專利名稱：金屬型重力鑄造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬型重力鑄造，尤其涉及金屬型重力鑄造模具，屬于重力鑄造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
重力鑄造是指金屬熔液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄。重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造、泥模鑄造等。金屬型重量鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具并依靠地球重力作用使金屬熔液注入中空鑄型模具的工藝。金屬型重力鑄造中的鑄型模具能反復(fù)多次使用，每澆注一次金屬液，就獲得一次鑄件，生產(chǎn)效率很高。通過金屬型重力鑄造所生產(chǎn)出的鑄件不但尺寸精度好，表面光潔，而且在澆注相同金屬液的情況下，鑄件強(qiáng)度要比砂型的更高，更不容易損壞。在通過金屬型重力鑄造方法生產(chǎn)管件如水龍頭的外殼時(shí)，還需要在金屬模具內(nèi)安裝內(nèi)腔砂芯來形成管件的內(nèi)腔。內(nèi)腔砂芯是由樹脂及固化添加成分(以下稱為粘接材料)將型砂固定而成。當(dāng)金屬熔液澆到內(nèi)腔砂芯上時(shí)，內(nèi)腔砂芯內(nèi)的粘接材料受熱而燃燒，使得型砂潰散，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)腔砂芯從鑄件中的取出。現(xiàn)有的將粘接材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的廢氣和型腔內(nèi)的空氣排出的方法為，設(shè)計(jì)同型腔直接連通的排氣孔，使氣體直接從型腔流向排氣孔而排出。在中國專利號(hào)為200610030613
公開日為2007年2月27日、名稱為“錫青銅鑄
件的金屬型重力鑄造模具及鑄造方法”的專利文獻(xiàn)中公開了一種金屬型重力鑄造模具及鑄造方法。該專利文獻(xiàn)中進(jìn)行排氣的方法即為上述的方法?，F(xiàn)有的排氣方法存在以下不足由于金屬熔液會(huì)溢流到排氣孔內(nèi)，導(dǎo)致鑄件表面連接有金屬熔液在排氣孔內(nèi)固化而留下的殘留部分(以下稱為多余結(jié)構(gòu))，鑄件從模具內(nèi)取出后需要對(duì)多余結(jié)構(gòu)進(jìn)行切除，因此加工工序多；內(nèi)腔砂芯內(nèi)的粘結(jié)材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣量大，對(duì)環(huán)境的污染大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種能減少鑄件的生產(chǎn)工序且鑄造過程中廢氣排放量小的金屬型重力鑄造模具，以解決現(xiàn)有的金屬型重力鑄造所存在的鑄件上會(huì)產(chǎn)生多余結(jié)構(gòu)和廢氣排放量大的問題。以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的一種金屬型重力鑄造模具，包括金屬模具和內(nèi)腔砂芯，所述內(nèi)腔砂芯上設(shè)有若干定位頭，所述內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)有排氣通道，排氣通道的出口位于所述定位頭上，排氣通道的出口同金屬模具外部相連通。一方面在粘結(jié)材料燃燒后會(huì)導(dǎo)致砂芯的透氣性增加、另一方面在內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)置排氣通道后使得型砂層的厚度變薄又使得氣體能更加容易透過內(nèi)腔砂芯而排出。在模具上沒有其它更加通暢的排氣路徑可走的情況下，氣體自然會(huì)透過砂芯進(jìn)入到排氣通道內(nèi)并從排氣孔中排出。由于模具在使用過程中定位頭是堵塞在對(duì)應(yīng)的定位孔內(nèi)的，將排氣通道的出氣口設(shè)置在連接頭上，使得排氣通道同型腔是隔開的，金屬熔液不會(huì)進(jìn)入到排氣通道內(nèi)而在鑄件表面形成多余結(jié)構(gòu)。由于在內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)置有排氣通道，使得制作內(nèi)腔砂芯所用的材料降低，粘接材料的量也降低，故燃燒時(shí)所產(chǎn)生的廢氣量降低。型腔可以直接設(shè)置在金屬模具上，也可以按照構(gòu)成鑄件的金屬材料的需要而在金屬模具內(nèi)設(shè)計(jì)內(nèi)模，將型腔設(shè)置在內(nèi)模上。作為優(yōu)選，所述排氣通道為直通道。只需在內(nèi)腔砂芯模具上安裝一個(gè)推桿即能形成排氣通道。制作排氣通道時(shí)方便。作為優(yōu)選，所述排氣通道為內(nèi)端小外端大的錐形通道。制作排氣通道的過程中，將推桿插入到內(nèi)腔砂芯上形成排出通道和拔出推桿時(shí)輕松省力，進(jìn)一步提高制作排氣通道時(shí)的方便性。作為優(yōu)選形成鑄造件外觀形狀的型腔設(shè)置于金屬模具，金屬模具設(shè)置有同連接頭相配套的定位孔，所述定位孔中同設(shè)置有排氣通道的出口的定位頭相配套的定位孔為通作為優(yōu)選，金屬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圍而成。組裝和拆卸構(gòu)成金屬型重力模具的各部件時(shí)方便。對(duì)定位孔進(jìn)行開孔和維護(hù)時(shí)方便。作為優(yōu)選，所述排氣通道設(shè)置在內(nèi)腔砂芯的厚度尺寸最大的部位。透氣性好，便于氣體快速流到排氣通道內(nèi)，不易在鑄件內(nèi)產(chǎn)生氣泡。內(nèi)腔砂芯殘留部分的體積小，能更加有效地降低廢氣的排放量。能使粘結(jié)材料被充分燃燒，便于內(nèi)腔砂芯從鑄件內(nèi)取出。本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn)，通過在內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)計(jì)排氣通道且使排氣通道的出口位于連接頭上，在鑄件的表面上不會(huì)形成多余結(jié)構(gòu)，鑄件制作時(shí)的工藝步驟少，提高了金屬熔液的利用率，制作內(nèi)腔砂芯時(shí)所需要的材料耗用量少，鑄造時(shí)產(chǎn)生的廢氣量少，型腔內(nèi)的氣體通過內(nèi)腔砂芯透到排氣通道內(nèi)而排出，相對(duì)于現(xiàn)有的直接排出的方式而言，鑄件的致密性好。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的金屬型重力鑄造模具的分體狀態(tài)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的金屬型重力鑄造模具的合體狀態(tài)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中的金屬型重力鑄造模具的示意圖。圖中金屬模具1，第一半模11，第二半模12，型腔13，澆注孔14，定位孔15，氣道16，內(nèi)腔砂芯2，連接頭21，排氣通道22，排氣通道的出口 221。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例一,參見圖I, 一種金屬型重力鑄造模具，包括金屬模具I和內(nèi)腔砂芯2。金屬模具I包括第一半模11和第二半模12。金屬模具I內(nèi)設(shè)有型腔13。金屬模具I上設(shè)有一個(gè)澆注孔14和四個(gè)定位孔15。四個(gè)定位孔15中有三個(gè)為通孔。澆注孔14和定位孔15設(shè)置在第一半模11和第二半模12的連接面上。澆鑄孔僅開設(shè)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圍而成。內(nèi)腔砂芯2由型砂通過粘接材料粘結(jié)在一起而形成。內(nèi)腔型芯2設(shè)有四個(gè)連接頭21。內(nèi)腔型芯2上設(shè)有一條從四個(gè)連接頭中的一個(gè)上的端面開始朝向內(nèi)腔型芯2內(nèi)部延伸的排氣通道22。排氣通道22為圓錐形通道。內(nèi)腔型芯2設(shè)置有排氣通道22的部位的厚度最大。參見圖I和參見圖2，通過本實(shí)用新型的金屬型重力鑄造模具進(jìn)行金屬型重力鑄造的方法為第一步、使第一半模11和第二半模12處于分體狀態(tài)。第二步，將內(nèi)腔砂芯2放置在金屬模具內(nèi)的型腔13內(nèi)，通過將四個(gè)定位頭21—一對(duì)應(yīng)地穿設(shè)在四個(gè)定位孔15內(nèi)來定位內(nèi)腔砂芯2和型腔13的相對(duì)位置。第三步、將第一半模11和第二半模12合攏在一起；金屬模具I合攏在一起時(shí)，排氣通道的出口 221通過對(duì)應(yīng)的定位孔同金屬模具I的外部空間相連通。所有的定位頭21都不伸出定位孔15。合攏第一半模和第二半模的過程中，通過使第一半模上的半部和位于第二半模上的半部對(duì)齊來實(shí)現(xiàn)第一半模和第二半模的定位。第四步，將金屬熔液從澆注孔14注入，在重力的作用下金屬熔液流入到型腔13內(nèi)，金屬熔液淹沒內(nèi)腔砂芯2的過程中使構(gòu)成內(nèi)腔砂芯的型砂粘結(jié)在一起的粘接材料燃燒而導(dǎo)致內(nèi)腔砂芯潰散，燃燒所產(chǎn)生的廢氣及型腔內(nèi)的空氣透過內(nèi)腔砂芯2而進(jìn)入排氣通道22并從排 氣通道的出口 221排出。金屬熔液從澆注孔注入的過程中，澆注孔剛開始時(shí)處于同水平面呈10°的夾角，邊澆注的過程中，金屬型重力鑄造模具邊轉(zhuǎn)動(dòng)，最后轉(zhuǎn)動(dòng)到澆注孔同水平面呈90°的夾角的位置。此種方式進(jìn)行澆注，能使金屬熔液平緩地流到型腔內(nèi)，使得鑄件不會(huì)由于熔液流動(dòng)落差太大而產(chǎn)生氣孔、夾渣、冷隔、冷豆等缺陷。第五步，分開第一半模11和第二半模12，通過從通孔結(jié)構(gòu)的定位孔15中去撬撥定位塊21和鑄件而將鑄件從型腔13中取出。第六部、將構(gòu)成內(nèi)腔砂芯2的型砂從鑄件內(nèi)倒出。即完成了鑄件的鑄造過程。實(shí)施例二，參見圖3，同實(shí)施例一的不同之處為所有的定位孔15都不貫穿金屬模具I即都不是通孔。排氣通道的出口 221設(shè)置在定位頭21的側(cè)面上。在金屬模具內(nèi)設(shè)置有連通金屬模具I的外表面和排氣通道的出口 221的氣道16。鑄造過程中，排氣通孔22內(nèi)的氣體經(jīng)氣道16排出金屬模具I的外部。
權(quán)利要求1.一種金屬型重力鑄造模具，包括金屬模具和內(nèi)腔砂芯，所述內(nèi)腔砂芯上設(shè)有若干定位頭，其特征在于，所述內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)有排氣通道，排氣通道的出口位于所述定位頭上，排氣通道的出口同金屬模具外部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬型重力鑄造模具，其特征在于，所述排氣通道為直通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬型重力鑄造模具，其特征在于，所述排氣通道為內(nèi)端小外端大的錐形通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的金屬型重力鑄造模具，其特征在于，形成鑄造件外觀形狀的型腔設(shè)置于金屬模具，金屬模具設(shè)置有同連接頭相配套的定位孔，所述定位孔中同設(shè)置有排氣通道的出口的定位頭相配套的定位孔為通孔，排氣通道的出口位于連接頭的端面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬型重力鑄造模具，其特征在于，金屬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圍而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的金屬型重力鑄造模具，其特征在于，所述排氣通道設(shè)置在內(nèi)腔砂芯的厚度尺寸最大的部位。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬型重力鑄造。一種金屬型重力鑄造模具，包括金屬模具和內(nèi)腔砂芯，所述內(nèi)腔砂芯上設(shè)有若干定位頭，所述內(nèi)腔砂芯內(nèi)設(shè)有排氣通道，排氣通道的出口位于所述定位頭上，排氣通道的出口同金屬模具外部相連通。本實(shí)用新型旨在提供一種能減少鑄件的生產(chǎn)工序且鑄造過程中廢氣排放量小的金屬型重力鑄造模具及鑄造方法，以解決現(xiàn)有的金屬型重力鑄造所存在的鑄件上會(huì)產(chǎn)生多余結(jié)構(gòu)和廢氣排放量大的問題。
文檔編號(hào)B22C9/06GK202591548SQ20122018714
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者施清海 申請(qǐng)人:寧波敏寶衛(wèi)浴五金水暖潔具有限公司