玻璃鋼材質在互感器模具行業(yè)的應用技術

管永秋 高慶利 金忠超 王成恩

摘 要 目前國內(nèi)及國際模具材料的使用均有一定的局限性，導致工人操作體力大，對工人的身體傷害及硬損傷比較嚴重，設計者大膽采用玻璃鋼材質取代傳統(tǒng)模具材料，玻璃鋼材質具有密度小，重量輕、容易成型等優(yōu)點，技術成型后易大批量生產(chǎn)，且生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質量穩(wěn)定，能保證產(chǎn)品的外形及尺寸的穩(wěn)定性;因其成型工藝簡單，后期維修及使用保養(yǎng)更為方便。經(jīng)過實踐驗證，達到預期目的，將根據(jù)實際情況進一步推開此技術。

關鍵詞 玻璃鋼 材料替代 節(jié)省人力 生產(chǎn)工藝

中圖分類號：TG14;TM55 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）08-0031-02

1 背景技術

本文涉及模具材質的替代與運用，具體涉及玻璃鋼材質在互感器模具行業(yè)的采用。傳統(tǒng)的互感器模具材質多由P20、45#、Q235制作，對于同一種批量較大的互感器模具來說，從加工成本、制作工藝、加工工期等方面考量，不管用哪種材質，都會給企業(yè)造成非常大的負擔。如從模具重量方面考慮，這些材質的模具會給工人在操作、搬運方面帶來諸多不便，并且還存在一定的安全隱患[1]。

2 結構特點及制造方案

為了解決上述問題，本技術利用玻璃鋼材質的特點，制作一種具有質輕而硬、性能穩(wěn)定、機械強度高的玻璃鋼材質模具。以解決傳統(tǒng)材質模具成本高、加工繁瑣、重量足、勞動強度大等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本設計采用以下技術方案：

玻璃鋼互感器模具主要由金屬模具為原模，利用樹脂和玻璃纖維為原料，制作出玻璃鋼互感器模具。所述的樹脂是玻璃鋼中的基體材料，作用是在纖維間傳遞力載荷，它決定玻璃鋼模具的耐熱、耐腐蝕、耐老化性能。所述的玻璃纖維為增強材料，它是以玻璃為原料，在高溫熔融狀態(tài)下拉絲而成[2]，其直徑一般為0.5-30微米，表面經(jīng)過偶聯(lián)劑處理，提高了和樹脂的粘結力。（附圖說明）

3 具體實施方式

玻璃鋼模具的制作方案，通常采用手糊成型法制作。手糊成型是在清理好或經(jīng)過表面處理的模具成型面下涂抹脫模劑，待充分干燥后，將加有固化劑、促進劑、顏料糊等助劑并攪拌均勻的膠衣或樹脂混合料，涂刷在模具成型面上，隨后在其上鋪放剪裁好的玻璃布（氈）等增強材料，并注意浸泡樹脂、排除空氣，使之密實。重復上述鋪層操作，直到達到設計厚度為止，然后在固化爐內(nèi)加熱固化成型。

通過以上附圖對玻璃鋼材質在互感器模具行業(yè)中運用做進一步分析。通常互感器模具由多個模板組合而成，玻璃鋼模具也大致相同，只是由于材質差異，在個別結構上需要運用特殊的方法去解決。比如玻璃鋼模具的密封結構，以往的鐵模具是由止口或定位銷定位，密封結構需要在模具結合面處加工密封槽。在玻璃鋼模具上此方案不好實現(xiàn)。所以采用了一種凸臺凹槽式密封結構。所述的這種密封結構成半圓形，一凸一凹，是在密封的基礎上附帶了定位功能。所述的玻璃鋼材質底蓋板（如圖一）中包含有料口、線圈支架孔件2、嵌件孔件1及密封結構件3等。所述的底蓋板密封凸臺件3（如圖一）是沿著型腔周邊進行排列，成外凸半圓形，與左模底面密封凹槽件4（如圖二）相貼合。上述的每個模板結合面都是通過凸臺與凹槽貼合的方式進行密封同時形成模板定位，此結構即解決了模具的密封又起到定位的作用。對于玻璃鋼模具螺栓鎖緊過程中出現(xiàn)磨損問題，可以在制作玻璃鋼模具時提前安放可更換式嵌件（如件1、件2），通過及時更換磨損的配件，有利于延長玻璃鋼模具的使用壽命。[3]

4 經(jīng)過實踐得出的經(jīng)驗分享

本設計具有以下有益效果及優(yōu)點：

1.玻璃鋼材質針對大批量模具的制作效率極高，在制作工藝、制作成本、加工工期等方面會給企業(yè)減輕很大負擔。

2.玻璃鋼模具具有重量輕，強度高等優(yōu)點。它的相對密度在1.5-2.0之間，只有碳鋼的1/4-1/5，可以大大減輕工人的勞動強度，使操作更加輕便安全[4]。

3.玻璃鋼模具具有耐高溫特性。玻璃鋼材質所用樹脂品種很多，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等，通過不同樹脂可制作出性能耐溫程度不同的玻璃鋼模具，正常可做到耐高溫200℃，完全符合現(xiàn)有互感器模具的使用要求。

4.玻璃鋼模具具有強度高、韌性強等優(yōu)點。玻璃鋼材質中的玻璃纖維已擴大到碳纖維、硅纖維等增強材料，這些都大大提高了玻璃鋼模具的強度與韌性。

5.玻璃鋼模具具有較強的耐腐蝕性，并且對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。除此之外，玻璃鋼模具還具有很好的絕緣性和可設計性等優(yōu)良特性。

參考文獻：

[1] 肖耀榮，高祖綿.互感器原理與設計基礎[M].遼寧科學技術出版社，2002.

[2] 于佐良，賈雙玲.降低樹脂澆注干式變壓器局部放電的方法[J].變壓器，2000，37（12）：31-33.

[3] 邱鶴年.環(huán)氧樹脂真空澆注技術工藝鏈的組成[C]//中國環(huán)氧樹脂應用技術學會“第十三次全國環(huán)氧樹脂應用技術學術交流會”論文集.2009.

[4] 張文斌.電力設備局部放電檢測技術及應用[M].機械工業(yè)出版社，2017.