CN106513624A - 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具 - Google Patents

用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具 Download PDF

Info

Publication number
CN106513624A
CN106513624A CN201610916061.1A CN201610916061A CN106513624A CN 106513624 A CN106513624 A CN 106513624A CN 201610916061 A CN201610916061 A CN 201610916061A CN 106513624 A CN106513624 A CN 106513624A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot tearing
alloy
coupon
mobility
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610916061.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李德江
陈超
曾小勤
张钰笔
丁文江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201610916061.1A priority Critical patent/CN106513624A/zh
Publication of CN106513624A publication Critical patent/CN106513624A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N2011/0046—In situ measurement during mixing process

Landscapes

  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，包括料饼(1)、横浇道(2)、流动性试棒(3)、多根长短不一的热裂棒(4)以及与对应热裂棒相连接的多个相同半径的热裂球(5)。本发明解决了传统热裂测试装置只能适用于重力金属型铸造的局限，可以成功的应用于压力铸造过程中，合金熔体在压力铸造过程中的工艺参数都可以通过压铸机达到精准的控制，可重复操作性强；对于不同成分的合金，通过控制压力铸造过程中相同的工艺参数，可以比较其流动性和热裂敏感性的高低。此外，还可以同时检测合金流动性和热裂敏感性；通过增加热裂棒的数目扩大热裂敏感性的可测试范围。本发明中的压铸模具结构简单，操作方便，测试效果显著。

Description

用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具
技术领域
本发明涉及合金铸造性能测试技术和模具设计制造领域，具体地，涉及一种用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具。
背景技术
热裂是铸件在铸造过程中严重的铸造缺陷，一般发生在液相分数较低的凝固最后阶段，合金熔体在凝固过程中，液相逐渐减少，液相呈薄膜状分布在晶间，凝固过程中的凝固收缩力以及变形时易产生枝晶分离，导致微孔和裂纹的产生。同时，流动性是合金铸造性能最重要的指标之一，决定了合金熔体在铸造过程中的充型能力。近年来，随着对热裂研究的不断深入，研究人员设计了一些定性或半定量表征热裂的测试装置，主要有临界长度法(如图2所示)和临界直径法(如图3所示)等。然而这些装置大部分只能适用于重力金属型铸造，铸造过程中工艺参数不能精准的控制，误差较大，导致实验结果的可对比性差。
此外，上述装置在每次实验过程中只能检测合金的热裂敏感性，功能单一，流动性的检测还需要借助于其他装置，不利于节省时间和提高工作效益，且热裂敏感性可测试范围也存在一定的局限性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具。
根据本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，包括：料饼1、横浇道2、流动性试棒3、多根长短不一的热裂棒4以及与对应热裂棒4外端相连接的多个相同半径的热裂球5；所述料饼1位于横浇道2的一侧，所述流动性试棒3、多根长短不一的热裂棒4设置于横浇道2的另一侧。
优选地，包括五根长短不一的热裂棒4以及分别与对应热裂棒4外端相连接的五个相同半径的热裂球5。
优选地，所述热裂棒4呈圆柱体，五根热裂棒4按照从短到长的顺序依次垂直设置在横浇道2的一侧。
优选地，所述流动性试棒3设置在热裂棒4之间，所述流动性试棒3包括多个竖向延伸的矩形方波，且每个方波横向与竖向的外连接面以圆弧段过渡，每个横向与竖向的内连接面以直角过渡。
优选地，所述流动性试棒3还设置有拔模斜度，设置拔模斜度后的截面为等腰梯形。
优选地，横浇道2的长度为360mm、宽度为20mm。
优选地，流动性试棒3设置在距横浇道2左端面161mm的位置，流动性试棒3的截面形状为矩形，截面宽度为6mm，增加拔模斜度后为等腰梯形，梯形的高为3～4mm；流动性试棒3各方波横向部分的试棒长度为100mm，竖向部分的总长度为286mm；横向部分与竖向部分之间外连接面以半径为3mm的四分之一圆弧过渡，内连接面以直角过渡；热裂棒4均为直径是9.5mm的圆柱体；从左至右，五根热裂棒4长度分别为51mm、89mm、127mm、165mm、203mm；在流动性试棒3左侧分布有两根热裂棒4，流动性试棒3右侧分布有三根热裂棒4，最左边的热裂棒4距横浇道2左端面为40mm，最右边的热裂棒4距横浇道2右端面为40mm；其中，长度为89mm与127mm的热裂棒4与流动性试棒3分别相距83mm。
优选地，所述热裂球5均为半径是9.5mm的球体，所述热裂球5设置在热裂棒4的顶端，且所述热裂球5的横向分布与热裂棒4一致。
优选地，合金熔体在充型过程中，铸件的流动性试棒3长短能够检测合金的流动性高低，流动性试棒的长度与合金的流动性能呈正相关关系。
优选地，裂纹开始形成时的热裂棒4长短反映了合金的热裂敏感性，热裂棒4长度与合金的热裂敏感性呈负相关关系。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具解决了传统热裂测试装置只能适用于重力金属型铸造的局限，可以成功的应用于压力铸造过程中，合金熔体在压力铸造过程中的工艺参数都可以通过压铸机达到精准的控制，可重复操作性强；对于不同成分的合金，通过控制压力铸造过程中相同的工艺参数，可以比较其流动性和热裂敏感性的高低。
2、本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具通过分析在相同压铸条件下流动性试棒的长度和热裂开始形成时的热裂棒长度，可以比较不同合金之间流动性以及热裂敏感性的好坏，实验结果的可对比性好；此外还可以同时检测合金流动性和热裂敏感性；热裂棒数目的增加能够扩大热裂敏感性的可测试范围。
3、本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具结构简单，设计合理，操作方便，测试效果明显。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具的结构示意图；
图2为临界长度法重力铸造模具示意图；
图3为临界直径法重力铸造模具示意图。
图中：
1-料饼；
2-横浇道；
3-流动性试棒；
4-热裂棒；
5-热裂球。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，包括料饼1、横浇道2、流动性试棒3、多根长短不一的热裂棒4以及与对应热裂棒相连接的多个相同半径的热裂球5。
具体地，如图1所示，铸件的横浇道2长度为360mm、宽度为20mm；流动性试棒3分布在距横浇道2左端面161mm的位置，截面形状为矩形，宽度为6mm，增加拔模斜度后为等腰梯形(拔模斜度的设计是为了方便于压铸件的顶出，每边的拔模角度一般设计为1度，是模具设计中一种常见的结构优化方式。)，梯形的高为3-4mm，流动性试棒3各方波横向部分的试棒长度为100mm，竖向部分的总长度为286mm，横向与竖向之间外连接面以半径为3mm的四分之一圆弧过渡，内连接面垂直过渡，相邻横向部分的垂直距离为10mm；五根热裂棒4竖直向上，都是直径为9.5mm的圆柱体，从左至右，热裂棒4长度由51mm依次增加38mm直至203mm，在流动性试棒3左侧分布有两根，右侧分布有三根，彼此之间的距离为38mm，最左边的热裂棒4距横浇道2左端面为40mm，最右边的热裂棒4距横浇道2右端面为40mm，长度为89mm与127mm的热裂棒4与流动性试棒3相距83mm；五个热裂球5都是半径为9.5mm的球体，分布在热裂棒4顶端，所述热裂球5的横向分布与热裂棒4一致。
合金熔体在压力铸造过程中的工艺参数都可以通过压铸机达到精准的控制，可重复操作性强，对于不同成分的合金，通过控制压力铸造过程中相同的工艺参数，可以比较其流动性和热裂敏感性的高低。
合金熔体在充型过程中，铸件的流动性试棒3长短可以检测合金的流动性高低，流动性试棒的长度越长，表明该合金的流动性能越好。
热裂棒4与热裂球5连接处由于横截面积发生变化会产生凝固收缩应力，热裂棒4越长，连接处的收缩应力越大，也就更容易形成裂纹，裂纹开始形成时的热裂棒4长短直接反映了合金的热裂敏感性，热裂棒4越长，合金的热裂敏感性越低。
对压铸成型的铸件进行定性分析，相同条件下铸件的流动性试棒越长，该合金的流动性越好，充型能力强，更容易获得形状完整，轮廓清晰的铸件。同样，热裂形成时的热裂棒越长，表明该合金热裂敏感性越低，在铸造过程中产生热裂的可能性较低。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，包括：料饼(1)、横浇道(2)、流动性试棒(3)、多根长短不一的热裂棒(4)以及与对应热裂棒(4)外端相连接的多个相同半径的热裂球(5)；所述料饼(1)位于横浇道(2)的一侧，所述流动性试棒(3)、多根长短不一的热裂棒(4)设置于横浇道(2)的另一侧。
2.根据权利要求1所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，包括五根长短不一的热裂棒(4)以及分别与对应热裂棒(4)外端相连接的五个相同半径的热裂球(5)。
3.根据权利要求2所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，所述热裂棒(4)呈圆柱体，五根热裂棒(4)按照从短到长的顺序依次垂直设置在横浇道(2)的一侧。
4.根据权利要求1所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，所述流动性试棒(3)设置在热裂棒(4)之间，所述流动性试棒(3)包括多个竖向延伸的矩形方波，且每个方波横向与竖向的外连接面以圆弧段过渡，每个横向与竖向的内连接面以直角过渡。
5.根据权利要求4所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，所述流动性试棒(3)还设置有拔模斜度，设置拔模斜度后的截面为等腰梯形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，横浇道(2)的长度为360mm、宽度为20mm。
7.根据权利要求6所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，流动性试棒(3)设置在距横浇道(2)左端面161mm的位置，流动性试棒(3)的截面形状为矩形，截面宽度为6mm，增加拔模斜度后为等腰梯形，梯形的高为3～4mm；流动性试棒(3)各方波横向部分的试棒长度为100mm，竖向部分的总长度为286mm；横向部分与竖向部分之间外连接面以半径为3mm的四分之一圆弧过渡，内连接面以直角过渡；热裂棒(4)均为直径是9.5mm的圆柱体；从左至右，五根热裂棒(4)长度分别为51mm、89mm、127mm、165mm、203mm；在流动性试棒(3)左侧分布有两根热裂棒(4)，流动性试棒(3)右侧分布有三根热裂棒(4)，最左边的热裂棒(4)距横浇道(2)左端面为40mm，最右边的热裂棒(4)距横浇道(2)右端面为40mm；其中，长度为89mm与127mm的热裂棒(4)与流动性试棒(3)分别相距83mm。
8.根据权利要求6所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，所述热裂球(5)均为半径是9.5mm的球体，所述热裂球(5)设置在热裂棒(4)的顶端，且所述热裂球(5)的横向分布与热裂棒(4)一致。
9.根据权利要求1所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，合金熔体在充型过程中，铸件的流动性试棒(3)长短能够检测合金的流动性高低，流动性试棒的长度与合金的流动性能呈正相关关系。
10.根据权利要求1所述的用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具，其特征在于，裂纹开始形成时的热裂棒(4)长短反映了合金的热裂敏感性，热裂棒(4)长度与合金的热裂敏感性呈负相关关系。
CN201610916061.1A 2016-10-20 2016-10-20 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具 Pending CN106513624A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610916061.1A CN106513624A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610916061.1A CN106513624A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106513624A true CN106513624A (zh) 2017-03-22

Family

ID=58332879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610916061.1A Pending CN106513624A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106513624A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107607573A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 沈阳工业大学 一种新的合金热裂倾向预测方法
CN114833323A (zh) * 2022-06-22 2022-08-02 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 压铸合金的流动性测试模具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744871A1 (de) * 1976-10-06 1978-04-13 Stamicarbon Verfahren und laborvorrichtung zur bestimmung des thermischen crackverhaltens von kohlenwasserstoffspeisungen fuer crackoefen
RU1830478C (ru) * 1990-06-20 1993-07-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт игрушки Способ определени текучести полимеров
CN2528003Y (zh) * 2002-03-29 2002-12-25 周长彬 金属热裂性测试机
CN201130132Y (zh) * 2007-11-30 2008-10-08 上海紫燕合金应用科技有限公司 测试压铸合金铸造流动性的蛇形弯曲扁带模样
CN105806876A (zh) * 2016-05-18 2016-07-27 沈阳工业大学 测试合金热裂倾向性的实验装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744871A1 (de) * 1976-10-06 1978-04-13 Stamicarbon Verfahren und laborvorrichtung zur bestimmung des thermischen crackverhaltens von kohlenwasserstoffspeisungen fuer crackoefen
RU1830478C (ru) * 1990-06-20 1993-07-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт игрушки Способ определени текучести полимеров
CN2528003Y (zh) * 2002-03-29 2002-12-25 周长彬 金属热裂性测试机
CN201130132Y (zh) * 2007-11-30 2008-10-08 上海紫燕合金应用科技有限公司 测试压铸合金铸造流动性的蛇形弯曲扁带模样
CN105806876A (zh) * 2016-05-18 2016-07-27 沈阳工业大学 测试合金热裂倾向性的实验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王祥生: "《铸造实验技术》", 30 June 1990, 东南大学出版社 *
石磊 郑洪亮 田学雷: "铸造Al合金热裂性能的研究进展", 《2013中国铸造活动周论文集》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107607573A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 沈阳工业大学 一种新的合金热裂倾向预测方法
CN107607573B (zh) * 2017-09-01 2019-12-27 沈阳工业大学 一种新的合金热裂倾向预测方法
CN114833323A (zh) * 2022-06-22 2022-08-02 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 压铸合金的流动性测试模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104999032B (zh) 用于评价高温合金熔模铸造过程热裂倾向性的铸件及方法
CN104923761B (zh) 用于可铸造性能评价的压铸模具
CN106513624A (zh) 用于合金热裂敏感系数及流动性测试的压铸模具
CN103033421A (zh) 一种直接测试管材力学性能的胀形实验装置
Geva et al. The non-stationary hysteresis phenomenon in shock wave reflections
CN1873401A (zh) 一种基于有限元的球墨铸铁件缩孔缺陷预测方法
WO2021223469A1 (zh) 用于评价疏松缺陷对力学性能影响的试棒设计方法及系统
JP2007330977A (ja) 鋳造シミュレーション方法、その装置、そのプログラム、及び当該プログラムを記録した記録媒体、並びに鋳造方法
Liu et al. Crack propagation behavior of die-cast AlSiMgMn alloys with in-situ SEM observation and finite element simulation
CN105806876B (zh) 测试合金热裂倾向性的实验装置
CN111872324A (zh) 铸件凝固模拟用参数采集方法及浇冒系统网格化设计方法
CN106734922A (zh) 用于镍基合金金属型铸造性能评价的模具及方法
CN206981718U (zh) 一种制备金属型铸造试样的垂直组合多功能模具
CN104764659A (zh) 一种半固态坯料多向压缩试验方法
CN104889374B (zh) 一种带有散热片的球墨铸铁铸件结构及其设计方法
CN209979337U (zh) 一种用于制备三轴压缩试验试样的成型模具
CN106289973A (zh) 湿型砂紧实率和湿强度检测装置及基于该装置的获取方法
Yuli et al. Physical modeling of blade forging
CN202071186U (zh) 一种细长土梁重塑土试样的成型模具
CN105445302A (zh) 一种大型铸件x射线透视工装及其方法
CN109596417A (zh) 一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法
CN208528059U (zh) 一种高精密压铸模具
Lei et al. Magma software simulation assisted optimization of the casting system of turbocharger castings
CN105403586A (zh) 用于定量分析有色合金热裂及冷裂倾向的模具及分析方法
CN107262675A (zh) 一种制备金属型铸造试样的垂直组合多功能模具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170322

RJ01 Rejection of invention patent application after publication