于3时,以较大热节为研究对象,模数比例取1,可对两热节进行良好的补缩:当两热节大小相同或相近时,冒口处于两热节中间;当两热节大小不同时,冒口向较大热节方向偏移,但冒口的位置均在两个热节各自的最大冒口偏离因数以内。