一種彎管狀導電元件製造模具的型芯的製作方法

2023-04-24 06:34:21 2

本發明屬於高壓電器設備領域，特別涉及一種彎管狀導電元件的製造模具。

背景技術：

導電元件是能夠傳導電流的元件，被普遍應用於輸變電工程中的高壓開關中，起著連通電氣元件的作用，是輸變電控制裝置的重要組成部分；為適應輸變電控制裝置的形狀以及電路布置，同時保障導電元件與其它電氣元件有良好的連接，導電元件需要製作成各種適當的形狀；針對彎管狀導電元件，由於彎管狀導電元件的種類較多，針對附圖1所顯示的彎管狀導電元件，此導電元件包括上段，圓弧段，銷軸孔，下段，內孔；由於金屬鋁的導電性能良好且價格經濟實惠，同時鋁管的形狀又與附圖1所顯示的導電元件形狀較為接近，實際應用中普遍選擇合適的鋁管折彎作為導電元件使用，這樣的缺陷在於，在鋁管折彎的位置，原本規則的金屬鋁晶體結構被破壞，對電子的阻礙變大，導致電阻增大，導致導電元件的導電性能差；在傳導電流時，鋁管折彎處會產生並積累更多的熱量，給輸變電工程帶來安全隱患。

技術實現要素：

針對附圖1所顯示的彎管狀導電元件在製造過程中造成的問題，本發明提出一種彎管狀導電元件的製造方法，其特徵在於：包括以下步驟：1、按照需要製作的導電元件的形狀和結構製作模具，並將其組合裝配後放置在製作現場；2、將模具加溫並將鋁合金熔化並澆鑄在步驟1的模具中；3、冷卻模具及澆鑄金屬；4、打開模具，從模具中取出冷卻成型的導電元件鑄件，去除型芯；5、去除澆口和冒口，清除毛刺，拋光其表面。

所述的步驟1中的模具為附圖1所顯示的彎管狀導電元件專用模具，其特徵在於：採用鋼材製成，包括上模具，下模具，澆口，型腔，冒口，型芯，定位裝置，緊固裝置；所述的上模具由鋼材製成；所述的下模具由鋼材製成，與上模具對齊配合；所述的澆口設置在上模具和下模具的結合面的相同一側邊上，與型腔連通；所述的型腔設置在上模具和下模具的結合面處且按照接合面兩側對稱，其形狀和尺寸與導電元件外形的形狀和尺寸；所述的冒口設置在上模具和下模具的結合面的相同一側邊上，與模具型腔連通，並與澆口同側；所述的型芯安裝在型腔裡，其兩端分別與上模具和下模具上的型芯安裝位連接；所述的定位裝置安裝在上模具和下模具之間，能夠將上模具和下模具切向位置相對固定；所述的緊固裝置安裝在上模具和下模具之間，能夠將上模具和下模具緊固一起。

所述的上模具，其特徵在於：包括上模體，上半澆口，上型腔，上半冒口，上豎溢流通道，上橫溢流通道，型芯上安裝位；所述的上模體採用鋼材製成，為矩形板狀，其尺寸與下模體的尺寸相匹配；所述的上半澆口為設置在上模體內壁上側的半稜錐形開口腔體，其形狀和尺寸與下模具上的下半澆口的形狀和尺寸相匹配；所述的上半澆口的上口位於上模體上表面上，下口位於上型腔上部，上口的尺寸大於下口的尺寸；所述的上型腔為設置在上模體內壁中部的開口腔體，其形狀和尺寸與導電元件外形的形狀和尺寸按照幾何對稱面分開的一半相同；所述的上型腔中部高點與上半澆口連通；所述的上半冒口為設置在上模體內壁上側的半圓錐形開口腔體，其形狀和尺寸與下模具上的下半冒口的形狀和尺寸相匹配；所述的上半冒口的上口位於上模體上表面上，下口與上豎溢流通道連通，上口的尺寸大於下口的尺寸；所述的上豎溢流通道為設置在上模體內壁上的豎直長槽，其形狀和尺寸與下模具上的下豎溢流通道的形狀和尺寸相匹配；所述的上豎溢流通道上部與上半冒口連通，下部與上橫溢流通道連通；所述的上橫溢流通道為設置在上模體內壁上的水平長槽，其形狀和尺寸與下模具上的下橫溢流通道的形狀和尺寸相匹配；所述的上橫溢流通道位於上型腔的下方，與上豎溢流通道連通；所述的型芯上安裝位設置在下型腔兩端，其形狀和尺寸與型芯端部的安裝部位相匹配。

所述的下模具，其特徵在於：包括下模體，下半澆口，下型腔，下半冒口，下豎溢流通道，連接通道，下橫溢流通道，型芯下安裝位；所述的下模體採用鋼材製成，為矩形板狀，其尺寸與上模體的尺寸相匹配；所述的下半澆口為設置在下模體內壁上側的半稜錐形開口空腔，其形狀和尺寸與上模具上的上半澆口的形狀和尺寸相匹配；所述的下半澆口的上口位於下模體上表面上，下口位於下型腔上部，上口的尺寸大於下口的尺寸；所述的下型腔為設置在下模體內壁中部的開口腔體，其形狀和尺寸與導電元件外形的形狀和尺寸按照幾何對稱面分開的一半相同並與上型腔合併後組成導電元件的外部形狀；所述的下型腔中部高點與下半澆口連通，兩端低點各通過連接通道與下橫溢流通道連通；所述的下半冒口為設置在下模體內壁上側的半圓錐形開口腔體，其形狀和尺寸與上模具上的上半冒口的形狀和尺寸相匹配；所述的下半冒口的上口位於下模體上表面上，下口與下豎溢流通道連通，上口的尺寸大於下口的尺寸；所述的下豎溢流通道為設置在下模體內壁上的豎直長槽，其形狀和尺寸與上模具上的上豎溢流通道的形狀和尺寸相匹配；所述的下豎溢流通道上部與下半冒口連通，下部與下橫溢流通道連通；所述的連接通道設置在下型腔與下橫溢流通道之間，兩端分別與下型腔和下橫溢流通道連通；所述的下橫溢流通道為設置在下模體內壁上的水平長槽，其形狀和尺寸與上模具上的上橫溢流通道的形狀和尺寸相匹配；所述的下橫溢流通道位於下型腔的下方，與下豎溢流通道連通，並通過連接通道與下型腔連通；所述的型芯下安裝位設置在下型腔兩端，其形狀和尺寸與型芯端部的安裝部位相匹配。

所述的型芯，其特徵在於：包括上安裝端，上延段，銷軸，中弧段，下延段，下安裝端；所述的上安裝端設置在上延段上，其形狀和尺寸與型腔的型芯上安裝位、型芯下安裝位相匹配；所述的上延段直徑等於該導電元件的內孔直徑，其長度等於導電元件的上段長度；所述的銷軸設置在中弧段上，與該導電元件上的銷軸孔位置相同，直徑相同，其銷軸的端部與上模具和下模具的內腔壁接觸；所述的中弧段設置在上延段和下延段之間，其形狀與尺寸與該導電元件的圓弧段的內孔尺寸和形狀相同；所述的下延段設置在中弧段的下一端，其直徑與該導電元件的內孔直徑相同，其長度等於該導電元件下段長度；所述的下安裝端設置在下延段上，其形狀和尺寸與型腔的型芯上安裝位、型芯下安裝位相匹配。

有益效果

本發明的有益效果在於，使用本發明加工彎管狀導電元件不會破壞導電元件的內部晶體排列，產品性能好，沒有安全隱患。

附圖說明

圖1是一種彎管狀導電元件的結構示意圖

A.上段，B.圓弧段，C. 銷軸孔，D.下段，E.內孔。

圖2是一種彎管狀導電元件的製造模具的結構示意圖

1.上模具，2.澆口，3.型芯，4.下模具，5.冒口。

圖3是一種彎管狀導電元件的製造模具的上模具的結構示意圖

11.上模體，12.上半澆口，13.上型腔，14.上半冒口，15.上豎溢流通道，16.上橫溢流通道，17.型芯上安裝位。

圖4是一種彎管狀導電元件的製造模具的下模具的結構示意圖

41.下模體，42.下半澆口，43.下型腔，44.下半冒口，45.下豎溢流通道，46.連接通道，47.下橫溢流通道， 48.型芯下安裝位。

圖5是一種彎管狀導電元件的製造模具的型芯的結構示意圖

31.上安裝端，32.上延段，33.中弧段，34.銷軸，35.下延段，36.下安裝端。

具體實施方式

為了進一步說明本發明的技術方案，現結合附圖說明本發明的具體實施方式；如圖1，本例中以導電元件的外徑為90毫米，內孔直徑60毫米，銷軸孔C為通孔直徑15毫米為例；如圖5，本例中選用上安裝端直徑60毫米，長度為25毫米作為上安裝端31，其下端與上延段32一體化連接；選用上延段32直徑為80毫米，長度等於導電元件的上段A的長度；選用中弧段33的外徑為80毫米，形狀與導電元件的圓弧段B內孔形狀相同，長度相同，一端與型芯的上延段32的下端一體化連接，另一端與型芯的下延段35的上端一體化連接；選用直徑15毫米長度80毫米的銷軸作為銷軸34，將其安裝在與導電元件上銷軸孔C對應的位置，對稱分布在中弧段33上，即銷軸34露出中弧段33外徑的長度相同；選用下延段直徑為80毫米，長度等於導電元件的下段D的長度作為型芯的下延段35；選用下安裝端直徑60毫米，長度為25毫米作為下安裝端36，其上端與下延段35一體化連接；整個型芯採用粘土砂鑄造的型芯材料，採用芯盒製成；這樣就完成了型芯3的實施。

如圖4，本例中選用長度490毫米，寬度80毫米，高度300毫米的矩形鋼板作為下模體41，其尺寸與上模體的尺寸相匹配；本例中選用下半澆口42的上口長度121毫米，寬度46.5毫米，下口長度71毫米，寬度11毫米，高度110毫米，寬度和長度交界處採用圓弧過渡，並將其設置在下模體41的內壁上側，其上口設置在下模體41上表面上，下口設置在下型腔43上部與下型腔43連通；本例中採用在下模體41上，挖出與導電元件半部外形相同的空腔，其尺寸和結構與導電元件按照幾何對稱面的一半相同，作為下型腔43，其位置是當下模體41和上模體11對齊扣合時，下型腔43和上型腔11扣合形成與導電元件外形和尺寸相同的空腔；本例中選用下半冒口44的上口半徑為36.5毫米，下口半徑11毫米，高度48毫米，並將其設置在下模體41的內壁上側，其上口位於下模體41上表面上，下口與下豎溢流通道連通；本例中選用下豎溢流通道45的寬度20毫米，深度10毫米，將其設置在下半冒口44的下方並與下半冒口44連通，其下端與下橫溢流通道47連通；本例中選用連接通道46的寬度40毫米，深度10毫米，一端與下型腔43連通，另一端與下橫溢流通道47連通；本例中選用下橫溢流通道47的寬度23毫米，長度367毫米，將其設置在下型腔43的下部，其長度方向與下型腔43的長度方向一致，中部與連接通道46連通，一端與下豎溢流通道45連通；本例中選用在下型腔43的兩端部設置半圓柱凹陷作為型芯下安裝位48，型芯下安裝位48的半徑30毫米，長度25毫米，其方向與下型腔43端部相同；這樣就完成了下模具4的實施。

如圖3，本例中選用長度490毫米，寬度80毫米，高度300毫米的矩形鋼板作為上模體11，其尺寸與下模體的尺寸相匹配；本例中選用上半澆口12的上口長度121毫米，寬度46.5毫米，下口長度71毫米，寬度11毫米，高度110毫米，寬度和長度交界處採用圓弧過渡，並將其設置在上模體11的內壁上側，其上口設置在上模體11上表面上，下口設置上型腔11上部並與上型腔11連通；本例中採用在上模體11上，挖出與導電元件半部外形相同的空腔，其尺寸和結構與導電元件按照幾何對稱面的與下型腔43對稱的另一半相同，作為上型腔13，其位置是當上模體11和下模體41對齊扣合時，上型腔13和下型腔43扣合形成與導電元件外形的形狀和尺寸相同的空腔；本例中選用上半冒口14的上口半徑為36.5毫米，下口半徑11毫米，高度48毫米並將其設置在上模體11的內壁上側，其上口位於上模體11上表面上，下口與上豎溢流通道連通；本例中選用上豎溢流通道15的寬度20毫米，深度10毫米，將其設置在上半冒口14的下方並與上半冒口14連通，其下端與上橫溢流通道16連通；本例中選用上橫溢流通道16的寬度23毫米，長度367毫米，將其設置在上型腔13的下部，其長度方向與上型腔13的長度方向一致，一端與上豎溢流通道15連通；本例中選用在上型腔13的兩端部設置半圓柱凹陷作為型芯上安裝位17，型芯上安裝位17的半徑30毫米，長度25毫米，其方向與上型腔13端部相同；這樣就完成了上模具1的實施。

如圖2，本例中將型芯3放置在上模具1的上型腔13內，將型芯3的兩端分別安放在上型腔13兩端的型芯上安裝位17的位置，將上模具1和下模具4扣合，並將上模具1和下模具4固定一起，此時，上半澆口12和下半澆口42合在一起形成澆口2，上型腔13和下型腔43合在一起形成型腔，上半冒口14和下半冒口44合在一起形成冒口5，同時上豎溢流通道15、下溢流通道45、上橫溢流通道16、下橫溢流通道47和連接通道46組成溢流通道，與型腔和冒口5連通；本例中選用本行業通用的定位銷和銷孔配合組成定位裝置，將定位銷和銷孔分別設置在上模具1和下模具4上，當上模具1和下模具4扣合時定位銷和銷孔配合，完成上模具1和下模具4切向位置固定；本例中選用本行業通用的螺杆和螺紋孔配合作為緊固裝置，當上模具1和下模具4扣合時，擰緊螺杆，將能夠將上模具1和下模具4緊固在一起，這樣就能夠保證上模具1和下模具4的內腔邊緣對齊，保證型腔的整齊性，也就保證了鑄造出的零件外表光滑；這樣就完成了澆鑄模具的實施。

應用時，將模具放置在澆鑄現場，將熔化的符合導電元件零件材質要求的鋁合金熔化，從澆鑄模具的澆口2注入，金屬液體從澆口2進入型腔內，注滿型腔，為了防止不能注滿型腔，多餘的金屬液體通過溢流通道溢出，進而從冒口5溢出，當發現有金屬液體從冒口5溢出時，就完成了澆鑄工序；將澆鑄模具及內部金屬液體冷卻，當金屬液體冷卻凝固後，將上模具1和下模具4分開，取出凝固的金屬體，由於型芯3的作用，在金屬體內部形成與導電元件內部相同的內孔形狀和結構尺寸；去除導電元件形狀外的澆口2部分和溢流通道部分的金屬，去掉型芯3，由於型芯3是由粘土等成分構成的，將其打碎就能夠將型芯3去除，將金屬體表面磨光，就形成了導電元件零件，這樣就完成了本發明的實施；由於採用了澆鑄方法，加工過程不破壞導電元件的內部晶體排列，產品性能好，沒有安全隱患。