专利名称：制造砂型的装置及方法
技术领域：
本发明涉及通过压实型砂制造砂型的装置及方法，型砂放在砂箱及带有母模的模板限定的砂型空间中。
在普通的压实型砂制造砂型的方法中，在靠近砂箱的下部内表面处，特别是砂箱的角落，以及靠近母模的内外表面，特别在母模的凸脊之间的凹部或凹槽处型砂不能很好地压实。
这种不良的压实是由于当型砂放入砂型空间中，在靠近砂箱内壁处型砂不致密或不紧实，以及由于压型砂的力不能很好地传到靠近母模的内、外表面及砂箱内表面的型砂部分，因为在这些表面与型砂之间有摩擦力。一个具有不致密或不紧实部分的砂型，特别在浇了熔融金属后会发生变形。因此不能制造出具有尺寸精确的优良铸件。在现有技术中，已用许多方法来充分地紧实型砂，例如用振捣机打击型砂使其预紧实。在另一方法中，用压缩空气通入型砂中去预紧实型砂。在又一种方法中，由其底部周边带向下突起的元件的压板对靠近砂箱内表面部分的型砂预紧实。
但是，振捣机预压实对砂型及砂箱有冲击及振动，且会产生噪音。因此，砂型及砂箱必须能承受这种冲击及振动，使用具有多段挤压腿的装置要求有与多段挤压腿同样数目的动力缸。另外，各段挤压腿其范围及尺寸是有限的，因为其机构结构的限制。因为压缩空气的高压，用吹压缩空气预压实要求耐用的气动设备及耐用的密封机构。另外气动设备也较笨重。使用其底部周边设有向下突起的元件的压板不能对设有这些元件处以外的任意部位的型砂压实。
日本专利B(公告)63-21577公开了一种预紧实砂型的型砂的装置，它设有多个动力缸，带有向下可插入型砂中的活塞杆。该装置也有一挤压板，在活塞杆从型砂中抽出后对全部型砂加压。该装置也要求有多个动力缸，其数目和多段挤压腿的数目一样，因此也很笨重。
日本专利A(公开)4-28453公开了一种紧实型砂的方法，其中在一程序中预先选定型砂的多个点，这些点首先用移动到选定点的单根压棒依次加压，随后用挤压件对全部型砂加压。但是，实施该方法的装置是复杂的，且这个方法要费很多时间来预紧实型砂。
本发明考虑要解决现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种制造砂型的装置及方法，其中由上述普通方法不能很好紧实的部位的各处型砂都能很好地紧实。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种制造砂型的装置，它包括要插入型砂中的一薄板和/或棒，型砂放在由带有母模的模板及砂箱限定的砂型空间，上述的板和/或棒在与砂箱内表面及母模的内外表面稍微间隔处插处型砂中。因此型砂在这些部分预紧实。该装置还设有压板，在型砂预紧实后对全部型砂加压。
在本发明的方法中，薄板和/或棒插入型砂中以便在不易很好紧实的任何部位对型砂预紧实。随后薄板和/或棒从型砂中抽出。之后，对型砂的顶面平整。在被薄板和/或棒预紧实后，全部型砂被压板加压。
本发明的装置还可包括薄板制的管，对在与砂箱内表面稍微间隔处的型砂预紧实。管可以是方形的，矩形的或圆形的。最好，管的横截面类似，但稍小于砂箱的内表面。
下面参照附图详细说明本发明的最佳实施例可对本发明上述及其它的结构及优点更清楚，附图中
图1是本发明的装置的一部分(预紧实在砂箱中的型砂的元件)的纵剖面图；图2是沿图1中箭头A-A的剖面图；图3是图1的装置的一部分(在预紧实后对砂箱中全部型砂加压的元件)的纵剖面图；图4是本发明的装置的一个实施例的局部纵剖面图；图5是平整砂箱中型砂的装置的局部纵剖面图；图6是本发明装置的另一个实施例的局部纵部面图；图7是沿图6中箭头B-B的剖面图；图8是预紧实元件的另一实施例的纵剖面图；图9是沿图8中箭头C-C的剖面图；图10是预紧实元件的另一个实施例的纵剖面图；图11是沿图10中箭头D-D的剖面图；图12是预紧实元件再一个实施例的纵剖面图；图13是沿图12中箭头E-E的剖面图；图14是预紧实元件又一个实施例的纵剖面图；图15是沿图14中箭头F-F的剖面图。
图1，2和3示出本发明的制造砂型的装置的一部分的一个实施例。图1和2示出一个预紧实元件9，它对填入模板2，砂箱3及加料框4之间限定的砂型空间的型砂S预紧实。图3示出一元件8，它对由元件预紧实后的模型空间中的全部型砂加压。
另外，在图1中，模板2放在台1上，模板上有母模2A。砂箱3和加料框4装在模板2上，限定了砂型空间，一刚性板6固定在动力缸(未示出)的活塞杆5上。该动力缸可用已知的方法，如在日本专利A(公开)4-28453中公开的方法水平移动使其位于砂型空间的上方及水平方向的外面。元件9，如图2所示是薄钢板制成的方管形，它固定在刚性板6的底部。该管的总长度等于砂箱3及加料框4的总高度。当活塞杆5降到其死点时，几乎全部管9插入在与砂箱3及加料框4的内表面稍微间隔的地方或位置中的型砂中。管9的顶端停止在稍微高于模板2的位置。因此管9使在与砂箱及加料框内表面稍微间隔的那部分的型砂紧实。随后退回活塞杆5，从型砂S中抽出管。动力缸(未示出)水平移出砂型空间。
然后，如图3所示，元件8，也就是压板正好位于砂型空间上方。压板8固定在动力缸(未示出)的活塞杆7上。操作该杆的动力缸也可以水平移动，与操作活塞杆5的动力缸一样。因而把压板8置于砂型空间上方。在由管9进行预压实后，降下压板8对全部型砂加压。使全部型砂很好地压实。
图4是本发明装置的一个实施例的部分剖面图。该装置有两个动力缸16、16及一个中央动力缸21。动力缸悬挂设在高架的框架下。刚性的支承板18固定到动力缸16、16的活塞杆17、17上。多根垂直杆19、19的下端使压板20的底部面向在模板2，砂箱3和加料框4限定的砂型空间中的型砂的上表面。
中央动力缸21装在支承板18上使得活塞杆22可自由穿过支承板。管形体23固定在活塞杆22的前端。管体23有一顶板25及固定在顶板25底部的多块薄板24，它们是等距离间隔。管体23的顶板25设有孔31，31，可供垂直杆19，19自由通过。压板20的周边设有多个孔30，可供活塞杆下降时薄板24自由地通过。
活塞杆22降下直到薄板24的前端达到稍微高于模板2的水平。当薄板24插入型砂S中，它们位于与砂箱3和加料框4的内表面稍微离开的地方。因此在砂型空间中的型砂在下周边被预压实。
随后退回活塞杆22而从型砂S中抽出薄板24。最好，各薄板24小于20mm厚。如果板太厚，如图5所示，在板24抽出时，会有空腔26留在型砂中。在薄板24抽出后，通常型砂上表面变成凸形，如图5所示。为平整凸形的型砂，平整装置27设在砂箱3和加料框4的旁边。平整装置27可以是具有活塞杆28的动力缸，如图5所示。在活塞杆28的一端固定着板29用来平整型砂。
在平整型砂后，连着压板20的垂直杆19，19降下通过压板20对全部型砂S加压。因此全部型砂很好压实。
在图6，7中，示出了本发明装置的另一实施例。该装置类似于图4的装置。唯一的区别在于管体23不仅有周边薄板24，而且还有多块中间薄板34，34，它们等距离间隔设置，当插入型砂时，这些中间薄板34，34围着母模2A的外表面40。当薄板34，34插入型砂中，它们位于母模2A的外表面40的侧面，并与外表面40稍微间隔开。在该实施例中，型砂在靠近母模2A的外表面40及砂箱3的内表面的型砂下部被预压实。
图8，9分别类似于图1，2，母模2A有凹腔45，及外表面40，内表面41，薄板的外管9A和薄板的内管9B固定在刚性板6上。外管和内管的横截面为圆形的，类似于模型2A的外表面40和内表面41。当外管9A和内管9B插入型砂中(及进入凹腔45中)，内管9B稍微离开母模2A的内表面41，而外管9A稍微与模型的外表面40及砂箱3的内表面间隔一段距离。因此型砂在靠近母模2A的外表面40和内表面41及砂箱3的内表面处预压实。在预压实后，模板8对全部型砂加压，如图3所示。
图10和11分别类似图8和9。在该实施例中，多个同样的母模2B装在模板2上。因此在母模2B之间有许多凹腔45。各母模有一个，或多于一个的外表面40和/或内表面41。构成格栅的多块薄板9C固定在刚性板6上，使得当薄板插入型砂中时，它们位于与母模型2B的外表面40和内表面41稍微间隔开的位置。在该实施例中，型砂被薄板9C在靠近母模的外表面40和内表面41的部分压实。
图12，13分别类似于图1，2。在该实施例中，母模2A几乎是一个矩形块，具有中央圆柱通孔或凹腔45。薄板的方管9和棒11固定到刚性板6上。当管9和棒11插入型砂时，管9位于与砂箱3及加料框4的内表面稍微间隔开处，而棒11位于稍高于凹腔45的中心。在该实施例中，型砂S被管9及棒11在凹腔45及靠近砂箱3内表面的下周边处压实。
图14，15分别类似图12，13。母模2A几乎是圆柱形的，具有中央圆柱通孔，或凹腔45。圆管9A，中央棒11，及四根角铁12都固定在刚性板6上。当固定在刚性板6上的元件9A，11，12插入型砂中时，棒11处于与图12中棒11类似的位置。圆管9位于与母模2A的外表面40稍微间隔处。棒12位于砂箱3的内角，并与砂箱3和加料框4的内表面稍微间隔开。因此，在该实施例中，型砂S在凹腔45及靠近母模的外表面40及砂箱3的内角的下周边被压实。由于位于棒12，12之间的圆管9A的部分与砂箱内表面间隔的距离与棒12，12离开砂箱内表面的距离相同，因此，型砂在棒12，12之间的部分预加实。
上述实施例仅仅是举例说明，本发明并不限于这些实施例。很明显，可以作出薄板及棒的许多改型及薄板和/或棒的许多实施例。不同形状及尺寸的许多板和棒可以用来与母模及砂箱的形状相应。另外，可用许多其它装置来移动薄板、棒和压板。本发明的范围只被下面的权利要求书所限定。
权利要求
1.一种通过紧实型砂制造砂型装置，型砂放在由带母模的模板和砂箱限定的砂型空间中，所述的装置包括设置在所述的砂型空间上方的第一薄板装置，所述的薄板装置可相对所述的砂型空间移动进入所述的砂型空间，所述的薄板装置可移进及移出所述的砂型空间中的一个位置，当所述的薄板装置插入型砂中时，所述的位置与所述的砂箱的内表面稍微间隔；和设在所述的砂型空间上方的加压装置，所述的装置可移进及移出所述的砂型空间以对全部型砂加压。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的薄板装置包括一个管体，其横截面类似于所述的砂箱的内表面。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于，还包括第二薄板装置，它可相对于所述的砂型空间移动进入所述的砂型空间，所述的第二薄板装置可移进和移出所述的砂型空间中的一个位置，当所述的第二薄板装置插入型砂中时，所述的位置与所述的砂型的内外表面中至少一个稍微间隔。
4.按照权利要求1的装置，其特征在于，还包括一棒，它可相对于所述的砂型空间移进所述的砂型空间，所述的棒可移进和移出所述的砂型空间中的一个位置，所述的位置与所述的母模的内、外表面中的至少一个及所述的砂箱的内表面稍微间隔开。
5.按照权利要求3的装置，其特征在于，还包括一棒，它可相对于所述的砂型空间移进所述的砂型空间，所述的棒可移进和移出所述的砂型空间中的一个位置，所述的位置与所述的母模的内、外表面中的至少一个及所述的砂箱的内表面稍微间隔开。
6.按照权利要求2的装置，其特征在于，几乎全部所述的型砂在所述的管体内。
7.按照权利要求6的装置，其特征在于，包括一个整体件(23)，和一个使所述的整体件相对于所述的砂型空间移进和移出所述的砂型空间的一个动力缸，其中所述的第一和第二薄板装置固定到所述的整体件(23)上。
8.一种通过压实型砂制造砂型的装置，型砂是放在由带母模的模板，和砂箱限定的砂型空间中，所述的装置包括设置在所述的模型空间上方的薄板装置，所述的薄板装置可相对所述的砂型空间移动进入所述的砂型空间，所述的薄板装置可移进及移出所述的砂型空间中的一个位置，当所述的薄板装置插入型砂中时，所述的位置与所述的母模的内、外表面中至少一个稍微间隔开；和设在所述的模型空间上方的加压装置，所述的装置可移进及移出所述的砂型空间以对全部型砂加压。
9.按照权利要求8的装置，其特征在于，还包括一棒，它可相对于所述的砂型空间移进所述的砂型空间，所述的棒可移进和移出所述的砂型空间中的一个位置，所述的位置与所述的母模的内、外表面中的至少一个及所述的砂箱的内表面稍微间隔开。
10.一种通过压实型砂制造砂型的方法，型砂放在一个由母模及砂箱限定的砂型空间中，所述的方法包括下列步骤把型砂放入砂型空间中；把薄板的管体相对于所述的模板朝所述的模板移动，所述的管体的横截面类似于但稍小于所述的砂箱的内表面，使所述的管体插入型砂中预压实型砂；把所述的管体从型砂中抽出；和用加压装置对全部型砂加压。
11.一种通过压实型砂制造砂型的方法，型砂放在一个由其上带有母模的模板砂箱限定的砂型空间中，所述的方法包括下列步骤把型砂放入模型空间中；把设在砂型空间上方和在所述的母模的内、外表面中至少一个的侧面及稍微间隔开的一个薄板体相对所述的模板朝所述的模板移动，使所述的薄板体插入型砂中，使靠近所述的母模的内、外表面中任一个的型砂部分的型砂预压实；和把所述的薄板体从型砂中抽出；和用加压装置对全部型砂加压。
12.一种通过压实型砂制造砂型的方法，型砂放在一个由其上带有母模的模板及砂箱限定的砂型空间中，所述的方法包括下列步骤把型砂放入模型空间中；把设在砂型空间上方和在所述的母模的内、外表面中至少一个的侧面及稍微间隔开的一个薄板体及一根棒相对所述的模板朝所述的模板移动，使所述的薄板体及棒插入型砂中，使靠近所述的母模的内、外表面中任一个及所述的砂箱的内表面的型砂部分的型砂预压实；和把所述的薄板体和棒从型砂中抽出；和用加压装置对全部型砂加压。
12.一种通过压实型砂制造砂型的方法，型砂放在一个由其上带有母模的模板及砂箱限定的砂型空间中，所述的方法包括下列步骤把型砂放入砂型空间中；把设在砂型空间上方和在所述的母模的内、外表面中至少一个及所述的砂箱的内表面的侧面稍微间隔开的一个薄板体及一根棒相对所述的模板朝所述的模板移动，使所述的薄板体及棒插入型砂中，使靠近所述的母模的内、外表面中任一个及所述的砂箱的内表面的型砂部分的型砂预压实；和把所述的薄板体从型砂中抽出；和平整型砂的整个上表面；和用加压装置对全部型砂加压。
全文摘要
一种制造很好压实的砂型的装置。型砂(S)放入其上带有母模(2A)的模板(2)和砂箱限定的砂型空间。装置包括一个薄板体(9)和一根棒(11)，可插入型砂中，通过薄板体及棒在靠近母模(2A)的内、外预压及砂箱(3)的内表面处预压实型砂。装置还有一压板(8)，在型砂预压实后对全部型砂加压。
文档编号B22C15/02GK1146383SQ9610749
公开日1997年4月2日 申请日期1996年6月13日 优先权日1995年6月16日
发明者重男小田, 良治金山, 邦保森, 和男杉本 申请人:新东工业株式会社