专利名称：一种大型铝合金壳体的模具、制备铝合金壳体的方法
技术领域：
本发明涉及制备金属壳体的模具及应用该模具制备金属壳体的方法，具体指一种低压铸造技术制备大型铝合金壳体的模具及应用该模具制备大型铝合金壳体的方法。
背景技术：
大型铝合金壳体，导体内部要求充入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。生产初期，该件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，晶粒粗大，气密性检查一次性合格率较低。浇注条件相对不稳定，影响产品质量稳定性；其次是生产效率不高，操作比较麻烦。因此，针对砂型铸造工艺生产合格率和生产率低的问题，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铝合金壳体铸件的模具及应用该模具制备铝合金壳体的方法，其目的是提高工艺出品率、致密度、力学性能和生产率。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种制备大型铝合金壳体的模具，其特征在于所述模具包括砂芯底部连接底盘，底盘上设有与坩埚升液管相连的导入口，直浇道一端与导入口连接，另一端深入到砂芯内部；直浇道上连接有内浇道；砂芯外包裹金属型模具，包括左模和右模，金属型模具顶端不设冒所述直浇道在靠近导入口的一端连接有四个方向上的内浇道，使直浇道与金属型模具的型腔连接。所述直浇道的中部连接有至少一个方向上的内浇道，使直浇道与金属型模具的型腔连接。所述直浇道深入到砂芯内部的一端连接有至少两个方向上的内浇道，使直浇道与金属型模具的型腔连接。一种制备铝合金壳体的方法，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)所得铝合金溶液注入直浇道，(2)铝合金溶液的注入压力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降过程分为如下阶段
①升液阶段升液阶段在前25秒内，相对压力从OMPa上升到0.06Mpa ；
②充型阶段充型阶段在第25-60秒内，相对压力从0.06MPa上升到0. IMpa ；
③结壳阶段结壳阶段在第60-70秒内，相对压力从0.IMPa上升到0. IlMpa ；
④增压阶段增压阶段在第70-75秒内，相对压力从0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；⑤保压结晶阶段保压结晶阶段在第75-320秒内，相对压力保持在0.13MPa,
⑥卸压阶段卸压阶段在第320-450秒内，相对压力从0.13MPa降到OMpa ； (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，成本低。
图1为本发明所述模具主视剖面结构示意图； 图2为图1中模具左视剖面结构示意图； 图3为本发明中的压力曲线示意图； 图4为本发明的生产流程示意图； 附图标记说明
1、导入口 2、直浇道3、内浇道4、右模5、砂芯6、左模7、底盘。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。图1为本发明所述模具主视剖面结构示意图，图2为图1中模具左视剖面结构示意图，如图所示，砂芯5底部设有与坩埚升液管相连的导入口 1，直浇道2—端与导入口 1连接，另一端深入到砂芯5内部；直浇道2上连接有多个内浇道3，其中在靠近导入口 1的一端连接有四个方向上的内浇道3，在中部连接有至少一个方向上的内浇道3，在深入到砂芯 5内部的一端连接有至少两个方向上的内浇道3，这些内浇道3使直浇道2与金属型模具的型腔连接。砂芯5外层是金属型模具，包括左模6和右膜4。金属型模具顶端不设冒口。底盘7与导入口 1相连，底盘7上部与左模6和右模4接触，砂芯5通过底盘7定位。图3为本发明中的压力曲线示意图，图4为本发明的生产流程示意图，如图所示， 应用该模具制备铝合金壳体的方法包括以下步骤
(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)所得铝合金溶液注入直浇道(2)，铝合金溶液的注入压力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降过程分为如下阶段
①升液阶段升液阶段在前25秒内，相对压力从OMPa上升到0.06Mpa ；
②充型阶段充型阶段在第25-60秒内，相对压力从0.06MPa上升到0. IMpa ；
③结壳阶段结壳阶段在第60-70秒内，相对压力从0.IMPa上升到0. IlMpa ；
④增压阶段增压阶段在第70-75秒内，相对压力从0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；
⑤保压结晶阶段保压结晶阶段在第75-320秒内，相对压力保持在0.13MPa,
⑥卸压阶段卸压阶段在第320-450秒内，相对压力从0.13MPa降到OMpa ；
(4)取出铸件。
权利要求
1.一种大型铝合金壳体的模具，其特征在于所述模具包括砂芯(5)底部连接底盘 (7)，底盘(7)上设有与坩埚升液管相连的导入口(1)，直浇道(2)—端与导入口(1)连接，另一端深入到砂芯(5)内部；直浇道(2)上连接有内浇道(3);砂芯(5)外包裹金属型模具，包括左模(6 )和右模(4 )，金属型模具顶端不设冒口。
2.根据权利要求1所述一种大型铝合金壳体的模具，其特征在于所述直浇道(2)在靠近导入口(1)的一端连接有四个方向上的内浇道(3)，使直浇道(2)与金属型模具的型腔连接。
3.根据权利要求1所述一种大型铝合金壳体的模具，其特征在于所述直浇道(2)的中部连接有至少一个方向上的内浇道(3)，使直浇道(2)与金属型模具的型腔连接。
4.根据权利要求1所述一种大型铝合金壳体的模具，其特征在于所述直浇道(2)深入到砂芯(5)内部的一端连接有至少两个方向上的内浇道(3)，使直浇道(2)与金属型模具的型腔连接。
5.一种应用如权利要求1-4中任一项所述模具制备铝合金壳体的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤(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)所得铝合金溶液注入直浇道(2)，铝合金溶液的注入压力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降过程分为如下阶段①升液阶段升液阶段在前25秒内，相对压力从OMPa上升到0.06Mpa ；②充型阶段充型阶段在第25-60秒内，相对压力从0.06MPa上升到0. IMpa ；③结壳阶段结壳阶段在第60-70秒内，相对压力从0.IMPa上升到0. IlMpa ；④增压阶段增压阶段在第70-75秒内，相对压力从0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；⑤保压结晶阶段保压结晶阶段在第75-320秒内，相对压力保持在0.13MPa,⑥卸压阶段卸压阶段在第320-450秒内，相对压力从0.13MPa降到OMpa ；(4)取出铸件。
全文摘要
一种大型铝合金壳体的模具、制备铝合金壳体的方法，所述模具包括砂芯底部设有与坩埚升液管相连的导入口，直浇道一端与导入口连接，另一端深入到砂芯内部；直浇道上连接有内浇道；砂芯外层是金属型模具，模具顶端不设冒口。所述方法包括铝合金熔炼、装配模具、低压铸造和取出铸件。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，成本低。
文档编号B22D18/04GK102211168SQ20111012808
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者于宝义, 李强, 李润霞, 李琦, 王峰, 陈学朋 申请人:沈阳工业大学