一种无铅黄铜龙头的重力铸造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种产品在浇注过种中流动距离短，实现同时凝固，减少热裂纹；模具的热平衡效果好，利于产品的热平衡，减少冷却时应力微裂纹的无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，包括将无铅黄铜液通过重力铸造装置浇注成型的步骤，所述重力铸造装置包括上半模、下半模及砂芯，上半模与下半模之间分别对应设有匹配龙头本体外形的模腔，所述砂芯设于上半模与下半模之间的模腔内，该砂芯的外形与龙头本体进水部、出水部及阀芯安装部内腔的形状相匹配，砂芯与模腔之间形成浇注型腔，所述下半模上还设有供无铅铜水浇入的浇口，该浇口与浇注型腔相连，该浇口具有内浇口与外浇口，所述内浇口对应设置在用于成型龙头本体进水部的浇注型腔处。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水龙头的成型模具，特别涉及一种无铅黄铜龙头的重力铸造工 艺。 一种无铅黄铜龙头的重力铸造工艺
【背景技术】
[0002] 日常生活中，水龙头是用来控制水流大小的阀门开关，水龙头是一种外型结构相 对复杂的产品，所以其龙头本体一般通过铸造工艺一体成型，铸造模具是铸造工装的一部 分，是使铸造件成型并获得所需铸件的必要装备。
[0003] 如图1，现有的铅黄铜水龙头的铸造工艺用的铸造模具一般包括上半模与下半模 2'，上半模与下半模2'之间设有砂芯3'，所述下半模2'的分模面设有浇口 4'，该种铸造 模具的浇口设置在下半模2'的一侧，浇注时从龙头本体的后部浇入，该种模具具有结构简 单，制造方便的优点，但是，其浇口的设置，铜水浇入流放时间的时间较长，只适用于具有优 良冷热加工性能的铅黄铜水的浇注成型，如果将其应用于含铋Bi无铅铜时，在铸造时，由 于，含铋Bi无铅铜相对于普通铅黄铜具有流动性较差的特性，若采用上述普通铅黄铜铸 造模具浇注，其浇口的位置设置就会导致无铅铜液流放的时间更长，不利于液态金属快速 充满模腔，产品凝固时，各处的温度不平衡，不能实现同时凝固，产品凝固时易热裂，且由 于上述模具的各地方厚度不一样，模具的热平衡性差，产品各部位冷却的时间也不同，产品 浇注成型冷却时，因模具的各部位温度不均匀，造成产品各部位温度不均匀不能同时冷却， 造成各地方的温度不均匀，冷却时易形成热应力微烈纹。另外，上述模具没设金属液补缩 口，产品在凝固过程中会收缩且无法回补，产品的缩陷将会影响产品的品质，严重时会影 响产品的功能，使产品的品质下降。
[0004] 铅是对人体危害相对较大的重金属之一，而且铅排入环境以后不易除去，并在环 境中积累起来，极易对生物和人体产生一定的毒性作用，特别是对儿童的脑神经和肾功能 造成不可逆转的损伤，严重的会造成血铅、脑铅中毒、智力迟钝、痴呆、好动等不良后果。因 此，现在国内外都在致力于研发一种适用于用铋代替铅的无铅黄铜龙头的铸造装置。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提出一种产品在浇注过种中流动距离短，实现同时凝固，减 少热裂纹；模具的热平衡效果好，利于产品的热平衡，减少冷却时应力微裂纹的无铅黄铜龙 头的重力铸造工艺。
[0006] 为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种无铅黄铜龙头的重力铸造工艺， 包括将无铅黄铜液通过重力铸造装置浇注成型的步骤，所述重力铸造装置包括上半模、下 半模及砂芯，上半模与下半模之间分别对应设有匹配龙头本体外形的模腔，所述砂芯设于 上半模与下半模之间的模腔内，该砂芯的外形与龙头本体进水部、出水部及阀芯安装部内 腔的形状相匹配，砂芯与模腔之间形成浇注型腔，所述上半模或下半模上还设有供无铅铜 水浇入的浇口，该浇口与浇注型腔相连，该浇口具有内浇口与外浇口，所述内浇口对应设置 在用于成型龙头本体进水部的浇注型腔处。
[0007] 进一步改进是：所述砂芯包括外形匹配于龙头本体进水部内腔形状的进水部、与 进水部相连接的外形匹配于龙头本体出水部内腔形状的出水部及与出水部一侧相连接的 外形匹配于龙头本体阀芯安装部的阀芯部，所述砂芯进水部靠近砂芯出水部的那个面上还 设有可以回补龙头本体凝固过程中收缩所需要金属液的冒口，所述砂芯进水部为中空结 构以使能够储存回补所需要的金属液。
[0008] 进一步改进的是：所述下半模的两侧错开模腔的厚大部位还设有利于模具热平衡 的溢流槽，所述溢流槽与模腔相连通。
[0009] 进一步改进的是：所述上半模的两侧错开模腔的厚大部位还设有利于模具热平衡 的溢流槽，所述溢流槽与模腔相连通。
[0010] 进一步改进是：所述浇口设在下半模上。
[0011] 通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：将浇口的内浇口对应设置在用于 成型龙头本体进水部的浇注型腔处，浇注时从产品的中部直接浇入液态金属，流动距离短， 浇入时平顺无冲击，有利于液态金属快速充满模腔，也易于达到产品各处的温度平衡，实现 同时凝固，减少热裂纹。
[0012] 进一步：所述砂芯进水部靠近砂芯出水部的那个面上设有冒口，冒口设置在砂芯 的进水部，可以回补产品凝固过程中收缩所需要的金属液，同时会将先浇入的部分已降温 液态金属溢出，有利于产品的热平衡，该冒口的设置还同时解决了产品缩陷对产品造成影 响的问题，提高了成型产品的质量。
[0013] 更进一步的：在模具的厚大处设置溢流槽，让溢出金属液对该处加热，有利于模具 的各处的热平衡，从而减少产品各处的温度差别，避免热裂纹，同时会将先浇入的部分已降 温的液态金属溢出，有利于产品的热平衡，且因模具的各部位温度均匀，使得产品各部位温 度均匀，能使产品各部位同时冷却，减少冷却时的应力微裂纹。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是现有的铅黄铜水龙头的铸造模具的结构示意图； 图2是本发明实施例成型龙头本体的结构示意图； 图3是本发明实施例铸造模具的立体结构示意图； 图4是本发明实施例下半模的结构示意图； 图5是本发明实施例砂芯的结构示意图。 图6是本发明实施例砂芯进水部的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
[0016] 参考图2至图6,本实施例公开一种无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，包括将无铅 黄铜液通过重力铸造装置浇注成型的步骤，该成型步骤为公知内容，这里不做详细述说，所 述重力铸造装置包括上半模1、下半模2及砂芯3,上半模1与下半模2之间分别对应设有 匹配龙头本体4外形的模腔11，所述砂芯3设于上半模1与下半模2之间的模腔11内，该 砂芯3的外形与龙头本体4进水部41、出水部42及阀芯安装部43内腔的形状相匹配，砂 芯3与模腔11之间形成浇注型腔，所述下半模2上还设有供无铅铜水浇入的浇口 23,该浇 口 23与浇注型腔相连，该浇口 23具有内浇口 231与外浇口 232,所述内浇口 231对应设置 在用于成型龙头本体4进水部41的浇注型腔处。将浇口的内浇口对应设置在用于成型龙 头本体进水部的浇注型腔处，浇注时从产品的中部直接浇入液态金属，流动距离短，浇入时 平顺无冲击，有利于液态金属快速充满模腔，也易于达到产品各处的温度平衡，实现同时凝 固，减少热裂纹。
[0017] 所述砂芯3包括外形匹配于龙头本体4进水部41内腔形状的进水部31、与进水部 31相连接的外形匹配于龙头本体1出水部42内腔形状的出水部32及与出水部32 -侧相连 接的外形匹配于龙头本体1阀芯安装部43的阀芯部33,所述砂芯进水部31靠近砂芯出水 部32的那个面上设有可以回补龙头本体1凝固过程中收缩所需要金属液的冒口 34,所述 砂芯进水部31为中空结构以使能够储存回补所需要的金属液。冒口设置在砂芯的进水部， 可以回补产品凝固过程中收缩所需要的金属液，同时会将先浇入的部分已降温液态金属溢 出，有利于产品的热平衡，该冒口的设置还同时解决了产品缩陷对产品造成影响的问题，提 高了成型产品的质量。
[0018] 所述上半模1的两侧位于龙头本体4进水部41与阀芯安装部43相接的位置还设 有利于模具热平衡的溢流槽12,所述溢流槽12与模腔11相连通。在模具的两侧错开模腔 的厚大处设置溢流槽，让溢出金属液对该处加热，有利于模具的各处的热平衡，从而减少产 品各处的温度差别，避免热裂纹，同时会将先浇入的部分已降温的液态金属溢出，有利于产 品的热平衡，且因模具的各部位温度均匀，使得产品各部位温度均匀，能使产品各部位同时 冷却，减少冷却时的应力微裂纹。
[0019] 如图2所示，该溢流槽12的设置会在成型龙头本体位于进水部41与阀芯安装部 43相接的位置形成溢流块44。
[0020] 基于前述技术方案，所述浇口也可以设在上半模上，只要该浇口的内浇口对应设 置在用于成型龙头本体进水部的浇注型腔处，就可以实现本发明技术方案，所述溢流槽也 可以设置在下半模位于龙头本体进水部与阀芯安装部相接位置的两侧，同样可以实现本 发明技术方案。
[0021] 以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创 作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
【权利要求】
1. 一种无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，包括将无铅黄铜液通过重力铸造装置浇注成 型的步骤，所述重力铸造装置包括上半模、下半模及砂芯，上半模与下半模之间分别对应设 有匹配龙头本体外形的模腔，所述砂芯设于上半模与下半模之间的模腔内，该砂芯的外形 与龙头本体进水部、出水部及阀芯安装部内腔的形状相匹配，砂芯与模腔之间形成浇注型 腔，所述上半模或下半模上还设有供无铅铜水浇入的浇口，该浇口与浇注型腔相连，该浇口 具有内浇口与外浇口，其特征在于：所述内浇口对应设置在用于成型龙头本体进水部的浇 注型腔处。
2. 根据权利要求1所述的无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，其特征在于：所述砂芯包括 外形匹配于龙头本体进水部内腔形状的进水部、与进水部相连接的外形匹配于龙头本体出 水部内腔形状的出水部及与出水部一侧相连接的外形匹配于龙头本体阀芯安装部的阀芯 部，所述砂芯进水部靠近砂芯出水部的那个面上还设有可以回补龙头本体凝固过程中收缩 所需要金属液的冒口，所述砂芯进水部为中空结构以使能够储存回补所需要的金属液。
3. 根据权利要求1或2所述的无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，其特征在于：所述下半 模的两侧错开模腔的厚大部位还设有利于模具热平衡的溢流槽，所述溢流槽与模腔相连 通。
4. 根据权利要求1或2所述的无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，其特征在于：所述上半 模的两侧错开模腔的厚大部位还设有利于模具热平衡的溢流槽，所述溢流槽与模腔相连 通。
5. 根据权利要求1所述的无铅黄铜龙头的重力铸造工艺，其特征在于：所述浇口设在 下半模上。
【文档编号】B22C9/22GK104057031SQ201410269835
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】曹宏州, 蔡文伟, 王秋燕, 刘杰峰, 崔红俊 申请人:泉州安科卫浴有限公司