本發(fā)明屬于機械技術領域，具體為涉及一種制備金屬型鑄造試樣的垂直組合多功能模具。

背景技術：

鑄造作為常用的生產手段，在生活中有著廣泛的應用，采用鑄造的方法可以生產出形狀很復雜的產品。鑄造計算機模擬軟件雖然可以進行鑄造工藝充填等模擬，但是影響鑄件質量的因素很多，包括澆注速度、澆注溫度、模具溫度、各澆道的尺寸，以及集渣包和冒口的大小等，使其結果同實際有不少偏差，而同種合金分次制備的試樣也會在充填性及組織性能上產生偏差，影響到對鑄造合金的準確分析及判斷。故設計此模具，用于制備合金試樣，目的是測試在相同澆注條件下，集渣包、澆冒口的大小不同對鑄件的影響，以及合金其它鑄造性能及力學性能。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種制備金屬型鑄造試樣的垂直組合多功能模具，該模具結構簡單，操作方便，能夠測定不同大小的集渣包對鑄件質量的影響；測定不同大小的補縮冒口對鑄件質量的影響；測定不同直徑大小及高度的直澆道對鑄件質量的影響；同時澆注制備拉伸試樣、沖擊韌性試樣以及其它型腔的試樣?？梢砸淮螡茶T得到多個試樣，以避免分次澆鑄時因為澆鑄條件和冷卻散熱的不同導致的試驗結果的差異，保證對試驗結果分析測試的準確性，同時可提高效率。

本發(fā)明的目的及其解決的主要技術問題是采用以下技術方案實現的：一種制備金屬型鑄造試樣的垂直組合多功能模具，其特征在于：包括上模、下模板、澆口模塊、夾緊機構和底座螺栓，

下模板設置四個方向的尺寸相同的分流道，并設置定位結構，在下模板預留加熱孔，在下模板四個邊角預留螺紋孔，與底座螺栓配合；

上模設置為一系列組合式結構，分為八個組合模塊，對應的兩個為一組來形成相應的型腔，組合模塊上設置有定位銷和定位孔，上模設置有四個尺寸不同的集渣包型腔和四個金屬型試樣型腔，與下模板四個方向上的分流道相對應；上模組分為可制備成帶不同尺寸集渣包并帶尺寸不同的暗冒口上模a、暗冒口上模b、暗冒口上模c、暗冒口上模和明冒口上模，還有沖擊韌性試樣模塊和拉伸上模試樣模塊；組合模塊拼接交界處放置澆口模塊。

所述澆口模塊為外圍尺寸相同、頂部帶為有斜邊刃口的不同直徑及高度的系列模塊。

所述夾緊機構為對稱結構，由四根絲杠、螺母和夾緊塊組成。

所述下模板上設有用于放置楔緊塊的楔緊槽，楔緊塊為單斜面結構，用于壓緊組合模塊端部。

使用時，將上模組、下模板、直澆口模塊裝配在一起，并用夾緊裝置和楔緊塊將其夾緊，調節(jié)底座螺栓使模具離地面有一定的距離，以使模具隔熱地面，再通過加熱管預熱或紅外燈預熱模具以備澆注；通過澆口將金屬液澆注到模具中，金屬液在相同的澆注、冷卻條件下，通過澆口流入流道，再通過分流道流入上模型腔中，待金屬液冷卻凝固后便可進行脫模，將上模具和下模分開再拆除夾緊裝置即可取出試樣。

本發(fā)明與現有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，本發(fā)明能夠使金屬液在相同的澆注速度、澆注溫度以及相同冷卻條件下，經流道進入到成型模具中，期間金屬液先填充大小不同的集渣包，再填充成型試樣型腔，待金屬液冷卻凝固后進行脫模，最后得出金屬試樣。可以對比在相同的澆注及冷卻條件下，集渣包或冒口大小不同對鑄件縮孔、縮松、裂紋、偏析、擋渣以及內部組織的影響，以及制備合金的拉伸及沖擊韌性等力學性能測試試樣。該模具一次能夠成型多個試樣，并且能夠在相同的澆注及冷卻條件下完成，節(jié)約成本，提高效率，而且能夠更客觀的反應合金鑄造性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體圖。

圖2是圖1的正視圖。

圖3是圖2的a-a剖視圖。

圖4是澆口模塊結構三面示意圖。

圖5是下模板示意圖。

圖6是下模板底座螺栓布置示意圖。

圖7是楔緊塊示意圖。

圖8是本發(fā)明4種暗冒口上模示意圖。

圖9是本發(fā)明明冒口上模示意圖。

圖10是本發(fā)明沖擊試樣組合模塊示意圖。

圖11是本發(fā)明拉伸試樣組合模塊示意圖。

圖12是本發(fā)明夾緊機構示意圖。

圖中標記：1、上模；2、下模板；3、澆口模塊；4、楔緊塊；5、底座螺栓；6、加熱孔；7、楔緊槽；8、分流道；9、暗冒口上模a；10、暗冒口上模b；11、暗冒口上模c；12、暗冒口上模d；13、明冒口模塊；14、沖擊試樣組合模塊；15、拉伸試樣組合模塊；16、集渣包型腔；17、定位銷；18、定位孔；19、金屬型試樣型腔；20、夾緊機構；21、絲杠；22、螺母；23、夾緊塊。

具體實施方式

以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發(fā)明提出的一種制備金屬型鑄造試樣的垂直組合多功能模具具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后。

參見圖1-12，一種制備金屬型鑄造試樣的垂直組合多功能模具，其特征在于：包括上模1、下模板2、澆口模塊3、夾緊機構20和底座螺栓5，

下模板2設置四個方向的尺寸相同的分流道8，并設置定位結構，在下模板2預留加熱孔6，在下模板2四個邊角預留螺紋孔，與底座螺栓5配合；

上模1設置為一系列組合式結構，分為八個組合模塊，對應的兩個為一組來形成相應的型腔，組合模塊上設置有定位銷17和定位孔18，上模1設置有四個尺寸不同的集渣包型腔16和四個金屬型試樣型腔19，與下模板2四個方向上的分流道8相對應；上模組分為可制備成帶不同尺寸集渣包并帶尺寸不同的暗冒口上模a9、暗冒口上模b10、暗冒口上模c11、暗冒口上模12和明冒口上模13，還有沖擊韌性試樣模塊14和拉伸上模試樣模塊15；組合模塊拼接交界處放置澆口模塊3。

所述澆口模塊3為外圍尺寸相同、頂部帶為有斜邊刃口的不同直徑及高度的系列模塊。

所述夾緊機構20為對稱結構，由四根絲杠21、螺母22和夾緊塊23組成。

所述下模板2上設有用于放置楔緊塊4的楔緊槽7，楔緊塊4為單斜面結構，用于壓緊組合模塊端部。

本發(fā)明具有以下特征：

1、上模用于成型試樣，為系列組合式結構，內部結構可以改變，可以用來成型多種形式的試樣；上模組合模塊拼接交界處放置澆口模塊，澆口模塊外圍尺寸相同，但的孔徑和高度可以根據需求不同來進行選擇，金屬液通過澆口模塊進入流道，可以用來測定在不同充填壓力及澆道直徑時的金屬試樣狀況。

2、在下模板預留加熱孔，可設加熱管用于對模具進行預熱，使模具能在要求的模具預熱溫度下澆注成型（也可在頂部放在紅外燈進行預熱模具）。底座螺栓可以用來調節(jié)模具的平衡以及模具的隔熱，拆掉螺栓則可放于振動臺面上用于振動澆注鑄件試樣測試。

3、上模設置有四個尺寸不同的集渣包或冒口型腔和四個金屬型試樣型腔，與下模板四個方向上的分流道相對應。兩模具塊反向放置的話，液體金屬就被堵上，流不進模具型腔，此時就不用澆注此型腔試樣。上模組合模塊可以根據需求不同，形狀和尺寸可以進行調整，應用比較靈活。

4、所述澆口模塊頂部呈斜邊是防止液體金屬澆滿溢出時不積聚在頂部，使?jié)驳缽U料易于脫出直澆道模塊。

5、此模具除了可以測定在相同的澆注、冷卻條件下，不同的集渣包大小對鑄件的性能和組織的影響，同時還可以測定相同鑄件在不同尺寸補縮冒口的充填補縮性能測試，以及制備垂直澆注的拉伸試樣、沖擊韌性試樣。

6、所述夾緊機構由四根絲杠、螺母和夾緊塊組成，可以夾緊不同大小的模具（上模的夾緊也可用卡板或彈性夾子夾緊）。

使用時，將上模、下模、直澆口模塊裝配在一起，并用夾緊裝置和楔緊塊將其夾緊，調節(jié)底座螺栓使模具水平，并使模具隔熱地面，再通過加熱管或紅外燈預熱模具以備澆注；通過澆口將金屬液澆注到模具中，金屬液在相同的澆注冷卻條件下，通過澆口流入流道，再通過分流道流入上模型腔中，待金屬液冷卻凝固后便可進行脫模，將上模具和下模分開再拆除夾緊裝置即可取出試樣。

本發(fā)明的用途主要是：測定不同大小的集渣包對鑄件質量的影響；測定不同大小的補縮冒口對鑄件質量的影響；測定不同直徑大小及高度的直澆道對鑄件質量的影響；同時澆注制備拉伸試樣、沖擊韌性試樣以及其它型腔的試樣。模具的意義及特點就是一次澆鑄得到多個試樣，以避免分次澆鑄時因為澆鑄條件和冷卻散熱的不同導致的試驗結果的差異，保證對試驗結果分析測試的準確性，同時可提高效率。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。