CN106513573A - 一种铜鼓模具的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铜鼓模具的铸造方法，属于金属制品模具铸造技术领域。所述铸造方法包括以下步骤：(1)配制模具原料；(2)筑模：(3)配制模型原料；(4)压制花纹；(5)烘烤；其中筑模时，先用材料按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；然后将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面。本发明采用低成本的材料作为铸造模具的原材料，而且可以破碎后重新用于铸造新的模具，减少废弃物对环境的破坏，也节约了铸造成本，而且铸造工序简单，便于操作，而且本发明的模具不易开裂，保证了铜鼓浇筑的品质。

Description

一种铜鼓模具的铸造方法
【技术领域】
本发明涉及金属制品模具铸造技术领域，具体涉及一种铜鼓模具的铸造方法。
【背景技术】
铜鼓是中国古代一种打击乐器，迄今已有二千七百多年历史，以广西数量最多，分布量最广。铜鼓是我国南方一些少数民族使用的重乐器，以青铜为主配其它金属铸造而成，是中华民族宝贵文化遗产之一。最初铜鼓是作饮器之用(即釜)，后才演变为敲击乐器。据裴渊《广州记》和刘恂《岭表录异》说:壮族铜鼓有的"面阔丈余"，有的"厚(仅)二分以外"，"其身遍有虫、鱼、花、草之状(花纹)"，制作极其精巧。
专家们分析、测量的数据公布之后，被研究这一领域的许多学者所采用。同时，一些学者根据古代铜鼓在铸造时在铜鼓表面遗留的痕迹，分析了铸造工艺，认为制范面的泥料是经过研磨、筛选或淘洗的细泥配制成的；大多数铜鼓暴露有芯垫.冷水冲型、北流型、灵山型等采用方形芯垫；冷水冲型、北流型和灵山型鼓的绝大多数，鼓身两侧各有一条合范缝；北流型、灵山型.大多数冷水冲型浇口设在鼓侧的范缝上，缝隙式浇注，使青铜台金熔液沿着铸型自下而上通过缝隙浇口由两面注人型腔，液流乎稳，充填迅速；根据对铜鼓镶嵌痕迹的分析，可知铜鼓的立体蛙饰和其他饰物以及一部分鼓耳应是失蜡法铸造的。这些装饰与鼓身的结合，应是用多块范组台的浑铸法，使它铸接到鼓体上去的。根据这些研究成果，得知古代铸造铜鼓的方法有:
2007年广西环江县韦氏兄弟(韦启初，韦启参)申请并被授予了专利号为ZL200720153464.1“铜鼓模具”的实用新型专利。该实用新型专利在此引作参考。失传多年的铜鼓铸造工艺由此得到了延续和发展。韦氏兄弟在利用该铜鼓模具铸造铜鼓的基础上，经过不断探索改良，总结出了一套完整、实用的铜鼓铸造工艺。但是该铜鼓的模具一旦制成，只能用于制作规定型号和大小的铜鼓，对于其他规格无法重复使用，造成不必要的材料浪费，而且模具在浇筑时容易产生开裂的现象，导致铜鼓品质偏低。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种铜鼓模具的铸造方法，本发明采用低成本的材料作为铸造模具的原材料，而且可以破碎后重新用于铸造新的模具，减少废弃物对环境的破坏，也节约了铸造成本，而且铸造工序简单，便于操作，而且本发明的模具不易开裂，保证了铜鼓浇筑的品质。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一种铜鼓模具的铸造方法，包括以下步骤：
(1)配制模具原料：将型沙根据配方按照重量比混合均匀；
(2)筑模：先用材料按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；
(3)配制模型原料：根据模型粉的配方将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面；
(4)压制花纹：用花纹工具按压在中铜鼓鼓面对应模具位置，使模具上有清晰的花纹印记；
(5)烘烤：在80～100℃的高温下烘烤模具6～10h，得到所需铸造的模具。
本发明所用的型沙配方由以下原料及重量份组成：河沙60～80份、高岭土20～30份、塑料泡沫颗粒2～3分、水6～10份，其中河沙的粒径分布为D10为0.3mm、D50为1.5mm、D90为3mm，塑料泡沫颗粒的粒径为1.0～2.5mm，塑料泡沫颗粒由聚氨酯或聚苯乙烯中的一种制成。本发明所用的河沙和高岭土都是大自然常见的材料，易得便宜，而河沙的主要成分是石英，不仅熔点高，可以耐住1750℃的温度，远高于铜的熔点，并且导热性能好，可以使浇筑的铜鼓时铜水快速散热降温成型；高岭土、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，湿土能塑成各种形状而不致破碎，高岭土与河沙混合可以将河沙颗粒相互粘结在一起，更好的使模具成型，另外模具中网材型沙充分包裹住，可以让型沙各原料能有效地粘结在一起，加固模具，而且在浇筑铜鼓时，可以防止因铜水的高温而使模具开裂；型沙中还有塑料泡沫颗粒，在浇筑铜鼓时，铜水的高温可以使模具型沙中的泡沫塑料热缩，在模具中形成一个个的空腔，可以快速排气并散热，有利于铜鼓铸造的质量，减少或避免铜鼓中出现气腔，影响铜鼓的品质。本发明铸造模具使用于制网的材料为石棉、铁丝网中的一种。
本发明所用的模型粉配方由以下重量份原料组成：生石膏60～70份、熟石灰20～30份、耐火泥20～20份、水10～15份，同时本发明用模型粉在模具的型沙表面上的覆盖厚度至少为5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在浇筑铜鼓完成后，石膏与铜鼓之间不会粘连，是天然的脱模剂。
本发明铸造好的模具在铸造完相同型号后，可以将模具敲碎，取出里面的网材，将型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫颗粒重复铸造其他型号的模具。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用低成本型沙和模具粉作为铸造模具的原材料，不仅可以增加铜鼓浇筑时的排气和脱模作用，而且铸造好的模具用于生产同规格的铜鼓后，可以再破碎后重新用于铸造新的模具，减少废弃物对环境的破坏，也节约了铸造成本；另外，在模具中增加网材不仅使模具铸造更结实坚固，而且可以防止模具因铜鼓浇筑时温度太高引起模具开裂，导致铜鼓浇筑的品质差。本发明的模具铸造方法工序简单，便于操作。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式做进一步的说明。
实施例1
一种铜鼓模具的铸造方法，包括以下步骤：
(1)配制模具原料：将型沙根据配方按照重量比混合均匀；
(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；
(3)配制模型原料：根据模型粉的配方将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面；
(4)压制花纹：用花纹工具按压在中铜鼓鼓面对应模具位置，使模具上有清晰的花纹印记；
(5)烘烤：在100℃的高温下烘烤模具10h，得到所需铸造的模具。
其中，型沙的配方由以下原料及重量份组成：河沙60份、高岭土20份、聚氨酯塑料泡沫颗粒2份、水6份，其中河沙的粒径分布为D10为0.3mm、D50为1.5mm、D90为3mm，塑料泡沫颗粒的粒径为1.0mm。而河沙的主要成分是石英，不仅熔点高，可以耐住1750℃的温度，远高于铜的熔点，并且导热性能好，可以使浇筑的铜鼓时铜水快速散热降温成型；高岭土、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，湿土能塑成各种形状而不致破碎，高岭土与河沙混合可以将河沙颗粒相互粘结在一起，更好的使模具成型，另外模具中网材型沙充分包裹住，可以让型沙各原料能有效地粘结在一起，加固模具，而且在浇筑铜鼓时，可以防止因铜水的高温而使模具开裂；型沙中还有塑料泡沫颗粒，在浇筑铜鼓时，铜水的高温可以使模具型沙中的泡沫塑料热缩，在模具中形成一个个的空腔，可以快速排气并散热，有利于铜鼓铸造的质量，减少或避免铜鼓中出现气腔，影响铜鼓的品质。
另外，用于覆盖在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料组成：生石膏60份、熟石灰20份、耐火泥10份、水10份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆盖厚度至少为5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在浇筑铜鼓完成后，石膏与铜鼓之间不会粘连，是天然的脱模剂。
另外，铸造好的模具在铸造完相同型号后，可以将模具敲碎，取出里面的网材，将型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫颗粒重复铸造其他型号的模具。
实施例2
一种铜鼓模具的铸造方法，包括以下步骤：
(1)配制模具原料：将型沙根据配方按照重量比混合均匀；
(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；
(3)配制模型原料：根据模型粉的配方将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面；
(4)压制花纹：用花纹工具按压在中铜鼓鼓面对应模具位置，使模具上有清晰的花纹印记；
(5)烘烤：在100℃的高温下烘烤模具10h，得到所需铸造的模具。
其中，型沙的配方由以下原料及重量份组成：河沙80份、高岭土30份、聚氨酯塑料泡沫颗粒3份、水10份，其中河沙的粒径分布为D10为0.3mm、D50为1.5mm、D90为3mm，塑料泡沫颗粒的粒径为2.5mm。而河沙的主要成分是石英，不仅熔点高，可以耐住1750℃的温度，远高于铜的熔点，并且导热性能好，可以使浇筑的铜鼓时铜水快速散热降温成型；高岭土、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，湿土能塑成各种形状而不致破碎，高岭土与河沙混合可以将河沙颗粒相互粘结在一起，更好的使模具成型，另外模具中网材型沙充分包裹住，可以让型沙各原料能有效地粘结在一起，加固模具，而且在浇筑铜鼓时，可以防止因铜水的高温而使模具开裂；型沙中还有塑料泡沫颗粒，在浇筑铜鼓时，铜水的高温可以使模具型沙中的泡沫塑料热缩，在模具中形成一个个的空腔，可以快速排气并散热，有利于铜鼓铸造的质量，减少或避免铜鼓中出现气腔，影响铜鼓的品质。
另外，用于覆盖在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料组成：生石膏70份、熟石灰30份、耐火泥20份、水15份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆盖厚度至少为5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在浇筑铜鼓完成后，石膏与铜鼓之间不会粘连，是天然的脱模剂。
另外，铸造好的模具在铸造完相同型号后，可以将模具敲碎，取出里面的网材，将型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫颗粒重复铸造其他型号的模具。
实施例3
一种铜鼓模具的铸造方法，包括以下步骤：
(1)配制模具原料：将型沙根据配方按照重量比混合均匀；
(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；
(3)配制模型原料：根据模型粉的配方将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面；
(4)压制花纹：用花纹工具按压在中铜鼓鼓面对应模具位置，使模具上有清晰的花纹印记；
(5)烘烤：在90℃的高温下烘烤模具8h，得到所需铸造的模具。
其中，型沙的配方由以下原料及重量份组成：河沙70份、高岭土25份、聚氨酯塑料泡沫颗粒3份、水8份，其中河沙的粒径分布为D10为0.3mm、D50为1.5mm、D90为3mm，塑料泡沫颗粒的粒径为1.5mm。而河沙的主要成分是石英，不仅熔点高，可以耐住1750℃的温度，远高于铜的熔点，并且导热性能好，可以使浇筑的铜鼓时铜水快速散热降温成型；高岭土、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，湿土能塑成各种形状而不致破碎，高岭土与河沙混合可以将河沙颗粒相互粘结在一起，更好的使模具成型，另外模具中网材型沙充分包裹住，可以让型沙各原料能有效地粘结在一起，加固模具，而且在浇筑铜鼓时，可以防止因铜水的高温而使模具开裂；型沙中还有塑料泡沫颗粒，在浇筑铜鼓时，铜水的高温可以使模具型沙中的泡沫塑料热缩，在模具中形成一个个的空腔，可以快速排气并散热，有利于铜鼓铸造的质量，减少或避免铜鼓中出现气腔，影响铜鼓的品质。
另外，用于覆盖在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料组成：生石膏65份、熟石灰25份、耐火泥15份、水12份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆盖厚度至少为5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在浇筑铜鼓完成后，石膏与铜鼓之间不会粘连，是天然的脱模剂。
另外，铸造好的模具在铸造完相同型号后，可以将模具敲碎，取出里面的网材，将型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫颗粒重复铸造其他型号的模具。
本发明按照实施例1铸造的模具用于铜鼓浇筑时，铜水的出炉温度为1200℃，铜水快速冷却成为铜鼓，而且模具没有出现开裂的情况，浇筑好的铜鼓进行伽马射线检测，铜鼓内务任何裂缝或气泡产生。说明铜鼓浇筑时排气效果好，铜鼓成型的品质高。本发明的模具铸造方法工序简单，便于操作，值得推广应用。

Claims (6)

1.一种铜鼓模具的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制模具原料：将型沙根据配方按照重量比混合均匀；
(2)筑模：先用材料按照模具的尺寸做成与模具大小相同的网，放入模具中，然后将配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯实模具中的型沙，让型沙充分包裹住网；
(3)配制模型原料：根据模型粉的配方将模型粉调成泥状抹在模具的型沙表面；
(4)压制花纹：用花纹工具按压在中铜鼓鼓面对应模具位置，使模具上有清晰的花纹印记；
(5)烘烤：在80～100℃的高温下烘烤模具6～10h，得到所需铸造的模具。
2.根据权利要求1所述一种铜鼓模具的铸造方法，其特征在于，型沙的配方由以下原料及重量份组成：河沙60～80份、高岭土20～30份、塑料泡沫颗粒2～3份、水6～10份，其中河沙的粒径分布为D10为0.3mm、D50为1.5mm、D90为3mm，塑料泡沫颗粒的粒径为1.0～2.5mm。
3.根据权利要求1所述一种铜鼓模具的铸造方法，其特征在于，所述模型粉的配方由以下重量份原料组成：生石膏60～70份、熟石灰20～30份、耐火泥10～20份、水10～15份。
4.根据权利要求1所述一种铜鼓的模具铸造方法，其特征在于：步骤(2)中用于制网的材料为石棉、铁丝网中的一种。
5.根据权利要求1所述一种铜鼓模具的铸造方法，其特征在于：所述模型粉在模具上的覆盖厚度至少为5mm。
6.根据权利要求2所述一种铜鼓模具的铸造方法，其特征在于：所述塑料泡沫颗粒由聚氨酯或聚苯乙烯中的一种制成。
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