CN109500375A - 水龙头铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水龙头铸造工艺，包括以下步骤：S1、设计铸件模具，根据铸件的结构设计铸造模具，并完成安装，其中，铸造模具中的型腔呈倒置并倾斜设置形成“V”字形结构；升液通道设置为两个、分别为第一升液通道和第二升液通道，第一升液通道与铸件的出水通道的型腔连通，升液通道与铸件的进水通道的型腔连通；出水通道和进水通道的型腔顶部均设置有出气通道；S2、打砂芯，根据铸件内部结构打造砂芯；S3、浇铸，开模后制好的砂芯放置到铸造模具内并合模，然后从铸件模具的升液通道中注入型腔中进行低压充型；S4、取料，浇铸完成后保压，待成型后开模取出铸件。解决了浇铸不足和铸件性能低的问题，并提高了生产效率。

Description

水龙头铸造工艺

技术领域

本发明涉及水龙头生产技术领域，特别涉及一种水龙头铸造工艺。

背景技术

铜合金在水暖卫浴行业应用广泛，一些高档的水龙头、阀门等，大都采用铜合金为原材料通过低压铸造技术生产。低压铸造技术是一种近无余量的金属液态成型技术，具有铸件成型质量高、生产工艺可控性高、生产效率高等诸多优点，因此低压铸造技术已成为铜合金水龙头本体主要的成型技术。

如图1和图2所示的水龙头，现有的低压铸造方式是将砂芯呈L形的方式放置在模具中，然后从底端进行充型（参照图3），模具型腔中的空气在浇铸的同时从排气口排出。该浇铸方式为了保证浇铸的完整性，即更好的将浇铸型腔内的空气排出，进口的长度需要设置的比较大；另外，由于其所需浇铸的高度比较大，为了避免浇铸过程中冷却导致发生浇铸不足的问题，需要使得浇铸速度需要更快，即充型时的升压速度需要更快，而由于升压速度过快，又会造成充型过程中不稳定的问题，出现紊流状态，而紊流状态容易造成卷气，增加铸件中的气孔含量，降低铸件的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种水龙头铸造工艺，有效解决浇铸不足和铸件性能低的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水龙头铸造工艺，包括以下步骤：

S1、设计铸件模具，根据铸件的结构设计铸造模具，并完成安装，其中，所述铸造模具中的型腔呈倒置并倾斜设置形成“V”字形结构；所述升液通道设置为两个、分别为第一升液通道和第二升液通道，所述第一升液通道与铸件的出水通道的型腔连通，所述升液通道与铸件的进水通道的型腔连通；所述出水通道和进水通道的型腔顶部均设置有出气通道；

S2、打砂芯，根据铸件内部结构打造砂芯；

S3、浇铸， 开模后制好的砂芯放置到铸造模具内并合模，然后从铸件模具的升液通道中注入型腔中进行低压充型；

S4、取料，浇铸完成后保压，待成型后开模取出铸件。

如此设置，形成V字形的型腔，使得浇铸的整体高度降低，解决由于高度过高造成浇铸不足的问题；此外，设置两个升液通道分别对进水通道和出水通道进行充型，使得每个升液通道的充型速度可以保持在一个比较稳定的升压速度，不易出现紊流状态。

进一步优选为：所述第二升液通道在型腔中的进口位于进水管内部的卡接凸起处。

如此设置，充型时，第二升液通道先对卡接凸起处进行填充，容易对卡接凸起进行填充，不会出现充料不足的现象。

进一步优选为：所述出气通道与型腔的连接处均设置有冒口。

如此设置，通过冒口进行补缩，防止出现缩松现象。

进一步优选为：在S3的浇铸过程中，金属融液先从第一升液通道进入型腔中，待金属融液没过第二升液通道的进口后，第二升液通道开始进料。

两个升液通道同时充型时，两升液通道间的交汇会残留空气，导致充料不足，通过上述设置，有效避免上述问题，同时由于第一升液通道处进入的金属融液在第二升液通道处时温度会比较低，此时第二升液通道进液能够保持此处的金属融液的温度，提高铸件的性能。

进一步优选为：所述浇铸模具的型腔中的进水通道与出水通道的顶部高度趋于持平，所述第一升液通道在型腔中的进口高度高于第二升液通道在型腔中的进口高度。

如此设置，趋于持平使整体的高度最低，另外，在第一升液通道进行充型时，结合重力作用大部分的金属融液先向下流动，将第一升液通道的进口设置的更高，能够让更多的金属融液能够通过重力作用进行填充。

进一步优选为：所述第一升液通道和第二升液通道分别与两个坩埚连接。

如此设置，可以对两个升液通道进行单独控制，使得两升液通道在填料时能够有不同的增压速度和压力，更好的进行充料，使逐渐的性能更优。

进一步优选为：所述S3的浇铸过程中依次经过升液阶段、充型阶段和保压阶段三个阶段，所述升液阶段的增压速度为1~2Kpa/s，所述充型阶段的增压速度为5~10Kpa/s，所述充型阶段在增压到最大值之前完成充型，然后保压进入保压阶段。

如此设置，浇铸过程较为稳定，成品铸件性能更优，同时在浇筑时不容易出现较大的温差，不易出现热裂倾向，整个生产的时间也相对较低。

进一步优选为：所述升液阶段、充型阶段和增压阶段的初始压力分别为P₁、P₂和P₃，P₂为P₁的1.1-1.4倍，P₃为P₂的1.2-1.5倍；其中，P₁=ρgh，ρ为相应金属熔液的密度，g为重力加速度，h为坩埚中金属熔液液面到型腔浇道处的高度。

如此设置，浇铸出的铸件其品质较高、性能好、问题少。

进一步优选为：所述S3步骤中浇铸前铸件模具的初始温度为120-200℃。

进一步优选为：所述S3步骤中砂芯的初始温度为30-70℃。

如此设置，避免金属进入型腔后与砂芯以及型腔内壁接触时，由于温差过大而导致金属融液快速冷却，提高工艺出品率以及减小缩孔缩松体积。

综上所述，本发明解决了浇铸不足和铸件性能低的问题，并提高了生产效率。

附图说明

图1是水龙头的外形结构示意图；

图2是水龙头的内部结构示意图；

图3是现有的浇铸方式；

图4是本实施例的结构示意图一；

图5是本实施例的结构示意图二。

图中，1、出水通道；2、进水通道；21、卡接凸起；3、铸件模具；31、第一升液通道；32、第二升液通道；4、砂芯；5、铸件；6、冒口；7、出气通道；8、坩埚。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种水龙头铸造工艺，包括以下步骤：

S1、设计铸件模具3，根据铸件5的结构设计铸造模具，并完成安装。

其中，如图4所示，铸造模具中的型腔呈倒置并倾斜设置形成“V”字形结构，浇铸模具的型腔中的进水通道2与出水通道1的顶部高度趋于持平。

液通道设置为两个、分别为第一升液通道31和第二升液通道32，第一升液通道31与铸件5的出水通道1的型腔连通，第二升液通道32与铸件5的进水通道2的型腔连通。且第二升液通道32在型腔中的进口位于进水管内部的卡接凸起21处，第一升液通道31在型腔中的进口高度高于第二升液通道32在型腔中的进口高度。

出水通道1和进水通道2的型腔顶部均设置有出气通道7，出气通道7与型腔的连接处均设置有冒口6。

如图5所示，第一升液通道31和第二升液通道32分别与两个坩埚8连接。

S2、打砂芯4，根据铸件5内部结构打造砂芯4；

S3、浇铸， 将铸件模具3加热到140℃，开模，然后将温度为40℃的砂芯4放置到铸造模具内并合模，然后从铸件模具3的升液通道中开始充型。

其中，浇铸金属融液的温度为995℃-1005℃，浇铸过程中依次经过升液阶段、充型阶段和保压阶段三个阶段，其中，升液阶段的初始压力P1=ρgh（ρ为相应金属熔液的密度，g为重力加速度，h为坩埚8中金属熔液液面到型腔浇道处的高度），该阶段的增压速度为1.1-1.4Kpa/s。

待温度增大到P2时， P2为P1的1.2-1.5倍，进入第二阶段的充型阶段，此阶段的增压速度为9Kpa/s，保压阶段的压力P3为P2的1.4倍，其中，充型阶段在增压到最大值之前完成充型，然后保压进入保压阶段，保压7-14s。

其中，金属融液的温度、升液阶段和充型阶段的压力、以及升液阶段和充型阶段的增压速度根据金属材质、型腔结构而定，本实施例由于采用双升液通道， 对P2、P3的压力以及升液阶段和充型阶段的增压速度要求相对较低，在浇筑时，金属融液先从第一升液通道31进入型腔中，待金属融液没过第二升液通道32的进口后，第二升液通道32开始进料。

S4、取料，浇铸完成后保压，待成型后开模取出铸件5。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种水龙头铸造工艺，其特征是，包括以下步骤：

S1、设计铸件模具（3），根据铸件（5）的结构设计铸造模具，并完成安装，其中，所述铸造模具中的型腔呈倒置并倾斜设置形成“V”字形结构；所述升液通道设置为两个、分别为第一升液通道（31）和第二升液通道（32），所述第一升液通道（31）与铸件（5）的出水通道（1）的型腔连通，所述升液通道与铸件（5）的进水通道（2）的型腔连通；所述出水通道（1）和进水通道（2）的型腔顶部均设置有出气通道（7）；

S2、打砂芯（4），根据铸件（5）内部结构打造砂芯（4）；

S3、浇铸， 开模后制好的砂芯（4）放置到铸造模具内并合模，然后从铸件模具（3）的升液通道中注入型腔中进行低压充型；

S4、取料，浇铸完成后保压，待成型后开模取出铸件（5）。

2.根据权利要求1所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述第二升液通道（32）在型腔中的进口位于进水管内部的卡接凸起（21）处。

3.根据权利要求2所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述出气通道（7）与型腔的连接处均设置有冒口（6）。

4.根据权利要求2或3所述的水龙头铸造工艺，其特征是：在S3的浇铸过程中，金属融液先从第一升液通道（31）进入型腔中，待金属融液没过第二升液通道（32）的进口后，第二升液通道（32）开始进料。

5.根据权利要求4所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述浇铸模具的型腔中的进水通道（2）与出水通道（1）的顶部高度趋于持平，所述第一升液通道（31）在型腔中的进口高度高于第二升液通道（32）在型腔中的进口高度。

6.根据权利要求5所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述第一升液通道（31）和第二升液通道（32）分别与两个坩埚（8）连接。

7.根据权利要求1所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述S3的浇铸过程中依次经过升液阶段、充型阶段和保压阶段三个阶段，所述升液阶段的增压速度为1~2Kpa/s，所述充型阶段的增压速度为5~10Kpa/s，所述充型阶段在增压到最大值之前完成充型，然后保压进入保压阶段。

8.根据权利要求7所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述升液阶段、充型阶段和增压阶段的初始压力分别为P1、P2和P3，P2为P1的1.1-1.4倍，P3为P2的1.2-1.5倍；其中，P1=ρgh，ρ为相应金属熔液的密度，g为重力加速度，h为坩埚（8）中金属熔液液面到型腔浇道处的高度。

9.根据权利要求1所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述S3步骤中浇铸前铸件模具（3）的初始温度为120-200℃。

10.根据权利要求1所述的水龙头铸造工艺，其特征是：所述S3步骤中砂芯（4）的初始温度为30-70℃。