專利名稱：一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及裝備制造業中儀器儀表的設計，特別提供一種酯硬化鑄造水玻 璃自硬砂用蠕變性測定儀。
背景技術：
鑄件是裝備制造業的基礎件，隨著裝備制造業的發展，大型鑄件、復雜鑄件的需求 在不斷的增加，這些鑄件的生產大多采用自硬砂造型、制芯技術。目前廣泛采用的自硬砂 技術包括呋喃樹脂自硬砂，該工藝用呋喃樹脂做黏結劑，用苯磺酸做固化劑，在澆鑄時呋 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不僅腐蝕廠房設備的鋼鐵構 件，而且嚴重危害人體健康，污染環境，SO2空氣中允許含量僅為2 PPm.；其中硫還是金屬 鑄件的有害元素，硫在澆鑄時易侵入鑄件表面，形成低熔點化合物，分布在晶界處，使鑄件 產生熱裂紋，表面微裂紋，硫還易造成球鐵件表面球化不良，使鑄件報廢；水玻璃生產原料 為石英砂和純堿，該原料地球儲量豐富，價格便宜，水玻璃是目前對環境污染最小的鑄造黏 結劑，被鑄造界公認為綠色環保型材料，近十年我國酯硬化水玻璃自硬砂技術在裝備制造 業獲廣泛推廣應用，其中包括鐵道車輛、冶金機械、礦山機械、重型機械、通用機械、煤礦機 械、電工、軍工，盡管水玻璃自硬砂應用中顯示了節能、環保等優點，但是應用中也發現存在 缺點，其中較為常見的問題是用該工藝制作的型、芯易發生蠕變，以長圓柱砂芯為例即砂 芯起模后，放置期內，柱高變矮，柱直徑變粗，如果變形超過允許范圍，則砂型(芯)報廢，酯 硬化水玻璃自硬砂的蠕變與水玻璃的模數、密度、固化劑的規格、固化劑加入量、生產現場 的溫度、濕度、型(芯)的尺寸、形狀密切相關，目前，鑄造用儀器、儀表中沒有酯硬化水玻璃 自硬砂的蠕變性測定儀，為解決這一問題，本實用新型特別提供一種酯硬化鑄造水玻璃自 硬砂用蠕變性測定儀，通過使用本實用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定 儀，為生產制定適宜的工藝，將酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變性控制在允許范圍內。
發明內容本實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定儀，通過使用 本實用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀，為生產制定適宜的工藝，將 酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變控制在允許范圍內。本實用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬用砂蠕變性測定儀，包括底板(1)、2個立 柱(2)、壓板(3)、2個彈簧秤(4)，其中2個立柱(2)置于底板(1)上，壓板(3)的兩端分別置 于2個立柱(2 )中上部，壓板(3 )可在立柱(2 )上自由滑動，彈簧秤(4 )的一端通過M6活節 螺栓固定在底板(1)上，另一端懸掛在壓板(3 )上。本實用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀的立柱(2)上端設置有頂 板(5)，頂板(5)固定了 2個立柱(2)之間的寬度。本實用新型所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀的壓板(3)上設置有上固 定塊(30)，底板(1)上設置有下固定塊(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。本實用新型酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀的掛彈簧秤(4)上部連接調節 螺桿(40)，調節螺桿(40)上設置有蝶形螺母(41)，通過調節蝶形螺母(41)可調節彈簧秤 (4)的拉力，拉力大小可通過彈簧秤(4)的標尺顯示。本實用新型所述待測砂樣起模后用塑料袋包裹，防止砂樣中水分快速蒸發，引發 試驗偏差。本實用新型所述的測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)補償，調節方法為調節螺栓(40)使彈簧秤的彈簧伸長并拉動壓板(3)，使壓板(3)對待 測砂樣產生壓力，壓力達到補償值，調節完畢。測試周期內試樣發生小變形，試樣所受壓力 變化微小；彈簧秤的標尺既可顯示所加壓力，同時又可用其標尺刻度變化，顯示試樣的變形 量。(1)以鑄造用標準砂制造待測砂樣，其密度為1.61g / cm3, Φ 50 X 1000mm高的待 測砂樣底部的自重力為G= 31 /4 X 52 X 100 X 1. 61=3 1 60g,已測Φ 50 X 300mm高的待測砂樣重 948g，壓板(3)及調節螺桿(40)重500g，每個彈簧秤(4)的拉力F= (3160 X 1-948-500)/2= 856g ^ 0. 9kg ；(2)將待測砂樣用下固定塊(10)和上固定塊(40)固定，將2個彈簧秤調到0. 9kg, 放置24h后，觀察2個彈簧秤的刻度變化，刻度變化分別設為Iiph2，砂樣高度變化的百分比 即為蠕變性，設為δ ,m δ=( hi+tg/2X300 %。本實用新型通過調節壓板(3)的高度及彈簧秤(4)的量程可以實現不同高度砂型 的蠕變性測量，且操作過程簡單、顯示直觀、數據精確度高、實用性強，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定儀主視圖；圖2酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀左視圖。
具體實施方式
本實施例所述底板(1)的長為170mm，寬為120mm，厚為12mm的碳鋼板，2個立柱 (2)高為 400_。本實施例所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀在測量蠕變性時均使用 Φ50Χ300·高的待測砂樣，當需要測量較高待測砂樣的蠕變性時，較高待測砂樣對底板 (1)的壓力超出Φ50Χ300πιπι高的待測砂樣的壓力部分，用彈簧秤(4)補償，調節方法為 調節螺栓(40)使彈簧秤的彈簧伸長并拉動壓板(3)，使壓板(3)對待測砂樣產生壓力，壓力 達到補償值，調節完畢。測試周期內試樣發生小變形，試樣所受壓力變化微小；彈簧秤的標 尺既可顯示所加壓力，同時又可用其標尺刻度變化，顯示試樣的變形量。實施例1本實施例使用酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀，對待測砂樣進行檢測， 本實施例所檢測的待測砂樣選用鑄造用標準砂制造，檢測要求氣溫為^°C，相對濕度為78%，待測砂芯高2m，工藝要求蠕變性δ小于0. 1%;取IOOOg鑄造用標準砂加入實驗室用 SHY葉片式混砂機，加4. 5g固化劑(三醋酸甘油酯)混30s，再加入30g模數為2. 4的鑄造 用水玻璃混60s出砂，打制Φ 50 X 300mm待測砂樣，硬化2小時后起模，用Φ 52 X 360mm塑 料袋包裹，放在蠕性測定儀的上固定塊(30)與下固定塊(10)之間固定，每個彈簧秤的拉力 為 F= (3160*2-948-500) /2=2436 ^ 2. 5kg，將將彈簧秤(4)調到 2. 5kg，加壓 24h 后根據測 量數據計算蠕變性δ，填入表1，通過改變固化劑(三醋酸甘油酯)的加入量，重復上述試驗， 試驗結果填入表1。
表1-
權利要求1.一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，其特征在于所述蠕變性測定儀包括 底板(1)、2個立柱(2)、壓板(3)、2個彈簧秤(4)，其中2個立柱(2)置于底板(1)上，壓板 (3)的兩端分別置于2個立柱(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.按照權利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，其特征在于所述立 柱(2)上端設置有頂板(5)。
3.按照權利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，其特征在于所述壓 板(3)上設置有上固定塊(30)。
4.按照權利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，其特征在于所述底 板(1)上設置有下固定塊(10)。
5.按照權利要求1所述酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，其特征在于所述彈 簧秤(4)上部連接調節螺桿(40)，調節螺桿(40)上設置有蝶形螺母(41)。
專利摘要一種酯硬化鑄造水玻璃自硬砂蠕變性測定儀，包括底板、2個立柱、壓板、2個彈簧秤，其中2個立柱置于底板上，壓板的兩端分別置于2個立柱的中上部，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定儀，通過使用本實用新型所述的酯硬化鑄造水玻璃自硬砂用蠕變性測定儀，為生產制定適宜的工藝，將酯硬化水玻璃自硬砂的蠕變控制在允許范圍內，本實用新型通過調節壓板的高度及彈簧秤的量程可以實現不同高度砂型的蠕變性測量，且操作過程簡單、顯示直觀、數據精確度高、實用性強，提高了鑄造工藝的可靠性。
文檔編號G01N3/28GK201892641SQ20102061919
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者余明偉, 金廣明 申請人:沈陽匯亞通鑄造材料有限責任公司