一种制造大型耐压铝壳体的铸模制造技术

本实用新型专利技术公开了一种制造大型耐压铝壳体的铸模，该铸模是一种基于内置阶梯式组合浇道体系的砂芯、结合金属外模的新型复合铸模，包括带有铸液导入口的金属外模和置于金属外模内的砂芯，砂芯与金属外模之间形成铸件型腔，其特征在于，所述砂芯内设置有阶梯式组合浇道体系，该组合浇道体系包括与铸液导入口联通的主浇道，该主浇道通过设置在砂芯上、下部对称的内横浇道联通铸件型腔；该主浇道还通过设置在砂芯中部的阶梯浇道联通设置在砂芯两侧对称的内直浇道，该内直浇道与铸件型腔联通。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种制造铝壳体的铸模，特别涉及一种制造高压电气SF6 气室用大型耐压铝壳体的铸模。
技术介绍
高压电气产品耐压铝壳体铸件低压铸造工艺是一种生产效率高、加工余 量少、铝水利用高、气密性高的精确成型方法。目前多采用单升液管全金属 铸模生产内腔结构简单的铸件，很难生产50kg以上的大型零件；而采用全 砂型铸模，虽可以生产大型内腔结构复杂的耐压壳体铸件，但是铸件表面质 量差，气室密封面针孔较多，气密性差，铸件组织致密度差，力学性能低， 生产效率低下，生产成本高。以上两种铸模对于重量大于80Kg的内腔结构 复杂、高质量要求的高压开关SF6气室用大型耐压铝壳体，难以满足高于5 倍工作压力的铸件水压破裂性试验，铸件表面粗糙度Ra小于等于12.5 n m， 壳体漏率小于2xl(T8Pa.m3/s，漏气率小于SF6气体年泄漏率0.5%等技术指标 要求，很难实现优质大批量机械化生产。
技术实现思路
针对在制造大型耐压铝壳体工艺中铸模所存在的上述问题，本技术 提供了一种基于内置阶梯式组合浇道体系的砂芯、结合金属外模的新型复合 铸模，利用该铸模在常规低压铸造机上可机械化制造出铸件组织致密，几何 形状完整精确，铸件表面均匀度好，大型耐压铝壳体产品。为达到以上目的，本技术是采取如下技术方案予以实现的 一种制造大型耐压铝壳体的铸模，包括带有铸液导入口的金属外模和置 于金属外模内的砂芯，砂芯与金属外模之间形成铸件型腔，其特征在于，所述砂芯内设置有阶梯式组合浇道体系，该组合浇道体系包括与铸液导入口联 通的主浇道，该主浇道通过设置在砂芯上、下部对称的内横浇道联通铸件型腔；该主浇道还通过设置在砂芯中部的阶梯浇道联通设置在砂芯两侧对称的 内直浇道，该内直浇道与铸件型腔联通。上述方案中，所述的砂芯由左、右半芯相对组合而形成，所述的浇道体 系置于左右两半芯分芯面处。所述左、右两半芯对应铸件热节部位处设置有 冷铁。所述的金属外模包括上、下模和铸模壳，上模和铸模壳分别由左、右 半模合模而成，铸液导入口设置在下模中间。采用本技术的复合铸模，可大大縮小模具外形尺寸，使大型耐压铝 壳体在常规低压铸造机上的机械化生产得以实现，铸件表面质量提高，成品 率上升，耐蚀耐压性能好，可操作性强，方便参数控制，而且砂芯用砂量是 全砂型低压铸造模的1/3，生产效率提高至少30%，具有绿色环保铸造的特 点。本技术尤其对壁厚不均匀大型耐压铝壳体的铸造，通过砂芯内置的 阶梯式浇道系统， 一部分通过主浇道和内横浇道引入型腔铸件的上、下法兰 内侧；另一部分通过主浇道、阶梯浇道和内直浇道引入型腔铸件的前、后法 兰内侧浇铸过程具有平稳充型、减少补縮铝水热量损失、提高热节部位补 縮有效性和改善温度场分布的优点，可实现灵活、有效、长时的压力传递， 减少縮孔和縮松缺陷的产生。解决了复杂程度高、壁厚变化大的大型耐压铝 壳体浇注系统无法对多热节、长距离对补縮不足而产生的浇不足、冷隔、 縮孔和縮松等缺陷的问题。附图说明图1是本技术的主视剖面结构图。 图2是图1的A-A向视图。图1、图2中1、上模；2、铸件型腔；3、冷铁；4、内直浇道；5、 阶梯浇道；6、左半芯；7、右半芯；8、下模；9、铸液导入口； 10、铸模壳; 11、主浇道；12、内横浇道。具体实施方式以下结合附图及具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图l、图2所示， 一种制造大型耐压铝壳体的铸模，包括带有铸液导 入口 9的金属外模和置于金属外模内的砂芯，砂芯与金属外模之间形成铸件 型腔2。砂芯由树脂砂在玻璃钢砂芯模具盒内制成，分为左、右半芯6、 7， 在左、右半芯对应铸件热节部位处设置有冷铁3，同时分别在左、右半芯分 芯面处(图2的A-A剖面)用玻璃钢棒成型主浇道ll、阶梯浇道5、内横浇 道12和内直浇道4的半圆柱凹槽，然后将左、右半芯6、 7沿分芯面处粘合， 组成可形成铸件内表面的整体砂芯，从而在砂芯内形成主浇道11、阶梯浇道 5、内横浇道12和内直浇道4的阶梯式浇道体系。形成铸件外表面的金属外模可在低压铸造机架上组装，其包括上、下模 1、 8和铸模壳10;上模1和铸模壳10可分为左、右半模，铸液导入口9设 置在下模8中间。将内置式阶梯浇注砂芯精确安装于下模8上，用液压机构 推动上模1和铸模壳10左右半模合模，形成密闭的铸件型腔2;其中，铸液 导入口9联通砂芯内的主浇道11，主浇道ll通过设置在砂芯上、下部对称 的内横浇道12联通铸件型腔2;主浇道11通过设置在砂芯中部的阶梯浇道 5联通设置在砂芯前、后两侧对称的内直浇道4，该内直浇道4与铸件型腔2 联通。用本实施例的铸模制造大型耐压铝壳体时，铝铸液从保温炉通过升液管 由下模8的铸液导入口9引入，经砂芯内置的阶梯式组合浇道体系， 一部分 通过主浇道11和内横浇道12引入铸件型腔2的铸件上、下法兰内侧；另一 部分通过主浇道ll、阶梯浇道5和内直浇道4引入铸件型腔2的铸件前、后 (从图3看是左、右)法兰内侧铝铸液分上述两部分进入金属外模与砂芯 组成的复合铸型中经加压充型、保压结晶凝固形成铸件；最后用液压机构打 开左右半模，起吊铸件，利用铸件转出轨道取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造大型耐压铝壳体的铸模，包括带有铸液导入口的金属外模和置于金属外模内的砂芯，砂芯与金属外模之间形成铸件型腔，其特征在于，所述砂芯内设置有阶梯式组合浇道体系，该组合浇道体系包括与铸液导入口联通的主浇道，该主浇道通过设置在砂芯上、下部对称的内横浇道联通铸件型腔；该主浇道还通过设置在砂芯中部的阶梯浇道联通设置在砂芯两侧对称的内直浇道，该内直浇道与铸件型腔联通。

【技术特征摘要】
1. 一种制造大型耐压铝壳体的铸模，包括带有铸液导入口的金属外模和置于金属外模内的砂芯，砂芯与金属外模之间形成铸件型腔，其特征在于，所述砂芯内设置有阶梯式组合浇道体系，该组合浇道体系包括与铸液导入口联通的主浇道，该主浇道通过设置在砂芯上、下部对称的内横浇道联通铸件型腔；该主浇道还通过设置在砂芯中部的阶梯浇道联通设置在砂芯两侧对称的内直浇道，该内直浇道与铸件型腔联通。2. 按照权利要求1所述的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：习海潮，杨长海，夏永喜，习红社，石红利，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]