[发明专利]高压开关用铸铝壳体的模具、制备铸铝壳体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属型成型方法，具体指一种制备高压开关用铸铝壳体的模具及制备铸铝壳体的方法。

背景技术

高压开关铸铝壳体，其内部要求充入SF6气体，年泄漏率小于0.5%，铸件水压破裂性试验强度值要高于3.75MPa。近年来多采用树脂砂型重力铸造，工艺出品率只有50 %，而且铸件针孔度、圆跳度和平面度等质量指标均超标，局部晶粒粗大，气密性检查一次性合格率较低；其次是生产效率低，生产成本高。因此，利用低压铸造金属型工艺取代砂型铸造，提高生产率和合格率。这就是本发明的宗旨。

发明内容

本发明提供一种制备高压开关铸铝壳体的模具及方法，其目的是提高工艺出品率、致密度、力学性能和生产率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

高压开关用铸铝壳体的模具，包括金属型模具和砂芯，其特征在于：底板上设有与坩埚升液管相连的导入口，与导入口相连的是砂芯底部的直浇道，直浇道上设有内浇道；砂芯外部包裹金属型模具，金属型模具的顶部设有冒口芯，冒口芯内侧与砂芯上部外侧组成冒口，砂芯侧面纵向安装有镶块。

直浇道上设有4个均匀分布的内浇道。

砂芯侧面纵向阶梯分布有3个镶块。

铸铝壳体的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

（1）铝合金熔炼：先进行配料，然后进行熔炼，熔炼后的溶液经过除渣除气后，进行变质处理，得铝合金溶液备用；

（2）装配模具；

（3）低压铸造：将步骤（1）所得铝合金溶液通过导入口注入直浇道，铝合金熔液的注入压力逐步上升到0.112Mpa，然后降至0 Mpa，过程如下：

①升液阶段：升液阶段在前20秒内，相对压力从0MPa上升到0.04Mpa；

②充型阶段：充型阶段在第20-55秒内，相对压力从0.04MPa上升到0.08Mpa；

③结壳阶段：结壳阶段在第55-60秒内，相对压力从0.08MPa上升到0.085Mpa；

④增压阶段：增压阶段在第60-75秒内，相对压力从0.085MPa上升到0.112Mpa；

⑤保压结晶阶段：保压结晶阶段在第75-300秒内，相对压力保持在0.112Mpa；

⑥卸压阶段：卸压阶段在第300秒至400秒内，相对压力从0.112MPa降到0MPa。

（4）取出铸件。

通过本发明所述技术方案的实施，方法操作简单，便于控制，产品表面质量高，工艺出品率高，气密性检查合格率高，生产成本低。

附图说明：

图1为本发明生产工艺流程图；

图2为图1方法中模具主视剖面结构示意图；

图3为图2中模具左视剖面结构示意图；

图4为图1方法中操作步骤压力趋线图；

附图标记说明：

1.底板、2.砂芯、3.金属型模具、4.冒口芯、5.冒口、6.内浇道、7.直浇道、8.导入口、9.镶块。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明。

图2为模具主视剖面结构示意图，图3为图2中模具左视剖面结构示意图，如图所示，底板1上设有与坩埚升液管相连的导入口8，与导入口8相连的是砂芯2底部的直浇道7，直浇道7上设有4个均匀分布的内浇道6；砂芯2外部包裹金属型模具3，金属型模具3的顶部设有冒口芯4，冒口芯4内侧与砂芯2上部外侧组成冒口5，砂芯2侧面纵向阶梯分布有3个镶块9。

图1为本发明生产工艺流程图，如图所示，包括以下步骤：

（1）铝合金熔炼：先进行配料，然后进行熔炼，熔炼后的溶液经过除渣除气后，进行变质处理，得铝合金溶液备用；

（2）装配模具；

（3）低压铸造：将步骤（1）所得铝合金溶液通过导入口8注入直浇道7，铝合金熔液的注入压力逐步上升到0.112Mpa，然后降至0 Mpa，过程如下：

①升液阶段：升液阶段在前20秒内，相对压力从0MPa上升到0.04Mpa；

②充型阶段：充型阶段在第20-55秒内，相对压力从0.04MPa上升到0.08Mpa；

③结壳阶段：结壳阶段在第55-60秒内，相对压力从0.08MPa上升到0.085Mpa；

④增压阶段：增压阶段在第60-75秒内，相对压力从0.085MPa上升到0.112Mpa；

⑤保压结晶阶段：保压结晶阶段在第75-300秒内，相对压力保持在0.112Mpa；

⑥卸压阶段：卸压阶段在第300秒至400秒内，相对压力从0.112MPa降到0MPa。