CN102699274A

CN102699274A - 金属型重力铸造模具及铸造方法

Info

Publication number: CN102699274A
Application number: CN2012101287616A
Authority: CN
Inventors: 施清海
Original assignee: NIGNBO MAIN PLAN BATHROOM COLLECTIONS CO Ltd
Current assignee: NIGNBO MAIN PLAN BATHROOM COLLECTIONS CO Ltd
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-04-28
Also published as: CN102699274B

Abstract

本发明涉及金属型重力铸造。一种金属型重力铸造模具，包括金属模具和内腔砂芯，所述内腔砂芯上设有若干定位头，所述内腔砂芯内设有排气通道，排气通道的出口位于所述定位头上，排气通道的出口同金属模具外部相连通。本发明旨在提供一种能减少铸件的生产工序且铸造过程中废气排放量小的金属型重力铸造模具及铸造方法，以解决现有的金属型重力铸造所存在的铸件上会产生多余结构和废气排放量大的问题。

Description

金属型重力铸造模具及铸造方法

技术领域

本发明涉及金属型重力铸造，尤其涉及金属型重力铸造模具及铸造方法，属于重力铸造领域。

背景技术

重力铸造是指金属熔液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称重力浇铸。重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造、泥模铸造等。金属型重量铸造是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具并依靠地球重力作用使金属熔液注入中空铸型模具的工艺。金属型重力铸造中的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，生产效率很高。通过金属型重力铸造所生产出的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。

在通过金属型重力铸造方法生产管件如水龙头的外壳时，还需要在金属模具内安装内腔砂芯来形成管件的内腔。内腔砂芯是由树脂及固化添加成分（以下称为粘接材料）将型砂固定而成。当金属熔液浇到内腔砂芯上时，内腔砂芯内的粘接材料受热而燃烧，使得型砂溃散，以实现内腔砂芯从铸件中的取出。现有的将粘接材料燃烧时所产生的废气和型腔内的空气排出的方法为，设计同型腔直接连通的排气孔，使气体直接从型腔流向排气孔而排出。

在中国专利号为2006100306135、公开日为2007年2月27日、名称为“锡青铜铸件的金属型重力铸造模具及铸造方法”的专利文献中公开了一种金属型重力铸造模具及铸造方法。该专利文献中进行排气的方法即为上述的方法。

现有的排气方法存在以下不足：由于金属熔液会溢流到排气孔内，导致铸件表面连接有金属熔液在排气孔内固化而留下的残留部分（以下称为多余结构），铸件从模具内取出后需要对多余结构进行切除，因此加工工序多；内腔砂芯内的粘结材料燃烧时产生的废气量大，对环境的污染大。

发明内容

本发明旨在提供一种能减少铸件的生产工序且铸造过程中废气排放量小的金属型重力铸造模具及铸造方法，以解决现有的金属型重力铸造所存在的铸件上会产生多余结构和废气排放量大的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种金属型重力铸造模具，包括金属模具和内腔砂芯，所述内腔砂芯上设有若干定位头，所述内腔砂芯内设有排气通道，排气通道的出口位于所述定位头上，排气通道的出口同金属模具外部相连通。一方面在粘结材料燃烧后会导致砂芯的透气性增加、另一方面在内腔砂芯内设置排气通道后使得型砂层的厚度变薄又使得气体能更加容易透过内腔砂芯而排出。在模具上没有其它更加通畅的排气路径可走的情况下，气体自然会透过砂芯进入到排气通道内并从排气孔中排出。由于模具在使用过程中定位头是堵塞在对应的定位孔内的，将排气通道的出气口设置在连接头上，使得排气通道同型腔是隔开的，金属熔液不会进入到排气通道内而在铸件表面形成多余结构。由于在内腔砂芯内设置有排气通道，使得制作内腔砂芯所用的材料降低，粘接材料的量也降低，故燃烧时所产生的废气量降低。型腔可以直接设置在金属模具上，也可以按照构成铸件的金属材料的需要而在金属模具内设计内模，将型腔设置在内模上。

作为优选，所述排气通道为直通道。只需在内腔砂芯模具上安装一个推杆即能形成排气通道。制作排气通道时方便。

作为优选，所述排气通道为内端小外端大的锥形通道。制作排气通道的过程中，将推杆插入到内腔砂芯上形成排出通道和拔出推杆时轻松省力，进一步提高制作排气通道时的方便性。

作为优选形成铸造件外观形状的型腔设置于金属模具，金属模具设置有同连接头相配套的定位孔，所述定位孔中同设置有排气通道的出口的定位头相配套的定位孔为通孔，排气通道的出口位于连接头的端面上。结构简单紧凑，便于生产制作。

作为优选，金属模具包括第一半模和第二半模，定位孔由位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部合围而成。组装和拆卸构成金属型重力模具的各部件时方便。对定位孔进行开孔和维护时方便。

作为优选，所述排气通道设置在内腔砂芯的厚度尺寸最大的部位。透气性好，便于气体快速流到排气通道内，不易在铸件内产生气泡。内腔砂芯残留部分的体积小，能更加有效地降低废气的排放量。能使粘结材料被充分燃烧，便于内腔砂芯从铸件内取出。

一种金属型重力铸造的方法，其特征在于：第一步、使第一半模和第二半模处于分体状态；第二步，将内腔砂芯放置在型腔内，通过将定位头穿设在定位孔内来定位内腔砂芯和型腔的相对位置；第三步、将第一半模和第二半模合拢在一起；第四步，将金属熔液从浇注孔注入，在重力的作用下金属熔液流入到型腔内，金属熔液淹没内腔砂芯的过程中使构成内腔砂芯的型砂粘结在一起的粘接材料燃烧而导致内腔砂芯溃散，燃烧所产生的废气及型腔内的空气透过内腔砂芯而进入排气通道并从排气通道的出口排出；第五步，分开第一半模和第二半模，取出铸件。第六步，将构成内腔砂芯的型沙从铸件内取出。

作为优选，在第三步中通过使由位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部合围而成的定位孔的位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部对齐来实现第一半模和第二半模的定位。以简单的结构形式，实现第一半模和第二半模的对齐。

作为优选，定位孔中至少有一个定位孔的深度大于定位头的长度，第五步中将第一半部和第二半部分开后，通过从深度大于定位头的长度的定位孔中去撬拨定位块和铸件而将铸件从型腔中取出。便于将铸件从型腔内取出。

本发明具有下述优点，通过在内腔砂芯内设计排气通道且使排气通道的出口位于连接头上，在铸件的表面上不会形成多余结构，铸件制作时的工艺步骤少，提高了金属熔液的利用率，制作内腔砂芯时所需要的材料耗用量少，铸造时产生的废气量少，型腔内的气体通过内腔砂芯透到排气通道内而排出，相对于现有的直接排出的方式而言，铸件的致密性好。

附图说明

图1为本发明实施例一中的金属型重力铸造模具的分体状态示意图。

图2为本发明实施例一中的金属型重力铸造模具的合体状态示意图。

图3为本发明实施例二中的金属型重力铸造模具的示意图。

图中：金属模具1，第一半模11，第二半模12，型腔13，浇注孔14，定位孔15，气道16，内腔砂芯2，连接头21，排气通道22，排气通道的出口221。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种金属型重力铸造模具，包括金属模具1和内腔砂芯2。

金属模具1包括第一半模11和第二半模12。金属模具1内设有型腔13。金属模具1上设有一个浇注孔14和四个定位孔15。四个定位孔15中有三个为通孔。浇注孔14和定位孔15设置在第一半模11和第二半模12的连接面上。浇铸孔仅开设在第一半模11上。定位孔15由位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部合围而成。

内腔砂芯2由型砂通过粘接材料粘结在一起而形成。内腔型芯2设有四个连接头21。内腔型芯2上设有一条从四个连接头中的一个上的端面开始朝向内腔型芯2内部延伸的排气通道22。排气通道22为圆锥形通道。内腔型芯2设置有排气通道22的部位的厚度最大。

参见图1和参见图2，通过本发明的金属型重力铸造模具进行金属型重力铸造的方法为：第一步、使第一半模11和第二半模12处于分体状态。第二步，将内腔砂芯2放置在金属模具内的型腔13内，通过将四个定位头21一一对应地穿设在四个定位孔15内来定位内腔砂芯2和型腔13的相对位置。第三步、将第一半模11和第二半模12合拢在一起；金属模具1合拢在一起时，排气通道的出口221通过对应的定位孔同金属模具1的外部空间相连通。所有的定位头21都不伸出定位孔15。合拢第一半模和第二半模的过程中，通过使第一半模上的半部和位于第二半模上的半部对齐来实现第一半模和第二半模的定位。第四步，将金属熔液从浇注孔14注入，在重力的作用下金属熔液流入到型腔13内，金属熔液淹没内腔砂芯2的过程中使构成内腔砂芯的型砂粘结在一起的粘接材料燃烧而导致内腔砂芯溃散，燃烧所产生的废气及型腔内的空气透过内腔砂芯2而进入排气通道22并从排气通道的出口221排出。金属熔液从浇注孔注入的过程中，浇注孔刚开始时处于同水平面呈10°的夹角，边浇注的过程中，金属型重力铸造模具边转动，最后转动到浇注孔同水平面呈90°的夹角的位置。此种方式进行浇注，能使金属熔液平缓地流到型腔内，使得铸件不会由于熔液流动落差太大而产生气孔、夹渣、冷隔、冷豆等缺陷。第五步，分开第一半模11和第二半模12，通过从通孔结构的定位孔15中去撬拨定位块21和铸件而将铸件从型腔13中取出。第六部、将构成内腔砂芯2的型砂从铸件内倒出。即完成了铸件的铸造过程。

实施例二，参见图3，同实施例一的不同之处为：所有的定位孔15都不贯穿金属模具1即都不是通孔。排气通道的出口221设置在定位头21的侧面上。在金属模具内设置有连通金属模具1的外表面和排气通道的出口221的气道16。铸造过程中，排气通孔22内的气体经气道16排出金属模具1的外部。

Claims

1.一种金属型重力铸造模具，包括金属模具和内腔砂芯，所述内腔砂芯上设有若干定位头，其特征在于，所述内腔砂芯内设有排气通道，排气通道的出口位于所述定位头上，排气通道的出口同金属模具外部相连通。

2.根据权利要求1所述的金属型重力铸造模具，其特征在于，所述排气通道为直通道。

3.根据权利要求2所述的金属型重力铸造模具，其特征在于，所述排气通道为内端小外端大的锥形通道。

4.根据权利要求1或2或3所述的金属型重力铸造模具，其特征在于，形成铸造件外观形状的型腔设置于金属模具，金属模具设置有同连接头相配套的定位孔，所述定位孔中同设置有排气通道的出口的定位头相配套的定位孔为通孔，排气通道的出口位于连接头的端面上。

5.根据权利要求4所述的金属型重力铸造模具，其特征在于，金属模具包括第一半模和第二半模，定位孔由位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部合围而成。

6.根据权利要求1或2或3所述的金属型重力铸造模具，其特征在于，所述排气通道设置在内腔砂芯的厚度尺寸最大的部位。

7.利用权利要求1到6所述的金属型重力铸造模具进行金属型重力铸造的方法，其特征在于：第一步、使第一半模和第二半模处于分体状态；第二步，将内腔砂芯放置在型腔内，通过将定位头穿设在定位孔内来定位内腔砂芯和型腔的相对位置；第三步、将第一半模和第二半模合拢在一起；第四步，将金属熔液从浇注孔注入，在重力的作用下金属熔液流入到型腔内，金属熔液淹没内腔砂芯的过程中使构成内腔砂芯的型砂粘结在一起的粘接材料燃烧而导致内腔砂芯溃散，燃烧所产生的气体及型腔内的空气透过内腔砂芯而进入排气通道并从排气通道的出口排出；第五步，分开第一半模和第二半模，取出铸件；第六步，将构成内腔砂芯的型沙从铸件内倒出。

8.根据权利要求7所述的金属型重力铸造的方法，其特征在于，在第三步中通过使由位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部合围而成的定位孔的位于第一半模上的半部和位于第二半模上的半部对齐来实现第一半模和第二半模的定位。

9.根据权利要求7或8所述的金属型重力铸造的方法，其特征在于，定位孔中至少有一个定位孔的深度大于定位头的长度，第五步中将第一半部和第二半部分开后，通过从深度大于定位头的长度的定位孔中去撬拨定位块和铸件而将铸件从型腔中取出。