CN108580848B - 一种钢铝连接模具 - Google Patents

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Abstract

本发明钢铝连接模具及其使用方法。一种钢铝连接模具，包括底模板(1)、底模板凹槽(1‑1)、两块侧模板(2)、两块边模板(3)、顶模板(4)、凸模块(5)、横拉杆(6)、螺母(7)和竖拉杆(8)；侧模板(2)底部插入底模板凹槽(1‑1)，两块边模板(3)的分别插入两块侧模板(2)之间；两块侧模板(2)由若干横拉杆(6)和螺母(7)固定；顶模板(4)和底模板(1)由若干竖拉杆(8)和螺母(7)固定；顶模板(4)的一端和一侧模板(2)闭合，顶模板(4)的另一端和另一侧模板(2)之间形成开口(5‑1)，凸模块(5)可以穿过开口(5‑1)。本发明的优点：模板加工简单，组装简便高效；钢模块和铝的连接紧密，强度高、刚性结构好；连接件承重力大；中空的钢模块内部填充铝，有效解决钢‑铝连接，电阻大的问题。

Description

一种钢铝连接模具
技术领域
本发明涉及一种钢铝连接模具。
背景技术
电解铝生产中，铝导杆与钢爪之间的连接一直是个难题。铝导杆与钢爪之间通过电流大(几千安到上万安)，还要承受较大的重量(钢爪和石墨块重约1吨多)，所以要求连接件接合面强度要高，电阻要小。
铝和钢不能直接用电(气)焊接连接，目前，铝导杆与钢爪之间的连接常用爆炸焊接，但在实际生产中很不理想，从铝导电杆到钢爪之间爆炸焊接时只能在接触面的周边焊一圈，接触面内部大面积部分无法焊接，导致钢爪和铝导电杆接合面面积小，电阻很大，加之钢的电阻大，所以电能消耗大。铝导杆与钢爪之间的连接，因只在接触面的周边焊了一圈，有效焊接截面积小，承重时处于拉应力状态，加之焊接强度不太高，所以组合件在焊接、搬运、安装及生产中经常从焊口处脱掉，另外，爆炸复合面由于两种金属热膨胀系数差异大，在使用中也有脱落现象。
所以，钢-铝爆炸焊接存在以下几个方面的问题：(1)有效焊接截面积小；(2)焊缝成分不均匀；(3)焊接变形较大；(4)焊接强度低，承重力小，使用寿命短；(5)产生声、光、气的污染；(6)存在安全问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢-铝连接强度高、刚性结构好、承重力大、电阻小的铝导杆与钢爪连接用模具，本发明为解决技术问题所采用的技术方案为：
一种钢铝连接模具，所述的模具包括底模板1、底模板凹槽1-1、两块侧模板2、两块边模板3、顶模板4、凸模块5、横拉杆6、螺母7和竖拉杆8；所述的侧模板2底部插入底模板凹槽1-1，两块边模板3的分别插入两块侧模板2之间；两块侧模板2由若干横拉杆6和螺母7固定；顶模板4和底模板1由若干竖拉杆8和螺母7固定；顶模板4的一端和一侧模板2闭合，顶模板4的另一端和另一侧模板2之间形成开口5-1，凸模块5可以穿过开口5-1。
进一步地，所述侧模板2内侧靠近两边设置有侧模板凹槽2-1，两块边模板3的两端分别插入侧模板凹槽2-1。
进一步地，所述顶模板4的底部设置有排气口4-1。
进一步地，所述开口5-1一侧的侧模板2顶部设置有排铝口2-2。
进一步地，所述凸模块5上设置有标示线5-2。
本发明还包括钢铝连接模具的使用方法。
钢铝连接模具的使用方法，包括：模具组装，两块侧模板2底部分别插入底模板凹槽1-1，两块边模板3插入两块侧模板2之间，放入钢连接件9，调整两块边模板3之间的间距，使边模板3内表面和钢连接件9之间紧密接触；横拉杆6和螺母7固定两块侧模板2；竖拉杆8和螺母7固定顶模板4和底模板1；铝液浇注，熔化的铝液通过开口5-1浇注满模具空腔，压入凸模块5，模具空腔内的空气由排气口4-1或排铝口2-2排出，模具内多余的铝液通过排铝口2-2排出；定型，排净模具空腔内的空气，标示线5-2与顶模板4的底面重合时，固定凸模块5，降温定型。
进一步地，钢铝连接模具的使用方法，包括：模具组装，两块侧模板2底部分别插入底模板凹槽1-1，将两块边模板3的两端分别插入侧模板凹槽2-1，放入钢连接件9，横拉杆6和螺母7固定两块侧模板2；竖拉杆8和螺母7固定顶模板4和底模板1；铝液浇注，熔化的铝液通过开口5-1浇注满模具空腔，压入凸模块5，模具空腔内的空气由排气口4-1或排铝口2-2排出，模具内多余的铝液通过排铝口2-2排出；定型，排净模具空腔内的空气，标示线5-2与顶模板4的底面重合时，固定凸模块5，降温定型。
本发明提供的钢铝连接模具，由6块模板和一块凸模块组成，为方便组装和拆卸，在底模板和/或侧模板内侧设置凹槽，侧模板和便模板可以插入凹槽，提高模具的组装效率。
底模板和侧模板装好后，放入钢模块和两块边模板，调整两块边模板之间的距离，使边模板和钢模块紧密接触，再由横拉杆和螺母固定。最后组装顶模板并由竖拉杆和螺母固定。
模具组装好以后，浇注熔化的铝液，放入凸模块压铸，凸模块上可以额外增加压力，得到连接强度高、刚性结构好、承重力大、电阻小的钢-铝连接件。
为进一步提高钢-铝连接的连接效果，模具的内表面和凸模块的表面可以全部抛光。
在钢模块的一侧设置一横向的通孔，定模板与钢模块通孔相对应的位置设置通气孔，浇注铝液时，有利于模具内部的空气排出，以保证浇注的铝液充满钢模块的空腔。
为进一步保证浇注的铝液填充满模具空腔和提高压铸铝的密度，在钢模块相对一侧的侧模板上方设置若干通孔，即排铝口2-2，能保证压铸时凸模块的压力传递。
钢模块和铝连接后，可以在钢模块上根据需要焊接另外的功能部件。
与现有技术相比，本发明提供的钢铝连接模具及其使用方法具有以下优点：
(1)模板加工简单，模具组装简便高效。
(2)通过凸模块压铸，能有效提高浇注的铝液的密度。
(3)钢模块和铝的连接紧密，强度高、刚性结构好。
(4)连接件承重力大。
(5)中空的钢模块内部填充铝，有效解决钢-铝连接电阻大的问题。
附图说明
图1是本发明一种钢铝连接模具的底模板结构示意图；
图2是本发明一种钢铝连接模具的底模板和侧模板组装示意图；
图3是本发明一种钢铝连接模具的底模板、侧模板和边模板组装示意图；
图4是本发明一种钢铝连接模具的结构示意图；
图5是本发明一种钢铝连接模具的剖面结构示意图；
图6是本发明一种钢铝连接模具实施例2的剖面结构示意图；
图7是本发明一种钢铝连接模具实施例2的侧模板结构示意图；
图8是本发明一种钢铝连接模具实施例2的底模板和侧模板组装示意图；
图9是本发明一种钢铝连接模具实施例2的底模板、侧模板和边模板组装示意图；
图10是本发明一种钢铝连接模具实施例2的结构示意图。
图中，1为模板，1-1为底模板凹槽，2为侧模板，2-1为侧模板凹槽，2-2为排铝口，3为边模板，4为顶模板，4-1为排气口，5为凸模块，5-1为开口，5-2为标示线，6为横拉杆，7为螺母，8为竖拉杆，9为钢模块。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参照图1～图5，一种钢铝连接模具，包括底模板1、底模板凹槽1-1、两块侧模板2、两块边模板3、顶模板4、凸模块5、横拉杆6、螺母7和竖拉杆8；侧模板2底部插入底模板凹槽1-1，两块边模板3的分别插入两块侧模板2之间；两块侧模板2由若干横拉杆6和螺母7固定；顶模板4和底模板1由若干竖拉杆8和螺母7固定；顶模板4的一端和一侧模板2闭合，顶模板4的另一端和另一侧模板2之间形成开口5-1，凸模块5可以穿过开口5-1。顶模板4的底部设置有排气口4-1。开口5-1一侧的侧模板2顶部设置有排铝口2-2。凸模块5上设置有标示线5-2。
实施例2
参照图6～图10，一种钢铝连接模具，包括底模板1、底模板凹槽1-1、两块侧模板2、两块边模板3、顶模板4、凸模块5、横拉杆6、螺母7和竖拉杆8；侧模板2底部插入底模板凹槽1-1，侧模板2内侧靠近两边设置有侧模板凹槽2-1，两块边模板3的两端分别插入侧模板凹槽2-1；两块侧模板2由若干横拉杆6和螺母7固定；顶模板4和底模板1由若干竖拉杆8和螺母7固定；顶模板4的一端和一侧模板2闭合，顶模板4的另一端和另一侧模板2之间形成开口5-1，凸模块5可以穿过开口5-1。
顶模板4的底部设置有排气口4-1。开口5-1一侧的侧模板2顶部设置有排铝口2-2。凸模块5上设置有标示线5-2。
实施例3
实施例1模具的使用方法，
模具组装，两块侧模板2底部分别插入底模板凹槽1-1，两块边模板3插入两块侧模板2之间，放入钢连接件9，调整两块边模板3之间的间距，使边模板3内表面和钢连接件9之间紧密接触；横拉杆6和螺母7固定两块侧模板2；竖拉杆8和螺母7固定顶模板4和底模板1；
铝液浇注，熔化的铝液通过开口5-1浇注满模具空腔，压入凸模块5，模具空腔内的空气由排气口4-1或排铝口2-2排出，模具内多余的铝液通过排铝口2-2排出；
定型，排净模具空腔内的空气，标示线5-2与顶模板4的底面重合时，固定凸模块5，降温定型。
实施例4
实施例2模具的使用方法，包括：模具组装，两块侧模板2底部分别插入底模板凹槽1-1，将两块边模板3的两端分别插入侧模板凹槽2-1，放入钢连接件9，横拉杆6和螺母7固定两块侧模板2；竖拉杆8和螺母7固定顶模板4和底模板1；铝液浇注，熔化的铝液通过开口5-1浇注满模具空腔，压入凸模块5，模具空腔内的空气由排气口4-1或排铝口2-2排出，模具内多余的铝液通过排铝口2-2排出；定型，排净模具空腔内的空气，标示线5-2与顶模板4的底面重合时，固定凸模块5，降温定型。
本发明提供的钢铝连接模具，由6块模板和一块凸模块组成，为方便组装和拆卸，在底模板和/或侧模板内侧设置凹槽，侧模板和便模板可以插入凹槽，提高模具的组装效率。
底模板和侧模板装好后，放入钢模块和两块边模板，调整两块边模板之间的距离，使边模板和钢模块紧密接触，再由横拉杆和螺母固定。最后组装顶模板并由竖拉杆和螺母固定。
模具组装好以后，浇注熔化的铝液，放入凸模块压铸，凸模块上可以额外增加压力，得到连接强度高、刚性结构好、承重力大、电阻小的钢-铝连接件。
为进一步提高钢-铝连接的连接效果，模具的内表面和凸模块的表面可以全部抛光。
在钢模块的一侧设置一横向的通孔，定模板与钢模块通孔相对应的位置设置通气孔，浇注铝液时，有利于模具内部的空气排出，以保证浇注的铝液充满钢模块的空腔。
为进一步保证浇注的铝液填充满模具空腔和提高压铸铝的密度，在钢模块相对一侧的侧模板上方设置若干通孔，即排铝口2-2，能保证压铸时凸模块的压力传递。
钢模块和铝连接后，可以在钢模块上根据需要焊接另外的功能部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种钢铝连接模具，包括底模板(1)、底模板凹槽(1-1)、两块侧模板(2)、两块边模板(3)、顶模板(4)、其特征在于：所述的模具还包括凸模块(5)、横拉杆(6)、螺母(7)和竖拉杆(8)；
所述的侧模板(2)底部插入底模板凹槽(1-1)，两块边模板(3)的两端分别插入侧模板凹槽(2-1)；
两块侧模板(2)由若干横拉杆(6)和螺母(7)固定；
顶模板(4)和底模板(1)由若干竖拉杆(8)和螺母(7)固定；
顶模板(4)的一端和一侧模板(2)闭合，顶模板(4)的另一端和另一侧模板(2)之间形成开口(5-1)，凸模块(5)可以穿过开口(5-1)；
所述顶模板(4)的底部设置有排气口(4-1)；
所述开口(5-1)一侧的侧模板(2)顶部设置有排铝口(2-2)；
所述凸模块(5)上设置有标示线(5-2)。
2.一种利用权利要求1所述的钢铝连接模具的使用方法，包括：模具组装，两块侧模板(2)底部分别插入底模板凹槽(1-1)，两块边模板(3)插入两块侧模板(2)之间具体插入侧模板凹槽(2-1)，放入钢连接件(9)，横拉杆(6)和螺母(7)固定两块侧模板(2)；竖拉杆(8)和螺母(7)固定顶模板(4)和底模板(1)；
铝液浇注，熔化的铝液通过开口(5-1)浇注满模具空腔，压入凸模块(5)，模具空腔内的空气由排气口(4-1)或排铝口(2-2)排出，模具内多余的铝液通过排铝口(2-2)排出；
定型，排净模具空腔内的空气，标示线(5-2)与顶模板(4)的底面重合时，固定凸模块(5)，降温定型。
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