一种型芯模具的下芯模的制作方法

本发明属于高压电器设备领域，特别涉及一种用于高压输变电系统中的高压断路器的壳体在毛坯制造采用的模具。

背景技术：

高压断路器是高压输变电系统中重要的控制和保护设备，其作用是控制线路的通断和改变接通模式；是输变电工程中重要的控制元件，而壳体是保护和固定安装高压断路器各个功能部件的主要构件之一；一般情况下，壳体采用铝合金制造，由于断路器功能繁多，实现这些功能有需要各种构件组合，这些构件还需要实现多种运动和动作，因此壳体的结构比较复杂，而为了减轻整个高压断路器的重量，壳体也采用了薄壁结构；因此，在壳体的生产过程中大多采用铸造方式，由于壳体结构的特殊性，要求壳体铸件毛坯组织均匀，无气孔、砂眼、疏松等铸造缺陷，因此现有的铸造壳体毛坯成品率低，因此影响生产效率，增加生产成本，其原因大多是铸造模具设计和布局不合理，浇铸方法不正确产生的；针对现有的高压断路器壳体在铸造过程中存在的以上缺陷，为了解决其铸造模具设计和布局不合理的缺陷，由于高压断路器的壳体的形状和结构不是完全相同，图1所示的是一种高压断路器的壳体，针对这种高压断路器的壳体，本申请人在先提出过一种高压断路器的壳体铸造模具，包括外形模具，内腔模具；所述的外形模具包括外形上模具，外形下模具；所述的外形上模具包括上托板，上半模型，所述的上托板为板状体，由铝合金制成，位于上半模型的分型面上，与上半模型固定连接；所述的上半模型由铝合金制成，其外形与壳体的横筒和竖筒中心线组成的平面为分型面的左半部外部形状相同，在其内腔与外形交接部分，设置有与内腔出口截面形状相同长度大于20毫米的凸块作为内腔模具安装结构，能够在造型完成后安装内腔模具，其分型面部分与上托板固定连接；所述的外形下模具包括下托板，下半模型；所述的下托板为板状体，由铝合金制成，位于下半模型的分型面上，与下半模型固定连接；所述的下半模型由铝合金制成，其外形与壳体的横筒和竖筒中心线组成的平面为分型面的右半部外部形状相同，在其内腔与外形交接部分，设置有与内腔出口截面形状相同长度大于20毫米的凸块作为内模具安装结构，能够在造型完成后安装内模具，其分型面部分与上托板固定连接。

所述的内腔模具，包括竖筒上接头，连接盒接头，横筒前接头，竖筒下接头，侧接线盒接头，横筒后接头，内模具体；所述的竖筒上接头位于内模具体的竖筒部分上端，其直径等于竖筒上口内直径，其长度大于20毫米，下部与内模具体固定连接；所述的连接盒接头位于内模具体上连接盒上出口处，其形状和尺寸与连接盒出口形状和尺寸相同，其长度大于20毫米，与内模具体在连接盒部分固定连接；所述的横筒前接头位于内模具体上，与横筒前出口部分连接，其直径等于横筒前出口的内孔直径，其长度大于20毫米；所述的竖筒下接头位于内模具体上，与竖筒下部连接，其直径等于竖筒下出口的内孔直径，其长度大于20毫米；所述的侧接线盒接头位于内模具体上，与内模具体的侧接线盒出口处连接，其直径等于侧接线盒的出口内孔直径，其长度大于20毫米；所述的横筒后连接头位于内模具体上横筒后出口处，与内模具体连接，其直径等于横筒后出口的内孔直径，其长度大于20毫米；所述的内模具体由粘土组合材料制成，其外形和尺寸与壳体内腔的形状和尺寸相同，采用普通方法制作，很难精确成型，工作效率低。

技术实现要素：

为了适应高压断路器壳体铸造模具的应用，克服内腔模具的制作困难，精度低，工作效率低的问题，本发明提出用于制造高压断路器壳体的内腔模具的一种型芯模具，其特征在于，包括上芯模，下芯模，定位装置，紧固装置，内腔；所述的上芯模与下芯模扣合一起，采用定位装置和锁紧装置定位并固定，其内腔形成与所述的内腔模具形状和尺寸相同的空腔体；所述的上芯模和下芯模能够分开，分开后能够将所述的内腔模具完整取出，所述的定位装置安装在上芯模和下芯模之间，能够精确定位上芯模和下芯模切向相对位置；所述的紧固装置安装在上芯模和下芯模的外围周边，与上芯模和下芯模上的紧固装置固定槽配合；所述的内腔设置在上芯模和下芯模扣合后的中间，其形状和尺寸与所述的内腔模具外形相同；所述的上芯模和所述的下芯模扣合的结合面是内腔模具中竖筒和横筒中心线组成的平面。

所述的上芯模，其特征在于：包括上芯模体，竖筒上接头口，紧固装置安装槽，定位装置安装孔，横筒后接头口，竖筒下接头口，上芯模内腔，横筒前接头口，连接盒接头腔；所述的上芯模体采用金属材料制成，优选铝合金材料；所述的上芯模体为矩形长方体结构，一面为外侧面，另一面为腔体面，周边有四个侧面；所述的竖筒上接头口设置在上芯模体的上侧面，上端贯穿上芯模体的上侧面，下端与上芯模内腔贯通，其形状和尺寸与所述的内腔模具的竖筒上接头相同；所述的紧固装置安装槽设置在上芯模体的外侧面，为半圆槽，贯穿上芯模体的外侧面并与上芯模体的左右侧面平行；所述的紧固装置安装槽有两个，平行设置；所述的定位装置安装孔有两个，设置在上芯模体上，位于上芯模体的腔体面的对角线上，为通孔，与上芯模体的腔体面垂直并贯穿上芯模体；所述的横筒后接头口设置在上芯模体的左侧面上，与上芯模体的左侧面垂直，左端贯穿上芯模体的左侧面，右端与上芯模内腔贯通；所述的竖筒下接头设置在上芯模体的下侧面上，与上芯模体的下侧面垂直，下端贯穿上芯模体的下侧面，上端与上芯模内腔贯通；所述的上芯模内腔设置在上芯模体的腔体面上，为凹陷的空腔，其形状和尺寸与所述的内腔模具的内模具体以竖筒和横筒中心线组成的平面为分界面的半边相同，周边分别与各个接口连通；所述的横筒前接头口设置在上芯模体的右侧面上，与上芯模体的右侧面垂直，右端贯穿上芯模体的右侧面，左端与上芯模内腔贯通；所述的连接盒接头腔设置在上芯模内腔右上方，其形状和位置与所述的内腔模具上的连接盒接头的半边相同。

所述的下芯模，其特征在于：包括下芯模体，紧固装置安装槽，竖筒上接头口，定位装置安装孔，横筒后接头口，竖筒下接头口，下芯模内腔，侧接线盒接头口，横筒前接头口，连接盒接头腔；所述的下芯模体采用金属材料制成，优选铝合金材料；所述的下芯模体为矩形长方体结构，一面为外侧面，另一面为腔体面，周边有四个侧面；所述的紧固装置安装槽设置在下芯模体的外侧面，为半圆槽，贯穿下芯模体的外侧面并与下芯模体的左右侧面平行；所述的紧固装置安装槽有两个，平行设置；所述的竖筒上接头口设置在下芯模体的上侧面，上端贯穿下芯模体的上侧面，下端与下芯模内腔贯通，其形状和尺寸与所述的内腔模具的竖筒上接头相同；所述的定位装置安装孔有两个，设置在下芯模体上，位于下芯模体的腔体面的对角线上，为通孔，与下芯模体的腔体面垂直并贯穿下芯模体；所述的横筒后接头口设置在下芯模体的右侧面上，与下芯模体的右侧面垂直，右端贯穿下芯模体的右侧面，左端与下芯模内腔贯通；所述的竖筒下接头口设置在下芯模体的下侧面上，与下芯模体的下侧面垂直，下端贯穿下芯模体的下侧面，上端与下芯模内腔贯通；所述的下芯模内腔设置在下芯模体的腔体面上，为凹陷的空腔，其形状和尺寸与所述的内腔模具的内模具体以竖筒和横筒中心线组成的平面为分界面的半边相同，周边分别与各个接口连通；所述的侧接线盒接头口设置在下芯模体的外侧面，与外侧面垂直，其位置与所述的内腔模具上的侧接线盒接头的位置相同，一端贯通下芯模体的外侧面，另一端与下芯模内腔贯通；所述的横筒前接头口设置在下芯模体的左侧面上，与下芯模体的左侧面垂直，左端贯穿下芯模体的左侧面，右端与下芯模内腔贯通；所述的连接盒接头腔设置在下芯模内腔左上方，其形状和位置与所述的内腔模具上的连接盒接头的半边相同。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够实现内腔模具的快速精确制作。

附图说明

图1是一种高压断路器壳体内腔模具的结构示意图

A.竖筒上接头，B.连接盒接头，C.横筒前接头，D.竖筒下接头，E.侧接线盒接头，F.横筒后接头，G.内模具体。

图2是一种型芯模具的结构示意图

1.上芯模，2.下芯模，3.定位装置，4.紧固装置，5.内腔。

图3是一种上芯模的结构示意图

11.上芯模体，12.竖筒上接头口，13.紧固装置安装槽，14.定位装置安装孔，15.横筒后接头口，16.竖筒下接头口，17.上芯模内腔，18.横筒前接头口，19.连接盒接头腔。

图4是一种下芯模的结构示意图

21.下芯模体，22.紧固装置安装槽，23.竖筒上接头口，24.定位装置安装孔，25.横筒后接头口，26.竖筒下接头口，27.下芯模内腔，28.侧接线盒接头口，29.横筒前接头口，210.连接盒接头腔。

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，本例中以高压断路器壳体的内腔模具竖筒上接头A的直径为420毫米，长度50毫米；连接盒接头B截面为长圆形，圆弧半径70毫米，距离250毫米，宽度140毫米，长度30毫米；横筒前接头C的直径420毫米，长度50毫米；竖筒下接头D的直径420毫米长度50毫米；侧接线盒接头E的直径为110毫米，长度30毫米；横筒后接头F的直径为240毫米长度50毫米；内模具体G的形状和尺寸与高压断路器壳体的内腔形状和尺寸相同，采用本行业通用的粘土组合材质为例。

如图4，本例中选用下芯模体21采用铝合金材料；将其制成长度1050毫米，宽度920毫米，厚度300毫米的矩形长方体结构，一面为外侧面，另一面为腔体面，周边有四个侧面；选用紧固装置安装槽22设置在下芯模体21的外侧面，为半径为35毫米半圆槽，贯穿下芯模体21的外侧面并与下芯模体21的左右侧面平行；本例中选用2个紧固装置安装槽22，平行设置；选用竖筒上接头口23的直径420毫米长度50毫米，设置在下芯模体21的上侧面，上端贯穿下芯模体21的上侧面，下端与下芯模内腔27贯通，其形状和尺寸与所述的内腔模具的竖筒上接头A相同；选用定位装置安装孔24的直径为30毫米，有两个，设置在下芯模体21上并位于下芯模体21的腔体面的对角线上，为通孔，与下芯模体21的腔体面垂直并贯穿下芯模体21；选用横筒后接头口25的直径240毫米，长度50毫米，设置在下芯模体的右侧面上，与下芯模体21的右侧面垂直，右端贯穿下芯模体21的右侧面，左端与下芯模内腔27贯通；选用竖筒下接头口26的直径420毫米，长度50毫米，设置在下芯模体21的下侧面上，与下芯模体21的下侧面垂直，下端贯穿下芯模体21的下侧面，上端与下芯模内腔27贯通；选用下芯模内腔27设置在下芯模体21的腔体面上，为凹陷的空腔，其形状和尺寸与所述的内腔模具的内模具体G以竖筒和横筒中心线组成的平面为分界面的半边相同，周边分别与各个接口连通；选用侧接线盒接头口28的直径110毫米，长度30毫米，设置在下芯模体21的外侧面，与外侧面垂直，其位置与所述的内腔模具上的侧接线盒接头E的位置相同，一端贯通下芯模体21的外侧面，另一端与下芯模内腔27贯通；选用横筒前接头口29的直径420毫米，长度50毫米，设置在下芯模体21的左侧面上，与下芯模体21的左侧面垂直，左端贯穿下芯模体21的左侧面，右端与下芯模内腔27贯通；选用连接盒接头腔210的截面为长圆形，截面圆弧半径70毫米，距离250毫米，宽度140毫米；整体长度30毫米设置在下芯模内腔27左上方，其形状和位置与所述的内腔模具上的连接盒接头B的半边相同，这样就完成了下芯模2的实施。

如图3，本例中选用上芯模体11采用铝合金材料；将其制成长度1050毫米，宽度920毫米，厚度300毫米的矩形长方体结构，一面为外侧面，另一面为腔体面，周边有四个侧面；选用的竖筒上接头口11的直径420毫米，长度50毫米；将其设置在上芯模体11的上侧面，上端贯穿上芯模体11的上侧面，下端与上芯模内腔17贯通；选用紧固装置安装槽13的半径35毫米，设置在上芯模体11的外侧面，为半圆槽，贯穿上芯模体11的外侧面并与上芯模体11的左右侧面平行；本例中选用2个紧固装置安装槽13，平行设置；选用两个定位装置安装孔14的直径为30毫米，设置在上芯模体11上，位于上芯模体11的腔体面的对角线上，为通孔，与上芯模体的腔体面垂直并贯穿上芯模体，并与下芯模体21上的定位装置安装孔24相对应；选用横筒后接头口15的直径240毫米，长度50毫米，设置在上芯模体11的左侧面上，与上芯模体11的左侧面垂直，左端贯穿上芯模体11的左侧面，右端与上芯模内腔17贯通；选用竖筒下接头16的直径420毫米，长度50毫米，设置在上芯模体11的下侧面上，与上芯模体11的下侧面垂直，下端贯穿上芯模体11的下侧面，上端与上芯模内腔17贯通；选用上芯模内腔17设置在上芯模体11的腔体面上，为凹陷的空腔，其形状和尺寸与所述的内腔模具的内模具体以竖筒和横筒中心线组成的平面为分界面的与下芯模内腔27对称的另半边相同，周边分别与各个接口连通；选用横筒前接头口18的直径420毫米，长度50毫米，设置在上芯模体11的右侧面上，与上芯模体11的右侧面垂直，右端贯穿上芯模体11的右侧面，左端与上芯模内腔17贯通；选用连接盒接头腔19的截面为长圆形，截面圆弧半径70毫米，距离250毫米，宽度140毫米；整体长度30毫米设置在上芯模内腔17右上方，其形状和位置与所述的内腔模具上的连接盒接头B的半边相同；这样就完成了下芯模1的实施。

如图2，将所述的上芯模1的右侧面与下芯模2的左侧面对齐，上侧面与上侧面对齐扣合一起，本例中选用两个本行业通用的直径为30毫米定位销定位作为定位装置3，将定位销插入上芯模1上的定位装置安装孔14和与其对应的下芯模2上的定位装置安装孔24内；本例中选用本行业通用的螺杆螺母锁紧装置作为紧固装置4，将紧固装置4分别安装在上芯模1和下芯模2的外侧面上；上芯模1和下芯模2的腔体面相对扣合后，形成内腔5，上芯模1和下芯模2的结合面是内腔模具中竖筒和横筒中心线组成的平面；这样就完成了本发明的实施。

应用时，将上芯模1和下芯模2安装前述方法扣合后，锁紧紧固装置4，将混合后的符合设计要求的粘土混合物填充到内腔5内并压实，修平各个侧面上的多余粘土混合物，松开紧固装置4，取出定位装置3，将上芯模1和下芯模2分开，取出内部成型粘土混合物，就能够得到外观形状精确，表面光滑的内腔模具；由于采用了铝合金作材料，比采用传统的木材耐用，光洁度好，能够实现快速制作高压断路器壳体的内腔模具，提高了内腔模具的成品合格率，进而提高了高压断路器壳体的制造精度和生产效率。