專利名稱：制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的模具及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬成型方法，尤其是關(guān)于高壓開關(guān)封閉SF6金屬罐，采用鋁合金鑄造成型的方法及采用本方法的模具。
背景技術(shù)：
目前，關(guān)于生產(chǎn)高壓開關(guān)封閉SF6金屬罐的方法，多數(shù)采用日本常用的將鋼板組焊成型的方法，此法生產(chǎn)的罐體大、質(zhì)量大、耐腐性差、成本高，加上生產(chǎn)程序復(fù)雜，尺寸與表面質(zhì)量不易保證，產(chǎn)成品率低；人們?yōu)榱私鉀Q上述問題，近年來出現(xiàn)了采用鋁合金整體鑄造新方法，但多數(shù)是應(yīng)用常規(guī)的砂型鑄造法，結(jié)果是表面質(zhì)量差，組織不致密，氣孔、渣孔較多，耐壓性下降，氣密性差，生產(chǎn)效率低，合格率低，生產(chǎn)成本高，很難滿足抗拉強度220～300kg/cm2，延伸率1～4％，耐壓＞4.0MPa，漏氣率＜lugSF6/m2s和表面光潔度≥Re150μm等技術(shù)指標(biāo)要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足之處，本發(fā)明提供一種滿足抗拉強度為220～300MPa，延伸率為1～4％，耐壓＞4.0MPa，漏氣率＜lugSF6/m2s和表面光潔度達到≥Re150μm等技術(shù)指標(biāo)要求，及組織致密，耐壓耐蝕，幾何形狀完整準(zhǔn)確，產(chǎn)成品合格率高，制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的模具及方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用金屬模具和低壓鑄造方法使其產(chǎn)品一次整體成型，其中制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的模具，它包含有模具殼和砂芯，模具殼上設(shè)有與坩堝升液管相連的導(dǎo)入口，與該口相連設(shè)在其下部的直澆道，模具上端小法蘭處設(shè)有帽口，此帽口與型腔相通；砂芯上設(shè)有與直澆道相通位居左、右端部的橫澆道，與橫澆道相通，延其橫澆道走向方向布置有環(huán)形內(nèi)澆口。
其中，向模具型腔內(nèi)鑄鋁時，要使金屬熔液注入壓力逐步升到5000～8000KPa，并分為升液階段、充型階段、結(jié)殼階段、增壓階段、保壓結(jié)晶階段、卸壓階段，各段時間與壓力變動的操作方法是升液階段在25～35秒時間內(nèi)，相對壓力增加2500～3500KPa；充型階段在40～50秒時間內(nèi)，在上階段末壓基礎(chǔ)上相對壓力增加1000～2000KPa；結(jié)殼階段在1～5秒時間內(nèi)，維持充型階段末壓值不變；增壓階段在3～9秒時間內(nèi)相對結(jié)殼階段末壓力增加1500～2500KPa；結(jié)晶階段在150～300秒時間內(nèi)維持增壓階段末壓值不變。
本發(fā)明的有益效果是方法可操作性強，方便參數(shù)控制，尤其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品表面質(zhì)量高，成品率上升，耐蝕耐壓性能好，各項高壓電氣工程技術(shù)指標(biāo)均能滿足要求，成本低。


下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳述圖1是本發(fā)明生產(chǎn)方法流程圖；圖2是圖1方法中模具主視剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3是圖2中模具左剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖4是圖1方法中鑄造方法操作步驟曲線圖；圖中1冷鐵，2內(nèi)澆口，3直澆道，4導(dǎo)入口，5冒口，6橫澆道，7模具，8砂芯具體實施方式
制備開關(guān)鑄鋁罐的模具是用金屬材料制成，其結(jié)構(gòu)如圖2、3所示。其模具殼上設(shè)有與坩堝升液管相連的導(dǎo)入口4，與該口相連設(shè)在其下部的直澆道3，模具上端小法蘭處設(shè)有帽口5，此帽口5與型腔相通；砂芯8上設(shè)有與直澆道3相通位居左、右端部的橫澆道6，與橫澆道6相通，延其橫澆道6走向方向布置有環(huán)形內(nèi)澆口2?？紤]到鑄件達到一定致密度及相關(guān)金相結(jié)晶過程對產(chǎn)品質(zhì)量帶來積極效果，其鑄造方法和步驟如圖1所示。
鑄造方法的操作步驟如圖4所示，即分為升液階段，充型階段，結(jié)殼階段，增壓階段，結(jié)晶階段和卸壓階段，以上各階段時間與壓力變化之操作方法是升液階段在25～35秒時間內(nèi)，相對壓力增加2500～3500KPa；充型階段在40～50秒時間內(nèi)，在上階段末壓基礎(chǔ)上相對壓力增加1000～2000KPa；結(jié)殼階段在1～5秒時間內(nèi)，維持充型階段末壓值不變；增壓階段在3～9秒時間內(nèi)，相對結(jié)殼階段壓力增加1500～2500KPa；結(jié)晶階段在150～300秒時間內(nèi)，維持增壓階段末壓值不變，此階段結(jié)束后卸壓，取出鑄件。
各階段時間與壓力變化對生產(chǎn)不同壁厚的的產(chǎn)品參數(shù)選擇如表
權(quán)利要求
1.一種制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的模具，包含有模具殼和砂芯，其特征是模具殼上設(shè)有與坩堝升液管相連的導(dǎo)入口，與該口相連設(shè)在其下部的直澆道，模具上端小法蘭處設(shè)有帽口，此帽口與型腔相通；砂芯上設(shè)有與直澆道相通位居左、右端部的橫澆道，與橫澆道相通，延其橫澆道走向方向布置有環(huán)形內(nèi)澆口。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的模具制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的方法，包含有對予鑄金屬熔化，保溫、低壓鑄造步驟，其特征是金屬熔液注入壓力逐步升到5000～8000KPa，并分為升液階段，充型階段，結(jié)殼階段，增壓階段，保壓結(jié)晶階段，卸壓階段，各段時間與壓力變動的參數(shù)是升液階段在25～35秒時間內(nèi)，相對壓力增加2500～3500KPa；充型階段在40～50秒時間內(nèi)，在上階段末壓基礎(chǔ)上相對壓力增加1000～2000KPa；結(jié)殼階段在1～5秒時間內(nèi)，維持充型階段末壓值不變；增壓階段在3～9秒時間內(nèi)相對結(jié)殼階段末壓力增加1500～2500KPa；結(jié)晶階段在150～300秒時間內(nèi)維持增壓階段末壓值不變。
全文摘要
一種制備高壓開關(guān)鑄鋁罐的模具和方法，涉及金屬整體成型，它是針對目前采用砂型低壓鑄造方法生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量差、效率合格率低的弊病，提出一種采用金屬模型低壓鑄造方法，其中，模具上設(shè)有與升液管相連的導(dǎo)入口，直澆道和帽口，砂芯上設(shè)有橫澆道和與其相連的環(huán)形內(nèi)澆口，金屬熔液向型腔中注入壓力逐步分階段的升到5000～8000KPa，如此之做，相對現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量和各項物理化學(xué)指標(biāo)均相應(yīng)得到提高和滿足高壓輸配電技術(shù)要求，并且成本低，成品率高。
文檔編號B22D18/04GK1597179SQ200410050290
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者李榮德, 侯峻嶺, 陸啟為, 于海朋 申請人:新東北電氣(沈陽)高壓開關(guān)有限公司, 沈陽工業(yè)大學(xué)