一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，屬于純鋁壓鑄工藝技術(shù)領 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)純鋁一般定為純度為99. 0%~99. 9%的鋁，中國定為純度為98. 8%~99. 7% 的鋁。工業(yè)純鋁由于其具有導電、導熱，以及耐腐蝕性能好等特點，被廣泛用于航空，航天， 國防工業(yè)，乃至人們的日常生活。
[0003] 在金屬電解企業(yè)，工業(yè)純鋁常被制作為1米長的陰極導電梁使用。目前該產(chǎn)品只 能使用純鋁板裁剪或沖壓取得，或者采用翻砂、硬模澆鑄成型。該類方法存在以下問題： 1、采用純鋁板裁剪或沖壓時存在純鋁板材料浪費較多，生產(chǎn)成本較高等問題。
[0004] 2、采用翻砂鑄造成型存在生產(chǎn)力低，工人勞動強度大，工作環(huán)境惡劣等缺點。
[0005] 3、采用硬模澆鑄也存在生產(chǎn)力低下，工人勞動強度大等缺點。
[0006] 傳統(tǒng)壓鑄工藝認為純鋁溶液流動性差，不適宜壓鑄，尤其是對于1米長的零件來 說，目前幾乎沒有企業(yè)成功的用壓鑄工藝做出產(chǎn)品來。究其原因，主要存在以下幾個難題： 一是純鋁容易粘模；二是產(chǎn)品頂出時易變形；三是純鋁填充不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，可 將1米長的純鋁陰極導電梁壓鑄成型，具有生產(chǎn)成本低，工作效率高，工作環(huán)境良好等優(yōu) 點，并能有效解決現(xiàn)有純鋁壓鑄工藝存在的粘模、變形，以及填充不好等問題。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，包括以下步驟： 將固態(tài)的鋁加熱至液態(tài)，其中，所述鋁在液態(tài)下的溫度為720~730Γ ;將液態(tài)的鋁注入到 壓鑄機中；壓鑄機將液態(tài)的鋁射入到模具的型腔中，其中，所述壓鑄機的壓力控制在30~ 35MPa，壓射速度控制在36~44 ν/(Μ￡Γι)，所述模具的澆道口拔模斜度為15~30°，其 余部位拔模斜度為1~2°，所述模具的表面溫度多220Γ，所述模具的澆道口及型腔均噴 有脫模劑，所述模具的外表涂有保溫層；對模具進行保壓冷卻，冷卻時間控制在12s內(nèi)；當 鑄件冷卻定型后，將模具的上模和下模分離，并將模具型腔內(nèi)成型的鑄件用頂出桿頂出，其 中，所述頂出桿直徑為16~20mm，頂出時間控制在3s內(nèi)。本發(fā)明中壓鑄機的壓力較小，這 可使得純鋁進料平緩，填充效果好；澆道口拔模斜度相比常規(guī)的1~2°增大許多，可提高 成型鑄件的出模效率；頂出桿相比常規(guī)的較大，這可減小產(chǎn)品頂出時的變形度。
[0009] 所述模具澆道口噴涂的脫模劑采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的質(zhì)量比 為1 :2 :7,該種方式能夠解決使用現(xiàn)有脫模劑存在的澆道口粘模嚴重的問題。
[0010] 所述模具型腔噴涂的脫模劑為純鋁用脫模劑和水的混合液，二者的質(zhì)量比為 1:50~1:70。目前常用的脫模劑為采用常規(guī)脫模劑與水混合，其中常規(guī)脫模劑與水的質(zhì)量 比在1:80~1:120之間，其濃度遠小于本發(fā)明所用脫模劑，本發(fā)明可增強脫模效果，進一步 解決純鋁容易粘模的問題。
[0011] 純鋁壓鑄陰極導電梁所用壓鑄機相比用常規(guī)鋁合金壓鑄相同投影面積鑄件所用 壓鑄機大一級別，這樣能進一步的保證零件壓鑄質(zhì)量及尺寸要求，得到相同投影面積產(chǎn)品。
[0012] 所述脫模劑的噴霧時間控制在3s內(nèi)，這能進一步的減小溫差。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過對壓鑄機工作參數(shù)，模具參數(shù)，冷卻時間，出模時 間，以及如何保溫進行綜合考慮和設計，成功的克服了采用壓鑄機壓鑄1米長純鋁陰極導 電梁所面臨的產(chǎn)品粘模，產(chǎn)品頂出易變形，以及填充不好、滯留等問題。
【具體實施方式】
[0014] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明作進一步地詳細描 述。
[0015] 實施例1 : 本發(fā)明一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，包括以下步驟： 步驟一：將固態(tài)的工業(yè)純鋁采用石墨材質(zhì)的坩堝熔化爐加熱至液態(tài)，其中，所述鋁在液 態(tài)下的溫度為720~730°C，然后置于保溫包內(nèi)轉(zhuǎn)運到壓鑄機旁的保溫爐； 步驟二：將液態(tài)的鋁注入到壓鑄機中； 步驟三：壓鑄機將液態(tài)的鋁射入到模具的型腔中，其中，所述壓鑄機的壓力控制在 30MPa，壓射速度控制在36 ，所述模具的澆道口拔模斜度為15°，其余部位拔模斜 度為1~2°，所述模具的表面溫度多220°C，所述模具的澆道口及型腔均噴有脫模劑，且澆 道口噴涂的脫模劑采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的質(zhì)量比為1 :2 :7,型腔噴涂的 脫模劑為常規(guī)純鋁用脫模劑與水的混合液，二者的質(zhì)量比為1:50,脫模劑的噴霧時間控制 在3s內(nèi)，在所述模具的外表涂有石棉粉作為的保溫層，石棉粉具有保溫效果好的優(yōu)點，經(jīng) 發(fā)明人試驗，采用常規(guī)試劑來涂抹保溫達不到本發(fā)明的保溫要求； 步驟四：對模具進行保壓冷卻，冷卻時間控制在12s ; 步驟五：當鑄件冷卻定型后，將模具的上模和下模分離，并將模具型腔內(nèi)成型的鑄件用 頂出桿頂出，其中，所述頂出桿直徑為16_，頂出時間控制在3s內(nèi)。
[0016] 實施例2 : 本發(fā)明一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，包括以下步驟： 步驟一：將固態(tài)的工業(yè)純鋁采用石墨材質(zhì)的坩堝熔化爐加熱至液態(tài)，其中，所述鋁在液 態(tài)下的溫度為720~730°C，然后置于保溫包內(nèi)轉(zhuǎn)運到壓鑄機旁的保溫爐； 步驟二：將液態(tài)的鋁注入到壓鑄機中； 步驟三：壓鑄機將液態(tài)的鋁射入到模具的型腔中，其中，所述壓鑄機的壓力控制在 30MPa，壓射速度控制在44 v/fwf1)，所述模具的澆道口拔模斜度為30°，其余部位拔模斜 度為1~2°，所述模具的表面溫度多220°C，所述模具的澆道口及型腔均噴有脫模劑，且澆 道口噴涂的脫模劑采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的質(zhì)量比為1 :2 :7,型腔噴涂的 脫模劑為常規(guī)純鋁用脫模劑與水的混合液，二者的質(zhì)量比為1:70,脫模劑的噴霧時間控制 在3s內(nèi)，在所述模具的外表涂有石棉粉，作為的保溫層，石棉粉具有保溫效果好的優(yōu)點，經(jīng) 發(fā)明人試驗，采用常規(guī)試劑來涂抹保溫達不到本發(fā)明的保溫要求； 步驟四：對模具進行保壓冷卻，冷卻時間控制在l〇s ; 步驟五：當鑄件冷卻定型后，將模具的上模和下模分離，并將模具型腔內(nèi)成型的鑄件用 頂出桿頂出，其中，所述頂出桿直徑為20mm，頂出時間控制在3s內(nèi)。
[0017] 本發(fā)明中純鋁壓鑄陰極導電梁所用壓鑄機相比用常規(guī)鋁合金壓鑄相同投影面積 鑄件所用壓鑄機大一級別，如常規(guī)鋁合金壓鑄時用800噸壓鑄機，本發(fā)明前述實施例中則 要900噸壓鑄機，這樣能進一步的保證零件壓鑄質(zhì)量及尺寸要求，得到相同投影面積產(chǎn)品。
【主權(quán)項】
1. 一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，包括以下步驟：將固態(tài)的鋁加熱至液 態(tài)，其中，所述鋁在液態(tài)下的溫度為720~730°C ;將液態(tài)的鋁注入到壓鑄機中；壓鑄機將 液態(tài)的鋁射入到模具的型腔中，其中，所述壓鑄機的壓力控制在30~35MPa，壓射速度控制 在36~44 _所述模具的澆道口拔模斜度為15~30°，其余部位拔模斜度為1~ 2°，所述模具的表面溫度多220Γ，所述模具的澆道口及型腔均噴有脫模劑；對模具進行 保壓冷卻，冷卻時間控制在12s內(nèi)；當鑄件冷卻定型后，將模具的上模和下模分離，并將模 具型腔內(nèi)成型的鑄件用頂出桿頂出，其中，所述頂出桿直徑為16~20_，頂出時間控制在 3s內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，其特征在于：所述模 具澆道口噴涂的脫模劑采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的質(zhì)量比為1 :2 :7。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，其特征在于：所述模 具型腔噴涂的脫模劑為純鋁用脫模劑和水的混合液，二者的質(zhì)量比為1:50~1:70。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，其特征在于：純鋁壓 鑄陰極導電梁所用壓鑄機相比用常規(guī)鋁合金壓鑄相同投影面積鑄件所用壓鑄機大一級別。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，其特征在于：所述脫 模劑的噴霧時間控制在3s內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬電解用純鋁陰極導電梁壓鑄工藝，包括以下步驟：壓鑄機將液態(tài)的鋁射入到模具的型腔中，其中壓鑄機的壓力為30～35MPa，壓射速度為36～44，模具澆道口拔模斜度為15～30°，其余部位拔模斜度為1～2°，模具表面溫度≥220℃，模具澆道口及型腔均噴有脫模劑，模具外表涂有保溫層；對模具進行保壓冷卻，冷卻時間控制在12s內(nèi)；當鑄件冷卻定型后，將模具的上模和下模分離，并用頂出桿將成型鑄件頂出，其中頂出桿直徑為16～20mm，頂出時間控制在3s內(nèi)。本發(fā)明成功的克服了采用壓鑄機壓鑄1米長純鋁陰極導電梁所面臨的產(chǎn)品粘模，產(chǎn)品頂出易變形，以及填充不好、滯留等問題。
【IPC分類】B22D17/32, B22D17/00
【公開號】CN105268939
【申請?zhí)枴緾N201510698372
【發(fā)明人】付書進, 袁斌煒, 劉慶午, 蔣梨萍
【申請人】貴州裕高電子有限責任公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月26日