专利名称：双工位水平分型脱箱射压造型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种造型机，尤其涉及一种双工位水平分型脱箱射压造型机。
背景技术：
水平分型脱箱射压造型线，一般适用于制造型块高度在200mm以下的砂型。而对于像发动机汽缸、刹车鼓一类较大的铸件，要求单个型块高度在200mm以上。已有的上述造型线由于使用射砂填砂，中压压实的工艺，对200mm以上的型块而言所加压力达不到施压的另一面，造成紧实不足使其应用受到限制。因此，目前生产这类较大铸件的技术使用的是有箱造型。其上，下箱分别在两台或多工位转台造型机上制造。紧砂工艺采用震实加压实，气冲或静压等方法。这类造型线除需要大量昂贵且为消耗性的砂箱外。还需要配备翻箱机，合箱机与上、下砂箱的回输装置等众多辅助机械。显然，投资费、占地面积，故障概率均要远远高于水平分型脱箱射压造型线。一般仅投资费就要高达一倍以上。
发明内容
本发明提供一种占地面积小、结构紧凑的双工位水平分型脱箱射压造型机，本发明尤其适合生产单个型块在200毫米以上的砂型。
本发明采用如下技术方案一种用于生产砂型的双工位水平分型脱箱射压造型机，包括底座，在底座上设有立柱且立柱的一端与底座连接，在立柱的另一端上设有2根横梁，在其中1根横梁上设有上砂型压实脱箱油缸和上箱双侧射砂机构，在该横梁上连接有上砂箱，在上砂箱的前后两侧面上分别有入砂口，且该入砂口分别与上述上箱双侧射砂机构的两个出砂口连接，上砂型压实脱箱油缸包括缸体和活塞杆，缸体连接于横梁，在活塞杆上连接有兼有脱箱之用的上砂箱压板，该上砂箱压板在砂型压实及脱箱过程中在上砂箱内滑动；在另一根横梁上设有下箱双侧射砂机构和下模板；在底座上设有用于合箱及推型的往复运动机构，在往复运动机构上安放有上模板和下砂箱，下砂箱位于下模板的下方，在下砂箱内设有下砂箱压板，在下砂箱的前后两侧面上分别有入砂口，在底座上设有用于升降下砂箱及下型压实的下砂箱举升压实机构，在下砂箱压板的下方设有下砂型压实油缸且该下砂型压实油缸的活塞杆用于举升下砂箱压板，上述另一根横梁上的下箱双侧射砂机构的出砂口，在下砂箱被举升到位时，与下砂箱的入砂口连接；上述上模板位于上砂箱的下方，在底座上设有用于升降上模板的上模板举升压实机构，在上模板的下方设有用于脱箱的砂型脱箱油缸。
与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明基于水平分型脱箱射压造型的技术，将上、下型分开在一台机器的两个工位上制造，上、下砂箱分别双侧射砂，实施双向压实。上、下砂箱双侧射砂确保了砂流达到高大铸件的背影区，这就保证了200mm以上的单个型块有符合要求的紧实度，使其具备有了生产制造高型块的条件。其次，在上下两台造型机合并成单机后，两个工位间的转移，用往复的直线运动代替迴转运动，使机器具有结构简单、紧凑等特点。而投资费用少，占地面积小，设备故障概率小等仍保持了水平分型脱箱造型线的优点。
①本发明采用了上砂箱压板压实脱箱油缸的技术措施。该机构为另一种套缸机构(图4)，安装在横梁上。上砂型压板压实力远大于脱箱油缸所需的推力，但其行程却远比上砂箱脱箱油缸的脱箱行程要小，这样，将压实与脱箱油缸分开成两个油缸的套缸设计，除结构紧凑外，既能保证脱箱合型时砂型的完好，又能保证上箱模板压实所需的压力足够。
②本发明采用了下砂箱举升压实机构的技术措施，在该机构下部套缸结构上，再设置一个下砂箱压板压实油缸(图2)，这一设计有结构紧凑、便于制造及维护的优点。举升机构是用k腔内的柱塞油缸(904)将下砂箱和下砂箱压板压实油缸升起，k腔内保持高压油，它又是上部压板压实油缸的高压油源。这一设计，使压板压实油缸不需要用软管来供应高压油源，保证了举升机构的升降自如，并使结构紧凑、美观。
③本发明采用了上模板举升模板压实机构的技术措施，使用了与上述下砂箱举升压实机相类似的结构(图3)，其下部采用了与下砂箱举升压实机构下部相同的套缸结构，可以因此而降低加工费用，上部为仅起脱箱作用的油缸，其推力远比下砂箱压板压实力小，油缸也比较小，结构更显紧凑。
④本发明采用了下砂箱和上模板装在同一套往复运动机构上的技术措施来实现工位间的转移。该机构设计成两个同步运转的油缸(图5)，活塞及与其相连接的活塞杆固定，活塞杆两端则固定在置于底座的支架上。活塞杆由钢管组成，一端封堵，另一端则设有进出油孔与压力油源相接。两根活塞杆上分别有进、出油孔，如油孔设在活塞左侧，则另一油孔在另一活塞杆上，在另一活塞的右侧。两个油缸通过两端两根油管相互联通。缸体上固定有两个支架，上模板和下砂箱搁置其上。这种活塞杆固定，缸体运动的设计，既可节省它所占有的空间，又满足了运动平稳、可靠的要求。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明下砂箱举升压实机构实施例结构示意图。
图3是本发明上模板举升压实机构实施例结构示意图。
图4是本发明上砂型压实脱箱机构实施例结构示意图。
图5a是本发明往复运动机构实施例主视图，图5b是本发明往复运动机构实施例俯视图。
图6是本发明第一工作程序图。
图7是本发明第二工作程序图。
图8是本发明第三工作程序图。
图9是本发明第四工作程序图。
图10是本发明第五工作程序图。
图11是本发明第六工作程序图。
具体实施例方式
参照图1，一种用于生产砂型的双工位水平分型脱箱射压造型机，包括底座17，在底座17上设有立柱16且立柱16的一端与底座17连接，在立柱16的另一端上设有2根横梁151、152，在其中1根横梁151上设有上砂型压实脱箱油缸14和上箱双侧射砂机构12，在该横梁151上连接有上砂箱2，在上砂箱2的前后两侧面上分别有入砂口21、22，且该入砂口21、22分别与上述上箱双侧射砂机构12的两个出砂口连接(参照图7)，构成两侧封闭的射砂通道，上砂型压实脱箱油缸14包括缸体和活塞杆，缸体连接于横梁151，在活塞杆上连接有兼有脱箱之用的上砂箱压板1，该上砂箱压板1在砂型压实及脱箱过程中在上砂箱内滑动；在另一根横梁152上设有下箱双侧射砂机构11和下模板5；在底座17上设有用于合箱及推型的往复运动机构10，在往复运动机构10上安放有上模板3和下砂箱6，下砂箱6位于下模板5的下方，在下砂箱6内设有下砂箱压板7，在下砂箱6的前后两侧面上分别有入砂口61、62，在底座17上设有用于升降下砂箱及下型压实的下砂箱举升压实机构9，在下砂箱压板7的下方设有下砂型压实油缸8且该下砂型压实油缸8的活塞杆用于举升下砂箱压板7，上述另一根横梁152上的下箱双侧射砂机构11的出砂口，在下砂箱6被举升到位时，与下砂箱6的入砂口61、62连接；上述上模板3位于上砂箱2的下方，在底座17上设有用于升降上模板3的上模板举升压实机构4，在上模板3的下方设有用于脱箱的砂型脱箱油缸18。
参照图2，下砂箱举升压实机构9包括缸体901，在缸体901内设有单杆活塞902，该单杆活塞902上的活塞杆延伸至缸体901的外部，在单杆活塞902的活塞杆内设有油腔k，在油腔k内设有筒904，在上述单杆活塞902的活塞杆上端设有用于举升下砂箱的托架20，下砂型压实油缸8设在单杆活塞902的活塞杆上端。
参照图3，上模板举升压实机构4包括缸体401，在缸体401内设有单杆活塞402，该单杆活塞402上的活塞杆延伸至缸体401的外部，在单杆活塞402的活塞杆内设有油腔h，在油腔h内设有筒404，砂型脱箱油缸18设在单杆活塞402的活塞杆上端。
参照图4，上砂型压实脱箱油缸包括压实油缸14-1和上箱脱箱油缸14-2，上箱脱箱油缸14-2设在压实油缸14-1内并兼做压实油缸14-1的活塞，上箱脱箱油缸14-2的活塞杆与设置于上砂箱内的上砂箱压板连接，上砂箱与横梁151连接。
参照图5，往复运动机构10包括架体1001，在架体1001设有油缸1002，油缸1002的活塞杆与架体1001连接，在油缸1002的缸体上设有上模板支架1003和下砂箱支架1004，上模板支架1003和下砂箱支架1004在第一工位时分别位于上砂箱2和下模板5的下方，下砂箱支架1004在第二工位时位于上砂箱2的下方。
下面参照附图，详细描述本发明的工作原理及工作过程图2是制造下箱砂型的举升、压实机构。它有两部分，下部是下砂箱举升压实机构9，其上装有下砂箱压板压实机构8(参见图1)。
举升压实机构9为双缸结构，k腔通常压力油，环形缸空腔m平常也通压力油，因其作用面积大于k腔中的柱塞面积，故而可将举升压实机构保持在起其始位置。当放置在穿梭机构10框架上的下砂箱6进入下砂型造型工位时，m腔排油，机构升起，通过两侧的槽型铁20托起下砂箱6，在其进入固定在上横梁152上的下模板后，碰到装在上横梁152两侧的限位油缸13b停下，此处，正好处在下砂箱的射砂位置。在压缩空气将型砂从射砂筒射入下砂箱后，限位油缸13b缩回。此时，下砂箱举升压实机构的n处进压力油，将下砂箱进一步升起，使下模板压入下砂箱内的型砂中将之紧实(称下压法)。随后，下砂箱压板压实机构8在控制阀F1控制下，将下砂箱压板7再次将型砂从下而上压实(称上压法)。可见，下砂箱中的型砂是被下模板与下箱压板从两个方向压紧的，这就实现了下砂型的双向压实工艺。型砂压紧后，举升机构下降，实现脱模，继续下降时，将下砂箱重新放置在穿梭机构的框架上。
图3是制造上箱砂型的举升、压实和下脱箱机构。举升及压实机构4在下部，其上装有下脱箱缸19，下脱箱缸的升降由控制阀F2控制。举升、压实机构为双缸结构，h腔常通压力油。环形缸的空腔，平常也通与h腔等压的压力油，但因其工作的面积大于h腔的柱塞面积，故而平常举升压实机构保持在起始位置，如需要举升时，使环形缸的i腔排油即可。j腔具有足够大的工作面积；在压力油的作用下，能产生压实上砂箱中型砂的足够压力，该压力是通过上型模板3作用在上砂箱中的型砂而使型砂紧实(称下压法)。
图4为上箱压实和上箱脱箱装置。它们装在横梁151上。当a处进油，e腔油从b处排出时，压实油缸14-1推动上箱压板1压实上砂箱内的型砂(上压)，上模板压实上砂箱内的型砂是由下部的举升压实机构4完成，其方法与下砂箱内型砂压实相似(下压)。上砂箱内的型砂用双向压实工艺压紧后，举升压实机构下降。完成脱模工序，在继续下降过程中，将上模板重新放置在穿梭油缸10的框架上。随后，穿梭油缸10将上模板与制备完毕的下砂型一起向左移动到位，此时。上模板被移到机外，而下砂型则处在刚在上模板的位置，也即合箱位置上。于是，举升压实机构4再次升起(参见图3)直到上、下砂箱相碰为止。这时，上脱箱缸14-1从b处进油，经e孔进入上脱箱缸活塞的上方，上压板在它的推动下，将上砂型从上砂箱内推出，与下砂箱一起随上模板举升压实机构4下降。在下降过程中，砂型脱箱油缸18在控制阀F2控制下，推动下砂箱压板7，将下砂箱内的下砂型，连同已在其上的上砂型一起顶到下砂箱的上边处。至此，完成了一个砂型的制造过程。
水平分型脱箱射压造型线，一般适用于制造型块高度在200mm以下的砂型。而对于像发动机汽缸、刹车鼓一类较大的铸件。要求单个型块高度在200mm以上。已有的上述造型线由于使用射砂填砂，中压压实的工艺。对200mm以上的型块而言所加压力达不到施压的另一面，造成紧实不足使其应用受到限制。因此，目前生产这类较大铸件的技术使用的是有箱造型。其上，下箱分别在两台或多工位转台造型机上制造。紧砂工艺可以用震实压实，气冲或静压等方法。这类造型线除需要大量昂贵且为消耗性的砂箱外，还需要配备翻箱机，合箱机马上、下砂箱的回输装置等众多辅助机械。显然，投资费、占地面积，故障概率均要远远高于水平分型脱箱射压造型线，一般仅投资费就要高达一倍以上。本设计仍基于现有水平分型脱箱射压造型的技术，但将上、下型分开在一台机器的两个工位上制造。改单向施压为双向压实，这就保证了200mm以上的单个型块有符合要求的紧实度，使其具备了制造高型块的条件。其次，在上下两台造型机合并成单机后，两个工位间的转移，用往复的直线运动代替回转运动，使机器具有结构简单、紧凑等特点。而投资费用少，占地面积小，设备故障概率小等仍保持了水平分型脱箱造型线的优点。
本发明造型机上、下行均采用模板压实+压板压实的双向压实工艺，其工作原理及工艺流程见工作程序图6～图11参照图6，第一工序图——装有上模板3和下砂箱6的穿梭油缸10穿梭进入造型工位。
参照图7，第二工序图——上模板3、下砂箱6分别由其下方的举升压实机构4、9向上举升(导销导向)，上模板3进入上砂箱2一小段距离后碰到装在上砂箱两侧的限位油缸13a，使上模板3与上砂箱2分型面之间保持一个压缩裕量δ1；下砂箱6上升使下模板5进入下砂箱一小段距离后碰到装在横梁两侧的限位油缸13b，使下砂箱分型面与下模板之间保持一个压缩裕量δ2，此后，上箱射砂机构12和下箱射砂机构11从两侧分别向上砂箱和下砂箱内射入型砂。
参照图8，第三工序图——限位油缸13a的活塞杆缩回，上模板3在上模举升压实机构4(进高压油)向上压力的作用下，向上砂箱2内压实型砂，使上砂型分型面及型腔受到高压压实，并保持在此状态，随后上砂箱压板压实(脱模)机构14进高压油，将上砂箱压板1向下压实型砂，提高砂型上部的紧实度，从而实现对上砂型的双向压实。限位油缸13b的活塞杆缩回，下砂箱6在下箱举升压实机构9(进高压油)的作用下向上压实运动，由于下模板固定在上横梁上不动，则下砂箱内的型砂被上模板(包括模型)压实，使下砂型分型面及型腔受到高压压实，并保持在此状态，随后下砂箱压板压实机构8进高压油，将下砂箱压板7向上压实型砂，提高下砂型下部的紧实度，将下砂箱压板7向上压实型砂，提高下砂型下部的紧实度，从而实现对下砂型的双向压实。
参照图9，第四工序图——上模举升压实机构4及下砂箱举升压实机构9均下降，实现上模及下模的起模，上模板和下砂箱落回到往复穿梭机构10上，有砂芯时可向下砂型内下芯。
参照图10，第五工序图——上模板3和下砂箱6随往复穿梭机构10向外移出，上模板退出造型位置，下砂箱移到上砂箱的下方位置，上模举升压实机构4再次上升，使下砂箱与上砂箱合箱，(导销导向)上砂箱压板压实(脱模)机构14通过上压板推动上砂型向下与下砂型进行合型。
参照图11，第六工序图——上砂箱压板1继续推上砂型下降，下砂箱6同步下降，直至上砂型全部脱出上砂箱并随同下砂箱落到往复穿梭机构10上，下砂箱压板7向上推出砂型块，上砂箱压板向上退回原位，推型油缸将脱箱后的型块推至输送小车上。
权利要求
1.一种用于生产砂型的双工位水平分型脱箱射压造型机，包括底座(17)，在底座(17)上设有立柱(16)且立柱(16)的一端与底座(17)连接，其特征在于在立柱(16)的另一端上设有2根横梁(151、152)，在其中1根横梁(151)上设有上砂型压实脱箱油缸(14)和上箱双侧射砂机构(12)，在该横梁(151)上连接有上砂箱(2)，在上砂箱(2)的前后两侧面上分别有入砂口(21、22)，且该入砂(21、22)分别与上述上箱双侧射砂机构(12)的两个出砂口连接，上砂型压实脱箱油缸(14)包括缸体和活塞杆，缸体连接于横梁(151)，在活塞杆上连接有兼有脱箱之用的上砂箱压板(1)，该上砂箱压板(1)在砂型压实及脱箱过程中在上砂箱内滑动；在另一根横梁(152)上设有下箱双侧射砂机构(11)和下模板(5)；在底座(17)上设有用于合箱及推型的往复运动机构(10)，在往复运动机构(10)上安放有上模板(3)和下砂箱(6)，下砂箱(6)位于下模板(5)的下方，在下砂箱(6)内设有下砂箱压板(7)，在下砂箱(6)的前后两侧面上分别有入砂口(61、62)，在底座(17)上设有用于升降下砂箱及下型压实的下砂箱举升压实机构(9)，在下砂箱压板(7)的下方设有下砂型压实油缸(8)且该下砂型压实油缸(8)的活塞杆用于举升下砂箱压板(7)，上述另一根横梁(152)上的下箱双侧射砂机构(11)的出砂口，在下砂箱(6)被举升到位时，与下砂箱(6)的入砂(61、62)连接；上述上模板(3)位于上砂箱(2)的下方，在底座(17)上设有用于升降上模板(3)的上模板举升压实机构(4)，在上模板(3)的下方设有用于脱箱的砂型脱箱油缸(18)。
2.根据权利要求1所述的双工位水平分型脱箱射压造型机，其特征在于下砂箱举升压实机构(9)包括缸体(901)，在缸体(901)内设有单杆活塞(902)，该单杆活塞(902)上的活塞杆延伸至缸体(901)的外部，在单杆活塞(902)的活塞杆内设有油腔(k)，在油腔(k)内设有筒(904)，在上述单杆活塞(902)的活塞杆上端设有用于举升下砂箱的托架(20)，下砂型压实油缸(8)设在单杆活塞(902)的活塞杆上端。
3.根据权利要求1或2所述的双工位水平分型脱箱射压造型机，其特征在于上模板举升压实机构(4)包括缸体(401)，在缸体(401)内设有单杆活塞(402)，该单杆活塞(402)上的活塞杆延伸至缸体(401)的外部，在单杆活塞(402)的活塞杆内设有油腔(h)，在油腔(h)内设有筒(404)，砂型脱箱油缸(18)设在单杆活塞(402)的活塞杆上端。
4.根据权利要求3所述的双工位水平分型脱箱射压造型机，其特征在于往复运动机构(10)包括架体(1001)，在架体(1001)设有油缸(1002)，油缸(1002)的活塞杆与架体(1001)连接，在油缸(1002)的缸体上设有上模板支架(1003)和下砂箱支架(1004)，上模板支架(1003)和下砂箱支架(1004)在第一工位时分别位于上砂箱(2)和下模板(5)的下方，下砂箱支架(1004)在第二工位时位于上砂箱(2)的下方。
全文摘要
本发明公开了一种用于生产砂型的双工位水平分型脱箱射压造型机，包括底座(17)，在底座(17)上设有立柱(16)，在立柱(16)的另一端上设有2根横梁(151、152)，在其中1根横梁(151)上设有上砂型压实脱箱油缸(14)和上箱双侧射砂机构(12)，在该横梁(151)上连接有上砂箱(2)，本发明基于水平分型脱箱射压造型的技术，将上、下型分开在一台机器的两个工位上制造，上、下砂箱分别双侧射砂，实施双向压实，上、下砂箱双侧射砂确保了砂流达到高大铸件的背影区，这就保证了200mm以上的单个型块有符合要求的紧实度，使其具备有了生产制造高型块的条件。
文档编号B22C19/00GK101036935SQ20071001991
公开日2007年9月19日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者王彤 申请人:王彤