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1、结构分析
（1）此碟阀属园饼形结构，内部空腔由8根加强筋连接支撑，顶部Φ620孔与内腔相通，其余部分均为封闭形状，砂芯难以固定，且易变形，同时对砂芯排气和内腔的清理都带来很大困难，如图1。
（2）铸件壁厚相差很大，max壁厚处达380mm，min壁厚只有36mm。铸件凝固时温差较大，高品质铸件，收缩不均匀极易产生缩孔、缩松缺陷致水压试验渗水。
2、工艺方案设计：
1.分型面如图一所示，将有孔的一端放在上箱，中间内腔做一个整体砂芯，芯头适当加长，以方便砂芯的紧固和翻箱时砂芯的稳定，侧面两个盲孔悬臂泥芯芯头长度要大于孔的长度，使整个砂芯重量中心偏向芯头一侧，确保砂芯固定平稳。
2.采用半封闭式浇注系统，∑F内：∑F横：∑F直＝1：1.5：1.3，直浇道用内径Φ120陶瓷管，底部放置两块200×100×40mm耐火砖，以防铁水直接冲击砂模，横浇道底部设置150×150×40泡沫陶瓷过滤网，内浇道用12根内径Φ30陶瓷管通过过滤网底部集水槽均匀连接至铸件底部形成底注式浇注方案，宜川铸件，如图2。
（3）上模放置14个∮20型腔通气孔，芯头中间放置一根Φ200砂芯排气孔，在厚大部位放置冷铁激冷，确保铸件实现均衡凝固，利用石墨化膨胀原理取消补缩冒口，以提高工艺出品率，砂箱尺寸3600×3600×1000/600mm，用25mm厚钢板焊接保证足够的强度和刚性。
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硅固溶强化作用的应用
硅在球墨铸铁中的固溶强化作用，最近已经受到了广泛的关注。谈到这里，不能不提及我国三十多年前在灰铸铁方面所做的工作。
1．硅在灰铸铁中的固溶强化作用
牌号HT250以上的灰铸铁，基体组织都是珠光体。为了确保强度达标，生产中通常都加入铜、锡、锑之类的合金元素。
珠光体中，铁素体约占90％，如果适当地提高铸铁中的硅含量，在铁素体中起固溶强化作用，而铸铁组织中又不至于出现铁素体，当然可以节省合金元素，同时也简化了操作。
1980年前后，北京钢铁学院（现在的北京科技大学）钟雪友等人进行了这方面的研究、试验工作。在灰铸铁碳当量为4.05％左右的条件下，适当地提高硅含量（Si/C比为0.78左右），不加合金元素，铸铁的抗拉强度就可以保持在300MPa以上。
80年代，这项工艺曾在多家铸造厂得到确认并在生产中应用。
2．硅在球墨铸铁中的固溶强化作用
生产球墨铸铁件，球化率、石墨球数量和石墨球平均尺寸等是基本的质量要求。在石墨球化正常的条件下，其切割基体的作用较在灰铸铁中大为减轻。通过控制基体组织，可以在很大的范围内调整球墨铸铁的力学性能，以适应多种不同工况条件的要求。除等温淬火球墨铸铁和高镍奥氏体球墨铸铁外，常规的球墨铸铁目前已有十多种牌号，抗拉强度可以在350～900 MPa之间改变，最1低伸长率则可相应地在22％～2％之间改变。
QT450-10、QT500-7、QT550-5和QT600-3等牌号的球墨铸铁件，都由控制基体组织中铁素体与珠光体所占的份额，以确保力学性能符合要求。一般说来，生产这类球墨铸铁件时，应力求通过控制铸铁的化学成分和生产过程中的各项工艺条件，使铸件的铸态组织符合要求，以避免费时、耗能的热处理工序。
在工艺控制不足以确保铸铁的强度的情况下，加入少量铜、镍之类的合金元素，也是常用的应对措施。但是，这样做既提高了生产成本，还要耗用珍贵的资源。
随着对球墨铸铁认识的逐渐深化，十多年前，欧洲就开始注意到硅在球墨铸铁中强化铁素体的作用，瑞典的研究工作发现：用途很广的QT500－7牌号球墨铸铁中，将硅含量提高到3.5％，基体组织全部是铁素体，不仅可以在保持抗拉强度在500MPa的条件下提高伸长率，更为重要的是，铸件的硬度均匀，切削性能显著改善。
在此基础上，国际标准ISO1083《球墨铸铁分类》2004年修订时，补充了一项“高硅球墨铸铁”的牌号JS500－10。
欧洲标准EN 1563《球墨铸铁件》2011年修订时，补充了3项“固溶强化铁素体球墨铸铁”牌号
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1炉衬的打结：
炉衬打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不会产生偏析，打结后的砂层致密度高，烧结后产生裂纹的几率下降，有利于提高感应炉炉衬使用寿命。
干式打结炉衬（以2t无芯感应炉为例）：线圈绝缘胶泥的应用：2t无芯感应炉的感应圈涂覆有绝缘胶泥层。与感应路通常使用的绝缘材料云母、玻璃丝布等相比，使用线圈绝缘胶泥有如下好处:
第1，烘干后，厚度为8－15mm的线圈绝缘胶泥层具有良好的绝缘性能，完全可代替云母和玻璃丝布，充当线圈和炉衬之间的绝缘保护层；胶泥材料的导热系数较高，不必担心相对较厚的胶泥层会影响热面炉衬的三层结。
第二，胶泥层位于线圈和保温层之间，正常情况下，环境温度很低（＜300℃，偶尔有金属液接近其表面时胶泥层会释放出少量残余的水分，使绝缘电阻降低，系统提供早期报警，所以线圈表面一定要使用TSC-L超高温绝缘漆或者APC-H 高温抗弧绝缘漆。
2炉衬的打结：
炉衬打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不会产生偏析，打结后的砂层致密度高，烧结后产生裂纹的几率下降，有利于提高感应炉炉衬使用寿命。
3打结炉底：
炉底厚约280mm，底价铸件，分四次填砂，人工打结时防止各处密度不均，烘烤与烧结后的炉衬不致密。因此，必须严格控制加料厚度，一般填砂厚度不大于100mm/每次，炉壁控制在60mm以内，新型铸件，多人分班操作，每班4－6人，每次打结30分钟换人，围绕炉子缓慢旋转换位，用力均匀，以免造成密度不均。
4打结炉壁：
炉衬厚度为110-120mm，分批加入干式打结料，布料均匀，填料厚度不大于60 mm，打结15分钟（人工打结），直至与感应圈上缘平齐。在打结完后坩埚模不取出，烘干和烧结时起感应加热作用。
5烘烤与烧结规范
为获得炉衬的三层结构，烘烤和烧结工艺大致分为三个阶段：
1、烘烤阶段：分别以25℃/h、50℃/h的速度将坩埚模加热至600℃，保温4h，目的是彻底排除炉衬中的水分。
2、半烧结阶段：以50℃/h升温至900℃，保温3h，以100℃/h升温至1200℃，保温3h，必须控制升温速度，防止产生裂纹。
3、完全烧结阶段：高温烧结时，中频电炉坩埚的烧结结构是提高其使用寿命的基础。烧结温度不同，烧结层厚度不足，使用寿命明显降低。
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