[發明專利]通過檢測鐵水動態變化設計澆注系統內澆口位置的方法

有效

• 申請號: 202110387189.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113295293B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 周龍;汪繼松;韋開保;白明雪;左從軍
• 申請（專利權）人: 蕪湖泓鵠材料技術有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/022;B22C9/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 楊靜

本發明的目的是提供一種通過檢測鐵水動態變化設計澆注系統內澆口位置的方法，通過預設對現有澆注系統前端內澆口和末端內澆口作為典型測溫點，使用鎧裝電熱偶監測溫度變化，使用彩屏無紙記錄儀記錄溫度數據，通過測溫點的進水時間及溫度變化，繪制該部位的負壓帶，結合對澆鑄得到鑄件進行CAE模擬技術，分析充型過程中存在的附壁效應及裹氣、紊流情況，調整內澆口位置分布，達到合理設置澆注系統的目的，整個設計方法可以有效的對內澆口位置合理分布，保證澆注的質量。

技術領域

本發明涉及澆注系統領域，尤其涉及一種通過檢測鐵水動態變化設計澆注系統內澆口位置的方法。

背景技術

澆注系統包括：①澆口杯。承接澆包倒進來的金屬液,也稱外澆口②直澆口。聯接外澆口和橫澆口,將金屬液由鑄型外面引入鑄型內部③橫澆口。聯接直澆口，分配由直澆口來的金屬液流。④內澆口。聯接橫澆口，向鑄型型腔灌輸金屬液。澆注系統是將液態金屬引入鑄型型腔而在鑄型內開設的通道。澆注系統中的內澆口需要合理設計，專利201710927579.X公開了一種澆注系統的鋪設方法，通過CAD軟件繪出二維圖片，通過投影儀將二維圖片投影至工作臺上，橫澆道瓷管、模具、內澆口瓷管和直澆道瓷管鋪設精準，第一氣壓桿帶動超聲波傳感器將橫澆道瓷管和內澆口瓷管的鋪設進行檢測，避免鋪設不平整造成泄漏，影響澆注，第二氣壓桿將捆扎好的橫澆道瓷管平穩的插入到內澆口瓷管內。該專利和目前現有技術缺少對澆注系統內澆口的設計分布方法，內澆口的分布設計影響著最終的澆注結果，內澆口是直接向型腔灌輸金屬液的機構，內澆口在澆注過程中比如不可以出現紊流的情況，需要內澆口的位置保證澆注的可靠性。由于EPS泡沫的存在，實型鑄造充型前存在復雜的物理化學反應，其充型過程存在不確定性。最終形成的鑄件質量與充型過程有著密切關系，因此研究實型鑄造澆注過程中鐵水流向及動態變化有著非常重要的意義，可根據鐵水流向及動態變化來設計內澆口位置。因此解決這一問題就顯得十分必要了。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種通過檢測鐵水動態變化設計澆注系統內澆口位置的方法，通過監測預設內澆口鐵水溫度從而分析鐵水流向及動態，再合理設置澆注系統的內澆口，解決了背景技術中出現的問題。

本發明的目的是提供一種通過檢測鐵水動態變化設計澆注系統內澆口位置的方法，包括有：

在澆注系統中預設內澆口作為典型測溫點，澆注系統澆注的過程中對典型測溫點進行溫度監測，繪制溫度變化曲線，分析曲線是否波動，波動則存在鐵水紊流；

對澆注得到鑄件用CAE軟件進行數值模擬分析負壓帶，對分析結果與溫度曲線進行對比，如若分析結果出現負壓帶的部位與溫度變化曲線波動的部位一致，進一步確認澆注系統典型測溫點部分鐵水紊流；

移除預設的存在鐵水紊流的內澆口，將內澆口設置在鐵水平穩部分；最后，再重復上述步驟，直至檢測分析出內澆口不存在紊流情況，則內澆口位置設計完畢。

進一步改進在于：CAE軟件進行數值模擬如下：

（1）CAE軟件首先對鑄件進行基于耦合的凝固計算，之后在CAE軟件后處理菜單的“數值畫面”中選擇“壓力分布”，并選擇“壓力限”及“負壓”；

（2）CAE軟件合成壓力分布動畫，觀察動畫；

（3）如果某部位出現過多的負壓帶，即紅色報警區域，則說明此處充型紊流比較嚴重；

移除預設內澆口，將內澆口設置在鐵水平穩部分；最后，再重復上述步驟，直至檢測分析出內澆口不存在紊流情況，則內澆口位置設計完畢。

進一步改進在于：典型測溫點的測溫采用：在典型測溫點上安裝鎧裝熱電偶，鎧裝熱電偶連接測溫線，測溫線連接彩屏無紙記錄儀；

將造型埋砂完畢的砂箱運至澆注系統區域，之后進行澆注鐵水，澆注的過程中鎧裝熱電偶監測澆注過程中的典型測溫點的溫度變化數據，溫度變化數據由彩屏無紙記錄儀記錄并繪制溫度變化曲線。