CN101462224B - 一种不锈钢水龙头的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为了解决国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄物品的工艺问题，提供一种不锈钢水龙头的制作方法，用精铸模具制作与水龙头阀体毛坯相同的蜡模，在蜡模上沾浆挂砂后在脱蜡釜脱蜡形成砂模，在砂模上浇铸不锈钢待不锈钢凝固后振动脱砂制成水龙头阀体毛坯，阀体毛坯中构成水通路的外壁上留有开口，制成水龙头阀体毛坯后焊接盖板形成阀体，并抛光组装，采用以上方法制作不锈钢水龙头工艺简单、成品率高、节省不锈钢材料、成本降低，解决了国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄器件的工艺问题，防止了因水龙头型腔复杂和壁薄造成用不锈钢制成的水龙头容易出现穿孔漏水而造成成品率不高的问题。

Description

一种不锈钢水龙头的制作方法
技术领域
本发明涉及水龙头制作工艺领域，特别是涉及一种经过精铸模具-蜡模-砂模工序后形成的砂模里浇注不锈钢制成不锈钢水龙头的方法。
背景技术
水龙头不仅在日常生活中被广泛使用，其他领域如实验室、工厂工艺等领域也在普遍使用水龙头，并且随着经济的发展，日常生活中使用的水龙头也越来越要求价廉、质优、美观，因此水龙头制作工艺方面也在不断地使用新材料及新工艺技术。目前所使用的水龙头一般用黄铜、不锈钢等材料制作，其中黄铜具有容易拉伸、容易用常用工艺制作等特点而被大量用在水龙头制作工艺上，因纯铜较软且为了降低成本，用黄铜制作水龙头时在黄铜中加入锌元素和少量的铅以及其他元素。然而因为铅有毒，长期饮用这种水龙头流出来的水会影响身体健康、智力低下，铜材料也容易氧化褪色影响其外观，长期使用水龙头内部会产生铜绿，导热快导致安全性较差，且在表面电镀生产过程中对水质环境的污染非常严重。为了克服这些问题，逐渐把不锈钢用在水龙头的制作工艺上，使用不锈钢制作水龙头经久耐用、耐腐蚀、稳定性强、不含铅、外观美观，但不锈钢制作工艺难、耗材、加工费用高，导致不锈钢制品价格昂贵，并且一般在形状简单、壁厚的器件使用不锈钢制作，像水龙头这种型腔复杂、壁薄的物品采用不锈钢制作在工艺上很难实现。
发明内容
本发明为了解决国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄物品的工艺问题，提供一种不锈钢水龙头的制作方法，这种不锈钢水龙头的制作方法因不锈钢水龙头的型腔复杂，采用先经过精铸模具-蜡模-砂模-浇注不锈钢制成构成水通路的外壁留有几个开口的阀体毛坯后在开口上焊接盖板并抛光组装的方法制作，工艺简单、成品率高、节省不锈钢材料、成本降低。
本发明的技术方案如下：
一种不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
A.制作水龙头阀体毛坯，所述阀体毛坯构成水通路的外壁留有开口：
(1)制作与所述阀体毛坯相同的蜡模：制作所述蜡模的精铸模具，将熔融蜡注入精铸模具内，待蜡凝固后拆开精铸模具得到与所述阀体相同的蜡模；在所述精铸模具对应所述阀体开口的位置上制作凸台，制成蜡模后形成沿所述开口边沿分布的凹槽，即蜡模的开口处具有台阶；
(2)在蜡模上沾浆挂砂形成砂模：在蜡模的外表面均匀沾浆，沾浆处均匀挂砂粒，并在水通路和开口处也用沾浆挂砂的方法填充砂粒，晾干后用蒸汽将砂内的蜡脱净形成砂模，将砂模焙烧，焙烧温度为1000℃-1500℃，焙烧时间为20-50分钟；
(3)在砂模内浇注熔融不锈钢制成水龙头阀体毛坯：将熔融的不锈钢注入砂模内，待不锈钢凝固冷却后振动砂模，砂模脱落干净后形成所述阀体毛坯，将阀体毛坯放入整形模具通过冲压整形；
B.焊接盖板：冲压制出板状盖板，将盖板焊接在所述阀体毛坯开口的台阶上，得到阀体；
C.抛光：将阀体外表面进行抛光并去除毛边、毛刺；
D.组装：制作阀芯、阀杆、手柄后组装在阀体上；将阀芯装于阀体内，阀杆内端与阀芯连接，阀杆外端上组装手柄。
所述不锈钢水龙头为方型水龙头。
所述开口为其所在水流段具有最大表面积的外壁设置的开口。
所述开口贯穿该最大表面积外壁的全部壁面。
所述蜡模沾浆挂砂后晾干5-6小时，等晾干后在沾浆挂砂的外表面再进行一次沾浆挂砂的步骤，如此反复进行4-7次沾浆挂砂，约三天后整个沾浆挂砂的蜡模型干燥透后用蒸汽将砂内的蜡脱净形成砂模。
所述砂模上注入不锈钢后凝固冷却5-10分钟。
所述振动砂模时将砂模内具有凝固后的不锈钢的砂模整体放入振动机中进行振动，直到脱落干净砂层为止，振动频率为2-5次/秒。
所述蜡模制成若干个，将若干个蜡模粘接在蜡模头上进行沾浆挂砂、焙烧。
所述浆为液态硅溶胶与锆英粉的混合物，液态硅溶胶与锆英粉按1∶3-5的重量比混合制成所述浆。
所述熔融蜡为中温蜡，在精铸模具内注入熔融蜡后固化2-30秒。
所述蜡模外表面沾浆挂砂后在脱蜡釜进行脱蜡。
形成所述阀体毛坯后将阀体毛坯放入整形模具用油压机进行整形。
本发明的技术效果如下：
本发明经过精铸模具-蜡模-砂模-浇注不锈钢制成的阀体毛坯的构成水通路的外壁上留有带台阶的开口，在开口上焊接盖板并抛光组装，采用这种制作方法解决了国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄物品的工艺问题。留有该开口，工艺制作时便于拆开精铸模具，即在精铸模具内注入的蜡凝固后拆开外围的精铸模具并抽出型腔内的精铸模具，蜡模上沾浆挂砂时可以利用开口在蜡模通槽的水通路和开口处填充砂粒；开口上具有台阶以便焊接盖板。
对于管道为方形的水龙头，该开口为其所在水流段具有最大表面积的外壁设置的开口并使所述开口贯穿该最大表面积外壁的全部壁面，采取这些措施，能够保证制作出的结构复杂的精铸模具制作完蜡模后精铸模具的拆除。
用蜡模制作砂模时，蜡模沾浆挂砂并晾干5-6小时以后反复进行4-7次沾浆挂砂步骤，约三天后整个沾浆挂砂的蜡模型干燥透后脱蜡形成砂模，这样在蜡模型外侧挂砂时更加均匀，防止了因水龙头型腔复杂、壁薄等问题造成用不锈钢制成的水龙头容易出现穿孔而漏水的现象，提高成品率，再用定制的抛光设备及抛光蜡抛光使水龙头外表面更加光滑、美观。
制成砂模后在砂模上浇铸不锈钢，因砂模以1000℃-1500℃的温度进行焙烧以后砂粒熔融成表面光滑的砂模，在该砂模上浇铸不锈钢制成阀体，水龙头阀体的表面会更加光滑，形状牢固不易变形或碎裂。
浆用液态硅溶胶与锆英粉按1∶3-5的重量比混合制成，采用液态硅溶胶与锆英粉按1∶3-5的重量比混合而成的浆粘度较高，能够使蜡模外挂砂更加牢固。
本发明用精铸模具制作与水龙头阀体毛坯相同的蜡模，在蜡模上沾浆挂砂后在脱蜡釜脱蜡形成砂模，在砂模上浇铸不锈钢待不锈钢凝固后振动脱砂制成水龙头阀体毛坯，阀体毛坯中构成水通路的外壁上留有开口，制成水龙头阀体毛坯后焊接盖板形成阀体，并抛光组装，采用以上方法制作不锈钢水龙头工艺简单、节省不锈钢材料、成本降低，解决了国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄器件的工艺问题，防止了因水龙头型腔复杂和壁薄造成用不锈钢制成的水龙头容易出现穿孔漏水而造成成品率不高的问题。
附图说明：
图1为本发明的制作不锈钢水龙头的工艺流程图；
图2为本发明的制成阀体毛坯后的结构示意图；
图3为本发明的焊接盖板后的不锈钢水龙头阀体的结构示意图；
图4为本发明的抛光组装后的不锈钢水龙头的结构示意图。
附图标记列示如下：
1-阀体毛坯，2-盖板，3-开口、4-台阶，5-阀芯座。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行说明。图1为本发明的制作不锈钢水龙头的工艺流程图，图2为本发明的制成阀体毛坯后的结构示意图，图3为本发明的焊接盖板后的不锈钢水龙头阀体的结构示意图，图4为本发明的抛光组装后的不锈钢水龙头的结构示意图。图2、3、4表达的水龙头毛坯及水龙头的管路均为方型，当然本发明也适用于圆型。以下所述的精铸模具用进口铝和/或铁、铜材料制成，利用三维图进行模具设计后在加工中心进行加工，加工完成后再到后续工模组进行打磨，芯子配合组装完成，入库。
制作不锈钢水龙头时先制作如图2所示的水龙头阀体毛坯1，如图2所示，水龙头阀体毛坯1构成水通路的最大表面积外壁的全部壁面留有开口3，其他构成水通路的外壁也留有开口3，这些部位的开口3优选为方型。开口3边沿设置有台阶4，整个带台阶4的开口3形成中空凹槽，台阶4上焊接盖板2构成阀体。制作阀体毛坯1的具体工艺少骤如下：
(1)用精铸模具制作与水龙头阀体毛坯1相同的蜡模：将熔融的中温蜡注入精铸模具内，精铸模具对应阀体1开口3的位置上具有凸台，经过2-30秒的时间待中温蜡凝固后拆开蜡外侧的精铸模具并抽出水通路型腔内和开口3处的精铸模具，得到与水龙头阀体毛坯1相同的蜡模，制成蜡模后对应阀体毛坯1开口3的位置上形成台阶4。
用蜡质材料另外制成蜡模头，将以上述方法制作成的几个蜡模均匀粘接在蜡模头上进行组数，几个蜡模粘接在蜡模头上可以同时进行后续的工艺步骤即沾浆挂砂以及焙烧，组数后检验蜡模的尺寸、形状以及损坏程度。
(2)在蜡模上沾浆挂砂形成砂模：在蜡模的外表面均匀沾浆，该浆为把液态硅溶胶与锆英粉按1∶3-5的重量比混合而成，在蜡模上沾的浆使用按1∶3-5的重量比混合而成的液态硅溶胶与锆英粉的混合物，是因为这种浆粘度较高，能够使砂挂得更加均匀，沾浆处均匀挂上砂粒，在通槽的水通路和开口处也用沾浆挂砂的方法填充砂粒，用5-6小时左右的时间晾干后重复4-7次沾浆挂砂。反复进行4-7次沾浆挂砂使蜡模外侧的砂粒挂的更加均匀，增加砂模的厚度、提高砂模的强度使砂模牢固不易变形或碎裂，并且防止了因水龙头型腔复杂壁薄造成用不锈钢制成的水龙头容易出现穿孔而漏水的现象，提高成品率。将进行沾浆挂砂步骤后的蜡模放到脱蜡釜内，利用蒸汽将砂内的蜡脱净形成内部为空腔的砂模，砂模的空腔部分与水龙头阀体1相吻合。将砂模放在温度为1000℃-1500℃的炉内进行焙烧，焙烧时间为20-50分钟。因高温焙烧使砂粒熔化，并且蜡模已脱净，焙烧后形成表面平滑、形状牢固不易变形或碎裂的砂模。
(3)在砂模上浇铸不锈钢制成水龙头阀体毛坯：将熔融的不锈钢注入砂模内，用5-10分钟的时间待不锈钢凝固冷却后，将内部具有凝固的不锈钢的砂模放入振动机内振动，其振动频率为2-5次/秒，将不锈钢表面的砂层脱落干净形成阀体毛坯1。将阀体毛坯1从蜡模头上切割下来后放入整形模具用油压机冲压整形使阀体毛坯1凹凸而平整，并磨平在砂模上浇铸不锈钢时留下的阀体毛坯1的浇铸口痕迹。因油压机运作平稳且压力较大，用油压机整形后阀体毛坯1更加平整。
制作阀体毛坯1后焊接盖板：用普通的冲压工艺制出板状盖板2，将盖板2焊接在阀体毛坯1开口3的台阶4上上构成阀体，焊接盖板2后阀体毛坯1与盖板2的内部形成流水通道。图3为焊接盖板后的阀体。将阀体外表面进行抛光并用抛光或磨光工艺去除毛边、毛刺，抛光时使用定制的抛光设备及抛光蜡抛光，使用抛光设备抛光时用夹具夹阀体在磨床上进行抛光，抛光后水龙头外表面更加光滑、美观。抛光后进行第二次检验，检验阀体的尺寸以及阀体上是否具有黑点等。
抛光后进行组装：用普通工艺制作阀芯、阀杆、手柄，阀体内的阀芯座5上组装阀芯(浇铸不锈钢制成的阀体内具有与阀芯相匹配的阀芯座5)，阀杆内端与阀芯连接，阀杆外端上组装手柄，再装水嘴，起泡器等。组装完毕后形成如图4所示的不锈钢水龙头。组装完毕后检验水龙头在组装过程中是否有划伤、装配是否到位、零件组装是否齐全，检验合格的包装入库。
本发明用精铸模具制作与水龙头阀体毛坯相同的蜡模，在蜡模上沾浆挂砂后在脱蜡釜脱蜡形成砂模，在砂模上浇铸不锈钢待不锈钢凝固后振动脱砂制成水龙头阀体毛坯，阀体毛坯中构成水通路的外壁上留有开口，制成水龙头阀体毛坯后焊接盖板形成阀体，并抛光组装，采用以上方法制作不锈钢水龙头工艺简单、节省不锈钢材料、成本降低，解决了国内难以使用不锈钢制作型腔等结构复杂、壁薄器件的工艺问题，防止了因水龙头型腔复杂和壁薄造成用不锈钢制成的水龙头容易出现穿孔漏水而造成成品率不高的问题。

Claims (12)

1.一种不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
A.制作水龙头阀体毛坯，所述阀体毛坯构成水通路的外壁留有开口：
(1)制作与所述阀体毛坯相同的蜡模：制作所述蜡模的精铸模具，将熔融蜡注入精铸模具内，待蜡凝固后拆开精铸模具得到与所述阀体毛坯相同的蜡模；在所述精铸模具对应所述阀体开口的位置上制作凸台，制成蜡模后形成沿所述开口边沿分布的凹槽，即蜡模的开口处具有台阶；
(2)在蜡模上沾浆挂砂形成砂模：在蜡模的外表面均匀沾浆，沾浆处均匀挂砂粒，并在水通路和开口处也用沾浆挂砂的方法填充砂粒，晾干后用蒸汽将砂内的蜡脱净形成砂模，将砂模焙烧，焙烧温度为1000℃-1500℃，焙烧时间为20-50分钟；
(3)在砂模内浇注熔融不锈钢制成水龙头阀体毛坯：将熔融的不锈钢注入砂模内，待不锈钢凝固冷却后振动砂模，砂模脱落干净后形成所述阀体毛坯，将阀体毛坯放入整形模具通过冲压整形；
B.焊接盖板：冲压制出板状盖板，将盖板焊接在所述阀体毛坯开口的台阶上，得到阀体；
C.抛光：将阀体外表面进行抛光并去除毛边、毛刺；
D.组装：制作阀芯、阀杆、手柄后组装在阀体上；将阀芯装于阀体内，阀杆内端与阀芯连接，阀杆外端上组装手柄。
2.根据权利要求1所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述不锈钢水龙头为方型水龙头。
3.根据权利要求1所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述开口为其所在水流段具有最大表面积的外壁设置的开口。
4.根据权利要求3所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述开口贯穿所述最大表面积外壁的全部壁面。
5.根据权利要求1-4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述蜡模沾浆挂砂后晾干5-6小时，等晾干后在沾浆挂砂的外表面再进行一次沾浆挂砂的步骤，如此反复进行4-7次沾浆挂砂，约三天后整个沾浆挂砂的蜡模干燥透后用蒸汽将砂内的蜡脱净形成砂模。
6.根据权利要求1-4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述砂模上注入不锈钢后凝固冷却5-10分钟。
7.根据权利要求6所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述振动砂模时将砂模内具有凝固后的不锈钢的砂模整体放入振动机中进行振动，直到脱落干净砂层为止，振动频率为2-5次/秒。
8.根据权利要求1至4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述蜡模制成若干个，将若干个蜡模粘接在蜡模头上进行沾浆挂砂、焙烧。
9.根据权利要求1至4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述浆为液态硅溶胶与锆英粉的混合物，液态硅溶胶与锆英粉按1∶3-5的重量比混合制成所述浆。
10.根据权利要求1至4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述熔融蜡为中温蜡，在精铸模具内注入熔融蜡后固化2-30秒。
11.根据权利要求1至4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：所述蜡模外表面沾浆挂砂后在脱蜡釜进行脱蜡。
12.根据权利要求1至4之一所述的不锈钢水龙头的制作方法，其特征在于：形成所述阀体毛坯后将阀体毛坯放入整形模具用油压机进行整形。
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