[实用新型]一种适用于无铅黄铜的新型重力铸造浇铸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水暖卫浴洁具中龙头本体的成型模具领域，更具体的说涉及一种适用于无铅黄铜的新型重力铸造浇铸装置。

背景技术

如图1所示，其为目前市场上通用的一种龙头本体1，该龙头本体1包括圆柱形或类圆柱形主体11以及设于主体11侧部并概呈扁平状的出水部12，该主体11上端形成有控制口111，下端形成有供入水管插入的进水口112，内部则形成有供阀芯安装于其中的容室113；该出水部12内形成有水流通道121并端部开设有出水口122；水流经阀芯控制后依次经容室113、水流通道121而从出水口122排出。目前上述龙头本体1一般是用铅黄铜重力铸造加工成型，如图2所示，其为重力铸造浇铸的过程示意图，该浇铸模具包括上模21和下模22，该上模21和下模22的分模面上形成有浇铸口23，该上模21和下模22之间设置有砂芯24；在浇铸初期该浇铸口23呈锐角α设置，随着浇铸的逐步进行，在辅助设备的作用下α逐渐变大并最终等于90度，从而完成整个浇铸过程。

但是，由铅黄铜成型出来的龙头本体1，铅在水的冲刷下极易从基体中脱落而进入人们日常使用的水中，即便在加工过程或产品废弃后，铅也会通过循环后进入人体，对人的血液和神经系统特别是对儿童的肾和脑神经造成不可逆转的损伤，妨碍智力发育。

针对铅会对人体产生伤害的问题，申请人曾研究出由铋Bi代替铅的无铅黄铜，其具有良好的机械性能和切削加工性能，并亦能达到国际标准，但是含铋Bi无铅铜在铸造工艺性能方面，相较于普通铅黄铜，具有流动性较差、易热裂、有皮下微裂纹、铸造温度高以及易产生表面杂质而导致抛光不良等问题。若继续采用普通铅黄铜铸造成型工艺，则会具有良品率低的缺陷，并直接影响产品的成本和生产效率，对大规模推广应用无铅铜造成障碍。

如图3和图3A所示，其为目前通用的一种基于铅黄铜并对龙头本体1进行重力铸造的浇铸成型系统(下面将此系统简称为方案一)，其浇铸口23位于主体11与出水部12的过度连接处；如图4和图4A所示，其为目前通用的另一种浇铸成型系统(下面将此系统简称为方案二)，其浇铸口23完全设于主体11的侧壁上；如图5、图5A和图5B所示，其为目前通用的又一种浇铸成型系统(下面将此系统简称为方案三)，其浇铸口23设置在主体11的底部；在上述三种方案中，该浇铸口23区分为与型腔相连的内浇口231和承接外部铜水的外浇口232。由于无铅铜的流动性较差，故往往需要较高的铜水温度和模具温度，故上述基于铅黄铜的浇铸成型系统方案一、方案二和方案三将不再适用，其会存在如下缺陷：

一、各方案内浇口231都设置在圆柱体主体11附近，方案三中铜水最后充满的部位所受拉应力最大：F＝F1+F2+F3+F4；方案一和方案二虽然有内浇口231产生的横向拉力减小了部分拉应力：F＝F1+F2+F3+F4-F5，但此三种方案内浇口231都位于横截面受拉应力最大的部位附近，不利于顺序凝固，反而因浇口长时间冲刷导致模具温度高、冷却缓慢，为热裂纹的产生提供了条件；

二、各方案的内浇口231厚度H都与产品的壁厚T接近或相等，即H1＝H2＝H3＝T，从而使得铜水流动阻力大，充型不理想，特别是对于方案三，其充型流程太长；

三、各方案的外浇口232横截面积均大于内浇口231横截面积(内浇口231厚度乘以宽度)并呈逐渐收缩状，故铜水除受重力作用下，还受到由于浇铸口23逐渐收缩产生的压力，使得内浇口231处的流动速度被加快，从而剧烈冲刷内浇口231附近的型腔，由于采用无铅铜，其浇铸温度就已经提高20℃～30℃，模具温度提高了30℃～50℃，导致产品在内浇口231附近杂质、夹渣等缺陷，造成抛光杂质点和麻点等不良；

四、方案一和方案二内浇口231呈扁平状，并都设置在上模21和下模22的分模面上，铜水浇铸时有近90°的转折，即其会垂直往下模22型腔掉铜水，从而容易产生熔体破裂、夹渣以及冷隔等缺陷。

有鉴于此，本发明人针对在推广无铅黄铜浇铸成型龙头本体1时的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于无铅黄铜的新型重力铸造浇铸装置，以解决现有技术成型时铜水最后充满的部位位于受拉应力最大的圆柱形部位，而容易产生热裂纹并影响产品质量的问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：