[实用新型]一种试验用轻合金金属型铸造模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属型铸造模具，具体是一种试验用轻合金金属型铸造模具。 

背景技术

目前，轻合金材料以其优异的特性而越来越受到重视，而要了解各种轻合金的性能则需要对其进行试验，铸造轻合金的试验过程对模具的要求主要是保证工艺过程的重现性、样品性能稳定性、样品性能和产品性能接近性和操作的简便性。特别是对镁合金的试验，镁合金以其重量轻、比强度和比刚度高以及可回收利用等优点，成为汽车、3C等行业的首选材料，因此对试样镁合金的要求更为严格。 

国家标准“铸造镁合金”(GB1177-91)提供了一种用于镁合金砂型铸造试样的模具。该标准介绍了铸造镁合金的砂型单铸试样及其浇冒口系统。试样直径为ф12±0.25mm，标距为其直径的5倍。每模次完成2根试样。砂型铸造的工艺复杂，耗时长，加工余量大，模具温度不易控制，一个模具只能浇注一次，所以效率低，耗材多。而且浇注出来的镁合金样品缺陷多、性能不稳定。 

另外，国家知识产权局于2008年3月5日公开的一篇专利号为200720070727.2的“镁合金金属型铸造模具”，该专利适用于镁合金的金属型铸造，包括冒口补缩部位、取样部、直浇道、上内浇道、下内浇道。使用此种模具要在浇注前将模具放入炉内进行预热，到预定温度后再从炉内拿出再浇注。得到的取样部位为长方体，然后再根据性能测试的要求进行取样加工。长方体的边部和心部性能有所差别，所以可能会导致加工出来的试样性能有区别。实际生产中要求毛坯铸件的尺寸接近产品尺寸，加工 余量较少。而用该模具加工出来的试样只是长方体试样的一部分，不能真实反映合金的整体性能。在温度控制方面，由于不能保证每次从保温炉拿出模具到浇注开始时的时间一致，对试样性能也造成一定的影响。 

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种解决现有试验用合金在模具温度控制、性能稳定、加工余量等方面的不足，带有电加热功能的金属型铸造模具。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是： 

一种试验用轻合金金属型铸造模具，包括两对接的模块，所述模块中设有取样部以及供合金液倒入浇注的浇道，其特征在于所述模块中还设有包括电加热元件的电热系统，所述电加热元件设置在所述模块内部四周，所述电热系统通电后所述电加热元件产生热电效应并将热能传递给模块进行预热。 

其中，上述电加热元件为电阻丝加热棒，上述模块内部对应设有若干组装置孔，所述电阻丝加热棒插置于所述装置孔中从而实现电阻丝加热棒通电后其热能传递给模块。为实现能均匀加热模块，上述装置孔均匀间隔排布于模块内部靠外侧的位置，上述电加热元件插置于所述装置孔中而实现通电后可均匀加热模块。 

为了达到该模具温度可控的目的，本实用新型还包括有温控系统，所述温控系统与电热系统相关联。本实用新型的温控系统包括带有电热偶的温度控制仪，上述两模块的对接处开设有供电热偶插入的插孔，所述插孔的尾端靠近所述取样部，通过插入电热偶可测量和控制电热系统对模块的加热温度。 

为了有效避免浇注过程中出现卷气现象，保证合金液的稳定充型、顺序凝固，上述浇道包括有竖向设置的折弯浇道和横向设置且位于折弯浇道下端的横浇道，所述折弯浇道上端设有呈倒置圆台的浇口。上述折弯浇道分为上半部的垂直部分和下半部的倾斜部分，两部分夹角为95°-115°。 

本实用新型的模块中设有两个以上的取样部，所述取样部的正上方设有呈倒置圆台形状的冒口补缩部位。 

本实用新型由于采用了在模块中设置包括电加热元件的电热系统，将电加热元件设置在模块内，从而可利用电热系统通电后电加热元件产生热电效应并将热能传递给模块进行预热，省略了2次将模具放入、拿出保温炉的过程，加上金属型模具相对较重，模具内置电加热元件的设计减少了很多工作量，而且还设有用于控制电热系统的加热温度的温度控制仪，保证浇注时的模具温度可控，从而对研究模具温度与材料性能的关系提供了可靠的参考数据；又由于将浇道分设成上半部垂直、下半部倾斜的折弯浇道和位于折弯浇道下端的横浇道，故浇注时采用了底注式浇注，有效地避免了浇注过程中的卷气现象，保证合金液的稳定充型、顺序凝固；又由于在取样部上方设有倒置圆台形状的冒口补缩部位，该部位的作用是凝固时对取样部进行凝固补缩，最大程度上减少了合金取样部在凝固过程中存在的气孔和疏松现象，确保了组织和性能的稳定性。综上所述，本实用新型所述的试验用合金金属型铸造模具具有结构简单、加工容易、操作简便、试样性能良好、模具温度可控等特点。 

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。