专利名称：一种酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及装备制造业中仪器仪表的设计，特别提供一种酯硬化铸造水玻 璃自硬砂用蠕变性测定仪。
背景技术：
铸件是装备制造业的基础件，随着装备制造业的发展，大型铸件、复杂铸件的需求 在不断的增加，这些铸件的生产大多采用自硬砂造型、制芯技术。目前广泛采用的自硬砂 技术包括呋喃树脂自硬砂，该工艺用呋喃树脂做黏结剂，用苯磺酸做固化剂，在浇铸时呋 喃树脂和苯磺酸受热分解，释放出大量有毒有害气体，其中sa不仅腐蚀厂房设备的钢铁构 件，而且严重危害人体健康，污染环境，SO2空气中允许含量仅为2 PPm.；其中硫还是金属 铸件的有害元素，硫在浇铸时易侵入铸件表面，形成低熔点化合物，分布在晶界处，使铸件 产生热裂纹，表面微裂纹，硫还易造成球铁件表面球化不良，使铸件报废；水玻璃生产原料 为石英砂和纯碱，该原料地球储量丰富，价格便宜，水玻璃是目前对环境污染最小的铸造黏 结剂，被铸造界公认为绿色环保型材料，近十年我国酯硬化水玻璃自硬砂技术在装备制造 业获广泛推广应用，其中包括铁道车辆、冶金机械、矿山机械、重型机械、通用机械、煤矿机 械、电工、军工，尽管水玻璃自硬砂应用中显示了节能、环保等优点，但是应用中也发现存在 缺点，其中较为常见的问题是用该工艺制作的型、芯易发生蠕变，以长圆柱砂芯为例即砂 芯起模后，放置期内，柱高变矮，柱直径变粗，如果变形超过允许范围，则砂型(芯)报废，酯 硬化水玻璃自硬砂的蠕变与水玻璃的模数、密度、固化剂的规格、固化剂加入量、生产现场 的温度、湿度、型(芯)的尺寸、形状密切相关，目前，铸造用仪器、仪表中没有酯硬化水玻璃 自硬砂的蠕变性测定仪，为解决这一问题，本实用新型特别提供一种酯硬化铸造水玻璃自 硬砂用蠕变性测定仪，通过使用本实用新型所述的酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定 仪，为生产制定适宜的工艺，将酯硬化水玻璃自硬砂的蠕变性控制在允许范围内。
发明内容本实用新型特别提供一种酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪，通过使用 本实用新型所述的酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪，为生产制定适宜的工艺，将 酯硬化水玻璃自硬砂的蠕变控制在允许范围内。本实用新型所述酯硬化铸造水玻璃自硬用砂蠕变性测定仪，包括底板(1)、2个立 柱(2)、压板(3)、2个弹簧秤(4)，其中2个立柱(2)置于底板(1)上，压板(3)的两端分别置 于2个立柱(2 )中上部，压板(3 )可在立柱(2 )上自由滑动，弹簧秤(4 )的一端通过M6活节 螺栓固定在底板(1)上，另一端悬挂在压板(3 )上。本实用新型所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪的立柱(2)上端设置有顶 板(5)，顶板(5)固定了 2个立柱(2)之间的宽度。本实用新型所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪的压板(3)上设置有上固 定块(30)，底板(1)上设置有下固定块(10)，由下固定块(10)和上固定块(30)限定酯硬化水玻璃自硬砂的放置位置。本实用新型酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪的挂弹簧秤(4)上部连接调节 螺杆(40)，调节螺杆(40)上设置有蝶形螺母(41)，通过调节蝶形螺母(41)可调节弹簧秤 (4)的拉力，拉力大小可通过弹簧秤(4)的标尺显示。本实用新型所述待测砂样起模后用塑料袋包裹，防止砂样中水分快速蒸发，引发 试验偏差。本实用新型所述的测量原理为砂样的蠕变是砂样自重引起的，水玻璃自硬砂蠕 变性测定仪用300mm高的砂样模拟0. 3-4m高的砂型，其底面所受压力不足部分用弹簧秤 (4)补偿，调节方法为调节螺栓(40)使弹簧秤的弹簧伸长并拉动压板(3)，使压板(3)对待 测砂样产生压力，压力达到补偿值，调节完毕。测试周期内试样发生小变形，试样所受压力 变化微小；弹簧秤的标尺既可显示所加压力，同时又可用其标尺刻度变化，显示试样的变形 量。(1)以铸造用标准砂制造待测砂样，其密度为1.61g / cm3, Φ 50 X 1000mm高的待 测砂样底部的自重力为G= 31 /4 X 52 X 100 X 1. 61=3 1 60g,已测Φ 50 X 300mm高的待测砂样重 948g，压板(3)及调节螺杆(40)重500g，每个弹簧秤(4)的拉力F= (3160 X 1-948-500)/2= 856g ^ 0. 9kg ；(2)将待测砂样用下固定块(10)和上固定块(40)固定，将2个弹簧秤调到0. 9kg, 放置24h后，观察2个弹簧秤的刻度变化，刻度变化分别设为Iiph2，砂样高度变化的百分比 即为蠕变性，设为δ ,m δ=( hi+tg/2X300 %。本实用新型通过调节压板(3)的高度及弹簧秤(4)的量程可以实现不同高度砂型 的蠕变性测量，且操作过程简单、显示直观、数据精确度高、实用性强，提高了铸造工艺的可 靠性。
图1为酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪主视图；图2酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪左视图。
具体实施方式
本实施例所述底板(1)的长为170mm，宽为120mm，厚为12mm的碳钢板，2个立柱 (2)高为 400_。本实施例所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪在测量蠕变性时均使用 Φ50Χ300·高的待测砂样，当需要测量较高待测砂样的蠕变性时，较高待测砂样对底板 (1)的压力超出Φ50Χ300πιπι高的待测砂样的压力部分，用弹簧秤(4)补偿，调节方法为 调节螺栓(40)使弹簧秤的弹簧伸长并拉动压板(3)，使压板(3)对待测砂样产生压力，压力 达到补偿值，调节完毕。测试周期内试样发生小变形，试样所受压力变化微小；弹簧秤的标 尺既可显示所加压力，同时又可用其标尺刻度变化，显示试样的变形量。实施例1本实施例使用酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪，对待测砂样进行检测， 本实施例所检测的待测砂样选用铸造用标准砂制造，检测要求气温为^°C，相对湿度为78%，待测砂芯高2m，工艺要求蠕变性δ小于0. 1%;取IOOOg铸造用标准砂加入实验室用 SHY叶片式混砂机，加4. 5g固化剂(三醋酸甘油酯)混30s，再加入30g模数为2. 4的铸造 用水玻璃混60s出砂，打制Φ 50 X 300mm待测砂样，硬化2小时后起模，用Φ 52 X 360mm塑 料袋包裹，放在蠕性测定仪的上固定块(30)与下固定块(10)之间固定，每个弹簧秤的拉力 为 F= (3160*2-948-500) /2=2436 ^ 2. 5kg，将将弹簧秤(4)调到 2. 5kg，加压 24h 后根据测 量数据计算蠕变性δ，填入表1，通过改变固化剂(三醋酸甘油酯)的加入量，重复上述试验， 试验结果填入表1。
表1-
权利要求1.一种酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，其特征在于所述蠕变性测定仪包括 底板(1)、2个立柱(2)、压板(3)、2个弹簧秤(4)，其中2个立柱(2)置于底板(1)上，压板 (3)的两端分别置于2个立柱(2)的中上部，弹簧秤(4)的一端与底板(1)连接，另一端与 压板(3)连接。
2.按照权利要求1所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，其特征在于所述立 柱(2)上端设置有顶板(5)。
3.按照权利要求1所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，其特征在于所述压 板(3)上设置有上固定块(30)。
4.按照权利要求1所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，其特征在于所述底 板(1)上设置有下固定块(10)。
5.按照权利要求1所述酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，其特征在于所述弹 簧秤(4)上部连接调节螺杆(40)，调节螺杆(40)上设置有蝶形螺母(41)。
专利摘要一种酯硬化铸造水玻璃自硬砂蠕变性测定仪，包括底板、2个立柱、压板、2个弹簧秤，其中2个立柱置于底板上，压板的两端分别置于2个立柱的中上部，弹簧秤的一端与底板连接，另一端与压板连接；本实用新型特别提供一种酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪，通过使用本实用新型所述的酯硬化铸造水玻璃自硬砂用蠕变性测定仪，为生产制定适宜的工艺，将酯硬化水玻璃自硬砂的蠕变控制在允许范围内，本实用新型通过调节压板的高度及弹簧秤的量程可以实现不同高度砂型的蠕变性测量，且操作过程简单、显示直观、数据精确度高、实用性强，提高了铸造工艺的可靠性。
文档编号G01N3/28GK201892641SQ20102061919
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者余明伟, 金广明 申请人:沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司