一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置与流程

技术特征：
1.一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，增材制造随形冷却模具试样(2)中水路半径r1在1mm-4mm之间或横截面积a在0.785mm
2-50mm2，水路到表面的距离h5在2mm-20mm之间，增材制造随形冷却模具试样(2)长度为h1，h1在50-200mm之间，试样开口处有螺纹。2.一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，包括以下步骤：(1)获得a-n曲线：(2)用图解微分法计算a-n曲线上各点的da/dn值；(3)求解δk，获得热疲劳裂纹扩展速率曲线；f(δk)＝c(δk-k0)
m
(4)根据水路到模具表面的距离h5，预估模具的使用寿命n；其中a是裂纹的长度，k0是裂纹启动的门槛值，a0是初始状态的裂纹长度，ac是水路到表面的距离h5，y为形状因子；σ为无裂纹的应力。3.一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，包括炉膛(1)和增材制造随形冷却压铸模具试样(2)，所述炉膛(1)的下方设置有冷却桶(3)，所述炉膛(1)的上表面固定连接有滑轨(5)，滑轨(5)上滑动连接有导杆(4)，所述导杆(4)得到下端贯穿炉膛(1)上壁并延伸至炉膛(1)内部，所述导杆(4)的下端连接有试样盘(6)，试样盘(6)上连接有螺栓(7)，所述增材制造随形冷却压铸模具试样(2)通过螺栓(7)与试样盘(6)连接，所述炉膛(1)的底面开设有开口。增材制造随形冷却模具试样(2)长度为h1、螺栓(7)长度为h2、炉膛(1)尺寸长*宽*高为l1*l2*h，h>2*(h1 h2)、冷却桶(3)距炉膛(1)下方h3、冷却桶(3)中装有冷却液的温度为t3。4.根据权利要求2所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于：获取a-n曲线的方法如下，设定炉膛温度为t1，增材制造随形冷却模具试样(2)表面温度的t2，t1>t2 50，增材制造随形冷却模具试样(2)表面升温至t2时，导杆(4)下降h h3，增材制造随形冷却模具试样(2)在冷却液中冷却至t3，增材随形冷却模具试样(2)再从冷却液中上升h h3，完成一次循环，增材随形冷却模具试样(2)测试循环n次后，增材随形冷却模具试样(2)从试样盘(6)取出，测试试样裂纹长度a，用试压泵测试随形冷却模具试样是否漏水，漏水则结束测试，不漏水则再进行n次循环，直至增材随形冷却模具试样(2)漏水为止；5.根据权利要求2所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于：增材制造随形冷却模具试样(2)在炉膛(1)内由t3温度升温至t2温度时间确定方法为：增材制造随形冷却模具试样(2)在冷却液中冷却至t3，增材制造随形冷却模具试样(2)再从冷却液中上升h h3，保温s秒后，试样下降h的距离，用测温枪测试增材制造随形冷却模具试样(2)表面温度t，然后再下降h3，增材随形冷却模具试样(2)
在冷却液中冷却至t3，当t大于t2时，缩短保温时间5秒，当t小于t2时，延长保温时间5秒，往复循环这个过程，直至增材制造随形冷却模具试样(2)表面温度达到t2。6.根据权利要求1所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置,其特征在于，增材制造随形冷却模具热疲劳试样水路的截面形状为圆形、椭圆、三角形、四边形。7.根据权利要求3所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，t2大于500℃，t3在25℃-200℃之间。8.根据权利要求3所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测方法，其特征在于，试样盘(6)的材料为310、304l、316l等不锈钢材料，试样盘(6)为圆形(半径为r*h6)、长方形(l3*l4*h6)，厚度h6大于3mm。9.根据权利要求3所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测方法，其特征在于，炉膛下方开口尺寸为l5*l6，l5、l6大于l3、l4和r。10.根据权利要求3所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，冷却液为去离子水或者脱模剂。11.根据权利要求3所述的一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，其特征在于，试压泵施加压力为6-12mpa，保压时间为10-90min。

技术总结
本发明涉及增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命及性能检测技术领域，且公开了一种增材制造随形冷却水路压铸模具热疲劳寿命、性能检测试样、方法及其装置，包括面向增材制造设计的随形冷却压铸模具热疲劳测试试样和热疲劳测试炉，所述热疲劳测试炉的炉膛的下方设置有冷却桶，所述炉膛的上表面固定连接有滑轨，滑轨上滑动连接有导杆，所述导杆得到下端贯穿炉膛上壁并延伸至炉膛内部，所述导杆的下端连接有试样盘，试样盘上连接有螺栓。本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，解决增材制造随形冷却压铸模具热疲劳性能的测试问题，建立增材制造随形冷却压铸模具热疲劳裂纹扩展规律，预测材制造随形冷却压铸模具的实际使用寿命。实际使用寿命。实际使用寿命。


技术研发人员：黄玉山 杨俊杰 佟鑫 胡正正 张世纪
受保护的技术使用者：广州鑫研锦增材科技有限公司
技术研发日：2022.03.19
技术公布日：2022/7/29