[发明专利]易脱模陶瓷铸型的制备、应用方法及其浇铸的铜合金铸件

说明书

技术领域

本发明涉及用于浇铸铜合金铸件的陶瓷铸型的制备方法及应用陶瓷铸型浇铸的铜合金铸件。

背景技术

目前在水龙头等卫浴五金行业，主要利用金属型铸造(metal mold casting)和砂型铸造(sand mold casting)技术来生产水龙头等卫浴五金铸件，这两种铸造技术均存在耗材多、成本高等缺陷。

金属型（metal mold）是由耐热金属材料制作而成（如：钢、紫铜、红铜等），价格昂贵，且模具加工周期长、加工过程中刀具磨损及刀具修复次数多、模具材料回收利用较低，因此使用金属型模具生产费用过高，此外金属型铸造的导热快、无退让性及无透气性，因此使铸件容易出现冷隔与浇不到、裂纹、气孔等缺陷；目前卫浴五金一般以黄铜、低铅铜或者无铅铜等合金铜制成，由于金属型模具导热性能强，当合金铜熔液注入金属模具浇道时，迅速进行热传递，使合金铜熔液温度大幅度的下降而导致合金铜熔液的流动性变慢，为了做出完整的产品及提高良品率，以目前的卫浴五金行业的铸造技术，产品的壁厚一般在2.8 mm至3 mm，耗材多，成本较高。

砂型(sand mold casting)是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。然而，每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，因此砂型铸造的生产效率较低；砂的整体性质软而多孔，刚度不高，因此砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙；砂型铸造的铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷；砂型铸造占用场地大，生产效率低，粉尘大。

鉴于以上铸造技术的不足，卫浴五金行业又面临少量多样生产、铜等金属材料价格上涨（合金铜等材料成本占企业资金60%以上），人工成本日益提升等等，因此，提高生产效率、减少耗材，降低生产成本，成为卫浴五金行业不得不面对的问题。

发明内容

本发明的一个主要目的在于提供一种易脱模陶瓷铸型的制备方法，克服了目前金属型铸造和砂型铸造的缺陷，具有良好的抗热疲劳强度且加工成本低廉，加工后的陶瓷铸型，表面光滑易脱模，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的易脱模陶瓷铸型的制备方法，包含以下步骤：

提供陶瓷粗胚并以高速雕刻机加工，形成陶瓷铸型，并提供一内部结构型芯，与陶瓷铸型对应定位形成匹配于一铸件的型腔。其中陶瓷铸型包含第一铸型和第二铸型，第一铸型包含至少二个合模定位块和至少一个槽深不大于1 mm的排气槽，第二铸型包含耦合于所述合模定位槽的至少二个合模定位槽，用以与第一铸型合模以界定出中空型腔，其中界定中空型腔的边缘厚度不小于25 mm；陶瓷铸型还包含浇铸口，其脱模斜度不小于2度，浇铸口口径系根据一金属铸型的浇铸口口径为基准，提供一相对大于该金属铸型浇铸口10%至30%的口径，其中该金属铸型为具有与该中空型腔形状相同的金属型腔，能浇铸出同样形状的铸件者。

为达到上述目的，易脱模陶瓷铸型的浇铸口为圆弧形。

为达到上述目的，将所述陶瓷铸型的边缘倒角。

为达到上述目的，所述内部结构型芯为砂芯，其中砂芯为固化剂和树脂砂或固化剂和石英砂制成。

为达到上述目的，将所述内部结构型芯的至少一部分涂布脱模剂。

本发明的另一个主要目的在于提供一种制备铜合金铸件的方法，克服了目前金属型铸造和砂型铸造的缺陷，可以将铸件的壁厚降到1.8-2.5 mm，从而减少铸件材料的消耗，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的制备铜合金铸件的方法，其特征在于使用前述的易脱模陶瓷铸型，通过以下步骤制成壁厚1.8-2.5 mm的铜合金铸件：

(a) 向中空型腔及第一铸型与第二铸型的分型面表面喷洒一层脱模剂；

(b) 将第一铸型及第二铸型与内部结构型芯定位并合模，组成陶瓷铸型；

(c) 预热陶瓷铸型，温度控制在200至300摄氏度；

(d) 将一熔化铜水转动浇注于陶瓷铸型内，形成一铸件；

(e) 应用杠杆原理将铸件脱模；以及

(f) 对铸件进行后加工处理。

为达到上述目的，所述熔化铜水的温度控制在1000至1200摄氏度，浇注时间控制在10至15秒。

为达到上述目的，所述铸件脱模的时间为浇注完毕10至15秒后。