[发明专利]模具材料冲蚀试验机

说明书

技术领域

本发明属于模具材料性能评价技术领域，具体涉及一种操作简单、造价低廉的模具冲蚀试验机，具体地说是通过模拟压铸过程中液态金属对模具材料的冲蚀过程，控制冲蚀的速度、角度、温度，改变这三个变量来衡量模具材料对液态高温金属冲蚀作用的抵抗能力。

背景技术

在液态金属压铸成型过程中，压铸模具材料起到至关重要的作用，承受着的液态金属的高温和冲击作用，因液态高温金属的冲蚀腐蚀模具表面会过于粗糙并在尺寸上失去应有的精度，从而造成模具的失效。目前，因冲蚀腐蚀而造成模具的失效是困扰压铸行业的一大难题，模具的频繁更换在增加了压铸成本的同时也降低了生产效率。

不同的模具材料具有不同的抵抗液态高温金属冲蚀的能力，如何对模具材料这种抗冲蚀的能力进行测试评价是现如今模具材料性能评价方面的一大缺失，并且缺少统一的评价标准和评价方法。目前对模具材料抗冲蚀性能的研究途径还停留在原始阶段，仅仅依靠于对实际生产中失效模具采样进行分析，这种方法对模具的性能评价存在滞后性、周期长、可重复行性差，而且对模具的失效没有预见性。另一方面缺少简单实用的冲蚀实验设备可用，给评价模具材料的抗冲蚀性能带来了极大地困难。

发明内容

为了对模具材料抵抗液态高温金属冲蚀的能力进行有效地评价，本发明提供了一种操作简单实用、造价低廉的模具材料冲蚀试验机。

具体的技术解决方案如下：

模具材料冲蚀试验机包括加热保湿炉、电动机，加热保温炉包括圆筒状的炉体，炉体的顶部设有炉盖，炉盖上设有注料口和热电偶，炉盖中部开设有轴孔，炉体底部一侧开设有流出口，流出口内设有控制阀，炉体外侧底部设有加热保温线圈；电动机的输出端连接着传动轴，传动轴的另一端经过炉盖中部的轴孔伸入炉体内，且通过水平状的连接杆连接着两个试样夹。

所述炉盖中部的轴孔外侧设有轴承座圈，炉盖外侧的传动轴上设有轴承和三个密封环，所述轴承位于轴承座圈内；所述每个密封环内含有冷却水管。

所述两个试样夹分别位于连接杆的两端；每个试样夹包括呈簸箕状的试样座，试样座外侧边缘设有开口的挡圈，试样座外侧底部连接着安装杆，安装杆的另一端通过螺栓连接着连接杆的一端。

所述加热保温线圈连接着温度控制器。

本发明主要用于铝、镁合金等高温液态合金的加热保温，确保实验进行中不会凝固，并且控制炉内的温度，即调节冲蚀过程的温度，从而实现冲蚀过程的温度控制，使冲蚀温度在550℃～700℃范围内可调。

密闭的加热保温炉主要目的是尽量减少空气对高温液态金属的氧化。由于高温液态金属很容易被空气中的氧气氧化，甚至燃烧，为防止此类情况的出现，需要将加热保温炉内注满液态金属，将空气赶出炉体，内含有冷却水管的三个密封环构成三级密封机构可以有效地密封转动轴在转动过程中与炉盖之间的空隙，内含有冷却水管的密封环内的循环冷却水可以带走热量，从而防止密封环受热膨胀，失去密封的效果。

调速电动机为冲蚀过程提供冲蚀的动力，调速电动机由转速控制器控制，这样通过转动轴、试样夹，转化为试样在液态金属中的运动速度，控制在40～100m/s之间。另外，通过角度控制螺栓来调整转动轴连接杆和试样座连接杆之间的夹角实现冲蚀角度的改变。

本发明的有益技术效果体现在以下几个方面：

1、目前对模具材料抗冲蚀性能的实验多是依靠对实际生产中冲蚀失效的模具的评价，试验周期长，可重复行性差。而发明的这种冲蚀试验机可连续工作，试验周期短，重复性强，而且用料少，避免了高价合金的浪费；

2、冲蚀温度、速度、角度三者均连续可调，为正交实验提供了条件；

3、实验在密闭条件下进行，避免了合金的过度氧化。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中试样夹放大图。

图1中零件序号：1-传动轴；2-密封环；3-热电偶；4-流出口控制阀；5-密封环内的冷却水管；6-传动轴轴承；7-注料口；8-炉盖；9-炉体及保温层；10-试样夹；11-加热保温线圈；12-电动机；13-传动轴连接杆。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例：