一种检测模具、测量方法及测量装置

文档序号:508153 发布日期:2021-05-28 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种检测模具、测量方法及测量装置 (Detection mold, measurement method and measurement device ) 是由 夏焕雄 刘检华 高丰 朱雪东 刘恒著 黄求安 于 2021-01-18 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种检测模具、测量方法及测量装置,涉及铸造技术领域,所述检测模具包括:模具本体;加热模块,设置于所述模具本体上,用于加热所述模具本体内所存储材料的温度;冷却模块,设置于所述模具本体上,用于降低所述模具本体内所存储材料的温度;压力调节模块,与所述模具本体的内部腔体连通,通过所述压力调节模块,控制所述内部腔体的压力变化;至少一个温度采集模块,设置于所述内部腔体中,用于采集所述内部腔体中所存储材料的温度。本发明的方案可以检测材料在不同压力下的凝固点,从而控制材料的凝固成型工艺,提高成型质量。(The invention provides a detection mold, a measurement method and a measurement device, which relate to the technical field of casting, and the detection mold comprises: a mold body; the heating module is arranged on the die body and used for heating the temperature of the material stored in the die body; the cooling module is arranged on the die body and used for reducing the temperature of the material stored in the die body; the pressure adjusting module is communicated with the inner cavity of the die body and used for controlling the pressure change of the inner cavity; at least one temperature acquisition module disposed in the internal cavity for acquiring a temperature of a material stored in the internal cavity. The scheme of the invention can detect the solidifying points of the material under different pressures, thereby controlling the solidifying and forming process of the material and improving the forming quality.)

一种检测模具、测量方法及测量装置

技术领域

本发明属于铸造技术领域,尤其是涉及一种检测模具、测量方法及测量装置。

背景技术

凝固点作为材料的最基本参数之一,指的是晶体物质凝固时的温度,不同的晶体具有不同的凝固点,对凝固工艺的影响十分重大,几乎所有关于凝固工艺和装备的研究都与此参数有关,以铸造工艺为例,铸件的凝固成型是铸造工艺的基本技术问题之一,大部分铸造缺陷产生于这一过程或与之密切相关。清楚了解材料的凝固点及其变化规律是提升铸件凝固质量的关键一步。另一方面材料的凝固点的变化,受诸多因素影响例如材料中溶有杂质等,其中最显著的影响因素便是压力,所以,需要一种检测模具测定材料的凝固点与压力之间的数据关系。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种检测模具、测量方法及测量装置,从而解决现有技术中材料的压力与凝固点之间的数据关系的问题。

为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种检测模具包括:

模具本体;

冷却模块,设置于所述模具本体上,用于降低所述模具本体内所存储材料的温度;

加热模块,设置于所述模具本体上,用于升高所述模具本体内所存储材料的温度;

压力调节模块,与所述模具本体的内部腔体连通,通过所述压力调节模块,控制所述内部腔体的压力变化;

温度采集模块,设置于所述内部腔体中,用于采集所述内部腔体中所存储材料的温度。

可选地,所述模具本体包括:

具有中空腔体的冒口,所述冒口覆盖有法兰盖,所述冒口覆盖于所述模具本体的上端面,所述中空腔体与所述内部腔体连通;

其中,所述法兰盖上设有第一通孔;所述压力调节模块的气体管路封闭所述第一通孔,且通过所述第一通孔与所述模具本体的内部连通。

可选地,所述法兰盖上设有第二通孔,所述第二通孔上穿设有连接线,延伸至所述内部腔体;所述温度采集模块在所述内部腔体内,与所述连接线固定连接。

可选地,所述冷却模块设置于所述模具本体上,并覆盖于所述加热模块上。

可选地,所述检测模具还包括:

数据分析和控制模块,设置于所述模具本体的外部,与所述温度采集模块和所述压力调节模块分别连接,用于获取所述温度采集模块所采集的温度,以及向所述压力调节模块输出压力调节信号。

本发明实施例还提供一种采用如上所述的检测模具进行凝固点测量的测量方法,包括:

在模具本体的内部腔体中注入待测材料后,向压力调节模块输入第一压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第一压力值;

向冷却模块输入第一冷却控制信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

采集温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中的第一温度数据;

根据所述第一温度数据,获得所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

可选地,根据所述第一温度数据,获取所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点,包括:

根据所述第一温度数据,提取所述待测材料的焓变特征;

根据所述焓变特征,获取所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

可选地,所述测量方法还包括:

向所述加热模块输入第一加热控制信号,使所述加热模块启动,凝固的待测材料的温度升高,直至融化为液体。

可选地,向所述加热模块输入第一加热控制信号,使所述加热模块启动,凝固的待测材料的温度升高,直至融化为液体之后,还包括:

向所述压力调节模块输入第二压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第二压力值;

向所述冷却模块输入第二冷却控制信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

获取所述温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第二温度数据;

根据所述第二温度数据,获得所述待测材料在所述第二压力值下的凝固点。

本发明实施例还提供一种测量装置,包括:

压力调节模块,用于在模具本体的内部腔体中注入待测材料后,向压力调节模块输入第一压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第一压力值;

冷却控制模块,用于向冷却模块输入第一冷却控制信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

采集温度模块,用于获取温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第一温度数据;

获得结果模块,用于根据所述第一温度数据,获得所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果:

上述方案中,所述检测模具利用压力调节模块控制模具本体的内部腔体的压力,以及控制冷却模块降低所述模具本体内所存储材料的温度,所述材料由液体凝固至固体,同时温度采集模块采集所述材料在凝固过程的温度,从而根据温度,获得材料在当前压力下的凝固点;待所述材料完全凝固后,关闭所述冷却模块,控制加热模块升高所述模具本体内所存储材料的温度,使所述材料重新融化至液体,控制所述压力调节模块改变压力,所述温度采集模块采集温度,从而获得所述材料在不同压力下的凝固点,控制所述材料的凝固成型工艺,提高成型质量。

附图说明

图1为本发明实施例的检测模具的结构示意图之一;

图2为本发明实施例的检测模具的结构示意图之二;

图3为本发明实施例的检测模具的结构示意图之三;

图4为本发明实施例的检测模具的结构示意图之四;

图5为本发明实施例的测量方法的流程图;

图6为本发明实施例的测量装置的示意图。

1-模具本体;11-内部腔体;12-中控腔体;13-冒口;14-法兰盖;15-第一通孔;16-第二通孔;2-冷却模块;3-加热模块;4-压力调节模块;5-温度采集模块;6-数据分析和控制模块。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例针对现有技术中材料的压力与凝固点之间的数据关系的问题,提供一种检测模具、测量方法及测量装置。

如图1至图2所示,本发明的一实施例提供了一种检测模具,包括:

模具本体1;

冷却模块2,设置于所述模具本体1上,用于降低所述模具本体1内所存储材料的温度;

加热模块3,设置于所述模具本体1上,用于升高所述模具本体1内所存储材料的温度;

压力调节模块4,与所述模具本体1的内部腔体11连通,通过所述压力调节模块4,控制所述内部腔体11的压力变化;

温度采集模块5,设置于所述内部腔体11中,用于采集所述内部腔体11中所存储材料的温度。

本发明的该实施例中,利用所述压力调节模块4控制所述模具本体1的内部腔体11的压力,以及控制所述冷却模块2降低所述模具本体1内所存储材料的温度,所述材料由液体凝固至固体,同时所述温度采集模块5采集所述材料在凝固过程的温度,从而根据温度,获得材料在当前压力下的凝固点;待所述材料完全凝固后,关闭所述冷却模块2,控制所述加热模块3升高所述材料的温度,使所述材料重新融化至液体,控制所述压力调节模块4改变压力,所述温度采集模块5采集温度,从而获得所述材料在不同压力下的凝固点,控制所述材料的凝固成型工艺,提高成型质量。

可选地,所述冷却模块2为水冷装置,所述水冷装置包括冷却管路和水泵,所述冷却管路设置于所述模具本体1上,所述冷却管路中通入有冷却水,通过所述水泵,所述冷却水在所述冷却管路中循环流动,从而降低所述模具本体1内所存储材料的温度。

可选地,所述加热模块3包括加热丝,所述加热丝包覆于所述模具本体1上。

需要说明的是,通过所述冷却模块2和所述加热模块3控制温度,所述材料可由液体凝固至固体,也可由固体融化至液体。

可选地,所述温度采集模块5为温度传感器。

需要说明的是,所述温度采集模块5的数量不作具体限制,而且所述温度采集模块5的放置位置也不作具体限制,优选地,所述温度采集模块5完全放置于所述材料中。

如图3至图4所示,本发明一可选的实施例中,所述模具本体1包括:

具有中空腔体12的冒口13,所述冒口13覆盖有法兰盖14,所述冒口13覆盖于所述模具本体1的上端面,所述中空腔体12与所述内部腔体11连通;

其中,所述法兰盖14上设有第一通孔15;所述压力调节模块4的气体管路封闭所述第一通孔15,且通过所述第一通孔15与所述模具本体1的内部连通。

需要说明的是,这里,所述压力调节模块4包括气压机和控制阀门,通过所述气压机实现所述模具本体1的内部腔体11的压力变化,通过所述控制阀门将所述压力调节模块4连通所述第一通孔15的气体管路封闭,确保所述模具本体1的密封性。

进一步地,所述法兰盖14上设有第二通孔16,所述第二通孔16上穿设有连接线,延伸至所述内部腔体11;所述温度采集模块5在所述内部腔体11内,与所述连接线固定连接。

需要说明的是,在所述第二通孔16处可设置密封圈,或者利用密封胶对所述第二通孔16进行密封处理,保证所述模具本体1的密封性,从而达到所述模具本体1的内部腔体11压力可控的目的。

优选地,所述冷却模块2设置于所述模具本体1上,并覆盖于所述加热模块3上。

需要说明的是,所述加热模块3与所述模具本体1的外壁贴合,所述冷却模块2覆盖于所述加热模块3上。

还需要说明的是,反之,若将所述冷却模块2与所述模具本体1的外壁贴合,所述加热模块3覆盖于所述冷却模块2上,这样会导致所述加热模块3的加热效率降低,固体的所述材料无法彻底融化,从而使所述温度采集模块5采集的数据不准确。

本发明一可选的实施例中,所述检测模具还包括:

数据分析和控制模块6,设置于所述模具本体1的外部,与所述温度采集模块5和所述压力调节模块4分别连接,用于获取所述温度采集模块5所采集的温度,以及向所述压力调节模块4输出压力调节信号。

需要说明的是,通过所述数据分析和控制模块6可以获得所述材料在不同压力下的凝固全程的温度变化数据,并绘制出凝固过程随压力变化的温度变化曲线,根据凝固时的温度曲线的焓变特征,分析出所述材料的凝固点,从而掌握所述材料的凝固规律,提高凝固成型质量。

还需要说明的是,还可以通过所述数据分析和控制模块6向所述冷却模块2和所述加热模块3输出控制信号,控制所述模具本体1内所存储材料的温度。

如图5所示,本发明的另一实施例还提供一种采用如上所述的检测模具进行凝固点测量的测量方法,包括:

步骤S51,在模具本体的内部腔体中注入待测材料后,向压力调节模块输入第一压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第一压力值;

步骤S52,向冷却模块输入第一冷却调节信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

步骤S53,获取温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第一温度数据;

步骤S54,根据所述第一温度数据,获得所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

本发明的该实施例中,所述测量方法通过所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第一压力值,向所述冷却模块输入第一冷却调节信号之后,开启所述冷却模块,降低所述待测材料的温度,直至凝固至固体,同时利用所述温度采集模块采集第一温度数据,得到所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

可选地,所述待测材料为熔融态炸药。

具体地,步骤S54,根据所述第一温度数据,获取所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点,包括:

根据所述第一温度数据,提取所述待测材料的焓变特征;

根据所述焓变特征,获取所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

本发明的该实施例中,所述第一温度数据为所述待测材料在第一压力值下的凝固全程的温度变化数据,根据所述第一温度数据绘制出凝固过程的温度变化曲线,提取所述温度变化曲线中焓变特征,从而获取所述待测材料的凝固点。

本发明一可选的实施例中,所述测量方法还包括:

向所述加热模块输入第一加热调节信号,使所述加热模块启动,凝固的待测材料的温度升高,直至融化为液体。

需要说明的是,利用所述加热模块升高温度,所述待测材料的状态可逆,可由固定融合至液体。在所述待测材料完全凝固至固体时,关闭所述冷却模块,同时控制所述加热模块,升高温度,使所述待测材料由固体融化至液体,准备开始下次测量。

进一步地,向所述加热模块输入第一加热调节信号,使所述加热模块启动,凝固的待测材料的温度升高,直至融化为液体之后,还包括:

向所述压力调节模块输入第二压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第二压力值;

向所述冷却模块输入第二冷却调节信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

获取所述温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第二温度数据;

根据所述第二温度数据,获得所述待测材料在所述第二压力值下的凝固点。

需要说明的是,在所述待测材料重新恢复至液体之后,重复上述的控制过程,通过所述压力调节模块,控制所述内部腔体的压力为第二压力值,并控制所述冷却模块,重新启动所述冷却模块,使所述待测材料温度降低,直至凝固至固体,同时,利用所述温度采集模块采集凝固过程中的第二温度数据,获得所述待测材料在所述第二压力值下的凝固点。

通过所述冷却模块和所述加热模块控制温度,所述待测材料可由液体凝固至固体,也可由固定融化至液体,从而获得所述待测材料在不同压力下的凝固点。

如图6所示,本发明的另一实施例还提供一种测量装置,包括:

压力调节模块61,用于在模具本体的内部腔体中注入待测材料后,向压力调节模块输入第一压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第一压力值;

冷却控制模块62,用于向冷却模块输入第一冷却调节信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

采集温度模块63,用于获取温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第一温度数据;

获得结果模块64,用于根据所述第一温度数据,获得所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

本发明的该实施例中,所述测量装置可以控制所述待测材料的状态,实现重多次测量,从而可以获得所述待测材料在不同压力下的凝固点。

具体地,所述获得结果模块64具体用于:

根据所述第一温度数据,提取所述待测材料的焓变特征;

根据所述焓变特征,获取所述待测材料在所述第一压力值下的凝固点。

本发明一可选的实施例中,所述测量装置还包括:

加热控制模块,用于向所述加热模块输入第一加热调节信号,使所述加热模块启动,凝固的待测材料的温度升高,直至融化为液体。

本发明一可选的实施例中,所述测量装置还用于:

向所述压力调节模块输入第二压力调节信号,使所述压力调节模块控制所述内部腔体的压力为第二压力值;

向所述冷却模块输入第二冷却调节信号,使所述冷却模块启动,所述待测材料的温度降低,直至凝固;

获取所述温度采集模块在所述待测材料的凝固过程中采集的第二温度数据;

根据所述第二温度数据,获得所述待测材料在所述第二压力值下的凝固点。

需要说明的是,所述测量装置是能够执行上述所述测量方法的装置,则上述测量方法的所有实施例均适用于该装置,且均能达到形同或相似的有益效果。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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