本技术涉及一种集成多种功能的重力铸造模具,具备流动性试样下模,顶部设有螺旋型腔;流动性试样上模,覆盖于下模之上;以及拉伸试棒下模,与流动性试样下模相配合。该模具设计旨在提高铸造效率和质量,适用于多种铸造需求。
背景技术
在铸造行业中,重力浇铸模具是不可或缺的组成部分。随着有色金属高压压力铸造、半固态压铸技术的逐步发展和应用,传统的高成本、低效率的研发模式面临着挑战。例如,高压压铸和半固态压铸工艺研发的初期,通常需要使用熔化合金质量至少为300千克的熔炼炉,这不仅造成原材料的严重浪费,也大幅增加了研发成本。为解决这一问题,首先采用重力铸造成型的方式对有色金属进行初步的组织与性能测试,具有重要意义。然而,对于黑色金属,如铸铁和铸钢,目前尚不适用于高压压铸和半固态压铸工艺,这进一步凸显了重力铸造的重要性。
在有色金属(如铝合金和镁合金)的板材、挤压棒材和型材的生产过程中,通常需要先通过重力铸造生产高质量的铸锭,然后进行各种热处理和加工。因此,铸锭的质量直接影响最终产品的性能,而重力浇注工艺及其材质优化是提高铸锭质量的关键。
为了满足企业生产需求,对液态金属的成分、微观组织、力学性能和流动性进行考察至关重要。然而,传统的检测方法通常需要从铸锭的特定位置取样,这不仅耗时,而且难以保证取样位置的精准性,从而影响对合金组织与性能的准确评价。现有技术中,多数科研单位采用单一的重力浇注模具进行测试,例如,为了检测液态金属的流动性和充型性能,通常使用单一的螺旋模具或回字形模具;而在考察组织和力学性能时,则需要使用不同炉次或批次的浇注试样,这导致需要多次浇注才能获得所需的试样。此外,为了研究液态金属的凝固过程,还需要单独浇注成型,这意味着为了评估重力铸造合金的四个关键指标,通常需要至少使用三种单独的模具,进行三次浇注,才能获得不同的试样。这种方法不仅繁琐耗时,而且难以确保每次浇注的合金成分、液态金属浇注温度和模具温度的一致性,从而影响最终的合金成分、微观组织、力学性能和流动性能的稳定性和一致性。
实现思路