金导体铸件低压铸造模具设计与工艺
——压力铸造——特种铸造及有色合金２００７年第ｚ７卷第１１期
铝合金导体铸件低压铸造模具设计与工艺
侯峻岭１许渤２单爱峰３宋鸿武４
（１．沈阳工业大学材料科学与工程学院；２．沈阳铸造研究所；３．新东北电气高压开关有限公司；
４．中国科学院金属研究所）
摘要介绍了具有导电性能要求的铝合金导体铸件的低压铸造模具的结构设计，确定了其低压铸造工艺参数。模具结构设计时考虑了分模方法的选择和铸件壁厚的调整，提出了双层浇道的侧注式浇注系统，实现了平稳充型和良好的补缩效果．生产的导体铸件同时满足气密性和导电性的工艺需求。
关键词铝台金；导体｝低压铸造・模具设计；工艺参数中围分娄号ＴＧ２４９．２；ＴＧ２４１
文献标志码Ａ文章编号１００ｌ一２２４９（２００７）１ｌ一０８５６—０２
铝台金导体是输变电设备的重要零部件，以往大都采用砂型铸造，铸件表面品质差，内部组织疏松。铸件高度大，重力浇注时极易卷入气体和夹杂物，气密性差，废品率很高。顶部需加５个大冒口，再加上浇注系统极其复杂．工艺出品率低，清理困难，生产效率低。低压铸造铝液从底部注人，可减少铸件中的气体和夹杂物。顶部铝液温度低，形成先凝固端，底部对其加压补缩，可去除顶部的５个大冒口，有望大大提高工艺出品率，减少清理工作量。金属外模内腔砂芯低压铸造可加速铸件的冷却，提高致密度和生产率““］。
最大直径为５６０ｍｍ，净质量为１１３ｋｇ，平均壁厚为４０ｍｍ，上下共有１０个导电板，要求组织致密，导电性能良好，内腔要求表面光滑，不能有尖角，确保绝缘强度。
１铸件特点分析
（ａ）实俸田
（ｂ）示ｔ图
导体铸件见图１，材质为Ｚ乙１１４Ａ，高为９００ｍｍ，
目１羊体低压铸造铸件围
杖疆日期：２００７一０９—１１
第一怍者荷介：侯竣岭，男．１９６０年出生．高级工程师．沈阳工业大学材料科学与工程学院，沈用（１１００２３）．电话：１３０６６７１０１５６，Ｅ－ｍａｉｌ：Ｈｏ面１７５０１＠ｌｚ６，
流量分别降到４Ｌ／ｓ和１７Ｌ／ｓ。为了提高内浇道（内浇口）的充型流量，工厂只好把内浇道设计得很大（和横浇道几乎平行）。以满足短暂的充型时间的要求。现在压铸机厂给出的压射力都是增压后的压射力。为达到出厂的压射力指标，虽然提高了增压比，铸件却难以成形。只有对照图纸和说明书才能发现问题。
压铸机的结构设计很重要。特别是动、定模安装板的刚性，如果设计指标低，刚性差，在压铸过程中它们会变形．不仅降低了铸件的精度，也缩短了压铸模的使用寿命。
压铸机无论是整机交付或在用户现场组装都要对动、定模安装板的平行度，４个拉杠的平行度，压射活塞杆和压室孔的同心度等，严格按照合同规定的指标复查（这些指标也可参照相关的国内外标准或企业标准确定）。
的工作量太大，但需方要特别注意配套件的档次。如同一个名牌的阀，也有等级、规格之差，以及诸多阀件配置的合理性。有的压铸机厂用两个伺服阀来带动一个调速阀，或用两套伺服阀（一个伺服阀带动，一个调速阀为一套）来控制压射缸，而它们很难实现同步。灵敏度无法保证。这样调不出好的压射性能，难以生产力学性能高的或气密性好的铸件。
生产实践还表明，用同一型号机器，有的能压出合格零件，有的不能。或者某种，某个零件能压好。某些又不灵了，这说明不能只从机器上找问题。因为任何一个压铸件的品质都是和压铸工艺参数、压铸模设计的合理性、合金液的浇注温度、合金液的品质、操作者的水平等有关的，而这些因素又是相互影响的。总之。如果工艺参数的设置或压铸模设计等不合理，仅靠压铸机也是生产不出合格的压铸件的。
（编辑：袁振国）
７压铸机的配套件
一般压铸机厂对配套件都比较重视，否则售后服务８５６
万方数据
～铝合金导体铸件低压铸造模具设计与工艺侯竣岭等～
铸件要求在ｏ．５ＭＰａ的气压下不能漏气，既要达到气密性要求，又要达到导电性能要求。
２低压铸造工艺分析和模具结构设计
２．１分模方法选择
根据铸件结构，采用金属外模与砂芯相结合的方式［．］，内腔由砂芯成形，外壁由模具成形，八角型导电板中间由金属芯成形．下模设置芯座定位（见图２）。
铸件的圆筒立壁外表面下部加工量大于上部加工量，形成白顶向下顺序凝固，使铸件上部组织致密，提高铸件气密性。
囤３浇道设计厦补缩原理
２．３模具壁厚确定
模具壁厚确定要确保模具强度和模具热容量，确保激冷能力。因为铸件壁厚４０ｍｍ，选取模具壁厚为铸
万方数据
件的两倍，即８０ｍｍ，经校核，强度可以满足需要。
３低压铸造工艺参数
铸件的低压铸造工艺参数可根据计算公式结合生产实践确定口““，确定的该导体铸件的工艺参数见表１。
表ｌ导体铸件的低压铸造工艺参散
舄被温模具温克型压充蛩时结壳保压压保压时砖却时
度／℃
度／℃
力，ＭＰａ
阃山
时间，８力／ＭＰａ问／ｓ
问“
６６０～６７０２００～３００
０．６
１４
１０
１．４
８０
８０
４生产应用效果
铝合金导体采用金属型低压铸造后，表面品质有了很大改观，生产效率大大提高，由原来的２人１班生产１件提高到２人１班生产８件，生产效率提高了８倍，清理工时由每件１６ｈ减少到每件２ｈ，缩减到原来的Ｉ／８，工艺出品率由原来的６５％提高到目前的９８％，产品合格率由原来的７８％提高到目前的９６％。５
结语
改变铸件壁厚有利于铸件顺序凝固，补缩效果良
好。在砂芯中开设浇道不受开模的影响，可以灵活地根据铸件的特点开设浇道。导体铸件开设阶梯式双层浇道同时满足了平稳充型和补缩的要求。
参考文献
［１］董秀琦．低压及差压铸造理论与实艘［Ｍ］．北京：机械工业出版杜，
２００３．
［ｚ］张密兰，邢书明．肖黎明．等．４５铜阀体挤压铸造模具设计［Ｊ］．特种
帱造厦有色舍金．２００６，２６（７）ｌ
４３３—４３６．
［３］潘硗涛，贺伯乎，嗣林，等．汽车器台金轮敦低压铸建楼具设计［Ｊ］，
机电工程技术．２００５（９）ｔ４６—４８．
［４］盂剐ｔ安虎平．钵造件结构合理设计的研究口］．机械研究与应用，
２００５（４）：７７—８１．
［５］李雪珍，肖泽辉．镁台金挤压铸造成形工艺及模具设计［刀，铸造．
２００４（１０）±７９５—７９６．
［６］邬京利，季代燕，姜使英．低压铸造工艺参数的选择［Ｊ］．中国铸造
装备与技术，ｚ００２（５）ｔ２８
２９．
［７］郭凌，刘锦盘，目福．基于ｃＡＤ／ｃＡＥ的壳体铸件低压铸造工艺设
计［Ｊ］．特种铸造及有色台盘ｔ
２００６，２６（７）：４１４—４１６．
［８］肖立丰邬京利王罐昌，优质镑台叠壳体低压铸造工艺［Ｊ］．航天制
造技术，２００６（５）；１２一１４．
［９］陈清伟．ｚ８０柴油机滤清器座低压铸造工艺［Ｊ］．特种铸造及有色音
全，２００５ｔ２５（７）ｚ４２４—４２５．
［１０］董涛。于秀娟．王学清．干燥筒体的低压铸造工艺［Ｊ］．特种铸造盈
有色台金．２００３（５）１３４－３５．
（编辑：袁振国Ｊ
８５７
铝合金导体铸件低压铸造模具设计与工艺
作者：作者单位：
侯峻岭， 许渤， 单爱峰， 宋鸿武， Hou Junling， Xu Bo， Shan Aifeng， SongHongwu
侯峻岭,Hou Junling(沈阳工业大学材料科学与工程学院)， 许渤,Xu Bo(沈阳铸造研究所)， 单爱峰,Shan Aifeng(新东北电气高压开关有限公司)， 宋鸿武,Song Hongwu(中国科学院金属研究所)
特种铸造及有色合金
SPECIAL CASTING & NONFERROUS ALLOYS2007,27(11)3次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(10条)
1.董涛;于秀娟;王学清 干燥筒体的低压铸造工艺[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2003(05)2.陈清伟 280柴油机滤清器座低压铸造工艺[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2005(07)3.肖文丰;邬京利;王继昌 优质铝合金壳体低压铸造工艺[期刊论文]-航天制造技术 2006(05)
4.郭凌;刘锦益;闫福 基于CAD/CAE的壳体铸件低压铸造工艺设计[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2006(07)5.邬京利;季代杰;姜俊英 低压铸造工艺参数的选择[期刊论文]-中国铸造装备与技术 2002(05)6.李雪珍;肖泽辉 镁合金挤压铸造成形工艺及模具设计[期刊论文]-铸造 2004(10)7.孟刚;安虎平 铸造件结构合理设计的研究[期刊论文]-机械研究与应用 2005(04)
8.潘晓涛;贺伯平;阳林 汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计[期刊论文]-机电工程技术 2005(09)9.张密兰;邢书明;肖黎明 45钢阀体挤压铸造模具设计[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2006(07)10.董秀琦 低压及差压铸造理论与实践 2003
引证文献(3条)
1.孙起立 特大型铝合金导体金属型低压铸造工艺的探讨[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2010(9)
2.张家涛.钟毅.孙淑红.尹建成 压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2009(3)3.赵建华.张东阳.徐慧 柴油机喷油泵泵体低压铸造工艺与模具设计[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2009(2)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tzzzjyshj200711014.aspx