金屬液充型流態(tài)觀測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，該觀測儀是一種可直接觀察鑄造金屬液充型狀態(tài)的裝置。該觀測儀由內(nèi)窺鏡1、鋼管2、限位夾3、信號(hào)傳輸線4和計(jì)算機(jī)5和鑄型6所構(gòu)成，其中內(nèi)窺鏡1置于鋼管2中，鋼管2預(yù)埋在鑄型6中，限位夾3夾在鋼管2的一端，信號(hào)傳輸線4的一端穿過限位夾3與內(nèi)窺鏡1相連接，另一端與計(jì)算機(jī)5相連接。本發(fā)明可以直接觀察金屬液離開內(nèi)澆道時(shí)的充型流動(dòng)狀態(tài)，確定澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，并通過調(diào)整澆注系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)，優(yōu)化澆注系統(tǒng)，使金屬液充型過程達(dá)到理想狀態(tài)，避免因澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的鑄造缺陷；本觀測儀可直接觀察，較計(jì)算機(jī)模擬更可靠；較X射線觀測充型過程更安全、更方便，本本儀器結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低。
【專利說明】金屬液充型流態(tài)觀測儀
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，該觀測儀可直接觀察澆注過程中金屬液充型狀態(tài)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，其發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國家的生產(chǎn)實(shí)力。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄件的重要環(huán)節(jié)，澆注系統(tǒng)的合理性直接關(guān)系到鑄件質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的作用是平穩(wěn)地輸送金屬液，使其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)充滿型腔，同時(shí)能夠阻止熔渣和其他夾渣物進(jìn)入型腔，并盡可能減少金屬液的二次氧化，以獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。不適當(dāng)?shù)臐沧⑾到y(tǒng)會(huì)使鑄件產(chǎn)生砂眼、粘砂、夾渣、冷隔、鐵豆以及縮孔、縮松等缺陷。
[0004]由于澆注系統(tǒng)邊界條件的復(fù)雜性，以及高溫金屬液的熱物性參數(shù)測定困難等因素制約，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直是基于在水力學(xué)模型和經(jīng)驗(yàn)，目前廣泛使用的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)也是依此為基礎(chǔ)的，設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際情況往往存在很大的偏差，很大程度上還取決于經(jīng)驗(yàn)的把控。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直是困擾鑄造生產(chǎn)工作者的難題。
[0005]本發(fā)明可以直接觀察鑄造澆注過程中金屬液充型狀態(tài)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，及時(shí)調(diào)整澆注系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)，為澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性評定提供了直接的依據(jù)；本發(fā)明原理簡單，應(yīng)用方便，具有廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在 于提供一種澆注過程中金屬液充型流態(tài)觀測儀，該觀測儀旨在為鑄造澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提供一種可實(shí)時(shí)觀察金屬液流動(dòng)狀態(tài)的儀器，為方便澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，優(yōu)化鑄造工藝，改善鑄件質(zhì)量提供有效的手段。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于該觀測儀由內(nèi)窺鏡1、鋼管2、限位夾3、信號(hào)傳輸線4和計(jì)算機(jī)5和鑄型6所構(gòu)成，其中內(nèi)窺鏡I置于鋼管2中，鋼管2預(yù)埋在鑄型6中，限位夾3夾在鋼管2的一端，信號(hào)傳輸線4的一端穿過限位夾3與內(nèi)窺鏡I相連接，另一端與計(jì)算機(jī)5相連接。
[0008]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的內(nèi)窺鏡I由鏡面玻璃8和內(nèi)窺鏡探頭9所制成，內(nèi)窺鏡I放置在護(hù)套10內(nèi)。
[0009]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的鋼管2是預(yù)埋在鑄型6中，鋼管2的內(nèi)徑尺寸與內(nèi)窺鏡護(hù)套10的外徑相匹配，鋼管2的預(yù)埋在鑄型6中的位置根據(jù)金屬液流出口 7的位置和內(nèi)窺鏡I的可視范圍來確定。
[0010]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的限位夾3固定在鋼管2的一端，固定并控制內(nèi)窺鏡I的觀測位置。[0011]利用金屬液充型流態(tài)觀測儀，進(jìn)行觀測的金屬液流態(tài)的步驟如下:
1.開啟內(nèi)窺鏡I及計(jì)算機(jī)5的設(shè)定錄像狀態(tài)；
2.開始澆注金屬液，金屬液通過金屬液流出口7進(jìn)入鑄型6中；
3.通過內(nèi)窺鏡I觀察金屬液流動(dòng)狀態(tài)，再通過信號(hào)傳輸線4將視頻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)5中；
4.對計(jì)算機(jī)5所錄制視頻進(jìn)行觀測分析，從而判定鑄造工藝合理與否。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明可以直接觀察金屬液離開內(nèi)澆道時(shí)的充型流動(dòng)狀態(tài)，確定澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，并通過調(diào)整澆注系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)，優(yōu)化澆注系統(tǒng)，使金屬液充型過程達(dá)到理想狀態(tài)，避免因澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的鑄造缺陷；
2.本發(fā)明為直接觀察，較計(jì)算機(jī)模擬更可靠；較X射線觀測充型過程更安全、更方便。
[0013]3.本發(fā)明儀器設(shè)備簡單，使用成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1:金屬液充型流態(tài)觀測儀結(jié)構(gòu)示意圖 附圖2:金屬液充型流態(tài)觀測儀示意圖
附圖3:觀察柴油機(jī)球墨鑄鐵冷卻水套鑄造充型過程照片 附圖標(biāo)記:
I一內(nèi)窺鏡，2—鋼管，3—限位夾，4一信號(hào)傳輸線，5—計(jì)算機(jī)，6—鑄型，7—金屬液流出口，8—鏡面玻璃，9一內(nèi)窺鏡探頭，10—護(hù)套。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1金屬液充型流態(tài)觀測儀
一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于該觀測儀由內(nèi)窺鏡1、鋼管2、限位夾3、信號(hào)傳輸線4、計(jì)算機(jī)5和鑄型6所構(gòu)成，其中內(nèi)窺鏡I置于鋼管2中，鋼管2預(yù)埋在鑄型6中，限位夾3夾在鋼管2的一端，信號(hào)傳輸線4的一端穿過限位夾3與內(nèi)窺鏡I相連接，另一端與計(jì)算機(jī)5相連接。
[0016]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的內(nèi)窺鏡I由鏡面玻璃8和內(nèi)窺鏡探頭9。內(nèi)窺鏡I放置在護(hù)套10內(nèi)。
[0017]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的鋼管2是預(yù)埋在鑄型6中，鋼管2的內(nèi)徑尺寸與內(nèi)窺鏡護(hù)套10的外徑相匹配，鋼管2的預(yù)埋在鑄型6中的位置根據(jù)金屬液流出口 7的位置和內(nèi)窺鏡I的可視范圍來確定。
[0018]所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的限位夾3固定在鋼管2的一端，固定并控制內(nèi)窺鏡I的觀測位置。
[0019]其中:
內(nèi)窺鏡I的鏡面玻璃8為專門定制的無機(jī)玻璃鏡面，具有良好的耐高溫性能，內(nèi)窺鏡探頭9直徑mm，護(hù)套材料10為普通低碳鋼，護(hù)套外徑為Φ7°_α2πιπι。
[0020]內(nèi)窺鏡I位于金屬液流出口側(cè)面，確保流出金屬液在內(nèi)窺鏡I的觀察范圍。
[0021]鋼管2長度為鑄型壁厚,約IOcm,內(nèi)徑C>8mm,夕卜徑Φ 10mm。[0022]限位夾3為不銹鋼材料制成。
[0023]信號(hào)傳輸線4用金屬軟管作為護(hù)套，長度為5m。
[0024]鑄型6為CO2硬化水玻璃砂，水玻璃加入量約6%。
[0025]金屬液流出口 7尺寸為20 X 20mm。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于該觀測儀由內(nèi)窺鏡(I)、鋼管(2)、限位夾(3)、信號(hào)傳輸線(4)和計(jì)算機(jī)(5)和鑄型(6)所構(gòu)成，其中內(nèi)窺鏡(I)置于鋼管(2)中，鋼管(2)預(yù)埋在鑄型(6)中，限位夾(3)夾在鋼管(2)的一端，信號(hào)傳輸線(4)的一端穿過限位夾(3 )與內(nèi)窺鏡(I)相連接，另一端與計(jì)算機(jī)(5 )相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的內(nèi)窺鏡(I)由鏡面玻璃(8 )和內(nèi)窺鏡探頭(9 )所制成，內(nèi)窺鏡(I)放置在護(hù)套(10 )內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的鋼管(2)是預(yù)埋在鑄型(6)中，鋼管(2)的內(nèi)徑尺寸與內(nèi)窺鏡護(hù)套(10)的外徑相匹配，鋼管(2)的預(yù)埋在鑄型(6)中的位置根據(jù)金屬液流出口(7)的位置和內(nèi)窺鏡(I)的可視范圍來確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬液充型流態(tài)觀測儀，其特征在于所述的限位夾(3)固定在鋼管(2)的一端，固定并控制內(nèi)窺鏡(I)的觀測位置。
【文檔編號(hào)】B22D2/00GK104001875SQ201410198535
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】王澤華, 張欣, 王璞, 周澤華 申請人:河海大學(xué)