用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法
用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法
【专利摘要】一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其包括如下步骤，步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳；步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其可制造出在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度的模具，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述方法制造的模具。
【专利说明】用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，特别涉及一种在精密铸造过程中测量模壳和金属温度的模具，本发明还提供了上述模具的制造方法。
【背景技术】
[0002]20世纪90年代以来，国内外一大批商业化铸造过程数值模拟软件的出现，标志着模拟技术逐步成熟并进入实用化阶段。铸造模拟是采用软件模拟整个浇注和合金凝固过程，预测可能出现的缺陷位置和程度，以指导实际铸造生产，节约实际工艺试验的成本。但是模拟的准确性依赖于设置的边界条件，边界条件的获得又需要通过测量铸造过程中模壳、合金的温度变化计算而得。由于铸造过程存在高温、真空作业等环境，导致实际温度数据的准确测量一直是一个难以解决的问题，模拟时设置边界条件通常需要凭借经验进行计算获得，这样容易导致模拟计算的结果和实际生产的结果不吻合。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法，以减少或避免前面所提到的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳上设置能够直接接触到型腔的带有热电偶的石英管来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其包括如下步骤，
[0005]步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；所述蜡棒用于形成与所述型腔连通的管道；
[0006]步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳，在制备所述模壳过程中，保持所述蜡棒端面不被模壳材料覆盖；
[0007]步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
[0008]优选地，在步骤A中，所述蜡棒长度比所述石英管长度短3-10mm，所述蜡棒包括一个棒身和端头，所述棒身直径比所述石英管直径大5-12mm，所述端头直径比所述棒身直径大5-8mm,所述端头的长度与所述棒身的长度之比为1:3-1:5。
[0009]本发明还提供了一种使用上述方法制造的模具，其包括一个用于铸造所述零件的型腔以及与所述型腔连通的用于放置所述石英管的管道，所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填。
[0010]优选地，所述管道包括与所述型腔直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5_8mm，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。
[0011]本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具，其可在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述模具的制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0013]图1为根据本发明的一个具体实施例的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造原理不意图；
[0014]图2为图1所示的模具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0016]图1为根据本发明的一个具体实施例的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造原理示意图；图2为图1所示的模具的结构示意图。参见图1、2所示，本发明提供了一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳I上设置能够直接接触到型腔10的带有热电偶(图中未示出)的石英管2来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其包括如下步骤，
[0017]步骤A，制造所述零件的蜡模3，在所述蜡模3的测温点位置焊接蜡棒4 ;所述蜡棒4用于形成与所述型腔10连通的管道11，这样就可以将所述石英管2放置在所述管道11，从而使得在铸造过程中，所述石英管2内的所述热电偶可以精确采集所述测温点的模壳I和金属温度数值。
[0018]所述蜡棒4长度比所述石英管2长度短，例如可以短3-10mm，这样可以便于后继将所述石英管2装入所述管道11。
[0019]为了避免在铸造过程中，所述管道11造成的所述测温点的热量损失，因此所述管道11要尽可能的小，而为了保障所述石英管2在所述管道11内的安装定位以及设置保温措施，又必须使得所述管道11具备一定安装尺寸。发明人经过多次试验摸索，发现所述蜡棒4采用如下结构时，其制备出的所述管道11能够获得最优的保温和安装效果。所述蜡棒4包括一个棒身41和端头42，所述棒身41直径比所述石英管2直径大5_12mm，所述端头42直径比所述棒身41直径大5-8mm，所述端头42的长度与所述棒身41的长度之比为1:3-1:5。
[0020]步骤B，利用步骤A的蜡模3制备模壳I，在制备所述模壳I过程中，保持所述蜡棒4端面不被模壳材料覆盖；这样可以确保最终制备出的所述管道11是一个通孔，从而便于后继安装所述石英管2。
[0021]步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管2放入所述管道11，并在所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填，并对最外层的制壳浆料与耐火砂的混合物23进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
[0022]所述耐火棉21可先包裹在所述石英管2上，然后与所述石英管2 —并放入所述管道11，所述耐火棉21可防止所述耐火砂22掉落入所述型腔10，最外层的制壳浆料与耐火砂的混合物23在干燥后，可保障所述石英管2与所述管道11的连接具备足够的强度从而避免浇注金属时发生跑火。
[0023]本发明还提供了上述方法制备的模具，其包括一个用于铸造所述零件的型腔10以及与所述型腔10连通的用于放置所述石英管2的管道11，所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填。
[0024]在一个优选实施例中，所述管道11包括与所述型腔10直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管2直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5-8_，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。如前所述，所述管道11通过所述蜡棒4成型，所述蜡棒的所述棒身41用于成型所述细管，所述端头42由于成型所述粗管。
[0025]本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具，其可在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述模具的制造方法。
[0026]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0027]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳上设置能够直接接触到型腔的带有热电偶的石英管来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其特征在于，其包括如下步骤， 步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；所述蜡棒用于形成与所述型腔连通的管道； 步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳，在制备所述模壳过程中，保持所述蜡棒端面不被模壳材料覆盖； 步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述蜡棒长度比所述石英管长度短3-10mm，所述蜡棒包括一个棒身和端头，所述棒身直径比所述石英管直径大5-12mm，所述端头直径比所述棒身直径大5_8mm，所述端头的长度与所述棒身的长度之比为1:3-1:5。
3.一种根据权利要求1所述的方法制造的模具，其特征在于，其包括一个用于铸造所述零件的型腔10以及与所述型腔10连通的用于放置所述石英管2的管道11，所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填。
4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于，所述管道包括与所述型腔直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5-8mm，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。
【文档编号】B22C9/02GK104439062SQ201410735092
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】胡啸, 郝新, 赵辉, 周坚, 罗怀智, 唐华 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
【专利摘要】一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其包括如下步骤，步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳；步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其可制造出在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度的模具，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述方法制造的模具。
【专利说明】用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，特别涉及一种在精密铸造过程中测量模壳和金属温度的模具，本发明还提供了上述模具的制造方法。
【背景技术】
[0002]20世纪90年代以来，国内外一大批商业化铸造过程数值模拟软件的出现，标志着模拟技术逐步成熟并进入实用化阶段。铸造模拟是采用软件模拟整个浇注和合金凝固过程，预测可能出现的缺陷位置和程度，以指导实际铸造生产，节约实际工艺试验的成本。但是模拟的准确性依赖于设置的边界条件，边界条件的获得又需要通过测量铸造过程中模壳、合金的温度变化计算而得。由于铸造过程存在高温、真空作业等环境，导致实际温度数据的准确测量一直是一个难以解决的问题，模拟时设置边界条件通常需要凭借经验进行计算获得，这样容易导致模拟计算的结果和实际生产的结果不吻合。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于铸造过程中测量温度的模具及其制造方法，以减少或避免前面所提到的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳上设置能够直接接触到型腔的带有热电偶的石英管来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其包括如下步骤，
[0005]步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；所述蜡棒用于形成与所述型腔连通的管道；
[0006]步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳，在制备所述模壳过程中，保持所述蜡棒端面不被模壳材料覆盖；
[0007]步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
[0008]优选地，在步骤A中，所述蜡棒长度比所述石英管长度短3-10mm，所述蜡棒包括一个棒身和端头，所述棒身直径比所述石英管直径大5-12mm，所述端头直径比所述棒身直径大5-8mm,所述端头的长度与所述棒身的长度之比为1:3-1:5。
[0009]本发明还提供了一种使用上述方法制造的模具，其包括一个用于铸造所述零件的型腔以及与所述型腔连通的用于放置所述石英管的管道，所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填。
[0010]优选地，所述管道包括与所述型腔直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5_8mm，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。
[0011]本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具，其可在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述模具的制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0013]图1为根据本发明的一个具体实施例的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造原理不意图；
[0014]图2为图1所示的模具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0016]图1为根据本发明的一个具体实施例的一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造原理示意图；图2为图1所示的模具的结构示意图。参见图1、2所示，本发明提供了一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳I上设置能够直接接触到型腔10的带有热电偶(图中未示出)的石英管2来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其包括如下步骤，
[0017]步骤A，制造所述零件的蜡模3，在所述蜡模3的测温点位置焊接蜡棒4 ;所述蜡棒4用于形成与所述型腔10连通的管道11，这样就可以将所述石英管2放置在所述管道11，从而使得在铸造过程中，所述石英管2内的所述热电偶可以精确采集所述测温点的模壳I和金属温度数值。
[0018]所述蜡棒4长度比所述石英管2长度短，例如可以短3-10mm，这样可以便于后继将所述石英管2装入所述管道11。
[0019]为了避免在铸造过程中，所述管道11造成的所述测温点的热量损失，因此所述管道11要尽可能的小，而为了保障所述石英管2在所述管道11内的安装定位以及设置保温措施，又必须使得所述管道11具备一定安装尺寸。发明人经过多次试验摸索，发现所述蜡棒4采用如下结构时，其制备出的所述管道11能够获得最优的保温和安装效果。所述蜡棒4包括一个棒身41和端头42，所述棒身41直径比所述石英管2直径大5_12mm，所述端头42直径比所述棒身41直径大5-8mm，所述端头42的长度与所述棒身41的长度之比为1:3-1:5。
[0020]步骤B，利用步骤A的蜡模3制备模壳I，在制备所述模壳I过程中，保持所述蜡棒4端面不被模壳材料覆盖；这样可以确保最终制备出的所述管道11是一个通孔，从而便于后继安装所述石英管2。
[0021]步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管2放入所述管道11，并在所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填，并对最外层的制壳浆料与耐火砂的混合物23进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
[0022]所述耐火棉21可先包裹在所述石英管2上，然后与所述石英管2 —并放入所述管道11，所述耐火棉21可防止所述耐火砂22掉落入所述型腔10，最外层的制壳浆料与耐火砂的混合物23在干燥后，可保障所述石英管2与所述管道11的连接具备足够的强度从而避免浇注金属时发生跑火。
[0023]本发明还提供了上述方法制备的模具，其包括一个用于铸造所述零件的型腔10以及与所述型腔10连通的用于放置所述石英管2的管道11，所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填。
[0024]在一个优选实施例中，所述管道11包括与所述型腔10直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管2直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5-8_，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。如前所述，所述管道11通过所述蜡棒4成型，所述蜡棒的所述棒身41用于成型所述细管，所述端头42由于成型所述粗管。
[0025]本发明所提供的一种用于铸造过程中测量温度的模具，其可在铸造过程中测量零件和模壳任何部位的温度，测量点定位准确，温度测量准确。本发明还提供了上述模具的制造方法。
[0026]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0027]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于铸造过程中测量温度的模具的制造方法，其通过在模壳上设置能够直接接触到型腔的带有热电偶的石英管来实现零件铸造过程中的精确温度测量，其特征在于，其包括如下步骤， 步骤A，制造所述零件的蜡模，在所述蜡模的测温点位置焊接蜡棒；所述蜡棒用于形成与所述型腔连通的管道； 步骤B，利用步骤A的蜡模制备模壳，在制备所述模壳过程中，保持所述蜡棒端面不被模壳材料覆盖； 步骤C，对步骤B的模壳进行脱蜡处理后，将所述石英管放入所述管道，并在所述石英管与所述管道之间的间隙由内至外依次使用耐火棉、耐火砂以及制壳浆料与耐火砂的混合物充填，并对最外层的所述制壳浆料与耐火砂的混合物进行干燥处理，至此，完成模具的制造。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述蜡棒长度比所述石英管长度短3-10mm，所述蜡棒包括一个棒身和端头，所述棒身直径比所述石英管直径大5-12mm，所述端头直径比所述棒身直径大5_8mm，所述端头的长度与所述棒身的长度之比为1:3-1:5。
3.一种根据权利要求1所述的方法制造的模具，其特征在于，其包括一个用于铸造所述零件的型腔10以及与所述型腔10连通的用于放置所述石英管2的管道11，所述石英管2与所述管道11之间的间隙由内至外依次使用耐火棉21、耐火砂22以及制壳浆料与耐火砂的混合物23充填。
4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于，所述管道包括与所述型腔直连的细管和与所述细管直连的粗管，所述细管直径比所述石英管直径大5-12mm，所述粗管直径比所述细管直径大5-8mm，所述粗管的长度与所述细管的长度之比为1:3-1:5。
【文档编号】B22C9/02GK104439062SQ201410735092
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】胡啸, 郝新, 赵辉, 周坚, 罗怀智, 唐华 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
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