CN106018169A - 一种用于检测造型材料发气量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测造型材料发气量的方法及装置，装置包括液体盛放容器，用于盛放铸造用金属液；震动检测部件，设于液体盛放容器上；用于检测数据；样块夹持部件，用于夹持造型样块以使造型样块悬于液体盛放容器内并完全浸入液体盛放容器的金属液中，本发明通通过在液体盛放容器中对造型样块的发气量进行检测，符合实际工况，由震动检测部件检测因气体产生而造成的液面波动次数，检测结果准确；由支撑柱、支撑杆配合样块夹持部件，整个测量过程较为稳定，测量过程稳定性高且结果准确率高；由支撑杆与支撑柱通过销轴配合，未固定造型样块时，支撑杆相当于翘杆，而支撑杆下表面与支撑柱顶部的支撑座贴合，有效保证检测过程中的稳定性。

Description

一种用于检测造型材料发气量的方法及装置

技术领域

本发明涉及铸造工艺技术领域，具体地涉及一种用于检测造型材料发气量的方法及装置。

背景技术

铝合金石膏型精密铸造是以石膏为造型材料，铝合金浇注到石膏型内，获得表面光洁度高、精度高、内部结构精细的铸件。但石膏型铸造的缺点是：石膏型的透气性极差，故在浇注过程中，由于金属液的热作用下产生的气体难以排出，极易在铸件中形成浇不足和孔洞缺陷，所以必须把浇注铸件型腔内释放的各种气体限制在一定范围内，以防铸件产生气孔缺陷，目前，对石膏型或者其他材料的造型材料发气量的检测装置，通常结构复杂，造价高，而且并不是在铸造金属液中进行的相应检测，检测结果可能与实际使用结果存在一定的偏差，从而影响铸造质量。

因此，在铸造前，对石膏的发气量进行检测，及时淘汰不合格的石膏材料，以避免影响后续铸造产品质量，这样可极大程度降低气孔等铸造缺陷的发生率。

因此，需要对一种用于检测造型材料发气量的方法及装置进行进一步地研究分析。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，使用该装置对造型样块在铸造金属液中的发气量进行检测，装置简单且经济性高，检测结果直观，准确率高。

还提供了一种用于检测造型材料发气量的方法，整个方法与铸造实际情况符合，可有效实现对铸造前造型样块发气量的检测，有效避免铸造中的浇不足和气孔等缺陷发生。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一个方案是：一种用于检测造型材料发气量的方法，将造型材料浸入铸造用金属液中，通过记录液面波动次数和时间来计算液面波动频率，进而得出造型材料的发气量；通过这样的检测方法，简单方便，检测数据准确度高，造型材料所指的对象是制造型芯用的材料，可以是石膏也可以是砂或其他。

本发明提供的一个方案是：

精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，包括：

液体盛放容器，用于盛放铸造用金属液，该金属液也可以是合金液，通常是铝合金；

震动检测部件，设于金属液盛放容器；用于检测液体盛放容器内金属液液面的波动频率；

样块夹持部件，用于夹持造型样块以使造型样块悬于液体盛放容器内并完全浸入液体盛放容器的金属液中。

通过在液体盛放容器内注入铸造用的金属液，由样块夹持部件夹持造型样块，在样块夹持部件的夹持作用下，造型样块在金属液中产生气体，并在金属液表面产生波动，从而由震动检测部件检测测量结果，较为贴近实际工况。

进一步地，还包括用于支撑所述样块夹持部件的支撑部件；由支撑部件对样块夹持部件进行支撑，进一步保证检测数据的准确性。

进一步地，所述支撑部件包括设于盛放容器一侧的支撑柱，在支撑柱上方大致水平地设有与所述样块夹持部件固定的支撑杆，在样块夹持部件竖直设置时，支撑柱同样竖直设置，支撑杆大致水平设置，使得整个检测装置在工作时，保持稳定。

进一步地，所述支撑杆的端部设有夹持卡槽，所述样块夹持部件通过压板放置于夹持卡槽内。

进一步地，所述样块夹持部件包括两个交叉设置的手柄，整体大致结构与钳子相似，样块夹持部件的前端用于夹持造型样块，后端与所述的压板固定，在手柄的底部设有用于旋转而夹紧造型样块的夹紧旋钮。

进一步地，所述压板的一端套于所述样块夹持部件的一个手柄上且上下端面被固定，另一端设有用于限制另一手柄的开口，通过开口将两个手柄连接为一个整体。

进一步地，为了方便固定，所述压板相对于所述样块夹持部件可旋转。

进一步地，同样为了避免检测过程中造型样块的径向跳动，所述夹持卡槽上表面或下表面设有能穿过夹持卡槽上表面或下表面的旋钮，通过该旋钮来压紧所述的压板。

进一步地，所述支撑柱的上端通过紧固件与所述的支撑杆连接，紧固件可以直接是螺栓；也可以支撑柱的顶部设有支撑座，支撑柱通过固定于支撑柱的销轴与支撑杆固定，在支撑座上设置旋钮用于横向方向压紧支撑座与支撑杆；为了保证测量的准确性，在安装时，支撑柱的顶部与所述支撑杆的下表面贴合，有效避免造型样块在铸造金属液中的径向跳动。

在液体盛放容器的侧壁内设置计时器和用于检测金属液温度的传感器，以保证检测发气量开始时，铝合金的温度在730～760℃之间，最好是在745～750℃之间。

此外，为了支撑的稳定性，在支撑柱的底部设有支撑盘或者支撑爪。

在液体盛放容器的内外涂覆保温涂料。

为检测造型材料发气量，上述检测装置的使用方法，具体步骤如下：

1)将熔融后的铸造用金属液置入液体盛放容器中；

2)将待检测的造型材料采用样块夹持部件夹持，并将持有造型材料的样块夹持部件固定于一由支撑柱支撑的支撑杆上；

3)由固定于铝液盛放容器的震动检测部件记录液面波动次数和时间来计算液面波动频率，进而计算出造型材料的发气量。

本发明的有益效果是：

1)通过在液体盛放容器中对造型样块的发气量进行检测，符合实际工况，由震动检测部件检测因气体产生而造成的液面波动次数，检测结果准确，整个装置简单、测量方便。

2)由支撑柱、支撑杆配合样块夹持部件，整个测量过程较为稳定，测量过程稳定性高且结果准确率高。

3)由支撑杆与支撑柱通过销轴配合，未固定造型样块时，支撑杆相当于翘杆，而支撑杆下表面与支撑柱顶部的支撑座贴合，有效保证检测过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明中检测装置的立体图；

图2为本发明中检测装置的俯视图；

图3为本发明中检测装置的侧视图；

图4为本发明中检测装置的主视图；

其中，1-石膏样块；2-夹紧旋钮；3-震动检测部件；4-手柄；5-压板；6-一字型旋钮；7-支撑杆；8-支撑座；9-支撑柱；10-温度传感器；11-铝液盛放容器；12-锁钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

为了检测铝合金精密铸造用石膏造型的发气量，特设置检测装置，如图1～图4所示，该装置包括：

铝液盛放容器11，用于盛放铝合金液；

震动检测部件3，设于铝液盛放容器11侧壁内；用于检测数据，一般用于检测铝液盛放容器11内铝液液面的波动频率；此外，在铝液盛放容器11的侧壁内设置计时器和用于检测铝液温度的温度传感器10，以保证检测发气量开始时，铝合金的温度在745～750℃之间，在铝液盛放容器11的内外涂覆保温涂料，为了保证保温效果。

此外，也可以直接选用一具备检测震动、温度和时间为一体功能的检测设备，该检测设备的震动检测元件、温度检测元件设于铝液盛放容器侧壁内，整体设备设于地面。

样块夹持部件，用于夹持石膏样块以使石膏样块1悬于铝液盛放容器11内并完全浸入铝液盛放容器11的铝液中；

用于支撑样块夹持部件的支撑部件；由支撑部件对样块夹持部件进行支撑，通过检测装置的稳定来进一步保证检测数据的准确性。

通过在铝液盛放容器11内注入铸造用的铝液，由样块夹持部件夹持石膏样块1，，石膏样块1在铝液中产生气体，并在铝液表面产生波动，从而由震动检测部件检测测量结果，较为贴近实际工况。

如图1所示，支撑部件包括设于铝液盛放容器11一侧的支撑柱9，为了支撑的稳定性，在支撑柱9的底部设有支撑盘或者支撑爪；在支撑柱9上方大致水平设有与所述样块夹持部件固定的支撑杆7，在样块夹持部件竖直设置时，支撑柱9同样竖直设置，支撑杆7大致水平设置，使得整个检测装置在工作时，保持稳定；而且支撑杆7的端部设有夹持卡槽，所述样块夹持部件通过压板5放置于夹持卡槽内。

此外，可以在支撑柱9的顶部设有支撑座8，支撑座8的中部有能过支撑杆7的空间，为了支撑的稳定性，在设置时支撑座8的底部可宽于上部，支撑柱9通过固定于支撑柱9的销轴与支撑杆7固定，在支撑座8上设置锁钮12用于横向方向压紧支撑座8与支撑杆7；为了保证测量的准确性，在安装时，支撑座8的内表面与所述支撑杆7的下表面贴合，支撑座8内表面可以是是水平或者倾斜的，可有效避免石膏样块1在铸造铝液中的径向跳动。

所述样块夹持部件包括两个交叉设置的手柄4，整体大致结构与钳子相似，样块夹持部件的前端用于夹持石膏样块1，后端与所述的压板5固定，在其中一个手柄或者两个手柄4的底部各自设有用于旋转而夹紧石膏样块1的夹紧旋钮2，夹紧旋钮2的方向与石膏样块1端部表面垂直；同样为了避免检测过程中石膏样块1的径向跳动，所述夹持卡槽上表面或下表面设有能穿过夹持卡槽上表面或下表面的一字型旋钮6以压紧所述的压板5。

所述压板5的一端套于所述样块夹持部件的一个手柄4上且上下端面被固定，且相对于该手柄4的竖直中心线可旋转，另一端设有用于限制另一手柄的开口，通过开口将两个手柄连接为一个整体。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是：

所述支撑柱的上端通过紧固件与所述的支撑杆连接，紧固件直接是螺栓，配合螺母紧固。

实施例3

一种用于检测石膏造型材料发气量的方法，具体步骤如下：

1)将熔融后的铸造用铝液置入铝液盛放容器中，其中，铝液盛放容器在使用前需要进行预热，铝液的量为容器最大刻度值限定的体积值，同时，需要保证在检测石膏样块发气量开始时，铝合金的温度在745～750℃之间；

2)选用设定大小的石膏样块，将待检测的焙烧后的石膏样块采用样块夹持部件夹持，并将持有石膏样块的样块夹持部件固定于一由支撑柱支撑的支撑杆上，保证支撑杆的底面与支撑柱顶部支撑座上表面有效贴合，最好能使支撑杆水平设置，以保证检测装置的稳定性；

3)固定支撑杆与支撑柱使得支撑杆大致水平设置；

4)由固定于铝液盛放容器的震动检测部件记录液面波动次数和时间来计算液面波动频率，进而计算出石膏样块的发气量；可以选定时间为150s，由震动检测部件记录该段时间内液面波动次数，波动次数与时间的比值得出波动频率，得出发气量的大小，一般情况下，针对精密铸造用的石膏样块，最好波动频率小于0.65。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于检测造型材料发气量的方法，其特征在于，将造型材料浸入铸造用金属液中，通过记录液面波动次数和时间来计算液面波动频率，进而得出造型材料的发气量。

2.精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，包括：

液体盛放容器，用于盛放铸造用金属液；

震动检测部件，设于液体盛放容器，用于检测金属液液面波动次数；

样块夹持部件，用于夹持造型样块以使造型样块悬于液体盛放容器内并完全浸入液体盛放容器的金属液中。

3.如权利要求2所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，还包括用于支撑所述样块夹持部件的支撑部件。

4.如权利要求2所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述支撑部件包括设于液体盛放容器一侧的支撑柱，在支撑柱上方大致水平地设有与所述样块夹持部件固定的支撑杆。

5.如权利要求4所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述支撑杆的端部设有夹持卡槽，所述样块夹持部件通过压板放置于夹持卡槽内。

6.如权利要求5所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述样块夹持部件包括两个交叉设置的手柄，在手柄的底部设有用于旋转而夹紧造型样块的夹紧旋钮。

7.如权利要求6所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述压板的一端套于所述样块夹持部件的一个手柄上且上下端面被固定，另一端设有用于限制另一手柄的开口。

8.如权利要求5或所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述压板相对于所述样块夹持部件可旋转，所述支撑柱的上端通过紧固件与所述的支撑杆连接。

9.如权利要求4所述的精密铸造中用于检测造型材料发气量的检测装置，其特征在于，所述支撑柱的顶部设有支撑座，支撑柱通过固定于支撑柱的销轴与支撑杆固定，在支撑座上设置旋钮用于在横向方向压紧支撑座与支撑杆。

10.如权利要求2-9中任一项所述的检测装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将熔融后的铸造用金属液置入液体盛放容器中；

2)将焙烧后的待检测的造型材料采用样块夹持部件夹持，并将持有造型材料的样块夹持部件固定于一由支撑柱支撑的支撑杆上；

3)由固定于铝液盛放容器的震动检测部件记录液面波动次数和时间来计算液面波动频率，进而计算出造型材料的发气量。