[发明专利]金属液充型流态观测仪

说明书

 

技术领域

    本发明属于铸造技术领域，具体是涉及一种金属液充型流态观测仪，该观测仪可直接观察浇注过程中金属液充型状态的装置。

背景技术

铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，其发展标志着一个国家的生产实力。浇注系统设计是生产高质量铸件的重要环节，浇注系统的合理性直接关系到铸件质量。浇注系统的作用是平稳地输送金属液，使其在规定时间内充满型腔，同时能够阻止熔渣和其他夹渣物进入型腔，并尽可能减少金属液的二次氧化，以获得优质铸件。不适当的浇注系统会使铸件产生砂眼、粘砂、夹渣、冷隔、铁豆以及缩孔、缩松等缺陷。

由于浇注系统边界条件的复杂性，以及高温金属液的热物性参数测定困难等因素制约，浇注系统设计一直是基于在水力学模型和经验，目前广泛使用的计算机数值模拟技术也是依此为基础的，设计结果与实际情况往往存在很大的偏差，很大程度上还取决于经验的把控。浇注系统设计一直是困扰铸造生产工作者的难题。

本发明可以直接观察铸造浇注过程中金属液充型状态，根据设计要求，及时调整浇注系统参数和结构，为浇注系统设计的合理性评定提供了直接的依据；本发明原理简单，应用方便，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浇注过程中金属液充型流态观测仪，该观测仪旨在为铸造浇注系统设计中提供一种可实时观察金属液流动状态的仪器，为方便浇注系统设计，优化铸造工艺，改善铸件质量提供有效的手段。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

    一种金属液充型流态观测仪，其特征在于该观测仪由内窥镜1、钢管2、限位夹3、信号传输线4和计算机5和铸型6所构成，其中内窥镜1置于钢管2中，钢管2预埋在铸型6中，限位夹3夹在钢管2的一端，信号传输线4的一端穿过限位夹3与内窥镜1相连接，另一端与计算机5相连接。

    所述的一种金属液充型流态观测仪，其特征在于所述的内窥镜1由镜面玻璃8和内窥镜探头9所制成，内窥镜1放置在护套10内。

    所述的一种金属液充型流态观测仪，其特征在于所述的钢管2是预埋在铸型6中，钢管2的内径尺寸与内窥镜护套10的外径相匹配，钢管2的预埋在铸型6中的位置根据金属液流出口7的位置和内窥镜1的可视范围来确定。

所述的一种金属液充型流态观测仪，其特征在于所述的限位夹3固定在钢管2的一端，固定并控制内窥镜1的观测位置。

利用金属液充型流态观测仪，进行观测的金属液流态的步骤如下：

1. 开启内窥镜1及计算机5的设定录像状态；

2. 开始浇注金属液，金属液通过金属液流出口7进入铸型6中；

3. 通过内窥镜1观察金属液流动状态，再通过信号传输线4将视频信号传输到计算机5中；

4. 对计算机5所录制视频进行观测分析，从而判定铸造工艺合理与否。

本发明的有益效果：

1.本发明可以直接观察金属液离开内浇道时的充型流动状态，确定浇注系统设计的合理性，并通过调整浇注系统参数和结构，优化浇注系统，使金属液充型过程达到理想状态，避免因浇注系统设计不合理而产生的铸造缺陷；

2.本发明为直接观察，较计算机模拟更可靠；较X射线观测充型过程更安全、更方便。

3.本发明仪器设备简单，使用成本低。

附图说明

附图1：金属液充型流态观测仪结构示意图

附图2：金属液充型流态观测仪示意图

附图3：观察柴油机球墨铸铁冷却水套铸造充型过程照片

附图标记：

1—内窥镜，2—钢管，3—限位夹，4—信号传输线， 5—计算机，6—铸型，7—金属液流出口， 8—镜面玻璃，9—内窥镜探头，10—护套。

具体实施方式

实施例1 金属液充型流态观测仪

    一种金属液充型流态观测仪，其特征在于该观测仪由内窥镜1、钢管2、限位夹3、信号传输线4、计算机5和铸型6所构成，其中内窥镜1置于钢管2中，钢管2预埋在铸型6中，限位夹3夹在钢管2的一端，信号传输线4的一端穿过限位夹3与内窥镜1相连接，另一端与计算机5相连接。

    所述的一种金属液充型流态观测仪，其特征在于所述的内窥镜1由镜面玻璃8和内窥镜探头9。内窥镜1放置在护套10内。