[實(shí)用新型]模具材料沖蝕試驗(yàn)機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120052750.5
• 申請(qǐng)日: 2011-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN201965065U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新民;吳玉程;晏廣華;王艷青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56;G01N3/04
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于模具材料性能評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的模具沖蝕試驗(yàn)機(jī)，具體地說是通過模擬壓鑄過程中液態(tài)金屬對(duì)模具材料的沖蝕過程，控制沖蝕的速度、角度、溫度，改變這三個(gè)變量來衡量模具材料對(duì)液態(tài)高溫金屬?zèng)_蝕作用的抵抗能力。

背景技術(shù)

在液態(tài)金屬壓鑄成型過程中，壓鑄模具材料起到至關(guān)重要的作用，承受著的液態(tài)金屬的高溫和沖擊作用，因液態(tài)高溫金屬的沖蝕腐蝕模具表面會(huì)過于粗糙并在尺寸上失去應(yīng)有的精度，從而造成模具的失效。目前，因沖蝕腐蝕而造成模具的失效是困擾壓鑄行業(yè)的一大難題，模具的頻繁更換在增加了壓鑄成本的同時(shí)也降低了生產(chǎn)效率。

不同的模具材料具有不同的抵抗液態(tài)高溫金屬?zèng)_蝕的能力，如何對(duì)模具材料這種抗沖蝕的能力進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)是現(xiàn)如今模具材料性能評(píng)價(jià)方面的一大缺失，并且缺少統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法。目前對(duì)模具材料抗沖蝕性能的研究途徑還停留在原始階段，僅僅依靠于對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中失效模具采樣進(jìn)行分析，這種方法對(duì)模具的性能評(píng)價(jià)存在滯后性、周期長(zhǎng)、可重復(fù)行性差，而且對(duì)模具的失效沒有預(yù)見性。另一方面缺少簡(jiǎn)單實(shí)用的沖蝕實(shí)驗(yàn)設(shè)備可用，給評(píng)價(jià)模具材料的抗沖蝕性能帶來了極大地困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了對(duì)模具材料抵抗液態(tài)高溫金屬?zèng)_蝕的能力進(jìn)行有效地評(píng)價(jià)，本實(shí)用新型提供了一種操作簡(jiǎn)單實(shí)用、造價(jià)低廉的模具材料沖蝕試驗(yàn)機(jī)。

具體的技術(shù)解決方案如下：

模具材料沖蝕試驗(yàn)機(jī)包括加熱保濕爐、電動(dòng)機(jī)，加熱保溫爐包括圓筒狀的爐體，爐體的頂部設(shè)有爐蓋，爐蓋上設(shè)有注料口和熱電偶，爐蓋中部開設(shè)有軸孔，爐體底部一側(cè)開設(shè)有流出口，流出口內(nèi)設(shè)有控制閥，爐體外側(cè)底部設(shè)有加熱保溫線圈；電動(dòng)機(jī)的輸出端連接著傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的另一端經(jīng)過爐蓋中部的軸孔伸入爐體內(nèi)，且通過水平狀的連接桿連接著兩個(gè)試樣夾。

所述爐蓋中部的軸孔外側(cè)設(shè)有軸承座圈，爐蓋外側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有軸承和三個(gè)密封環(huán)，所述軸承位于軸承座圈內(nèi)；所述每個(gè)密封環(huán)內(nèi)含有冷卻水管。

所述兩個(gè)試樣夾分別位于連接桿的兩端；每個(gè)試樣夾包括呈簸箕狀的試樣座，試樣座外側(cè)邊緣設(shè)有開口的擋圈，試樣座外側(cè)底部連接著安裝桿，安裝桿的另一端通過螺栓連接著連接桿的一端。

所述加熱保溫線圈連接著溫度控制器。

本實(shí)用新型主要用于鋁、鎂合金等高溫液態(tài)合金的加熱保溫，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中不會(huì)凝固，并且控制爐內(nèi)的溫度，即調(diào)節(jié)沖蝕過程的溫度，從而實(shí)現(xiàn)沖蝕過程的溫度控制，使沖蝕溫度在550℃～700℃范圍內(nèi)可調(diào)。

密閉的加熱保溫爐主要目的是盡量減少空氣對(duì)高溫液態(tài)金屬的氧化。由于高溫液態(tài)金屬很容易被空氣中的氧氣氧化，甚至燃燒，為防止此類情況的出現(xiàn)，需要將加熱保溫爐內(nèi)注滿液態(tài)金屬，將空氣趕出爐體，內(nèi)含有冷卻水管的三個(gè)密封環(huán)構(gòu)成三級(jí)密封機(jī)構(gòu)可以有效地密封轉(zhuǎn)動(dòng)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與爐蓋之間的空隙，內(nèi)含有冷卻水管的密封環(huán)內(nèi)的循環(huán)冷卻水可以帶走熱量，從而防止密封環(huán)受熱膨脹，失去密封的效果。

調(diào)速電動(dòng)機(jī)為沖蝕過程提供沖蝕的動(dòng)力，調(diào)速電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)速控制器控制，這樣通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸、試樣夾，轉(zhuǎn)化為試樣在液態(tài)金屬中的運(yùn)動(dòng)速度，控制在40～100m/s之間。另外，通過角度控制螺栓來調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接桿和試樣座連接桿之間的夾角實(shí)現(xiàn)沖蝕角度的改變。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、目前對(duì)模具材料抗沖蝕性能的實(shí)驗(yàn)多是依靠對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中沖蝕失效的模具的評(píng)價(jià)，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，可重復(fù)行性差。而實(shí)用新型的這種沖蝕試驗(yàn)機(jī)可連續(xù)工作，試驗(yàn)周期短，重復(fù)性強(qiáng)，而且用料少，避免了高價(jià)合金的浪費(fèi)；

2、沖蝕溫度、速度、角度三者均連續(xù)可調(diào)，為正交實(shí)驗(yàn)提供了條件；

3、實(shí)驗(yàn)在密閉條件下進(jìn)行，避免了合金的過度氧化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中試樣夾放大圖。

圖1中零件序號(hào)：1-傳動(dòng)軸；2-密封環(huán)；3-熱電偶；4-流出口控制閥；5-密封環(huán)內(nèi)的冷卻水管；6-傳動(dòng)軸軸承；7-注料口；8-爐蓋；9-爐體及保溫層；10-試樣夾；11-加熱保溫線圈；12-電動(dòng)機(jī)；13-傳動(dòng)軸連接桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。

實(shí)施例：