CN111426596A - 一种砂芯溃散性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造技术领域，公开一种砂芯溃散性检测方法。包括以下步骤：S1，测量内腔砂芯的重量M；S2，所述内腔砂芯和两个外皮砂芯组合形成一个砂包，对所述砂包浇注后，去掉所述外皮砂芯，得到检测样件；S3，将所述检测样件切一定的冒口高度；S4，重复锤击所述检测样件的冒口面；S5，人工清理所述检测样件内腔中未掉落的所述内腔砂芯，测量所述未掉落的所述内腔砂芯的重量m；S6，通过公式(1‑m/M)*100％计算得出溃散性。对检测样件锤击试验得出溃散性的原理，与振砂机的工作原理类似，更贴合实际生产操作，使检测的溃散性更具有参照性。而且还可以根据溃散性，选取适配的砂芯，以提高铸造的产品质量。

Description

一种砂芯溃散性检测方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种砂芯溃散性检测方法。

背景技术

砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，一般由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。砂芯有多种指标和评定方法。溃散性是其中一个指标，即经过铸造过程铸件成型之后，铸造砂是否容易散落开来的评价指标，这个指标不同场合有不同需求。比如某些铸造，需要保温时间长，那就不能太过于容易散开，即溃散性要求低一些；反之，需要快速冷却的话，为了提高生产效率，则要求溃散性高，铸造砂能很容易去除掉。

现有技术中，对砂芯溃散性的测试方式为对砂芯进行挤压，检测溃散的砂粒重量与原始砂芯比对，测试方式与实际生产操作无相关性。或者对砂芯进行加热，然后进行机械振动，检测溃散的砂粒重量与原始砂芯比对，加热方式与浇注过程中砂芯受热情况不一致，导致内部应力分布情况不同，而且砂芯振动也与振砂机的工作原理不一致。上述对溃散性的测量方法均脱离实际生产操作，导致测量结果参照性较低。

基于此，亟需一种砂芯溃散性检测方法，以解决上述存在的问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种砂芯溃散性检测方法，实现了贴合实际生产操作的砂芯溃散性检测，使溃散性检测的数据更精准，更具有生产的参照性，选取适配的砂芯，提高铸造的产品质量。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种砂芯溃散性检测方法，包括以下步骤：

S1，测量内腔砂芯的重量M；

S2，所述内腔砂芯和两个外皮砂芯组合形成一个砂包，对所述砂包浇注后，去掉所述外皮砂芯，得到检测样件；

S3，将所述检测样件切一定的冒口高度；

S4，重复锤击所述检测样件的冒口面；

S5，人工清理所述检测样件内腔中未掉落的所述内腔砂芯，测量所述未掉落的所述内腔砂芯的重量m；

S6，通过公式(1-m/M)*100％计算得出溃散性。

作为优选地，所述检测样件设置有开口朝下的腔室，所述内腔砂芯设置于所述腔室内，所述开口用于排出所述内腔砂芯溃散的砂粒，所述腔室内设置有加强筋，所述加强筋贯穿所述内腔砂芯设置。

作为优选地，采用检测装置锤击所述检测样件，所述检测装置包括：

承载台，其用于承载所述检测样件；

锤击组件，其包括锤击块，所述锤击块位于所述检测样件的上方；

驱动组件，用于吸取并驱动所述锤击块沿竖直方向向上运动，并释放所述锤击块，以使所述锤击块锤击所述检测样件。

作为优选地，所述承载台上设置有安装槽，所述检测样件安装于所述安装槽内；

所述安装槽的底部设置有排料孔，所述排料孔用于排出所述检测样件内溃散的砂粒。

作为优选地，还包括支架，所述承载台安装于所述支架上，所述支架上设置有与所述排料孔对应的通孔。

作为优选地，所述锤击组件还包括导向管，所述导向管沿竖直方向设置，所述锤击块能够在所述导向管内沿竖直方向运动。

作为优选地，所述导向管为绝磁材质，所述导向管外表面设有沿竖直方向设置的刻度线。

作为优选地，所述锤击组件还包括限位块安全销，所述导向管设置有安全销安装孔，所述安全销能够穿设于所述安全销安装孔内。作为优选地，所述驱动组件包括驱动单元和连接件，所述驱动单元通过连接绳连接于所述连接件，所述驱动单元能够通过所述连接绳驱动所述连接件沿竖直方向运动，所述连接件滑动地设置于所述导向管内，所述连接件能够吸附和释放所述锤击块。

作为优选地，所述驱动组件还包括间隔设置于所述支架上的两个滚轮，所述连接绳绕于所述滚轮上，所述驱动单元位于第一个所述滚轮远离第二个所述滚轮的一侧，所述连接件位于第二个所述滚轮远离第一个所述滚轮的一侧。

本发明的有益效果为：

先测量内腔砂芯的重量M；检测样件通过铸造包覆成型于内腔砂芯的外侧，该检测样件真实模拟实际生产操作得出的样件，使测量结果更准确，更具参照性。将检测样件切一定的冒口高度；重复锤击检测样件的冒口面；人工清理检测样件内腔中未掉落的内腔砂芯，测量未掉落的内腔砂芯的重量m；通过公式(1-m/M)*100％计算得出溃散性。对检测样件锤击试验得出溃散性的原理，与振砂机的工作原理类似，更贴合实际生产操作，使检测的溃散性更具有参照性。而且还可以根据溃散性，选取适配的砂芯，以提高铸造的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的检测样件的主视图；

图2是本发明具体实施方式提供的检测样件的主视剖视图；

图3是本发明具体实施方式提供的检测样件安装于检测装置的结构示意图。

图中标记如下：

10-检测样件；1011-冒口面；1012-加强筋；11-内腔砂芯；

20-检测装置；

2-承载台；21-排料孔；

3-锤击组件；31-锤击块；32-导向管；33-安全销；

4-驱动组件；41-驱动单元；42-连接件；43-连接绳；44-滚轮；

5-支架；51-通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，目前的砂芯溃散性的测试方式为对砂芯进行挤压，检测溃散的砂粒重量与原始砂芯比对，测试方式与实际生产操作无相关性。或者对砂芯进行加热，然后进行机械振动，检测溃散的砂粒重量与原始砂芯比对，加热方式与浇注过程中砂芯受热情况不一致，导致内部应力分布情况不同，而且砂芯振动也与振砂机的工作原理不一致。上述对溃散性的测量方法均脱离实际生产操作，导致测量结果参照性较低。

为解决上述问题，本实施例提供一种砂芯溃散性检测方法，该方法通过检测装置20对检测样件10进行锤击实验，得出内腔砂芯11的溃散性。

需要特别说明的是，将内腔砂芯11与两个外皮砂芯组合形成砂包，对砂包浇注后，去除两个外皮砂芯，形成检测样件10。如图1和图2所示，检测样件10设置有开口朝下的腔室，内腔砂芯11位于腔室内，腔室内设置有加强筋1012，加强筋1012贯穿内腔砂芯11设置。去除两个外皮砂芯，对带有内腔砂芯11的检测样件10进行锤击试验，内腔砂芯11溃散的砂粒经开口排出。根据溃散后的内腔砂芯11重量计算得出溃散性，该检测样件10真实模拟实际生产操作得出的样件，使测量结果更准确，更具参照性。可以根据检测值，选取适配的砂芯，以提高铸造的产品质量。该检测样件10真实模拟实际生产操作制成，使实验结果更具有参照性。对该检测样件10进行锤击时，内腔砂芯11溃散的砂粒经开口排出。根据溃散后的内腔砂芯11重量计算得出溃散性，该检测样件10真实模拟实际生产操作得出的砂铸件101，使测量结果更准确，更具参照性。

优选地，如图3所示，采用检测装置20锤击检测样件10，检测装置20包括承载台2、锤击组件3、驱动组件4及支架5。检测样件10安装于承载台2上，承载台2上设置有与检测样件10底部形状匹配的安装槽，检测样件10安装于安装槽内；安装槽的底部设置有排料孔21，排料孔21用于排出检测样件10的溃散砂粒。承载台2安装于支架5，支架5上设置有与排料孔21对应的通孔51，溃散后的砂粒经排料孔21和通孔51排出。

锤击组件3包括锤击块31和导向管32，导向管32沿竖直方向设置，锤击块31滑动地设置于导向管32内，锤击块31能够在导向管32内沿竖直方向运动。能够保证锤击块31的运动轨迹一致且稳定，可以更大程度上保证试验精度。优选地，导向管32为绝磁材质，导向管32外表面设有沿竖直方向设置的刻度线，便于操作人员了解锤击块31的升降情况，确保每次上升高度一致。

进一步的，当遇到断电情况，被吸附的锤击块31掉落，很容易造成安全事故，所以锤击组件3还包括安全销33。导向管32上设置有安全销安装孔，当锤击块31被吸附且上升到预设高度时，安全销安装孔位于锤击块31的底部，安全销33穿设于安全销安装孔内，以防锤击块31掉落造成安全事故，提高装置的安全性。在进行锤击操作之前，拆除安全销。

本实施例中优选地，锤击块31的上升高度设置为200mm～300mm，重量为1.2kg～2.4kg，锤击力满足50N～150N之间，锤击块31是下贝氏体组织。在其他实施例中，锤击块31还可以根据不同的试验需求来调节重量、高度和材质。

需要特别说明的是，驱动组件4包括驱动单元41、连接件42、连接绳43以及滚轮44，连接绳43的两端分别连接于驱动单元41的输出端和连接件42，两个滚轮44沿水平方向间隔设置在支架5的顶部，连接绳43绕于滚轮44上，驱动单元41位于第一个滚轮44远离第二个滚轮44的一侧，驱动组件4这样设置可以降低整个装置的高度。连接件42位于第二个滚轮44远离第一个滚轮44的一侧，连接件42滑动地设置于导向管32。具体地，连接件42为电磁铁，锤击块31的材质为具有磁性的金属，锤击块31的导向管32为绝磁材质。连接件42吸取锤击块31之后，驱动单元41通过连接绳43驱动连接件42带着锤击块31向上运动，上升一定高度之后，连接件42释放锤击块31，使锤击块31下落进行锤击试验。

本实施例中，驱动单元41优选为气缸。支架5的外侧壁设置有两个间隔设置的角钢，两个角钢形成容纳气缸的凹槽，凹槽对气缸进行固定。连接绳43远离连接件42的一端连接于气缸的伸缩杆，气缸收缩伸缩杆可以驱使连接件42在导向管32内沿竖直方向上运动，气缸伸出伸缩杆连接件42在自身重力的作用下向下运动。在其他实施例中，驱动单元41的还可以为电机，电机安装于支架5的上，电机的输出轴上设置有绕绳轮，连接绳43远离连接件42的一端固定于绕绳轮上，电机通过驱动绕绳轮转动，绕绳轮绕绳可以驱使连接件42向上运动，电机反转使绕绳轮松开连接绳43，连接件42在自身重力的作用下向下运动。优选地，驱动单元41上设置有行程开关，本实施例中气缸上设置行程开关，行程开关能够控制气缸伸缩杆的伸缩长度，进而通过连接绳43控制连接件42的上升长度，从而确保锤击块31到达预设高度。气缸上设置行程开关控制伸缩杆伸缩长度的原理为现有技术中较为成熟的技术，在此不再赘述。

检测样件10安装于承载台2上，驱动单元41驱使连接绳43连接于驱动单元41的一端向上运动，连接件42在自身重力的作用下向下运动，到达底部后吸取锤击块31，驱动组件4驱使连接绳43连接于驱动单元41的一端向下运动，带动连接件42及锤击块31沿导向管32向上运动，当锤击块31达到预设高度时，连接件42释放锤击块31，以锤击检测样件10，溃散的砂粒从承载台2的排料孔21排出；然后驱动单元41再次通过连接绳43和连接件42吸取并驱动锤击块31向上运动，再次锤击检测样件10。位于承载台2上方的锤击块31多次锤击承载台2上的检测样件10。根据试验后检测样件10内的砂芯重量，计算得出溃散性，该检测装置对检测样件10的锤击试验，与振砂机的工作原理类似，更贴合实际生产操作，使检测的溃散性更具有参照性。而且还可以根据溃散性，选取适配的砂芯，以提高铸造的产品质量。

本实施例中，一种砂芯溃散性检测方法采用上述检测装置20对检测样件10进行检测，包括以下步骤：

S1，测量内腔砂芯11的重量M；

S2，将内腔砂芯11与两个外皮砂芯组合形成砂包，对砂包浇注后，去除两个外皮砂芯，形成检测样件10；

S3，将检测样件10切一定的冒口高度，当冒口12被锤击时，因冒口面1011高度一致，实验数据准确；

S4，检测样件10安装于检测装置20的承载台2上；驱动单元41驱使连接绳43连接于驱动单元41的一端向上运动，连接件42在自身重力的作用下向下运动，到达底部后吸取锤击块31，驱动组件4驱使连接绳43连接于驱动单元41的一端向下运动，带动连接件42及锤击块31沿导向管32向上运动，当锤击块31达到预设高度时，连接件42释放锤击块31，以锤击检测样件10的冒口面1011；然后驱动单元41再次通过连接绳43和连接件42吸取并驱动锤击块31向上运动，再次锤击检测样件10的冒口面1011。如此进行多次锤击试验；

S5，人工清理检测样件10内腔中未掉落的内腔砂芯11，测量未掉落的内腔砂芯11的重量m；

S6，通过公式(1-m/M)*100％计算得出溃散性。

该检测装置对检测样件锤击试验的砂芯溃散性检测方法，与振砂机的工作原理类似，更贴合实际生产操作，使检测的溃散性更具有参照性。而且还可以根据溃散性，选取适配的砂芯，以提高铸造的产品质量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种砂芯溃散性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，测量内腔砂芯(11)的重量M；

S2，所述内腔砂芯(11)和两个外皮砂芯组合形成一个砂包，对所述砂包浇注后，去掉所述外皮砂芯，得到检测样件(10)；

S3，将所述检测样件(10)切一定的冒口高度；

S4，重复锤击所述检测样件(10)的冒口面(1011)；

S5，人工清理所述检测样件(10)内腔中未掉落的所述内腔砂芯(11)，测量所述未掉落的所述内腔砂芯(11)的重量m；

S6，通过公式(1-m/M)*100％计算得出溃散性。

2.根据权利要求1所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述检测样件(10)设置有开口朝下的腔室，所述内腔砂芯(11)设置于所述腔室内，所述开口用于排出所述内腔砂芯(11)溃散的砂粒，所述腔室内设置有加强筋(1012)，所述加强筋(1012)贯穿所述内腔砂芯(11)设置。

3.根据权利要求1所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，采用检测装置(20)锤击所述检测样件(10)，所述检测装置(20)包括：

承载台(2)，其用于承载所述检测样件(10)；

锤击组件(3)，其包括锤击块(31)，所述锤击块(31)位于所述检测样件(10)的上方；

驱动组件(4)，用于吸取并驱动所述锤击块(31)沿竖直方向向上运动，并释放所述锤击块(31)，以使所述锤击块(31)锤击所述检测样件(10)。

4.根据权利要求3所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述承载台(2)上设置有安装槽，所述检测样件(10)安装于所述安装槽内；

所述安装槽的底部设置有排料孔(21)，所述排料孔(21)用于排出所述检测样件(10)内溃散的砂粒。

5.根据权利要求4所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，还包括支架(5)，所述承载台(2)安装于所述支架(5)上，所述支架(5)上设置有与所述排料孔(21)对应的通孔(51)。

6.根据权利要求5所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述锤击组件(3)还包括导向管(32)，所述导向管(32)沿竖直方向设置，所述锤击块(31)能够在所述导向管(32)内沿竖直方向运动。

7.根据权利要求6所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述导向管(32)为绝磁材质，所述导向管(32)外表面设有沿竖直方向的刻度线。

8.根据权利要求7所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述锤击组件(3)还包括安全销(33)，所述导向管(32)设置有安全销安装孔，所述安全销(33)能够穿设于所述安全销安装孔内。

9.根据权利要求7所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述驱动组件(4)包括驱动单元(41)和连接件(42)，所述驱动单元(41)通过连接绳(43)连接于所述连接件(42)，所述驱动单元(41)能够通过所述连接绳(43)驱动所述连接件(42)沿竖直方向运动，所述连接件(42)滑动地设置于所述导向管(32)内，所述连接件(42)能够吸附和释放所述锤击块(31)。

10.根据权利要求9所述的砂芯溃散性检测方法，其特征在于，所述驱动组件(4)还包括间隔设置于所述支架(5)上的两个滚轮(44)，所述连接绳(43)绕于所述滚轮(44)上，所述驱动单元(41)位于第一个所述滚轮(44)远离第二个所述滚轮(44)的一侧，所述连接件(42)位于第二个所述滚轮(44)远离第一个所述滚轮(44)的一侧。

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