树脂砂铸型表面紧实度测定仪及测定方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铸型表面紧实度测定技术，具体是一种树脂砂铸型表面紧实度测定仪及测定方法。
【背景技术】
[0002]现代铸造生产中，广泛使用有机树脂代替粘土作为粘接剂来进行型砂制备。用树脂砂制作的铸型具有强度高、尺寸精度高、表面平整、无需烘干等特点。但树脂在500°C左右就会完全燃烧碳化，失去强度。因此，在铸件浇注之后，贴近铸件一定范围的型砂就失去强度，在金属液压力的作用下，铸型的型壁发生迀移，从而影响铸件的尺寸精度。对球墨铸铁这种具有糊状凝固特征的金属而言，型壁的迀移极大地削弱了球墨铸铁在凝固过程中因石墨析出带来的自补缩能力，容易形成铸件的缩孔、缩松缺陷。显然，铸型的表面质量对铸件的质量有很大的影响。然而，目前对铸型表面质量的检测方法一般是检测铸型表面的强度，从前面的描述可知，这样做具有很大的局限性，不能真实体现铸型在高温铁液作用下发生的变化。尽管树脂砂铸型在常温下具有较高的强度，但在高温铁液的作用下，树脂碳化，失去强度，铸型表面形状的维持主要依赖砂粒之间互相镶嵌、咬合形成的机械作用力，也就是说，在高温下，铸型的表面强度跟型砂紧实、压缩的程度，即紧实度有很大关系。但是，目前还没有测量铸型表面紧实度的方法和仪器。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术无法对铸型表面紧实度进行测定的缺陷，提供一种树脂砂铸型表面紧实度测定仪及测定方法。
[0004]为达到本发明的目的，本发明的树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是包括一设有开口的容器，所述的容器上连接有气压表和气流接口。
[0005]作为本发明树脂砂铸型表面紧实度测定仪的优选技术手段:所述的气流接口上连接有恒压气源。
[0006]作为本发明树脂砂铸型表面紧实度测定仪的优选技术手段:所述开口的周围具有环状边缘。所述的环状边缘上配置有密封圈。所述环状边缘的宽度为所述开口最大口径的
0.3-0.8 倍。
[0007]为达到本发明的目的，本发明的树脂砂铸型表面紧实度测定方法，其特征是:
(1)将权利要求1-6中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在被测定的树脂砂铸型表面，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取稳定气压值Px ；
(2)设定同样粒度的树脂砂在该松散状态下的紧实度为0，将权利要求1-6中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在松散状态的同样粒度的树脂砂上，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PO ； (3)设定同样粒度的树脂砂用锤击式制样机制得的标准试样的紧实度为100%，将权利要求1-6中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在标准试样的表面，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PlOO ;
(4)按照下述公式计算被测定树脂砂铸型表面紧实度:
树脂砂铸型表面紧实度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ；
所述(1)、(2)、(3)相互之间无先后要求但须在所述(4)之前。
[0008]本发明的有益效果是:通过测定铸型表面的透气性，来间接评估铸型表面的紧实度，为树脂砂铸型的质量控制提供切实的参考数据，保证铸件浇注顺利进行及铸件的质量。
【附图说明】
[0009]图1是本发明树脂砂铸型表面紧实度测定仪的一种结构及其测定树脂砂铸型表面紧实度的示意图；
图中标号说明:01-容器，02-开口，03-气压表，04-气流接口，05-环状边缘，06-铸型表面。
【具体实施方式】
[0010]以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
[0011]本发明的树脂砂铸型表面紧实度测定仪如图1所示，其包括一设有开口 02的容器01，容器01上连接有气压表03和气流接口 04。
[0012]基于图1所示的测定仪，本发明的树脂砂铸型表面紧实度测定方法包括以下操作:
(1)将图1所示的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器01的开口02紧密接触在被测定的树脂砂铸型表面07，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取稳定气压值Px ；
(2)设定同样粒度的树脂砂在该松散状态下的紧实度为0，将图1所示的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在松散状态的同样粒度的树脂砂上，向容器内不间断通入恒压气流并截止，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PO ；
(3)设定同样粒度的树脂砂用锤击式制样机制得的标准试样的紧实度为100%，将图1所示的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在标准试样的表面，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PlOO ；
(4)按照下述公式计算被测定树脂砂铸型表面紧实度:
树脂砂铸型表面紧实度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ；
所述(1)、(2)、(3)相互之间无先后要求但须在所述(4)之前。
[0013]我们知道，树脂砂所用原砂的砂粒大小比较均匀，也就是说原砂粒度的集中度很高，砂粒之间的间隙较大，透气性好。在造型紧实之后，砂粒之间的间歇大大缩小，铸型的透气性会有明显的变化。越紧实，砂粒间的间隙越小，铸型的透气性越低。也就是说，铸型的紧实度和透气性呈现一种反比关系。因此，就可以通过测定砂型表面的透气性，来间接评估砂型表面的紧实度。透气性实际上是反映了砂型对通过气体的阻力。砂粒间的间隙越大，对通过气体的阻力就越小，反之亦然。所以，铸型透气性的表征方法是这样的，用恒定压力下的气体通过铸型表面，这时，气体静压的高低就用来表征透气性的大小，静压越高，表示铸型表面的透气性越低；静压越低，表示铸型表面的透气性越高。图1所示的测定仪就是依据上述原理设计的。
[0014]为了便于通入压力空气，气流接口 04上连接有恒压气源，该恒压气源优选为不间断输送压缩空气的微型空气压缩机等栗气装置。
[0015]为了测量准确，开口的周围具有环状边缘05，容器01优选为圆柱体形状，环状边缘05应有足够的宽度用于保证与铸型具有较大的接触面，环状边缘的宽度为开口 02最大口径的0.3-0.8倍为宜(开口可以矩形、也可以为圆形，为矩形时其最大口径为矩形的较长的边，为圆形时为直径)，使气体流经容器开口边缘的路径足够长，避免该路径较短致使气流从此透出而不是穿过铸型的壁。为了避免泄气，环状边缘上配置有密封圈，通过密封圈接触在铸型表面。
[0016]气流接口 04用于连接任何形式的气源(包括不间断输送压缩空气的空气压缩机等气体发生装置)。
[0017]一个例子如，用40/70粒度的树脂砂建立模型，测得PO为lOOPa，PlOO为180Pa，40/70粒度树脂砂造型后，测得铸型表面的稳定气压值Px为172Pa，则铸型的紧实度为:(172-100) / (180-100) X 100% =90%。
【主权项】
1.树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是包括一设有开口(02)的容器(01)，所述的容器(OI)上连接有气压表(03)和气流接口(04)。2.根据权利要求1所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是:所述的气流接口(04)上连接有恒压气源。3.根据权利要求1所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是:所述开口的周围具有环状边缘(05)。4.根据权利要求3所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是:所述的环状边缘(05)上配置有密封圈。5.根据权利要求3所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪，其特征是:所述环状边缘(05)的宽度为所述开口最大口径的0.3-0.8倍。6.树脂砂铸型表面紧实度测定方法，其特征是: (1)将权利要求1-5中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器(01)的开口(02)紧密接触在被测定的树脂砂铸型表面(07)，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取稳定气压值Px ； (2)设定同样粒度的树脂砂在该松散状态下的紧实度为0，将权利要求1-5中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在松散状态的同样粒度的树脂砂上，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PO ； (3)设定同样粒度的树脂砂用锤击式制样机制得的标准试样的紧实度为100%，将权利要求1-5中任一项所述的树脂砂铸型表面紧实度测定仪的容器的开口紧密接触在标准试样的表面，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表03，待气压表读数稳定后，读取该状体的稳定气压值PlOO ; (4)按照下述公式计算被测定树脂砂铸型表面紧实度: 树脂砂铸型表面紧实度=(Px-PO)/(P100-P0) X 100% ； 所述(1)、(2)、(3)相互之间无先后要求但须在所述(4)之前。
【专利摘要】本发明公开了一种树脂砂铸型表面紧实度测定仪及测定方法，属于铸型表面紧实度测定技术，本发明的测定仪包括一设有开口的容器，容器上连接有气压表和气流接口。本发明的测定方法是将测定仪的容器的开口紧密接触在被测定的树脂砂铸型表面，向容器内不间断通入恒压气流，观察气压表，待气压表读数稳定后，读取稳定气压值Px；按照(Px-P0)/(P100-P0)×100％计算被测定树脂砂铸型表面紧实度，其中P0为同样粒度的树脂砂在松散状态下以测定Px的方法测得的稳定气压值，P100为同样粒度的树脂砂用锤击式制样机制得的标准试样以测定Px的方法测得的稳定气压值。本发明通过测定铸型表面的透气性来间接评估铸型表面的紧实度，准确掌握树脂砂铸型的性能指标，保证铸件的质量。
【IPC分类】G01N7/10, G01N15/08
【公开号】CN105158145
【申请号】CN201510646528
【发明人】苟华强, 涂建平, 毛飞
【申请人】浙江佳力风能技术有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月9日