樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀及測定方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鑄型表面緊實度測定技術，具體是一種樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀及測定方法。
【背景技術】
[0002]現代鑄造生產中，廣泛使用有機樹脂代替粘土作為粘接劑來進行型砂制備。用樹脂砂制作的鑄型具有強度高、尺寸精度高、表面平整、無需烘干等特點。但樹脂在500°C左右就會完全燃燒碳化，失去強度。因此，在鑄件澆注之后，貼近鑄件一定范圍的型砂就失去強度，在金屬液壓力的作用下，鑄型的型壁發生迀移，從而影響鑄件的尺寸精度。對球墨鑄鐵這種具有糊狀凝固特征的金屬而言，型壁的迀移極大地削弱了球墨鑄鐵在凝固過程中因石墨析出帶來的自補縮能力，容易形成鑄件的縮孔、縮松缺陷。顯然，鑄型的表面質量對鑄件的質量有很大的影響。然而，目前對鑄型表面質量的檢測方法一般是檢測鑄型表面的強度，從前面的描述可知，這樣做具有很大的局限性，不能真實體現鑄型在高溫鐵液作用下發生的變化。盡管樹脂砂鑄型在常溫下具有較高的強度，但在高溫鐵液的作用下，樹脂碳化，失去強度，鑄型表面形狀的維持主要依賴砂粒之間互相鑲嵌、咬合形成的機械作用力，也就是說，在高溫下，鑄型的表面強度跟型砂緊實、壓縮的程度，即緊實度有很大關系。但是，目前還沒有測量鑄型表面緊實度的方法和儀器。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有技術無法對鑄型表面緊實度進行測定的缺陷，提供一種樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀及測定方法。
[0004]為達到本發明的目的，本發明的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是包括一設有開口的容器，所述的容器上連接有氣壓表和氣流接口。
[0005]作為本發明樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的優選技術手段:所述的氣流接口上連接有恒壓氣源。
[0006]作為本發明樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的優選技術手段:所述開口的周圍具有環狀邊緣。所述的環狀邊緣上配置有密封圈。所述環狀邊緣的寬度為所述開口最大口徑的
0.3-0.8 倍。
[0007]為達到本發明的目的，本發明的樹脂砂鑄型表面緊實度測定方法，其特征是:
(1)將權利要求1-6中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在被測定的樹脂砂鑄型表面，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取穩定氣壓值Px ；
(2)設定同樣粒度的樹脂砂在該松散狀態下的緊實度為0，將權利要求1-6中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在松散狀態的同樣粒度的樹脂砂上，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PO ； (3)設定同樣粒度的樹脂砂用錘擊式制樣機制得的標準試樣的緊實度為100%，將權利要求1-6中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在標準試樣的表面，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PlOO ;
(4)按照下述公式計算被測定樹脂砂鑄型表面緊實度:
樹脂砂鑄型表面緊實度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ；
所述(1)、(2)、(3)相互之間無先后要求但須在所述(4)之前。
[0008]本發明的有益效果是:通過測定鑄型表面的透氣性，來間接評估鑄型表面的緊實度，為樹脂砂鑄型的質量控制提供切實的參考數據，保證鑄件澆注順利進行及鑄件的質量。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的一種結構及其測定樹脂砂鑄型表面緊實度的示意圖；
圖中標號說明:01-容器，02-開口，03-氣壓表，04-氣流接口，05-環狀邊緣，06-鑄型表面。
【具體實施方式】
[0010]以下結合說明書附圖對本發明做進一步說明。
[0011]本發明的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀如圖1所示，其包括一設有開口 02的容器01，容器01上連接有氣壓表03和氣流接口 04。
[0012]基于圖1所示的測定儀，本發明的樹脂砂鑄型表面緊實度測定方法包括以下操作:
(1)將圖1所示的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器01的開口02緊密接觸在被測定的樹脂砂鑄型表面07，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取穩定氣壓值Px ；
(2)設定同樣粒度的樹脂砂在該松散狀態下的緊實度為0，將圖1所示的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在松散狀態的同樣粒度的樹脂砂上，向容器內不間斷通入恒壓氣流并截止，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PO ；
(3)設定同樣粒度的樹脂砂用錘擊式制樣機制得的標準試樣的緊實度為100%，將圖1所示的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在標準試樣的表面，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PlOO ；
(4)按照下述公式計算被測定樹脂砂鑄型表面緊實度:
樹脂砂鑄型表面緊實度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ；
所述(1)、(2)、(3)相互之間無先后要求但須在所述(4)之前。
[0013]我們知道，樹脂砂所用原砂的砂粒大小比較均勻，也就是說原砂粒度的集中度很高，砂粒之間的間隙較大，透氣性好。在造型緊實之后，砂粒之間的間歇大大縮小，鑄型的透氣性會有明顯的變化。越緊實，砂粒間的間隙越小，鑄型的透氣性越低。也就是說，鑄型的緊實度和透氣性呈現一種反比關系。因此，就可以通過測定砂型表面的透氣性，來間接評估砂型表面的緊實度。透氣性實際上是反映了砂型對通過氣體的阻力。砂粒間的間隙越大，對通過氣體的阻力就越小，反之亦然。所以，鑄型透氣性的表征方法是這樣的，用恒定壓力下的氣體通過鑄型表面，這時，氣體靜壓的高低就用來表征透氣性的大小，靜壓越高，表示鑄型表面的透氣性越低；靜壓越低，表示鑄型表面的透氣性越高。圖1所示的測定儀就是依據上述原理設計的。
[0014]為了便于通入壓力空氣，氣流接口 04上連接有恒壓氣源，該恒壓氣源優選為不間斷輸送壓縮空氣的微型空氣壓縮機等栗氣裝置。
[0015]為了測量準確，開口的周圍具有環狀邊緣05，容器01優選為圓柱體形狀，環狀邊緣05應有足夠的寬度用于保證與鑄型具有較大的接觸面，環狀邊緣的寬度為開口 02最大口徑的0.3-0.8倍為宜(開口可以矩形、也可以為圓形，為矩形時其最大口徑為矩形的較長的邊，為圓形時為直徑)，使氣體流經容器開口邊緣的路徑足夠長，避免該路徑較短致使氣流從此透出而不是穿過鑄型的壁。為了避免泄氣，環狀邊緣上配置有密封圈，通過密封圈接觸在鑄型表面。
[0016]氣流接口 04用于連接任何形式的氣源(包括不間斷輸送壓縮空氣的空氣壓縮機等氣體發生裝置)。
[0017]一個例子如，用40/70粒度的樹脂砂建立模型，測得PO為lOOPa，PlOO為180Pa，40/70粒度樹脂砂造型后，測得鑄型表面的穩定氣壓值Px為172Pa，則鑄型的緊實度為:(172-100) / (180-100) X 100% =90%。
【主權項】
1.樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是包括一設有開口(02)的容器(01)，所述的容器(OI)上連接有氣壓表(03)和氣流接口(04)。2.根據權利要求1所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是:所述的氣流接口(04)上連接有恒壓氣源。3.根據權利要求1所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是:所述開口的周圍具有環狀邊緣(05)。4.根據權利要求3所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是:所述的環狀邊緣(05)上配置有密封圈。5.根據權利要求3所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀，其特征是:所述環狀邊緣(05)的寬度為所述開口最大口徑的0.3-0.8倍。6.樹脂砂鑄型表面緊實度測定方法，其特征是: (1)將權利要求1-5中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器(01)的開口(02)緊密接觸在被測定的樹脂砂鑄型表面(07)，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取穩定氣壓值Px ； (2)設定同樣粒度的樹脂砂在該松散狀態下的緊實度為0，將權利要求1-5中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在松散狀態的同樣粒度的樹脂砂上，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PO ； (3)設定同樣粒度的樹脂砂用錘擊式制樣機制得的標準試樣的緊實度為100%，將權利要求1-5中任一項所述的樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀的容器的開口緊密接觸在標準試樣的表面，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表03，待氣壓表讀數穩定后，讀取該狀體的穩定氣壓值PlOO ; (4)按照下述公式計算被測定樹脂砂鑄型表面緊實度: 樹脂砂鑄型表面緊實度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ； 所述(1)、(2)、(3)相互之間無先后要求但須在所述(4)之前。
【專利摘要】本發明公開了一種樹脂砂鑄型表面緊實度測定儀及測定方法，屬于鑄型表面緊實度測定技術，本發明的測定儀包括一設有開口的容器，容器上連接有氣壓表和氣流接口。本發明的測定方法是將測定儀的容器的開口緊密接觸在被測定的樹脂砂鑄型表面，向容器內不間斷通入恒壓氣流，觀察氣壓表，待氣壓表讀數穩定后，讀取穩定氣壓值Px；按照(Px-P0)/(P100-P0)×100％計算被測定樹脂砂鑄型表面緊實度，其中P0為同樣粒度的樹脂砂在松散狀態下以測定Px的方法測得的穩定氣壓值，P100為同樣粒度的樹脂砂用錘擊式制樣機制得的標準試樣以測定Px的方法測得的穩定氣壓值。本發明通過測定鑄型表面的透氣性來間接評估鑄型表面的緊實度，準確掌握樹脂砂鑄型的性能指標，保證鑄件的質量。
【IPC分類】G01N7/10, G01N15/08
【公開號】CN105158145
【申請號】CN201510646528
【發明人】茍華強, 涂建平, 毛飛
【申請人】浙江佳力風能技術有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月9日