四、直浇道窝

四、直浇道窝

金属液对直浇道底部有强烈的冲击作用,并产生涡流和高度紊流区,常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设直浇道窝(凹井)可改善金属液的流动状况,其作用如下(见图15-14):

(1)缓冲作用。液流下落的动能有相当大的一部分被窝内液体吸收而转变为压力能,再由压力能转化为水平速度流向横浇道,从而减轻了对直浇道底部铸型的冲刷。

(2)缩短直—横拐弯处的高度紊流区。改善了横浇道内的压力分布,见图15-14。速度高的地方压力低,压力分布的特性说明过渡区的存在。这对减轻金属氧化、阻渣和减少卷入气体都有利。当内浇道距直浇道较近时,应采用直浇道窝。

图示

图15-14 直浇道窝对液流的影响

(a)无直浇道窝;(b)有直浇道窝
(试验条件:A直下∶A∶A=1∶2.5∶2.5)(https://www.daowen.com)

图示

图15-15 直浇道窝的形状

(3)改善内浇道的流量分布。例如,在A∶A∶A=1∶2.5∶5的试验条件下,无直浇道窝时,两相等截面的内浇道的流量分配为31.5%(近直浇道者)和68.5%(远者);有直浇道窝时的流量分配为40.5%(近者)和59.5%(远者)。

(4)减小直—横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失。

(5)浮出金属液中的气泡。注入型内的最初金属液中,常带有一定量的气体,在直浇道窝内可以浮出去。

直浇道窝的大小、形状应适宜,砂型应坚实。底部放置干砂芯片、耐火砖等可防止冲砂。直浇道窝常做成半球形、圆锥台等形状。推荐形状如图15-15所示,浇口窝直径为直浇道下端直径的1.4~2倍,高度为横浇道高度的两倍,侧壁在能顺利拔模的条件下尽量垂直,底部做成平面,转角处避免尖角。较大直径的直浇道窝适用于流动要求平稳的合金铸件,如轻合金铸件。