专利名称：：蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型是一种测试压铸合金铸造流动性的装置，属于压力铸造测试
背景技术：
：铸造过程中液态金属(或合金)的铸造流动性是关系到铸件的充型能力、铸件的完整性和铸件质量的关键工艺性能之一。这种液态金属(或合金)的铸造流动性通常采用专用的流动性测定装置浇注流动性试样，通过测定流动性试样凝固后的流动长度或充型厚薄来表示铸造合金的流动性和充型能力。流动性试样有很多类型，常见的是螺旋形的，但也有多头并排直棒形、u形和花盘形等，尽管设备简单，使用方便，但它们都是倾注式注入，液态金属(或合金)主要依靠重力在装置的型腔内自由流动，其流动长度受液态金属或合金的温度、浇注方式和速度以及铸型工艺条件等的影响，数据往往波动较大，测试结果的重现性较差。例如实用新型专利CN88204038U提出一种同心三螺旋线合金流动性测定装置，它采用专门设计外浇口浇注同一直浇口引入同一中心的三条等截面的螺旋线，从而实现了在化学成份、浇注温度、铸型等工艺相同条件下测试合金的流动性，该专利克服了单螺旋线测定装置因浇注工作条件等的变化而造成误差大，测试精度低和不易控制的缺点，提高了测试精度和重现性，但是，该装置仍然难以反映合金流动性随壁厚的变化情况，而且其试样形状复杂，制作加工均较困难。实用新型专利ZL99239455.4提出一种同一直浇道周围径向均布宽度相同、厚度可变的辐射型流动沟槽构成的型腔，可以测定合金的流动性和流动性随壁厚的变化规律，结构也相对简单。但是压铸和半固态成形合金特别是压铸镁、铝等轻合金制品的发展，现有的铸造合金流动性测定装置在考察压铸合金的流动充型性能上存在明显的不足，难以满足压铸适用合金选择的要求。压铸和半固态成型制品通常具有薄壁和超薄壁结构，例如触变成形的计算机镁合金壳体其壁厚仅lmm左右，而超薄型制品的壁厚甚至要求小于0.6mm，而现有的流动性装置是采用浇注方法，将液态合金浇入型腔，主要靠重力，液态合金自由流动，凝结成模样。当型腔为薄壁和超薄壁时，往往无法浇出可靠的模样。而且压铸和半固态成形加工，不同于一般手工浇铸，它们都是通过机械式的阀杆或喷咀在一定温度和压力下将高温液态合金注入铸件型腔。因此要比较压铸合金的铸造流动性，必须固定液态合金的温度和注入压力。同时，压铸和半固态成形制品往往形状复杂，壁厚厚薄不一，因此，适用于压铸和半固态成形合金铸造流动性测试装置必须要能反映液态合金在固定注入温度和压力下在薄壁超薄壁的，曲折复杂形状的型腔内的流动充型能力。
实用新型内容本实用新型目的提供一种蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性的测定装置，所提供的测定装置是根据压铸和半固态成型合金制品，特别是压铸和半固态成型镁、铝轻合金制品对合金铸造成性能的发展要求，克服现有的流动性测试装置的缺陷和不足，特别适用于测定压铸合金铸造流动性能的新型检测装置。本实用新型的设计构思和技术方案是将液态合金流动性测定装置和压铸机或半固态成形机组合构成的装置，以测定合金的流动性。在压铸模或半固态成形模内嵌入带有流动性测试型腔的内模，使内模固定在压铸或半固态成形的外模中，内模的流动性测试型腔设计成蛇形弯曲的扁带型流道，流道腔截面为宽度固定的矩形截面，其壁厚可以取薄壁或超薄壁压铸件壁厚的范围，通常取5mm0.1mm若干级壁厚，自注入口至末端壁分成若干级，逐级减薄，利用压铸机或半固态成形机的机械阀杆(或喷咀)将固定温度和压力的液态合金注入流动性测试模型腔，合金凝结后，模样用顶针顶出，测量合金在测试模型腔的流动长度，鉴别合金模样的表面质量。即可较好地测定压铸合金的铸造流动性和流动性随壁厚的变化规律。由于注入液态合金的温度和压力都能固定并实现机械控制，型腔又能实现蛇形曲折弯曲。壁厚能达到薄壁和超薄壁范围，因此，本实用新型能保证固定的液态合金流动充型的动力，避免了其它测定流动性装置因温度和注入力的波动而带来的数据误差，保证了测试精度和良好的重现性，而型腔的薄壁蛇形反复弯曲并逐级减薄的流道，能更好地模拟压铸和半固态成形工件的工况条件，更好地保证数据的可靠性和适用性。本实用新型所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置是由流动性测试的型腔内模与压铸机或半固态成形机外模组合在一起构成的。所述的合金流动性测试型腔的内模是由浇口套、定位环、分流锥、流道、母模仁、公模仁、型腔、顶针、母模仁镶块组成。浇口套、定位环、分流锥和流道构成合金液的注入浇道，合金液在机械压力下，经浇口套，通过分流锥注入流道和型腔的。定位环用作固定浇口套，分流锥的作用是分流合金液进入流道和型腔。流道为合金液进入型腔的入口，也起着流动性试样冒口的作用。由公模仁和母模仁组成流动性型腔的内模的主体，在公模仁上表面加工出流动性模具的型腔槽，而母模仁的下表面为平滑的表面，公模仁和母模仁相合后，则构成了流动性试样的模具。在机械压力下，合金液经浇口套，分流锥、流道进入型腔，冷凝后即成为流动性试样。顶针的功能是在成形分模后，藉液压提升顶针将试样取出。母模仁镶块为母模仁上的镶块，它位于型腔末端波纹型腔处，该镶块与母模仁间有排气细孔，直通波纹型腔，这些排气孔供合金中气体的排出。所述的流动性测试型腔的内模是通过镶嵌和螺栓方式与压铸或半固态成形机外模固结组合成测定装置。在外模(或称底模)则通过螺栓与母模板和母模固定板镶嵌固结，公模仁通过螺栓与模脚、顶针板、顶针背板、公模固定板镶嵌固结。复位杆和弹簧用作整体测定装置的定位、分合与复位。流动性型腔的内模工作时，其母模仁为静模，它通过外模固定在压铸机或半固态成形机的静模上，它的下底面为平面，构成流动性型腔的上表面。公模仁为动模，它通过外模固定在压铸机半固态成形机的动模上，工作启动后，动模机械移动并与静模合拢，公模上蛇形弯曲的流道，与母模表面构成流动性测试型腔，该型腔可以是具有宽度固定并带有逐级减薄厚度的矩形的扁状截面，厚度可取5mm0.1mm范围，从注入口至末端可取若干级厚度，分级减薄，由直流道与U形弯曲流道多道组合的反复弯曲的蛇状矩形型腔。流动性测试时，液态合金由机械阀杆(或喷咀)压力注入，经浇口套和分流锥间的入口，通过浇口池进入型腔，液态合金流入型腔后迅速凝固，机械操作打开动模，启动顶针，将蛇形弯曲模样顶出，测定模样的流动长度，观察鉴别模样的表面状态。模芯材料等用高温模具钢制作，以保证模具高温操作的可靠性与寿命。由本实用新型提供的测定装置测定合金尤其是镁合金铸造流动性数据较稳定，可靠、准确。并能实现自动机械化操作，更能反映在压铸或半固态成型的工艺条件合金的铸造流动性和成型性能。适用于测定各种合金特别是铝、镁轻合金的压铸和半固态成型条件下的铸造流动性和成形性能。(详见实施例2禾口3)图1.本实用新型流动性测试模具的结构示意图图2.本实用新型内模流动性型腔结构示意图(a)为正视图；(b)为A-A剖视示意图图中，l浇口套、2定位环、3母模固定板、4母模板、5母模仁、6公模仁、7分流锥、8公模板、9顶针、IO模脚、ll顶针板、12顶针背板、13公模固定板、14弹簧、15复位杆、16母模仁镶块、17型腔、18流道。具体实施方式下面通过附图进一步说明本实用新型的进步和特点。实施例1如图1所示本实用新型提供的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置是在压铸模式半固态成形模内嵌入带有流动性测试型腔的内模，内模(图中粗黑线标注)固定在压铸或半固态成形的外模中，内模型腔设计成蛇形弯曲的扁带型流道。合金流动性测试型腔内模是由浇口套1、定位环2、分流锥7、流道18、母模仁5、公模仁6、型腔7、顶针9和母模仁镶块16等组成。浇口套l、定位环2、分流锥7、流道18等构成合金液的注入浇道，合金液在机械压力下，经浇口套1，通过分流锥17注入流道18和型腔17。定位环2用作固定浇口套l，流道18为合金液进入型腔17的入口。由公模仁6和母模仁5组成流动性型腔内模的主体，在公模仁6上表面加工出流动性模具的型腔槽，而母模仁5的下表面为平滑的表面，公模仁6和母模仁5相合后，则构成了流动性试样的模具。在机械压力下，合金液经浇口套l，分流锥7、流道18进入型腔17，冷凝后即成为流动性试样。顶针9的功能是在成形分模后，藉液压提升顶针将试样取出。母模仁镶块16为母模仁5上的镶块，它位于型腔末端波纹型腔处，该镶块与母模仁之间有排气细孔，直通波纹型腔，这些排气孔供合金中气体的排出。所述的流动性测试模具系统是通过镶嵌和螺栓固结与压铸或半固态成形机外模固结，组合成整体测定装置的。在外模部分，母模仁5通过螺栓与母模板4，母模固定板3镶嵌固结，公模仁6则通过螺栓与模脚10、顶针板ll、顶针背板12、公模固定板13镶嵌固结。复位杆15和弹簧14用作整体测定装置的定位、分合与复位。从图2(b)内模流动性型腔A-A剖视示意图可知该型腔是由若干直通流道和180°U形弯曲流道依次相连反复曲折的蛇形型腔，其截面可以为宽度固定并带有各种厚度的矩形截面，其厚度可取5mm~0.1mm范围的若干种厚度，从注入口至末端可分成数级不同厚度，型腔分级减薄，型腔扁方的注入口与模具的浇口池相连，型腔的末端固结于母模仁镶块16。型腔深度a〉b>Co当液态合金经压铸或半固态成形在流动性型腔固结成形后，测量成形合金的流动长度，考察合金在不同厚度下流动成形的质量和表面状态，就可以较可靠地判定压铸合金的铸造流动性和薄壁成形能力。实施例2采用本实用新型提供的铸造流动性测定装置和模具型腔，用曰本JSWJLM220型镁合金半固态射出成型机将半固态镁合金液射入模具。测试时的工艺参数如下模具加热器的设定温度动模260'C，定模26(TC。腔模剂采用德松MK-400，稀释倍率1:60。成型机参数设定料管加热温度600'C，一段射出速度设定为60%;二段射出速度设定为30%。镁合金屑粒为南京云海特种金属有限公司生产的AZ91D屑粒(直径约为小l-2mm，长度约为3-5mm)共注射10块模样。经测定10块模样的平均长度为635.2mm,最薄厚度均为1.0mm。实施例3所采用的模具测试装置，半固态成型机和射出工艺条件与实施例2相同。镁合金屑粒为南京华宏新型材料有限公司生产的AZ91D镁合金屑粒(直径约为4)l-2mm，长度约为3-5mm)共注射10块模样。经测定10块模样的平均长度为632.8mm，最薄厚度均为1.0mm。实施例3:所采用的模具测试装置，半固态成型机和射出工艺条件与实施例1相同。镁合金屑粒为嘉兴中科亚美合金技术有限责任公司生产的AR101镁合金屑粒。(直径约为4)l-2mm，长度约为3-5mm)共注射10块模样。经测定IO块模样的平均长度为845.8mm，最薄厚度均为1.0mm。三种合金流动性模样的测试长度如表所示。从表可以看出与AZ91D合金相比，AR101合金具有更好的铸造流动性，其流动性比AZ91D合金提高约30%以上。表l、不同镁合金铸造流动性的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求1、蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于在压铸模或半固态成形模内嵌入带有流动性测试型腔的内模，内模固定在压铸或半固态成形的外模中，内模的流动性测试型腔设计成蛇形弯曲的扁带型流道。2、按权利要求1所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于所述的型腔内模是由浇口套、定位环、分流锥、流道、母模仁、公模仁、型腔、顶针以及母模仁镶块组成，浇口套、定位环、分流锥和流道构成合金液的注入浇道；定位环固定浇口套；分流锥分流合金液进入流道和型腔;公模仁和母模仁组成型腔的主体，两者相合构成流动性试样的模具。3、按权利要求1所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于所述的型腔的内模是通过镶嵌和螺栓固结方式与压铸或半固态成形的外模固结组合。4、按权利要求1或2所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于在压铸或半固态成形的外模中，母模仁通过螺栓与母模板和母模固定板镶嵌固结的；公模仁通过螺栓与模脚、顶针板、顶针盖板和公模固定板镶嵌固结的。5、按权利要求2所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于所述的公模仁上表面加工出型腔槽。6、按权利要求2所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于所述的母模仁的下表面为平滑的表面，母模仁上的母模仁镶块位于型腔末端波纹型处。7、按权利要求6所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于母模仁与其上的镶块之间有排气细孔，直通波纹型腔。8、按权利要求1或2所述的蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于所述的流道的腔截面为宽度固定的矩形截面，壁厚为5mm—O.lmm，自注入口到末端壁分成若干级，且逐级减薄。专利摘要本实用新型涉及一种蛇形弯曲型压铸合金铸造流动性测定装置，其特征在于在压铸模或半固态成形模内嵌入带有流动性测试型腔的内模，内模固定在压铸或半固态成形的外模中，内模的流动性测试型腔设计成蛇形弯曲的扁带型流道。所述的流道的腔截面为宽度固定的矩形截面，壁厚为5mm-0.1mm，自注入口到末端壁分成若干级，且逐渐减薄。使用本实用新型提供的装置测定镁合金铸造流动性数据较稳定，可靠、准确。并能实现自动机械化操作，更能反映在压铸或半固态成型的工艺条件合金的铸造流动性和成型性能。适用于测定各种镁合金的压铸和半固态成型条件下的铸造流动性和成形性能。文档编号G01N11/00GK201130133SQ200720198740公开日2008年10月8日申请日期2007年11月30日优先权日2007年11月30日发明者升庞,侃徐申请人:上海紫燕合金应用科技有限公司