本發(fā)明涉及金屬制品模具鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鼓模具的鑄造方法。

背景技術(shù)：

銅鼓是中國古代一種打擊樂器，迄今已有二千七百多年歷史，以廣西數(shù)量最多，分布量最廣。銅鼓是我國南方一些少數(shù)民族使用的重樂器，以青銅為主配其它金屬鑄造而成，是中華民族寶貴文化遺產(chǎn)之一。最初銅鼓是作飲器之用(即釜)，后才演變?yōu)榍脫魳菲?。?jù)裴淵《廣州記》和劉恂《嶺表錄異》說:壯族銅鼓有的"面闊丈余"，有的"厚(僅)二分以外"，"其身遍有蟲、魚、花、草之狀(花紋)"，制作極其精巧。

專家們分析、測量的數(shù)據(jù)公布之后，被研究這一領(lǐng)域的許多學(xué)者所采用。同時，一些學(xué)者根據(jù)古代銅鼓在鑄造時在銅鼓表面遺留的痕跡，分析了鑄造工藝，認(rèn)為制范面的泥料是經(jīng)過研磨、篩選或淘洗的細(xì)泥配制成的；大多數(shù)銅鼓暴露有芯墊.冷水沖型、北流型、靈山型等采用方形芯墊；冷水沖型、北流型和靈山型鼓的絕大多數(shù)，鼓身兩側(cè)各有一條合范縫；北流型、靈山型.大多數(shù)冷水沖型澆口設(shè)在鼓側(cè)的范縫上，縫隙式澆注，使青銅臺金熔液沿著鑄型自下而上通過縫隙澆口由兩面注人型腔，液流乎穩(wěn)，充填迅速；根據(jù)對銅鼓鑲嵌痕跡的分析，可知銅鼓的立體蛙飾和其他飾物以及一部分鼓耳應(yīng)是失蠟法鑄造的。這些裝飾與鼓身的結(jié)合，應(yīng)是用多塊范組臺的渾鑄法，使它鑄接到鼓體上去的。根據(jù)這些研究成果，得知古代鑄造銅鼓的方法有:

2007年廣西環(huán)江縣韋氏兄弟(韋啟初，韋啟參)申請并被授予了專利號為ZL200720153464.1“銅鼓模具”的實用新型專利。該實用新型專利在此引作參考。失傳多年的銅鼓鑄造工藝由此得到了延續(xù)和發(fā)展。韋氏兄弟在利用該銅鼓模具鑄造銅鼓的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷探索改良，總結(jié)出了一套完整、實用的銅鼓鑄造工藝。但是該銅鼓的模具一旦制成，只能用于制作規(guī)定型號和大小的銅鼓，對于其他規(guī)格無法重復(fù)使用，造成不必要的材料浪費(fèi)，而且模具在澆筑時容易產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致銅鼓品質(zhì)偏低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種銅鼓模具的鑄造方法，本發(fā)明采用低成本的材料作為鑄造模具的原材料，而且可以破碎后重新用于鑄造新的模具，減少廢棄物對環(huán)境的破壞，也節(jié)約了鑄造成本，而且鑄造工序簡單，便于操作，而且本發(fā)明的模具不易開裂，保證了銅鼓澆筑的品質(zhì)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種銅鼓模具的鑄造方法，包括以下步驟：

(1)配制模具原料：將型沙根據(jù)配方按照重量比混合均勻；

(2)筑模：先用材料按照模具的尺寸做成與模具大小相同的網(wǎng)，放入模具中，然后將配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯實模具中的型沙，讓型沙充分包裹住網(wǎng)；

(3)配制模型原料：根據(jù)模型粉的配方將模型粉調(diào)成泥狀抹在模具的型沙表面；

(4)壓制花紋：用花紋工具按壓在中銅鼓鼓面對應(yīng)模具位置，使模具上有清晰的花紋印記；

(5)烘烤：在80～100℃的高溫下烘烤模具6～10h，得到所需鑄造的模具。

本發(fā)明所用的型沙配方由以下原料及重量份組成：河沙60～80份、高嶺土20～30份、塑料泡沫顆粒2～3分、水6～10份，其中河沙的粒徑分布為D10為0.3mm、D50為1.5mm、D90為3mm，塑料泡沫顆粒的粒徑為1.0～2.5mm，塑料泡沫顆粒由聚氨酯或聚苯乙烯中的一種制成。本發(fā)明所用的河沙和高嶺土都是大自然常見的材料，易得便宜，而河沙的主要成分是石英，不僅熔點高，可以耐住1750℃的溫度，遠(yuǎn)高于銅的熔點，并且導(dǎo)熱性能好，可以使?jié)仓你~鼓時銅水快速散熱降溫成型；高嶺土、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，高嶺土與河沙混合可以將河沙顆粒相互粘結(jié)在一起，更好的使模具成型，另外模具中網(wǎng)材型沙充分包裹住，可以讓型沙各原料能有效地粘結(jié)在一起，加固模具，而且在澆筑銅鼓時，可以防止因銅水的高溫而使模具開裂；型沙中還有塑料泡沫顆粒，在澆筑銅鼓時，銅水的高溫可以使模具型沙中的泡沫塑料熱縮，在模具中形成一個個的空腔，可以快速排氣并散熱，有利于銅鼓鑄造的質(zhì)量，減少或避免銅鼓中出現(xiàn)氣腔，影響銅鼓的品質(zhì)。本發(fā)明鑄造模具使用于制網(wǎng)的材料為石棉、鐵絲網(wǎng)中的一種。

本發(fā)明所用的模型粉配方由以下重量份原料組成：生石膏60～70份、熟石灰20～30份、耐火泥20～20份、水10～15份，同時本發(fā)明用模型粉在模具的型沙表面上的覆蓋厚度至少為5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在澆筑銅鼓完成后，石膏與銅鼓之間不會粘連，是天然的脫模劑。

本發(fā)明鑄造好的模具在鑄造完相同型號后，可以將模具敲碎，取出里面的網(wǎng)材，將型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫顆粒重復(fù)鑄造其他型號的模具。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用低成本型沙和模具粉作為鑄造模具的原材料，不僅可以增加銅鼓澆筑時的排氣和脫模作用，而且鑄造好的模具用于生產(chǎn)同規(guī)格的銅鼓后，可以再破碎后重新用于鑄造新的模具，減少廢棄物對環(huán)境的破壞，也節(jié)約了鑄造成本；另外，在模具中增加網(wǎng)材不僅使模具鑄造更結(jié)實堅固，而且可以防止模具因銅鼓澆筑時溫度太高引起模具開裂，導(dǎo)致銅鼓澆筑的品質(zhì)差。本發(fā)明的模具鑄造方法工序簡單，便于操作。

【具體實施方式】

下面結(jié)合具體實施方式做進(jìn)一步的說明。

實施例1

一種銅鼓模具的鑄造方法，包括以下步驟：

(1)配制模具原料：將型沙根據(jù)配方按照重量比混合均勻；

(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成與模具大小相同的網(wǎng)，放入模具中，然后將配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯實模具中的型沙，讓型沙充分包裹住網(wǎng)；

(3)配制模型原料：根據(jù)模型粉的配方將模型粉調(diào)成泥狀抹在模具的型沙表面；

(4)壓制花紋：用花紋工具按壓在中銅鼓鼓面對應(yīng)模具位置，使模具上有清晰的花紋印記；

(5)烘烤：在100℃的高溫下烘烤模具10h，得到所需鑄造的模具。

其中，型沙的配方由以下原料及重量份組成：河沙60份、高嶺土20份、聚氨酯塑料泡沫顆粒2份、水6份，其中河沙的粒徑分布為D10為0.3mm、D50為1.5mm、D90為3mm，塑料泡沫顆粒的粒徑為1.0mm。而河沙的主要成分是石英，不僅熔點高，可以耐住1750℃的溫度，遠(yuǎn)高于銅的熔點，并且導(dǎo)熱性能好，可以使?jié)仓你~鼓時銅水快速散熱降溫成型；高嶺土、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，高嶺土與河沙混合可以將河沙顆粒相互粘結(jié)在一起，更好的使模具成型，另外模具中網(wǎng)材型沙充分包裹住，可以讓型沙各原料能有效地粘結(jié)在一起，加固模具，而且在澆筑銅鼓時，可以防止因銅水的高溫而使模具開裂；型沙中還有塑料泡沫顆粒，在澆筑銅鼓時，銅水的高溫可以使模具型沙中的泡沫塑料熱縮，在模具中形成一個個的空腔，可以快速排氣并散熱，有利于銅鼓鑄造的質(zhì)量，減少或避免銅鼓中出現(xiàn)氣腔，影響銅鼓的品質(zhì)。

另外，用于覆蓋在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料組成：生石膏60份、熟石灰20份、耐火泥10份、水10份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆蓋厚度至少為5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在澆筑銅鼓完成后，石膏與銅鼓之間不會粘連，是天然的脫模劑。

另外，鑄造好的模具在鑄造完相同型號后，可以將模具敲碎，取出里面的網(wǎng)材，將型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫顆粒重復(fù)鑄造其他型號的模具。

實施例2

一種銅鼓模具的鑄造方法，包括以下步驟：

(1)配制模具原料：將型沙根據(jù)配方按照重量比混合均勻；

(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成與模具大小相同的網(wǎng)，放入模具中，然后將配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯實模具中的型沙，讓型沙充分包裹住網(wǎng)；

(3)配制模型原料：根據(jù)模型粉的配方將模型粉調(diào)成泥狀抹在模具的型沙表面；

(4)壓制花紋：用花紋工具按壓在中銅鼓鼓面對應(yīng)模具位置，使模具上有清晰的花紋印記；

(5)烘烤：在100℃的高溫下烘烤模具10h，得到所需鑄造的模具。

其中，型沙的配方由以下原料及重量份組成：河沙80份、高嶺土30份、聚氨酯塑料泡沫顆粒3份、水10份，其中河沙的粒徑分布為D10為0.3mm、D50為1.5mm、D90為3mm，塑料泡沫顆粒的粒徑為2.5mm。而河沙的主要成分是石英，不僅熔點高，可以耐住1750℃的溫度，遠(yuǎn)高于銅的熔點，并且導(dǎo)熱性能好，可以使?jié)仓你~鼓時銅水快速散熱降溫成型；高嶺土、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，高嶺土與河沙混合可以將河沙顆粒相互粘結(jié)在一起，更好的使模具成型，另外模具中網(wǎng)材型沙充分包裹住，可以讓型沙各原料能有效地粘結(jié)在一起，加固模具，而且在澆筑銅鼓時，可以防止因銅水的高溫而使模具開裂；型沙中還有塑料泡沫顆粒，在澆筑銅鼓時，銅水的高溫可以使模具型沙中的泡沫塑料熱縮，在模具中形成一個個的空腔，可以快速排氣并散熱，有利于銅鼓鑄造的質(zhì)量，減少或避免銅鼓中出現(xiàn)氣腔，影響銅鼓的品質(zhì)。

另外，用于覆蓋在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料組成：生石膏70份、熟石灰30份、耐火泥20份、水15份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆蓋厚度至少為5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在澆筑銅鼓完成后，石膏與銅鼓之間不會粘連，是天然的脫模劑。

另外，鑄造好的模具在鑄造完相同型號后，可以將模具敲碎，取出里面的網(wǎng)材，將型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫顆粒重復(fù)鑄造其他型號的模具。

實施例3

一種銅鼓模具的鑄造方法，包括以下步驟：

(1)配制模具原料：將型沙根據(jù)配方按照重量比混合均勻；

(2)筑模：先用石棉按照模具的尺寸做成與模具大小相同的網(wǎng)，放入模具中，然后將配制好的型沙倒入固定的模具中，并夯實模具中的型沙，讓型沙充分包裹住網(wǎng)；

(3)配制模型原料：根據(jù)模型粉的配方將模型粉調(diào)成泥狀抹在模具的型沙表面；

(4)壓制花紋：用花紋工具按壓在中銅鼓鼓面對應(yīng)模具位置，使模具上有清晰的花紋印記；

(5)烘烤：在90℃的高溫下烘烤模具8h，得到所需鑄造的模具。

其中，型沙的配方由以下原料及重量份組成：河沙70份、高嶺土25份、聚氨酯塑料泡沫顆粒3份、水8份，其中河沙的粒徑分布為D10為0.3mm、D50為1.5mm、D90為3mm，塑料泡沫顆粒的粒徑為1.5mm。而河沙的主要成分是石英，不僅熔點高，可以耐住1750℃的溫度，遠(yuǎn)高于銅的熔點，并且導(dǎo)熱性能好，可以使?jié)仓你~鼓時銅水快速散熱降溫成型；高嶺土、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，高嶺土與河沙混合可以將河沙顆粒相互粘結(jié)在一起，更好的使模具成型，另外模具中網(wǎng)材型沙充分包裹住，可以讓型沙各原料能有效地粘結(jié)在一起，加固模具，而且在澆筑銅鼓時，可以防止因銅水的高溫而使模具開裂；型沙中還有塑料泡沫顆粒，在澆筑銅鼓時，銅水的高溫可以使模具型沙中的泡沫塑料熱縮，在模具中形成一個個的空腔，可以快速排氣并散熱，有利于銅鼓鑄造的質(zhì)量，減少或避免銅鼓中出現(xiàn)氣腔，影響銅鼓的品質(zhì)。

另外，用于覆蓋在型沙上的模型粉配方由以下重量份原料組成：生石膏65份、熟石灰25份、耐火泥15份、水12份，所用模型粉在模具的型沙表面上的覆蓋厚度至少為5mm，石膏和耐火泥的耐火性能好，而且在澆筑銅鼓完成后，石膏與銅鼓之間不會粘連，是天然的脫模劑。

另外，鑄造好的模具在鑄造完相同型號后，可以將模具敲碎，取出里面的網(wǎng)材，將型沙部分和模型粉部分再粉碎，重新加水和塑料泡沫顆粒重復(fù)鑄造其他型號的模具。

本發(fā)明按照實施例1鑄造的模具用于銅鼓澆筑時，銅水的出爐溫度為1200℃，銅水快速冷卻成為銅鼓，而且模具沒有出現(xiàn)開裂的情況，澆筑好的銅鼓進(jìn)行伽馬射線檢測，銅鼓內(nèi)務(wù)任何裂縫或氣泡產(chǎn)生。說明銅鼓澆筑時排氣效果好，銅鼓成型的品質(zhì)高。本發(fā)明的模具鑄造方法工序簡單，便于操作，值得推廣應(yīng)用。