[发明专利]金属型重力铸造模具及铸造方法

说明书

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。