专利名称：制备高压开关铸铝罐的模具及方法
技术领域：
本发明涉及一种金属成型方法，尤其是关于高压开关封闭SF6金属罐，采用铝合金铸造成型的方法及采用本方法的模具。
背景技术：
目前，关于生产高压开关封闭SF6金属罐的方法，多数采用日本常用的将钢板组焊成型的方法，此法生产的罐体大、质量大、耐腐性差、成本高，加上生产程序复杂，尺寸与表面质量不易保证，产成品率低；人们为了解决上述问题，近年来出现了采用铝合金整体铸造新方法，但多数是应用常规的砂型铸造法，结果是表面质量差，组织不致密，气孔、渣孔较多，耐压性下降，气密性差，生产效率低，合格率低，生产成本高，很难满足抗拉强度220～300kg/cm2，延伸率1～4％，耐压＞4.0MPa，漏气率＜lugSF6/m2s和表面光洁度≥Re150μm等技术指标要求。
发明内容
针对上述不足之处，本发明提供一种满足抗拉强度为220～300MPa，延伸率为1～4％，耐压＞4.0MPa，漏气率＜lugSF6/m2s和表面光洁度达到≥Re150μm等技术指标要求，及组织致密，耐压耐蚀，几何形状完整准确，产成品合格率高，制备高压开关铸铝罐的模具及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用金属模具和低压铸造方法使其产品一次整体成型，其中制备高压开关铸铝罐的模具，它包含有模具壳和砂芯，模具壳上设有与坩埚升液管相连的导入口，与该口相连设在其下部的直浇道，模具上端小法兰处设有帽口，此帽口与型腔相通；砂芯上设有与直浇道相通位居左、右端部的横浇道，与横浇道相通，延其横浇道走向方向布置有环形内浇口。
其中，向模具型腔内铸铝时，要使金属熔液注入压力逐步升到5000～8000KPa，并分为升液阶段、充型阶段、结壳阶段、增压阶段、保压结晶阶段、卸压阶段，各段时间与压力变动的操作方法是升液阶段在25～35秒时间内，相对压力增加2500～3500KPa；充型阶段在40～50秒时间内，在上阶段末压基础上相对压力增加1000～2000KPa；结壳阶段在1～5秒时间内，维持充型阶段末压值不变；增压阶段在3～9秒时间内相对结壳阶段末压力增加1500～2500KPa；结晶阶段在150～300秒时间内维持增压阶段末压值不变。
本发明的有益效果是方法可操作性强，方便参数控制，尤其生产出来的产品表面质量高，成品率上升，耐蚀耐压性能好，各项高压电气工程技术指标均能满足要求，成本低。
下面结合附图，对本发明作进一步详述图1是本发明生产方法流程图；图2是图1方法中模具主视剖面结构原理示意图；图3是图2中模具左剖视结构原理示意图；图4是图1方法中铸造方法操作步骤曲线图；图中1冷铁，2内浇口，3直浇道，4导入口，5冒口，6横浇道，7模具，8砂芯具体实施方式
制备开关铸铝罐的模具是用金属材料制成，其结构如图2、3所示。其模具壳上设有与坩埚升液管相连的导入口4，与该口相连设在其下部的直浇道3，模具上端小法兰处设有帽口5，此帽口5与型腔相通；砂芯8上设有与直浇道3相通位居左、右端部的横浇道6，与横浇道6相通，延其横浇道6走向方向布置有环形内浇口2。考虑到铸件达到一定致密度及相关金相结晶过程对产品质量带来积极效果，其铸造方法和步骤如图1所示。
铸造方法的操作步骤如图4所示，即分为升液阶段，充型阶段，结壳阶段，增压阶段，结晶阶段和卸压阶段，以上各阶段时间与压力变化之操作方法是升液阶段在25～35秒时间内，相对压力增加2500～3500KPa；充型阶段在40～50秒时间内，在上阶段末压基础上相对压力增加1000～2000KPa；结壳阶段在1～5秒时间内，维持充型阶段末压值不变；增压阶段在3～9秒时间内，相对结壳阶段压力增加1500～2500KPa；结晶阶段在150～300秒时间内，维持增压阶段末压值不变，此阶段结束后卸压，取出铸件。
各阶段时间与压力变化对生产不同壁厚的的产品参数选择如表
权利要求
1.一种制备高压开关铸铝罐的模具，包含有模具壳和砂芯，其特征是模具壳上设有与坩埚升液管相连的导入口，与该口相连设在其下部的直浇道，模具上端小法兰处设有帽口，此帽口与型腔相通；砂芯上设有与直浇道相通位居左、右端部的横浇道，与横浇道相通，延其横浇道走向方向布置有环形内浇口。
2.应用权利要求1所述的模具制备高压开关铸铝罐的方法，包含有对予铸金属熔化，保温、低压铸造步骤，其特征是金属熔液注入压力逐步升到5000～8000KPa，并分为升液阶段，充型阶段，结壳阶段，增压阶段，保压结晶阶段，卸压阶段，各段时间与压力变动的参数是升液阶段在25～35秒时间内，相对压力增加2500～3500KPa；充型阶段在40～50秒时间内，在上阶段末压基础上相对压力增加1000～2000KPa；结壳阶段在1～5秒时间内，维持充型阶段末压值不变；增压阶段在3～9秒时间内相对结壳阶段末压力增加1500～2500KPa；结晶阶段在150～300秒时间内维持增压阶段末压值不变。
全文摘要
一种制备高压开关铸铝罐的模具和方法，涉及金属整体成型，它是针对目前采用砂型低压铸造方法生产产品质量差、效率合格率低的弊病，提出一种采用金属模型低压铸造方法，其中，模具上设有与升液管相连的导入口，直浇道和帽口，砂芯上设有横浇道和与其相连的环形内浇口，金属熔液向型腔中注入压力逐步分阶段的升到5000～8000KPa，如此之做，相对现有技术生产出来的产品质量和各项物理化学指标均相应得到提高和满足高压输配电技术要求，并且成本低，成品率高。
文档编号B22D18/04GK1597179SQ200410050290
公开日2005年3月23日 申请日期2004年8月20日 优先权日2004年8月20日
发明者李荣德, 侯峻岭, 陆启为, 于海朋 申请人:新东北电气(沈阳)高压开关有限公司, 沈阳工业大学