【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及型砂检测试样制造，具体涉及一种用于干型砂紧实度检测的试样及制样模具。
技术介绍
1、砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
2、进一步地，在砂型重力铸造中，需要通过在原砂中添加粘结剂、固化剂以及其它辅助材料，形成具有一定强度的砂型。砂型是铸件成型的基础，因此，型砂的各项参数往往对于铸件质量有着非常重要的影响，型砂的紧实度就是其中的一项关键参数。型砂的紧实度是指砂型中砂粒的排列密集程度(即密度)。受到砂型的压紧度、粘结剂含量以及水分含量等因素的影响，型砂紧实度过低，易造成铸件表面粘砂、粗糙等质量问题；型砂紧实度过高，易造成型砂退让性不好导致铸件产生裂纹，尺寸超差等问题。所以，在实际铸造生产中，需要对型砂紧实度进行控制。
3、而想要准确控制型砂紧实度，对于型砂紧实度的准确测定是必不可少的。在现有技术方案中，型砂紧实度的检测方法主要应用于湿型砂，其主要通过测定砂型中的水分含量，来间接地计算型砂紧实度。而在干砂型中，由于干型砂的水分含量很低，一般≤0.2％，这使得上述检测方法无法应用于干砂型的型砂紧实度检测。目前常规的针对干砂型的紧实度是通过测定型砂的抗拉/抗压强度进行大致评估，缺少直接的检测手段，不能真实反映铸造时实际的型砂紧实度指标，准确度较低。
技术实现思路
1、
2、为达到上述目的，本专利技术提供的基础方案为：
3、方案一
4、一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，包括模具框体；所述模具框体内部中空；所述模具框体内自下而上依次设有标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块；所述标准试样杯活块内设有与待成型的标准试样外形一致的成型孔，所述标准试样杯活块用于堆积成型标准试样；所述缓冲层活块用于堆积成型缓冲型砂层；所述缓冲层活块和进砂口活块中心均设有开孔。
5、进一步，所述进砂口活块中心的开孔为第一开孔；所述第一开孔包括自上而下设置的i号孔段和ii号孔段；所述i号孔段内壁与水平面夹角呈20～30°,以形成锐角形态的应力断口。
6、进一步，所述i号孔段内壁的倾斜度为150～160°；所述ii号孔段内壁的倾斜度为95～98°。
7、进一步，所述缓冲层活块中心的开孔为第二开孔；所述第二开孔的内径与标准试样杯活块内壁的顶面直径相等。
8、进一步，所述ii号孔段内壁的底面直径小于第二开孔的内径。
9、进一步，所述缓冲层活块的高度为5～7mm。
10、进一步，所述进砂口活块的高度为50～80mm。
11、进一步，所述i号孔段和ii号孔段的高度比为1：10～1：15。
12、进一步，所述模具框体内壁的倾斜度为5～10°；所述标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块的外壁倾斜度与模具框体内壁一致。
13、方案二
14、一种用于干型砂紧实度检测的试样，采用如方案一所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样的制样模具制备而成；包括圆台形样件；所述圆台形样件的外壁倾斜度为3～5°。
15、本专利技术的工作原理及优点在于：在具体应用中，在模具框体中依次组装好标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块。并可将整体的制样模具放入砂箱中，其中，进砂口活块中心的第一开孔作为进砂口，通过进砂口向制样模具中注入待检测的干型砂，并与铸件砂型同时制作。待铸件砂型硬化后，翻转模具，分离去除试样模具框体，通过应力断口(对应i号孔段)，将整体的原始试样与铸件砂型分离后，取出进砂口活块，并敲击去除进砂口部分的型砂，再去除缓冲层活块，以标准试样杯活块平面为基准面，打磨去除缓冲层部分的型砂，进而得到标准试样。该标准试样能够等同代表实际生产中的实际型砂密度。再利用制样模具中的标准试样杯活块，向该标准试样杯活块中自然堆积同样的干型砂，并刮平硬化，进而可得到用作参考基准的比对试样。该比对试样能够等同代表自然状态下的型砂基准密度。通过比对实际型砂密度和型砂基准密度，即可获得准确的、量化的干型砂紧实度。
16、本专利技术提供的一种用于干型砂紧实度检测的试样及制样模具，能够制备出用于干型砂紧实度检测的标准试样和比对试样，通过两种试样的密度比，即可获得准确的、量化的干型砂紧实度。本方案能够用于直接性的干型砂紧实度检测，能够辅助完成直观的、准确的、真实的干型砂紧实度检测。
17、特别的是，第一，本方案实际提供了一种全新的干型砂紧实度检测方法。通过制样模具快速制备不同类型的试样，其中，制样模具可放置在砂箱中跟随铸件砂型一同成型，可保证得到的试样反映真实的型砂状态，检测真实度较高。并且，相比于常规的通过测定型砂的抗拉/抗压强度进行大致评估的方法，本方案能够利用模具直观制备出可靠的检测试样，并通过两种试样的密度比，能够准确地获得干型砂紧实度。第二，本方案提供的制样模具结构设置简洁，设置的缓冲层活块能够形成缓冲层，避免出现虚砂情况，有效避免测量误差，保证试样均匀。设置的进砂口活块能够形成特殊的进砂口及应力断口，能够保证试样能够完整取出。第三，本方案提供的制样模具适用于多类型的干型砂检测环境，具备通用性；通过与砂箱配合，能够同时进行多组试样的制备，操作效率较高。并且，本方案的检测精准度不易受由于原砂、粘结剂、固化剂及其它添加物的不同等易于造成原始密度的差异影响。
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1.一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，包括模具框体；所述模具框体内部中空；所述模具框体内自下而上依次设有标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块；所述标准试样杯活块内设有与待成型的标准试样外形一致的成型孔，所述标准试样杯活块用于堆积成型标准试样；所述缓冲层活块用于堆积成型缓冲型砂层；所述缓冲层活块和进砂口活块中心均设有开孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述进砂口活块中心的开孔为第一开孔；所述第一开孔包括自上而下设置的I号孔段和II号孔段；所述I号孔段内壁与水平面夹角呈20～30°,以形成锐角形态的应力断口。
3.根据权利要求2所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述I号孔段内壁的倾斜度为150～160°；所述II号孔段内壁的倾斜度为95～98°。
4.根据权利要求2所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述缓冲层活块中心的开孔为第二开孔；所述第二开孔的内径与标准试样杯活块内壁的顶面直径相等。
5.根据权利要求4所述的一种用于干
6.根据权利要求1所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述缓冲层活块的高度为5～7mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述进砂口活块的高度为50～80mm。
8.根据权利要求2所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述I号孔段和II号孔段的高度比为1：10～1：15。
9.根据权利要求1所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述模具框体内壁的倾斜度为5～10°；所述标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块的外壁倾斜度与模具框体内壁一致。
10.一种用于干型砂紧实度检测的试样，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具制备而成；包括圆台形样件；所述圆台形样件的外壁倾斜度为3～5°。
...【技术特征摘要】
1.一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，包括模具框体；所述模具框体内部中空；所述模具框体内自下而上依次设有标准试样杯活块、缓冲层活块和进砂口活块；所述标准试样杯活块内设有与待成型的标准试样外形一致的成型孔，所述标准试样杯活块用于堆积成型标准试样；所述缓冲层活块用于堆积成型缓冲型砂层；所述缓冲层活块和进砂口活块中心均设有开孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述进砂口活块中心的开孔为第一开孔；所述第一开孔包括自上而下设置的i号孔段和ii号孔段；所述i号孔段内壁与水平面夹角呈20～30°,以形成锐角形态的应力断口。
3.根据权利要求2所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述i号孔段内壁的倾斜度为150～160°；所述ii号孔段内壁的倾斜度为95～98°。
4.根据权利要求2所述的一种用于干型砂紧实度检测的试样制样模具，其特征在于，所述缓冲层活块中心的开孔为第二开孔；所述第二开孔的内径与标准试样杯活块内壁的顶面直径...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡雁南，殷琴华，赵从云，叶剑，王华宇，
申请(专利权)人：重庆长征重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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