專利名稱：一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及裝備制造業(yè)中儀器儀表的設(shè)計(jì)，特別提供一種酯硬化鑄造水玻 璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀。
背景技術(shù)：
鑄件是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)件，隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展，大型鑄件、復(fù)雜鑄件的需求 在不斷的增加，這些鑄件的生產(chǎn)大多采用自硬砂造型、制芯技術(shù)。目前廣泛采用的自硬砂 技術(shù)包括呋喃樹脂自硬砂，該工藝用呋喃樹脂做黏結(jié)劑，用苯磺酸做固化劑，在澆鑄時(shí)呋 喃樹脂和苯磺酸受熱分解，釋放出大量有毒有害氣體，其中sa不僅腐蝕廠房設(shè)備的鋼鐵構(gòu) 件，而且嚴(yán)重危害人體健康，污染環(huán)境，SO2空氣中允許含量?jī)H為2 PPm.；其中硫還是金屬 鑄件的有害元素，硫在澆鑄時(shí)易侵入鑄件表面，形成低熔點(diǎn)化合物，分布在晶界處，使鑄件 產(chǎn)生熱裂紋，表面微裂紋，硫還易造成球鐵件表面球化不良，使鑄件報(bào)廢；水玻璃生產(chǎn)原料 為石英砂和純堿，該原料地球儲(chǔ)量豐富，價(jià)格便宜，水玻璃是目前對(duì)環(huán)境污染最小的鑄造黏 結(jié)劑，被鑄造界公認(rèn)為綠色環(huán)保型材料，近十年我國(guó)酯硬化水玻璃自硬砂技術(shù)在裝備制造 業(yè)獲廣泛推廣應(yīng)用，其中包括鐵道車輛、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、重型機(jī)械、通用機(jī)械、煤礦機(jī) 械、電工、軍工，盡管水玻璃自硬砂應(yīng)用中顯示了節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)存在 缺點(diǎn)，其中較為常見(jiàn)的問(wèn)題是用該工藝制作的型、芯易發(fā)生蠕變，以長(zhǎng)圓柱砂芯為例即砂 芯起模后，放置期內(nèi)，柱高變矮，柱直徑變粗，如果變形超過(guò)允許范圍，則砂型(芯)報(bào)廢，酯 硬化水玻璃自硬砂的蠕變與水玻璃的模數(shù)、密度、固化劑的規(guī)格、固化劑加入量、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng) 的溫度、濕度、型(芯)的尺寸、形狀密切相關(guān)，目前，鑄造用儀器、儀表中沒(méi)有酯硬化水玻璃 自硬砂的蠕變性測(cè)定儀，為解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型特別提供一種酯硬化鑄造水玻璃自 硬砂用蠕變性測(cè)定儀，通過(guò)使用本實(shí)用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定 儀，為生產(chǎn)制定適宜的工藝，將酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變性控制在允許范圍內(nèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型特別提供一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀，通過(guò)使用 本實(shí)用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀，為生產(chǎn)制定適宜的工藝，將 酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變控制在允許范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬用砂蠕變性測(cè)定儀，包括底板(1)、2個(gè)立 柱(2)、壓板(3)、2個(gè)彈簧秤(4)，其中2個(gè)立柱(2)置于底板(1)上，壓板(3)的兩端分別置 于2個(gè)立柱(2 )中上部，壓板(3 )可在立柱(2 )上自由滑動(dòng)，彈簧秤(4 )的一端通過(guò)M6活節(jié) 螺栓固定在底板(1)上，另一端懸掛在壓板(3 )上。本實(shí)用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀的立柱(2)上端設(shè)置有頂 板(5)，頂板(5)固定了 2個(gè)立柱(2)之間的寬度。本實(shí)用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀的壓板(3)上設(shè)置有上固 定塊(30)，底板(1)上設(shè)置有下固定塊(10)，由下固定塊(10)和上固定塊(30)限定酯硬化水玻璃自硬砂的放置位置。本實(shí)用新型酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀的掛彈簧秤(4)上部連接調(diào)節(jié) 螺桿(40)，調(diào)節(jié)螺桿(40)上設(shè)置有蝶形螺母(41)，通過(guò)調(diào)節(jié)蝶形螺母(41)可調(diào)節(jié)彈簧秤 (4)的拉力，拉力大小可通過(guò)彈簧秤(4)的標(biāo)尺顯示。本實(shí)用新型所述待測(cè)砂樣起模后用塑料袋包裹，防止砂樣中水分快速蒸發(fā)，引發(fā) 試驗(yàn)偏差。本實(shí)用新型所述的測(cè)量原理為砂樣的蠕變是砂樣自重引起的，水玻璃自硬砂蠕 變性測(cè)定儀用300mm高的砂樣模擬0. 3-4m高的砂型，其底面所受壓力不足部分用彈簧秤 (4)補(bǔ)償，調(diào)節(jié)方法為調(diào)節(jié)螺栓(40)使彈簧秤的彈簧伸長(zhǎng)并拉動(dòng)壓板(3)，使壓板(3)對(duì)待 測(cè)砂樣產(chǎn)生壓力，壓力達(dá)到補(bǔ)償值，調(diào)節(jié)完畢。測(cè)試周期內(nèi)試樣發(fā)生小變形，試樣所受壓力 變化微??；彈簧秤的標(biāo)尺既可顯示所加壓力，同時(shí)又可用其標(biāo)尺刻度變化，顯示試樣的變形 量。(1)以鑄造用標(biāo)準(zhǔn)砂制造待測(cè)砂樣，其密度為1.61g / cm3, Φ 50 X 1000mm高的待 測(cè)砂樣底部的自重力為G= 31 /4 X 52 X 100 X 1. 61=3 1 60g,已測(cè)Φ 50 X 300mm高的待測(cè)砂樣重 948g，壓板(3)及調(diào)節(jié)螺桿(40)重500g，每個(gè)彈簧秤(4)的拉力F= (3160 X 1-948-500)/2= 856g ^ 0. 9kg ；(2)將待測(cè)砂樣用下固定塊(10)和上固定塊(40)固定，將2個(gè)彈簧秤調(diào)到0. 9kg, 放置24h后，觀察2個(gè)彈簧秤的刻度變化，刻度變化分別設(shè)為Iiph2，砂樣高度變化的百分比 即為蠕變性，設(shè)為δ ,m δ=( hi+tg/2X300 %。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)壓板(3)的高度及彈簧秤(4)的量程可以實(shí)現(xiàn)不同高度砂型 的蠕變性測(cè)量，且操作過(guò)程簡(jiǎn)單、顯示直觀、數(shù)據(jù)精確度高、實(shí)用性強(qiáng)，提高了鑄造工藝的可 靠性。

圖1為酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀主視圖；圖2酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀左視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例所述底板(1)的長(zhǎng)為170mm，寬為120mm，厚為12mm的碳鋼板，2個(gè)立柱 (2)高為 400_。本實(shí)施例所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀在測(cè)量蠕變性時(shí)均使用 Φ50Χ300·高的待測(cè)砂樣，當(dāng)需要測(cè)量較高待測(cè)砂樣的蠕變性時(shí)，較高待測(cè)砂樣對(duì)底板 (1)的壓力超出Φ50Χ300πιπι高的待測(cè)砂樣的壓力部分，用彈簧秤(4)補(bǔ)償，調(diào)節(jié)方法為 調(diào)節(jié)螺栓(40)使彈簧秤的彈簧伸長(zhǎng)并拉動(dòng)壓板(3)，使壓板(3)對(duì)待測(cè)砂樣產(chǎn)生壓力，壓力 達(dá)到補(bǔ)償值，調(diào)節(jié)完畢。測(cè)試周期內(nèi)試樣發(fā)生小變形，試樣所受壓力變化微??；彈簧秤的標(biāo) 尺既可顯示所加壓力，同時(shí)又可用其標(biāo)尺刻度變化，顯示試樣的變形量。實(shí)施例1本實(shí)施例使用酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀，對(duì)待測(cè)砂樣進(jìn)行檢測(cè)， 本實(shí)施例所檢測(cè)的待測(cè)砂樣選用鑄造用標(biāo)準(zhǔn)砂制造，檢測(cè)要求氣溫為^°C，相對(duì)濕度為78%，待測(cè)砂芯高2m，工藝要求蠕變性δ小于0. 1%;取IOOOg鑄造用標(biāo)準(zhǔn)砂加入實(shí)驗(yàn)室用 SHY葉片式混砂機(jī)，加4. 5g固化劑(三醋酸甘油酯)混30s，再加入30g模數(shù)為2. 4的鑄造 用水玻璃混60s出砂，打制Φ 50 X 300mm待測(cè)砂樣，硬化2小時(shí)后起模，用Φ 52 X 360mm塑 料袋包裹，放在蠕性測(cè)定儀的上固定塊(30)與下固定塊(10)之間固定，每個(gè)彈簧秤的拉力 為 F= (3160*2-948-500) /2=2436 ^ 2. 5kg，將將彈簧秤(4)調(diào)到 2. 5kg，加壓 24h 后根據(jù)測(cè) 量數(shù)據(jù)計(jì)算蠕變性δ，填入表1，通過(guò)改變固化劑(三醋酸甘油酯)的加入量，重復(fù)上述試驗(yàn)， 試驗(yàn)結(jié)果填入表1。
表1-
權(quán)利要求1.一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，其特征在于所述蠕變性測(cè)定儀包括 底板(1)、2個(gè)立柱(2)、壓板(3)、2個(gè)彈簧秤(4)，其中2個(gè)立柱(2)置于底板(1)上，壓板 (3)的兩端分別置于2個(gè)立柱(2)的中上部，彈簧秤(4)的一端與底板(1)連接，另一端與 壓板(3)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，其特征在于所述立 柱(2)上端設(shè)置有頂板(5)。
3.按照權(quán)利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，其特征在于所述壓 板(3)上設(shè)置有上固定塊(30)。
4.按照權(quán)利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，其特征在于所述底 板(1)上設(shè)置有下固定塊(10)。
5.按照權(quán)利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，其特征在于所述彈 簧秤(4)上部連接調(diào)節(jié)螺桿(40)，調(diào)節(jié)螺桿(40)上設(shè)置有蝶形螺母(41)。
專利摘要一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測(cè)定儀，包括底板、2個(gè)立柱、壓板、2個(gè)彈簧秤，其中2個(gè)立柱置于底板上，壓板的兩端分別置于2個(gè)立柱的中上部，彈簧秤的一端與底板連接，另一端與壓板連接；本實(shí)用新型特別提供一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀，通過(guò)使用本實(shí)用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測(cè)定儀，為生產(chǎn)制定適宜的工藝，將酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變控制在允許范圍內(nèi)，本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)壓板的高度及彈簧秤的量程可以實(shí)現(xiàn)不同高度砂型的蠕變性測(cè)量，且操作過(guò)程簡(jiǎn)單、顯示直觀、數(shù)據(jù)精確度高、實(shí)用性強(qiáng)，提高了鑄造工藝的可靠性。
文檔編號(hào)G01N3/28GK201892641SQ20102061919
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者余明偉, 金廣明 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)匯亞通鑄造材料有限責(zé)任公司