一种弯管状导电元件的制造方法与流程

本发明属于高压电器设备领域，特别涉及一种弯管状导电元件的制造模具。

背景技术：

导电元件是能够传导电流的元件，被普遍应用于输变电工程中的高压开关中，起着连通电气元件的作用，是输变电控制装置的重要组成部分；为适应输变电控制装置的形状以及电路布置，同时保障导电元件与其它电气元件有良好的连接，导电元件需要制作成各种适当的形状；针对弯管状导电元件，由于弯管状导电元件的种类较多，针对附图1所显示的弯管状导电元件，此导电元件包括上段，圆弧段，销轴孔，下段，内孔；由于金属铝的导电性能良好且价格经济实惠，同时铝管的形状又与附图1所显示的导电元件形状较为接近，实际应用中普遍选择合适的铝管折弯作为导电元件使用，这样的缺陷在于，在铝管折弯的位置，原本规则的金属铝晶体结构被破坏，对电子的阻碍变大，导致电阻增大，导致导电元件的导电性能差；在传导电流时，铝管折弯处会产生并积累更多的热量，给输变电工程带来安全隐患。

技术实现要素：

针对附图1所显示的弯管状导电元件在制造过程中造成的问题，本发明提出一种弯管状导电元件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1、按照需要制作的导电元件的形状和结构制作模具，并将其组合装配后放置在制作现场；2、将模具加温并将铝合金熔化并浇铸在步骤1的模具中；3、冷却模具及浇铸金属；4、打开模具，从模具中取出冷却成型的导电元件铸件，去除型芯；5、去除浇口和冒口，清除毛刺，抛光其表面。

所述的步骤1中的模具为附图1所显示的弯管状导电元件专用模具，其特征在于：采用钢材制成，包括上模具，下模具，浇口，型腔，冒口，型芯，定位装置，紧固装置；所述的上模具由钢材制成；所述的下模具由钢材制成，与上模具对齐配合；所述的浇口设置在上模具和下模具的结合面的相同一侧边上，与型腔连通；所述的型腔设置在上模具和下模具的结合面处且按照接合面两侧对称，其形状和尺寸与导电元件外形的形状和尺寸；所述的冒口设置在上模具和下模具的结合面的相同一侧边上，与模具型腔连通，并与浇口同侧；所述的型芯安装在型腔里，其两端分别与上模具和下模具上的型芯安装位连接；所述的定位装置安装在上模具和下模具之间，能够将上模具和下模具切向位置相对固定；所述的紧固装置安装在上模具和下模具之间，能够将上模具和下模具紧固一起。

所述的上模具，其特征在于：包括上模体，上半浇口，上型腔，上半冒口，上竖溢流通道，上横溢流通道，型芯上安装位；所述的上模体采用钢材制成，为矩形板状，其尺寸与下模体的尺寸相匹配；所述的上半浇口为设置在上模体内壁上侧的半棱锥形开口腔体，其形状和尺寸与下模具上的下半浇口的形状和尺寸相匹配；所述的上半浇口的上口位于上模体上表面上，下口位于上型腔上部，上口的尺寸大于下口的尺寸；所述的上型腔为设置在上模体内壁中部的开口腔体，其形状和尺寸与导电元件外形的形状和尺寸按照几何对称面分开的一半相同；所述的上型腔中部高点与上半浇口连通；所述的上半冒口为设置在上模体内壁上侧的半圆锥形开口腔体，其形状和尺寸与下模具上的下半冒口的形状和尺寸相匹配；所述的上半冒口的上口位于上模体上表面上，下口与上竖溢流通道连通，上口的尺寸大于下口的尺寸；所述的上竖溢流通道为设置在上模体内壁上的竖直长槽，其形状和尺寸与下模具上的下竖溢流通道的形状和尺寸相匹配；所述的上竖溢流通道上部与上半冒口连通，下部与上横溢流通道连通；所述的上横溢流通道为设置在上模体内壁上的水平长槽，其形状和尺寸与下模具上的下横溢流通道的形状和尺寸相匹配；所述的上横溢流通道位于上型腔的下方，与上竖溢流通道连通；所述的型芯上安装位设置在下型腔两端，其形状和尺寸与型芯端部的安装部位相匹配。

所述的下模具，其特征在于：包括下模体，下半浇口，下型腔，下半冒口，下竖溢流通道，连接通道，下横溢流通道，型芯下安装位；所述的下模体采用钢材制成，为矩形板状，其尺寸与上模体的尺寸相匹配；所述的下半浇口为设置在下模体内壁上侧的半棱锥形开口空腔，其形状和尺寸与上模具上的上半浇口的形状和尺寸相匹配；所述的下半浇口的上口位于下模体上表面上，下口位于下型腔上部，上口的尺寸大于下口的尺寸；所述的下型腔为设置在下模体内壁中部的开口腔体，其形状和尺寸与导电元件外形的形状和尺寸按照几何对称面分开的一半相同并与上型腔合并后组成导电元件的外部形状；所述的下型腔中部高点与下半浇口连通，两端低点各通过连接通道与下横溢流通道连通；所述的下半冒口为设置在下模体内壁上侧的半圆锥形开口腔体，其形状和尺寸与上模具上的上半冒口的形状和尺寸相匹配；所述的下半冒口的上口位于下模体上表面上，下口与下竖溢流通道连通，上口的尺寸大于下口的尺寸；所述的下竖溢流通道为设置在下模体内壁上的竖直长槽，其形状和尺寸与上模具上的上竖溢流通道的形状和尺寸相匹配；所述的下竖溢流通道上部与下半冒口连通，下部与下横溢流通道连通；所述的连接通道设置在下型腔与下横溢流通道之间，两端分别与下型腔和下横溢流通道连通；所述的下横溢流通道为设置在下模体内壁上的水平长槽，其形状和尺寸与上模具上的上横溢流通道的形状和尺寸相匹配；所述的下横溢流通道位于下型腔的下方，与下竖溢流通道连通，并通过连接通道与下型腔连通；所述的型芯下安装位设置在下型腔两端，其形状和尺寸与型芯端部的安装部位相匹配。

所述的型芯，其特征在于：包括上安装端，上延段，销轴，中弧段，下延段，下安装端；所述的上安装端设置在上延段上，其形状和尺寸与型腔的型芯上安装位、型芯下安装位相匹配；所述的上延段直径等于该导电元件的内孔直径，其长度等于导电元件的上段长度；所述的销轴设置在中弧段上，与该导电元件上的销轴孔位置相同，直径相同，其销轴的端部与上模具和下模具的内腔壁接触；所述的中弧段设置在上延段和下延段之间，其形状与尺寸与该导电元件的圆弧段的内孔尺寸和形状相同；所述的下延段设置在中弧段的下一端，其直径与该导电元件的内孔直径相同，其长度等于该导电元件下段长度；所述的下安装端设置在下延段上，其形状和尺寸与型腔的型芯上安装位、型芯下安装位相匹配。

有益效果

本发明的有益效果在于，使用本发明加工弯管状导电元件不会破坏导电元件的内部晶体排列，产品性能好，没有安全隐患。

附图说明

图1是一种弯管状导电元件的结构示意图

A.上段，B.圆弧段，C. 销轴孔，D.下段，E.内孔。

图2是一种弯管状导电元件的制造模具的结构示意图

1.上模具，2.浇口，3.型芯，4.下模具，5.冒口。

图3是一种弯管状导电元件的制造模具的上模具的结构示意图

11.上模体，12.上半浇口，13.上型腔，14.上半冒口，15.上竖溢流通道，16.上横溢流通道，17.型芯上安装位。

图4是一种弯管状导电元件的制造模具的下模具的结构示意图

41.下模体，42.下半浇口，43.下型腔，44.下半冒口，45.下竖溢流通道，46.连接通道，47.下横溢流通道， 48.型芯下安装位。

图5是一种弯管状导电元件的制造模具的型芯的结构示意图

31.上安装端，32.上延段，33.中弧段，34.销轴，35.下延段，36.下安装端。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式；如图1，本例中以导电元件的外径为90毫米，内孔直径60毫米，销轴孔C为通孔直径15毫米为例；如图5，本例中选用上安装端直径60毫米，长度为25毫米作为上安装端31，其下端与上延段32一体化连接；选用上延段32直径为80毫米，长度等于导电元件的上段A的长度；选用中弧段33的外径为80毫米，形状与导电元件的圆弧段B内孔形状相同，长度相同，一端与型芯的上延段32的下端一体化连接，另一端与型芯的下延段35的上端一体化连接；选用直径15毫米长度80毫米的销轴作为销轴34，将其安装在与导电元件上销轴孔C对应的位置，对称分布在中弧段33上，即销轴34露出中弧段33外径的长度相同；选用下延段直径为80毫米，长度等于导电元件的下段D的长度作为型芯的下延段35；选用下安装端直径60毫米，长度为25毫米作为下安装端36，其上端与下延段35一体化连接；整个型芯采用粘土砂铸造的型芯材料，采用芯盒制成；这样就完成了型芯3的实施。

如图4，本例中选用长度490毫米，宽度80毫米，高度300毫米的矩形钢板作为下模体41，其尺寸与上模体的尺寸相匹配；本例中选用下半浇口42的上口长度121毫米，宽度46.5毫米，下口长度71毫米，宽度11毫米，高度110毫米，宽度和长度交界处采用圆弧过渡，并将其设置在下模体41的内壁上侧，其上口设置在下模体41上表面上，下口设置在下型腔43上部与下型腔43连通；本例中采用在下模体41上，挖出与导电元件半部外形相同的空腔，其尺寸和结构与导电元件按照几何对称面的一半相同，作为下型腔43，其位置是当下模体41和上模体11对齐扣合时，下型腔43和上型腔11扣合形成与导电元件外形和尺寸相同的空腔；本例中选用下半冒口44的上口半径为36.5毫米，下口半径11毫米，高度48毫米，并将其设置在下模体41的内壁上侧，其上口位于下模体41上表面上，下口与下竖溢流通道连通；本例中选用下竖溢流通道45的宽度20毫米，深度10毫米，将其设置在下半冒口44的下方并与下半冒口44连通，其下端与下横溢流通道47连通；本例中选用连接通道46的宽度40毫米，深度10毫米，一端与下型腔43连通，另一端与下横溢流通道47连通；本例中选用下横溢流通道47的宽度23毫米，长度367毫米，将其设置在下型腔43的下部，其长度方向与下型腔43的长度方向一致，中部与连接通道46连通，一端与下竖溢流通道45连通；本例中选用在下型腔43的两端部设置半圆柱凹陷作为型芯下安装位48，型芯下安装位48的半径30毫米，长度25毫米，其方向与下型腔43端部相同；这样就完成了下模具4的实施。

如图3，本例中选用长度490毫米，宽度80毫米，高度300毫米的矩形钢板作为上模体11，其尺寸与下模体的尺寸相匹配；本例中选用上半浇口12的上口长度121毫米，宽度46.5毫米，下口长度71毫米，宽度11毫米，高度110毫米，宽度和长度交界处采用圆弧过渡，并将其设置在上模体11的内壁上侧，其上口设置在上模体11上表面上，下口设置上型腔11上部并与上型腔11连通；本例中采用在上模体11上，挖出与导电元件半部外形相同的空腔，其尺寸和结构与导电元件按照几何对称面的与下型腔43对称的另一半相同，作为上型腔13，其位置是当上模体11和下模体41对齐扣合时，上型腔13和下型腔43扣合形成与导电元件外形的形状和尺寸相同的空腔；本例中选用上半冒口14的上口半径为36.5毫米，下口半径11毫米，高度48毫米并将其设置在上模体11的内壁上侧，其上口位于上模体11上表面上，下口与上竖溢流通道连通；本例中选用上竖溢流通道15的宽度20毫米，深度10毫米，将其设置在上半冒口14的下方并与上半冒口14连通，其下端与上横溢流通道16连通；本例中选用上横溢流通道16的宽度23毫米，长度367毫米，将其设置在上型腔13的下部，其长度方向与上型腔13的长度方向一致，一端与上竖溢流通道15连通；本例中选用在上型腔13的两端部设置半圆柱凹陷作为型芯上安装位17，型芯上安装位17的半径30毫米，长度25毫米，其方向与上型腔13端部相同；这样就完成了上模具1的实施。

如图2，本例中将型芯3放置在上模具1的上型腔13内，将型芯3的两端分别安放在上型腔13两端的型芯上安装位17的位置，将上模具1和下模具4扣合，并将上模具1和下模具4固定一起，此时，上半浇口12和下半浇口42合在一起形成浇口2，上型腔13和下型腔43合在一起形成型腔，上半冒口14和下半冒口44合在一起形成冒口5，同时上竖溢流通道15、下溢流通道45、上横溢流通道16、下横溢流通道47和连接通道46组成溢流通道，与型腔和冒口5连通；本例中选用本行业通用的定位销和销孔配合组成定位装置，将定位销和销孔分别设置在上模具1和下模具4上，当上模具1和下模具4扣合时定位销和销孔配合，完成上模具1和下模具4切向位置固定；本例中选用本行业通用的螺杆和螺纹孔配合作为紧固装置，当上模具1和下模具4扣合时，拧紧螺杆，将能够将上模具1和下模具4紧固在一起，这样就能够保证上模具1和下模具4的内腔边缘对齐，保证型腔的整齐性，也就保证了铸造出的零件外表光滑；这样就完成了浇铸模具的实施。

应用时，将模具放置在浇铸现场，将熔化的符合导电元件零件材质要求的铝合金熔化，从浇铸模具的浇口2注入，金属液体从浇口2进入型腔内，注满型腔，为了防止不能注满型腔，多余的金属液体通过溢流通道溢出，进而从冒口5溢出，当发现有金属液体从冒口5溢出时，就完成了浇铸工序；将浇铸模具及内部金属液体冷却，当金属液体冷却凝固后，将上模具1和下模具4分开，取出凝固的金属体，由于型芯3的作用，在金属体内部形成与导电元件内部相同的内孔形状和结构尺寸；去除导电元件形状外的浇口2部分和溢流通道部分的金属，去掉型芯3，由于型芯3是由粘土等成分构成的，将其打碎就能够将型芯3去除，将金属体表面磨光，就形成了导电元件零件，这样就完成了本发明的实施；由于采用了浇铸方法，加工过程不破坏导电元件的内部晶体排列，产品性能好，没有安全隐患。