專利名稱：100t以上青銅洪鐘的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超大類型青銅洪鐘的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
以前國(guó)內(nèi)外制造的各種佛鐘、道鐘、朝鐘和警世鐘，在尺寸和重量上都比較小，制造方法上是蒲牢與鐘體分開(kāi)鑄造，然后再焊接，紋飾幾乎都采用砂型鑄造，陶瓷技術(shù)未應(yīng)用在超大銅鐘的鑄造上，如2002年河南汝山生產(chǎn)的108T鐘就是如此，當(dāng)時(shí)是天下最大的青銅洪鐘。
目前國(guó)內(nèi)外比較大的銅鐘還有中國(guó)的46.5T永樂(lè)大鐘，俄羅斯曾做過(guò)196T的沙皇鐘，可惜裙邊一大塊裂掉了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種的100T以上青銅洪鐘的制備方法。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，100T以上青銅洪鐘的制備方法，具體步驟為1)設(shè)計(jì)鐘形，用水玻璃砂制鐘芯，用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成外形型腔，背砂為水玻璃砂，外形型腔內(nèi)壁附有鐘上所有的圖案、文字的反向的圖案、文字，掛有大鐘蒲牢，2)用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成的外形型腔套在水玻璃砂制鐘芯外，構(gòu)成鐘型腔，3)將鋼包精煉爐、反射爐、電爐同時(shí)配合提供出的多于100噸的銅水，在氮?dú)獾木珶捪?，轉(zhuǎn)入兩個(gè)中間包，由兩個(gè)中間包，經(jīng)兩個(gè)滑動(dòng)水口、兩個(gè)緩沖槽、閘門(mén)式澆口杯、兩個(gè)直澆口，再經(jīng)上雨淋澆口，澆注入鐘型腔內(nèi)，完成大鐘蒲牢與鐘體的澆注，然后點(diǎn)沖冒口，在鐘型腔中保溫至350℃左右，4)卸壓鐵、拆外形型腔，割除冒口、打磨、拋光、精整紋飾、校音、著色，再經(jīng)無(wú)損著色檢測(cè)得產(chǎn)品。
用本發(fā)明方法生產(chǎn)的江蘇省江陰市華西村145T青銅洪鐘經(jīng)我公司質(zhì)檢處、中科院聲學(xué)所、華西村等單位進(jìn)行檢測(cè)，證明外形尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、化學(xué)成份，均達(dá)到了相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和用戶設(shè)計(jì)的要求，其鐘聲洪亮、渾厚、音強(qiáng)達(dá)100∽120分貝，延續(xù)時(shí)間120秒，在半徑2.5公里以內(nèi)的開(kāi)闊地能聽(tīng)到鐘聲；其表面紋飾美觀、清晰、光滑，無(wú)明顯的鑄造缺陷。
用本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于制備各種寺廟、公共場(chǎng)所的100T以上的超大型佛鐘、道鐘和警世鐘等。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法是設(shè)計(jì)鐘型，制鐘芯、制內(nèi)壁附有反向圖案、文字，掛有大鐘蒲牢的外形型腔，外形型腔套在水玻璃砂制鐘芯外，構(gòu)成鐘型腔，將銅水，在氮?dú)獾木珶捪?，?jīng)緩沖槽、澆口杯、直澆口、上雨淋澆口，注入鐘型腔內(nèi)，點(diǎn)沖冒口，保溫，卸壓鐵、拆腔、割除冒口、打磨、拋光、精整紋飾、校音、著色，再經(jīng)無(wú)損著色檢測(cè)得產(chǎn)品。
本發(fā)明用精密薄殼型砂制鐘芯，鐘芯從內(nèi)到外依次是焦炭層、紅磚層、背砂層和面砂層，在背砂層中設(shè)置12條自上而下的退讓塊，確保鑄件凝固時(shí)自由收縮，不受阻礙。
用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成的外形型腔的制備方法是，將精密薄殼型分層、分區(qū)，區(qū)與區(qū)之間用金屬板隔開(kāi)，分區(qū)涂刷陶瓷漿料，接著撒砂，烘烤表面，陶瓷干后，將金屬網(wǎng)平鋪其上，并固定，上好掛砂鉤，再刷陶瓷漿料，并撒砂，烘干，刷粘結(jié)劑，舂背砂，開(kāi)出氣通道，完成鑄型，鑄型硬化，用明火進(jìn)行表干烘型。分區(qū)涂刷陶瓷漿料，可減小陶瓷在烘烤和澆注中產(chǎn)生裂紋。
陶瓷烘干方法是陶瓷先焙燒，溫度為900℃左右，時(shí)間為2小時(shí)，然后用熱風(fēng)爐烘烤，烘烤溫度為250℃左右，時(shí)間為3天。
精密薄殼型和陶瓷型組成外形型腔，制造采用分層、分塊的造型方式。外形型腔內(nèi)壁附有反向圖案的制作先在石膏上用手雕刻陽(yáng)模圖案，然而翻制石膏陰模圖案，再翻制硅橡膠陽(yáng)模圖案，將造型砂箱套在硅橡膠陽(yáng)模圖案上，用精密薄殼型和陶瓷型作面砂造型，再舂水玻璃砂作背砂，開(kāi)箱拆掉硅橡膠陽(yáng)模圖案得反向圖案；反向文字的制作采用電腦激光切割，然而翻制石膏陰模，再翻制硅橡膠陽(yáng)模，將造型砂箱套在硅橡膠陽(yáng)模文字上，用陶瓷型作面砂造型，再舂水玻璃砂作背砂，開(kāi)箱拆掉硅橡膠陽(yáng)模文字得反向文字；最后將造型砂箱按每一層、每一塊的編號(hào)拼裝組成外形型腔，不僅提高效率，而且保證紋飾質(zhì)量。
澆注銅水是將鋼包精煉爐、反射爐、電爐同時(shí)配合提供出的150多噸銅水，在氮?dú)?、C2Cl6的精煉下，轉(zhuǎn)入兩個(gè)包內(nèi)加P-Cu中間合金的中間包，由兩個(gè)中間包，經(jīng)兩個(gè)滑動(dòng)水口、兩個(gè)緩沖槽、閘門(mén)式澆口杯、兩個(gè)直澆口，再經(jīng)上雨淋澆口，注入鐘型腔內(nèi)，完成大鐘蒲牢與鐘體的澆注，澆注溫度為1100±10℃。然后點(diǎn)沖冒口，在鐘型腔中保溫至350℃左右。
銅采用Sn10∽16％，Zn1∽10％，其余為銅的高錫青銅，目的在于增加鐘的彈性模量，改善鐘聲的頻率和振幅，大大提高了大鐘的鑄造質(zhì)量。采用氮?dú)?、C2Cl6和在包內(nèi)加P-Cu中間合金的方法進(jìn)行，降低銅水的含氣量，提高銅水的質(zhì)量。
采用上雨淋式瀑布半開(kāi)放半封閉式的澆注系統(tǒng)，銅水先由36個(gè)內(nèi)澆口經(jīng)中間泥芯上的緩沖槽，再沿鐘芯順壁流到腔型，這種澆注系統(tǒng)充型平穩(wěn)，流量均布，實(shí)現(xiàn)錫青銅的糊狀凝固特點(diǎn)，另外，避免銅水對(duì)精密殼型和陶瓷型的沖刷，出現(xiàn)裂紋、分層、跨砂、過(guò)熱等嚴(yán)重的鑄造缺陷。
著色，是在鐘體上著成仿古青綠色。精整是對(duì)紋飾用專用工具進(jìn)行修整。
權(quán)利要求
1.100T以上青銅洪鐘的制備方法，其特征在于具體步驟為1)設(shè)計(jì)鐘形，用水玻璃砂制鐘芯，用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成外形型腔，背砂為水玻璃砂，外形型腔內(nèi)壁附有鐘上所有的圖案、文字的反向的圖案、文字，掛有大鐘蒲牢，2)用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成的外形型腔套在水玻璃砂制鐘芯外，構(gòu)成鐘型腔，3)將鋼包精煉爐、反射爐、電爐同時(shí)配合提供出的多于100噸的銅水，在氮?dú)獾木珶捪?，轉(zhuǎn)入兩個(gè)中間包，由兩個(gè)中間包，經(jīng)兩個(gè)滑動(dòng)水口、兩個(gè)緩沖槽、閘門(mén)式澆口杯、兩個(gè)直澆口，再經(jīng)上雨淋澆口，澆注入鐘型腔內(nèi)，完成大鐘蒲牢與鐘體的澆注，然后點(diǎn)沖冒口，在鐘型腔中保溫至350℃左右，4)卸壓鐵、拆外形型腔，割除冒口、打磨、拋光、精整紋飾、校音、著色，再經(jīng)無(wú)損著色檢測(cè)得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的100T以上青銅洪鐘的制備方法，其特征在于用精密薄殼型和陶瓷型作面砂組成的外形型腔的制備方法是，將精密薄殼型分層、分區(qū)，區(qū)與區(qū)之間用金屬板隔開(kāi)，分區(qū)涂刷陶瓷漿料，接著撒砂，烘烤表面，陶瓷干后，將金屬網(wǎng)平鋪其上，并固定，上好掛砂鉤，再刷陶瓷漿料，并撒砂，烘干，刷粘結(jié)劑，舂背砂，開(kāi)出氣通道，完成鑄型，鑄型硬化，用明火進(jìn)行表干烘型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的100T以上青銅洪鐘的制備方法，其特征在于澆注銅水是將鋼包精煉爐、反射爐、電爐同時(shí)配合提供出的多于100噸的銅水，在氮?dú)?、C2Cl6的精煉下，轉(zhuǎn)入兩個(gè)包內(nèi)加P-Cu中間合金的中間包，由兩個(gè)中間包，經(jīng)兩個(gè)滑動(dòng)水口、兩個(gè)緩沖槽、閘門(mén)式澆口杯、兩個(gè)直澆口，再經(jīng)上雨淋澆口，注入鐘型腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的100T以上青銅洪鐘的制備方法，其特征在于銅采用Sn10∽16％，Zn1∽10％，其余為銅的高錫青銅。
全文摘要
100T以上青銅洪鐘的制備方法，涉及一種超大類型青銅洪鐘的生產(chǎn)方法。方法是設(shè)計(jì)鐘型，制鐘芯、內(nèi)壁附有反向圖案、文字鐘，掛有大鐘蒲牢的外形型腔，外形型腔套在水玻璃砂制鐘芯外，構(gòu)成鐘型腔，將銅水，在氮?dú)獾木珶捪?，?jīng)緩沖槽、澆口杯、直澆口、上雨淋澆口，注入鐘型腔內(nèi)，點(diǎn)沖冒口，保溫，卸壓鐵、拆腔、割除冒口、打磨、拋光、精整紋飾、校音、著色，再經(jīng)無(wú)損著色檢測(cè)得產(chǎn)品。用本發(fā)明方法生產(chǎn)的江蘇省江陰市華西村145T青銅洪鐘鐘聲洪亮、渾厚、音強(qiáng)達(dá)100～120分貝，延續(xù)時(shí)間120秒，在半徑2.5公里以內(nèi)能聽(tīng)到鐘聲；表面紋飾美觀、清晰、光滑，無(wú)明顯缺陷。用本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于制備各種寺廟、公共場(chǎng)所的100T以上的超大型佛鐘、道鐘和警世鐘等。
文檔編號(hào)B22D21/00GK1974074SQ20061012551
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者杜忠維, 黃劍平, 劉齊軍, 熊三華, 郭雄斌, 程國(guó)清, 丁大慶, 余義 申請(qǐng)人:武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司