一种铝合金导体铸件的模具、制备铝合金导体铸件的方法

摘要

一种铝合金导体铸件的模具、制备铝合金导体铸件的方法，模具中金属型模具顶部八角形独立分布的导电板由上模和金属型芯组成，左模和右模的上端与上模接触；金属型模具各部分组成一个空腔，里面安装有砂芯；在砂芯内部竖直方向设有排气绳，顶部安装冷铁；左模和右模下端与底板接触，底板上设有与坩埚升液管相连的导入口，与导入口相连的是位于砂芯底底部的直浇道，直浇道上设有内浇道。工艺步骤包括铝合金熔炼、装配模具、低压铸造、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，工艺出品率高。组织致密，气密性检查合格率高，生产成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及金属型低压铸造成型方法，具体指一种铝合金导体铸件的模具，及应用该模具制备铝合金导体铸件的方法。

背景技术

超高压变压器用特大厚壁铝合金导体，生产初期，该件采用树脂砂型重力铸造，工艺出品率低，而且铸件铸造缺陷多，导致力学性能、导电性和抗压试验达不到要求；其次是生产效率不高，生产成本高。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，降低生产成本。这就是本发明的宗旨。

发明内容

本发明提供一种超高压变压器铝合金导体铸件的模具及制备方法，其目的是提高工艺出品率、生产率和降低成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金导体铸件的模具，其特征在于：所述模具包括金属型模具和砂芯，其中金属型模具顶部八角形独立分布的导电板由上模和金属型芯组成，金属型模具的左模和右模的上端分别与上模的两端接触；上模、金属型芯、左模和右模组成一个空腔，里面安装有砂芯；在砂芯内部竖直方向设有排气绳，砂芯顶部端面安装有冷铁；左模和右模的下端与底板接触，底板上设有与坩埚升液管相连的导入口，与导入口相连的是位于砂芯底底部的直浇道，直浇道上设有内浇道。

直浇道上设有对称的两层不同直径的内浇道。

铝合金导体铸件的制备方法，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，然后将配料进行熔炼，将得到的溶液除渣除气，再进行变质处理，得到铝合金溶液备用；

（2）装配模具；

（3）低压铸造：将步骤（1）所得铝合金溶液通过直浇道注入模具中，注入压力逐步上升到0.15MPa，然后降至0Mpa，上升及下降过程分为以下几个阶段：

①升液阶段：升液阶段在前25秒内，相对压力从0MPa上升到0.045Mpa；

②充型阶段：充型阶段在第25-60秒内，相对压力从0.045MPa上升到0.085Mpa；

③结壳阶段：结壳阶段在第60-65秒内，相对压力从0.085MPa上升到0.09Mpa；

④增压阶段：增压阶段在第65-80秒内，相对压力从0.09MPa上升到0.15Mpa；

⑤保压结晶阶段：保压结晶阶段在第80-350秒内，相对压力保持在0.15Mpa；

⑥卸压阶段：卸压阶段在第350-450秒内，相对压力从0.15MPa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，工艺出品率高。组织致密，气密性检查合格率高，生产成本低。

附图说明：

图1为本发明生产方法流程图；

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.导入口、2.直浇道、3.内浇道、4.右模、5.砂芯、6.冷铁、7.上模、8.右模、9.底板、10.排气绳、11.金属型芯。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明所述模具结构示意图如图2、3所示，模具包括金属型模具和砂芯5，其中金属型模具顶部八角形独立分布的导电板由上模7和金属型芯11组成，金属型模具的左模8和右模4的上端分别与上模7的两端接触；上模7、金属型芯11、左模8和右模4组成一个空腔，里面安装有砂芯5；在砂芯5内部竖直方向设有排气绳10，砂芯5顶部端面安装有冷铁6；左模8和右模4的下端与底板9接触，底板9上设有与坩埚升液管相连的导入口1，与导入口1相连的是位于砂芯底5底部的直浇道2，直浇道2上设有对称的两层不同直径的内浇道3。

一应用该模具制备铝合金导体铸件的工艺流程如图1所示，包括以下步骤：

（1）铝合金熔炼：先进行配料，然后将配料进行熔炼，将得到的溶液除渣除气，再进行变质处理，得到铝合金溶液备用；

（2）装配模具；

（3）低压铸造：将步骤（1）所得铝合金溶液通过直浇道2注入模具中，注入压力逐步上升到0.15MPa，然后降至0Mpa，压力趋线图如图4所示，分为以下几个阶段：

①升液阶段：升液阶段在前25秒内，相对压力从0MPa上升到0.045Mpa；

②充型阶段：充型阶段在第25-60秒内，相对压力从0.045MPa上升到0.085Mpa；

③结壳阶段：结壳阶段在第60-65秒内，相对压力从0.085MPa上升到0.09Mpa；

④增压阶段：增压阶段在第65-80秒内，相对压力从0.09MPa上升到0.15Mpa；

⑤保压结晶阶段：保压结晶阶段在第80-350秒内，相对压力保持在0.15Mpa；

⑥卸压阶段：卸压阶段在第350-450秒内，相对压力从0.15MPa降到0Mpa；

（4）取出铸件。