[发明专利]一种面向低温材料流动性实验的浇注辅助装置及辅助方法

说明书

本发明涉及一种面向低温材料流动性实验的浇注辅助装置及辅助方法，支撑主轴的底端通过锁紧部分固定在实验平台上；支撑主轴相对实验平台能够在垂直方向上进行升降，在支撑主轴的顶端安装两个支撑臂，每个支撑臂均能够伸缩与弯折，每个支撑臂远离支撑主轴的端部均安装水温箱，水温箱内腔中间位置安装内部通道，内部通道的外壁套设水温箱电热丝，水温箱电热丝发热使得水温箱内液体持续保温，内部通道位于水温箱底部的端部通过环形管道与下管道连接，在下管道上安装电动‑手动一体阀；启动伺服电机，自动控制浇注液注入流速，在出现应急工况时启动手动阀；本发明一体化结构设计，实现浇注温度的可控，同时结构便于回收和清理。

技术领域

本发明涉及一种面向低温材料流动性实验的浇注辅助装置及辅助方法，属于熔模铸造教学实验仪器设备技术领域。

背景技术

铸造是现代基础机械制造工业的基础工艺之一。流动性是合金的铸造性能之一，直接影响液态合金的充型能力。流动性越好的合金，充型能力越强，越能浇出轮廓清晰、薄壁而复杂的铸件，同时也有利于夹杂物和气体的上浮与排出和凝固过程的缩补；而流动性差的合金难以充满型腔，充型能力差，易产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

在铸造方法中熔模铸造技术优点较为明显，熔模铸造又称精密铸造或失蜡铸造，它是用易熔材料(蜡料等模料)制成精确的可熔性模型，在模型上涂以若干层耐火涂料，经过干燥、硬化成整体型壳，然后加热型壳熔失蜡料，再经高温焙烧而成为耐火型壳，将液体金属浇入耐火型壳中，待冷却后即成铸件。随着技术的发展，熔模铸造技术逐步发展壮大，模料的种类日益繁多，组成各不相同。通常按模料熔点的高低将其分为高温、中温和低温模料。低温模料的熔点约60℃，我国目前广泛应用石蜡—硬脂酸混合料作为低温模料使用。在各大高校实验实践教学中，为了将熔模铸造过程呈现给学生通常会进行一些流动性测量教学实验，所述流动性测量教学实验通过流动性测量教学装置实现。

如专利号为ZL202122095388.6的申请设计了一种基于螺旋流道的材料流动性实验装置，包括基础平台，实验装置，还包括模具系统。解决了蜡料流动速度不均、模具本体温度随环境波动、实验重复性不高等问题。然而在实验浇注过程中我们发现其采用的是普通的漏斗形浇口杯，而浇注液（65℃与75℃的蜡料）冷却较快，在浇注液流入漏斗形浇口杯时会降低不同的温度，使其无法按照实验要求设计的浇注液温度进行实验。专利号为ZL2020211815083的申请设计了由两个浇口杯板拼接的浇口杯，解决了传统实验装置浇口杯不易清理问题。然而浇注完毕后，会在这种浇口杯残余一个圆柱固体，浇注液不便回收，造成实验材料的浪费。

因此为了解决上述问题，亟需设计一种全新的浇注方式，实现温度可控且便于回收与清理的试验装置。

发明内容

本发明提供一种面向低温材料流动性实验的浇注辅助装置及辅助方法，解决在浇注实验过程中人为浇注过程产生的浇注液体材料流速不稳定、温度损失等问题，一体化结构设计，实现浇注温度的可控，同时结构便于回收和清理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种面向低温材料流动性实验的浇注辅助装置，包括浇注支架，其包括支撑主轴、锁紧部分以及支撑臂，支撑主轴的底端通过锁紧部分固定在实验平台上；

以锁紧部分中心为原点，定义平行于实验平台的长侧边为X轴，平行实验平台的短侧边为Y轴，支撑主轴所在的方向即为Z轴，建立三维坐标系；

所述支撑主轴相对实验平台能够在Z轴方向上进行升降，在支撑主轴的顶端安装两个支撑臂，每个支撑臂均能够伸缩与弯折，且两个支撑臂均平行于X轴和Y轴构成的X0Y平面，其中一个支撑臂延伸方向位于平行X轴正方向与Y轴正方向构成的平面内，另一个支撑臂延伸方向位于平行X轴正方向与Y轴负方向构成的平面内；

每个支撑臂远离支撑主轴的端部均安装水温箱，水温箱内腔中间位置安装用于注入浇注液的内部通道，内部通道的外壁套设水温箱电热丝，水温箱电热丝发热使得水温箱内液体持续保温，内部通道位于水温箱底部的端部通过环形管道与下管道连接，下管道的底端朝向浇注模具，在下管道上安装电动-手动一体阀；