CN109940804A - 盆式绝缘子制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于浇注工艺技术领域，具体涉及一种盆式绝缘子制造方法。该方法包括注料、固化和脱模的步骤，注料时绝缘子的模具是以轴线水平、浇口朝上的方式布置，对绝缘子进行固化处理时，对阳模的内锥面和/或阴模的外锥面上划分出的三个加热区域的加热元件进行控制以对模具的温度进行控制；设置这三个区域，能够较好地对模具进行包覆，实现均匀加热的目的；设置不同的温区，能够控制模具内浇注料的固化速度，未成形的绝缘子通过不同的温区先后固化，减缓了绝缘子整体的胀缩不均匀的情况，通过这种方式，模具各部分的温度得到了控制，相应的绝缘子的固化更加均匀，生产出来的绝缘子所存在的缩痕和空穴等缺陷大大减少，成型质量更高。

Description

盆式绝缘子制造方法

技术领域

本发明属于浇注工艺技术领域，具体涉及一种盆式绝缘子制造方法。

背景技术

盆式绝缘子作为高压开关设备领域的重要设备，一般由环氧树脂材料浇注而成。环氧树脂是一种热固型树脂，注入模具后以一定的温度维持一段时间来进行交联反应，最终完成固化，一般情况下温度越高固化越快。以一种目前在使用的环氧树脂材料为例，其注入模具的温度为130℃左右，注入模具后保持12小时左右即可达到脱模状态。当然，环氧树脂的固化工艺所采用的温度参数和时间参数会存在差异，不同环氧树脂的固化工艺所采用的温度参数和时间参数也会存在差异。固化过程作为环氧树脂真空浇注工艺中的关键环节，不仅关系着环氧树脂绝缘浇注件的尺寸，而且对产品的性能也有着直接的影响。传统技术中，盆式绝缘子的成型模具的预热和浇注后的一次固化都在设置为一定温度的烘箱中进行，这就决定了模具的温度取决于烘箱的温度，模具本身的温度分布无法控制，相应的，成型盆式绝缘子的温度也无法控制，进而导致环氧树脂材料的固化反应受到影响，收缩后形成的盆式绝缘子会出现明显的缩痕和空穴等缺陷。

授权公告号为CN201342770Y的中国实用新型专利文件公开了一种环氧树脂绝缘浇注件真空浇注用自加热模具，包括由阳模板和阴模板铠装而成的模具，二者均设有与成型后绝缘子形状相符的锥面结构，将阳模板和阴模板对合后，二者之间的空间形成用于成型盆式绝缘子的模腔，阳模背向模腔的一侧具有内锥面，阴模背向模腔的一侧具有外锥面。在阳模板和阴模板上还分别设置有加热区域，不同的加热区域可设置不同的温度对模具进行加热，具体的，由加热管对对应区域进行加热，各加热管所在的区域形成一处温区。

上述模具中虽然加热管能够对模具进行加热，但是加热管的加热面积小，且加热管布置的区域集中在模具的中部，仅能够对模具进行局部加热，导致了模具的受热不均匀，进而影响到盆式绝缘子的成型质量；此外，上述模具虽然连接有温控电路，但是并没有公开如何对不同的温区进行控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盆式绝缘子制造方法，能够解决现有技术中浇注模具对盆式绝缘子加热不均匀而影响成型质量的问题。

为了实现上述目的，本发明盆式绝缘子制造方法采用如下的技术方案：

盆式绝缘子制造方法，包括注料、固化、脱模的步骤，注料时绝缘子的模具是以轴线水平、浇口朝上的方式布置，对绝缘子进行固化处理时，对阳模的内锥面和/或阴模的外锥面上划分出的三个加热区域的加热元件进行控制以对模具的温度进行控制；三个加热区域分别为靠近模具径向一侧的浇注口设置的第一区域，与绝缘子的嵌件沿水平方向对应的第二区域以及远离浇注口设置的第三区域，各加热区域的设定加热温度从第一区域到第三区域依次升高。

上述技术方案的有益效果是：绝缘子的模具竖直摆放，即轴线呈水平状态，且浇口朝上，将阳模的内锥面和/或阴模的外锥面划分为三个加热区域，且三个加热区域的温度由上至下依次升高，由于浇注料在进入模具后，自上而下布满整个模腔，其中，位于中部的浇注料最多，通过设置不同的加热区域，实现均匀加热的目的；且温度与固化速度有关，温度越高，固化速度越快，可以实现浇注料由下向上依次固化，固化的过程中能够实现对底部区域的及时填充和补缩。通过这种方式，模具各部分的温度得到了控制，相应的绝缘子的固化更加均匀，生产出来的绝缘子所存在的缩痕和空穴等缺陷大大减少，成型质量更高。

进一步地，各加热区域的加热时间由第一区域到第三区域依次减小。由于从第一区域到第三区域的温度逐渐升高，而温度越高固化速度越快，因此为了保证绝缘子的成型质量，固化速度慢的部位要加热更长的时间，通过将第一区域至第三区域的加热温度依次增加，可以保证绝缘子的各个部分都完全固化。

进一步地，相邻加热区域设定温度的差值为6±2℃。兼顾固化速度差，有利于提高固化效率。

进一步地，所述第一区域的设定温度为116℃-121℃。

进一步地，所述第二区域的设定温度为122℃-127℃。

进一步地，所述第三区域的设定温度为128℃-133℃。由于盆式绝缘子的成型材料主要为环氧树脂，根据材料特性将三个区域的温度以及各区域之间的温差控制在上述温度能够较好地保证固化质量。

进一步地，所述模具的径向外侧面上设有侧边加热元件，侧边加热元件设置有至少三处，各处侧边加热元件沿模具的径向外侧面上下分布，各侧边加热元件的设定加热温度从下到上依次升高。在模具的侧边同时设置加热元件，使得模具中环氧树脂材料的固化成型过程中受热更加均匀，固化效果更好。

进一步地，所述侧边加热元件中，位于中部的侧边加热元件的面积大于其上、下两侧的侧边加热元件的面积。模具在进行浇注操作时，浇注料自上而下布满整个模腔，由于盆式绝缘子的中部所占体积较大，所需要的浇注料最多，因此，为了使中部浇注料的受热更为均匀，位于中部的侧边加热元件的面积设计为大于其上、下两侧的侧边加热元件的面积。

进一步地，采用贴设在模具上的加热片作为加热元件进行加热。加热片具有更大的覆盖面积，均匀性更好；并且采用贴设方式，有利于热量的传导，也便于加热元件的安装。

进一步地，该方法还包括在绝缘子完全固化后进行脱模，并在脱模状态继续进行固化的步骤。在脱模状态继续进行固化可以提高模具利用率，并且能够避免由于模具的影响而产生的固化应力。

附图说明

图1为未设置加热片的模具结构示意图；

图2为设置加热片的模具的一个视角的立体结构示意图；

图3为设置加热片的模具的主视图（从阳模内锥面侧观察）；

图4为设置有防护板的模具的立体结构示意图；

图5为模具处于浇注状态时的结构示意图一；

图6为模具处于浇注状态时的结构示意图二；

附图标记说明：1-阳模，101-阳模内锥面，2-阴模，201-阴模外锥面，3-第一区域，301-第一加热片，4-第二区域，401-第二加热片，5-第三区域，501-第三加热片，6-加热片，7-固定座，8-浇注口，9-防护板。

具体实施方式

下面结合对附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明盆式绝缘子制造方法的实施例：

盆式绝缘子的制造主要通过一种模具完成，如图1所示，盆式绝缘子的模具包括阳模1和阴模2，阳模1和阴模2中都设置有用于成型工件的型腔，二者均具有锥面结构，具体的，阳模背向模腔的一侧具有内锥面，阴模背向模腔的一侧具有外锥面。阳模1和阴模2通过连接法兰装配后可围成用于成型盆式绝缘子的模腔。

如图2和图3以及图6所示，在模具中阴模外锥面201和阳模内锥面101设置加热区域，具体的，加热区域的数量为三个，三个加热区域分别为靠近模具径向一侧的浇注口8设置的第一区域3，与盆式绝缘子的嵌件沿水平方向对应的为模具的中部区域，也即第二区域4，以及与第二区域4相邻的、远离浇注口8设置的第三区域5。

相应的，在每一个加热区域均设置加热元件，加热元件为加热片，具体的，在第一区域3设置第一加热片301，在第二区域4设置第二加热片401，在第三区域5设置第三加热片501，第一加热片301、第二加热片401、第三加热片501均为相同材质，通过自攻螺丝固定到模具中阴模外锥面201以及阳模内锥面101上，具体的，沿设置好的三个加热区进行固定。此外，在模具的侧面上也设置有沿上下方向的多处加热片6，即侧边加热元件，其中，由于模具中部的浇注料最多，为了使中部的浇注料的受热更为均匀，中部的加热片6的面积大于其上、下两侧的侧边加热元件的面积，这样，整个盆式绝缘子在成型时，模具的周向受热更加均匀，固化成型也更加均匀。为了对模具进行保护，在第一加热片301、第二加热片401、第三加热片501以及加热片6的外部还设置有防护板9，如图4所示，防护板9可避免第一加热片301、第二加热片401、第三加热片501以及加热片6在使用过程中的磕碰划伤。在本实施例中，加热元件与侧边加热元件的为材质相同的加热片。

由于在固化处理时，模具竖直放置，即轴线呈水平状态，且浇口朝上，作为制造盆式绝缘子的主要材料，环氧树脂浇注料由上至下流入模具，若设置不同加热区域为同一温度，则会出现模具中第一区域3、第二区域4、第三区域5等三个区域的环氧树脂浇注料同时达到固化温度，这样，三个区域的环氧树脂浇注料进行固化收缩后形成的空间无法弥补，导致生产出来的盆式绝缘子存在缩痕和空穴，因此，将模具中三个加热区域的温度设置为不同温度，同时根据多次的成型试验，具体的将三个区域的温度设置成第一区域3为116℃-121℃，第二区域4为122℃-127℃，第三区域5为128℃-133℃，各层温差设置为6℃。这样，当环氧树脂浇注料自上端的浇注口8进入模具后，由于下端所在的第三区域5温度高，位于下端的环氧树脂浇注料最先达到固化温度，随即开始固化收缩，相应的体积减小，这时，靠上部分的环氧树脂浇注料尚未达到固化温度，可以及时下落，对下端环氧树脂浇注料固化收缩后留出的空间进行及时的补充，也即填充和补缩，各个加热区域的玻璃化转变温度差也较小。通过这种方式，模具各部分的温度得到了控制，相应的，盆式绝缘子的固化更加均匀，生产出来的盆式绝缘子所存在的缩痕和空穴等缺陷大大减少，成型质量更高。

最下端的环氧树脂浇注料最先固化，固化后即可对该加热区域停止加热，因此，自上而下，每一区加热区域的加热时间以逐渐减小的方式设置，具体的，本实施例中第一区域3加热时间为14小时，第二区域4加热时间为13小时，第三区域5加热时间为12小时，以使各加热区域的固化程度更加一致。

在模具周围还设置有对第一加热片301、第二加热片401、第三加热片501以及加热片6进行控制的温控系统（图中未显示），在模具开始成型盆式绝缘子的时候，可用于控制各加热片进行加热。

盆式绝缘子制造时，如图2至图6所示，在阴模外锥面201和阳模内锥面101设置加热区域，并通过自攻螺丝在加热区域以及模具的侧壁周面固定各加热片，在各加热片的外部设置防护板9，然后，将装配各加热片的模具竖直放置，并通过固定座7进行支撑。将环氧树脂材料自浇注口8浇入，通过温控系统控制三个加热区域的第一加热片301、第二加热片401、第三加热片501以及模具的侧壁周面上的加热片6开始加热，设定第一区域3加热时间为14小时，第二区域4加热时间为13小时，第三区域5加热时间为12小时，待处理完成后，进行脱模，并放入烘箱进行二次固化，固化温度设置为130℃,二次固化时间为11小时，这样，盆式绝缘子的固化更加均匀，生产出来的盆式绝缘子所存在的缩痕和空穴等缺陷大大减小，成型质量更高。

在本实施例中，加热区域设置在阴模外锥面和阳模内锥面。在其他实施例中，加热区域也可仅设置在阳模内锥面或仅设置在阴模外锥面。

在本实施例中，相邻区域温度的差值为6℃，在其他实施例中，相邻区域温度的差值也可以根据固化情况进行调整，例如将差值设定为为4℃、5℃、7℃或8℃。

在本实施例中，在第一加热片、第二加热片、第三加热片以及模具的侧边加热元件的外部还设置有防护板，在其他实施例中，也可不设置防护板。

在本实施例中，侧边加热元件位于模具侧边沿上、下方向布置有多处。在其他实施例中，侧边加热元件也可以为三处或根据实际需要进行选择。

在本实施例中，第一区域、第二区域以及第三区域的加热时间各不相同，以使各加热区域的固化程度更加一致。在其他实施例中，各加热区域的加热时间可以相同。

在本实施例中，模具的径向外侧面上设有侧边加热元件。在其他实施例中，侧边加热元件也可以是设置在连接法兰的上端端面上。

在本实施例中，加热元件以及侧边加热元件均为加热片。在其他实施例中，加热元件也可以是间隔布置的插入模具的加热棒。

在本实施例中，如图3所示，阴模内锥面的第一加热片301、第二加热片401以及第三加热片501的外侧均间隔设置有加热片，在其他实施例中，第一加热片301、第二加热片401以及第三加热片501可均与各自外侧的加热片一体设置。

Claims (10)

1.盆式绝缘子制造方法，包括注料、固化和脱模的步骤，其特征在于：注料时绝缘子的模具是以轴线水平、浇口朝上的方式布置，对绝缘子进行固化处理时，对阳模的内锥面和/或阴模的外锥面上划分出的三个加热区域的加热元件进行控制以对模具的温度进行控制；三个加热区域分别为靠近模具径向一侧的浇注口设置的第一区域，与绝缘子的嵌件沿水平方向对应的第二区域以及远离浇注口设置的第三区域，各加热区域的设定加热温度从第一区域到第三区域依次升高。

2.根据权利要求1所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：各加热区域的加热时间由第一区域到第三区域依次减小。

3.根据权利要求2所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：相邻加热区域设定温度的差值为6±2℃。

4.根据权利要求3所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：所述第一区域的设定温度为116℃-121℃。

5.根据权利要求3所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：所述第二区域的设定温度为122℃-127℃。

6.根据权利要求3所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：所述第三区域的设定温度为128℃-133℃。

7.根据权利要求1至6任一项所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：所述模具的径向外侧面上设有侧边加热元件，侧边加热元件设置有至少三处，各处侧边加热元件沿模具的径向外侧面上下分布，各侧边加热元件的设定加热温度从下到上依次升高。

8.根据权利要求7所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：所述侧边加热元件中，位于中部的侧边加热元件的面积大于其上、下两侧的侧边加热元件的面积。

9.根据权利要求1至6任一项所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：采用贴设在模具上的加热片作为加热元件进行加热。

10.根据权利要求1至6任一项所述的盆式绝缘子制造方法，其特征在于：该方法还包括在绝缘子完全固化后进行脱模，并在脱模状态继续进行固化的步骤。