一种转盘式多工位静压造型的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种转盘式多工位静压造型机，特征在于包括能够水平旋转的转盘、砂型压实油缸、砂箱封口装置与加砂装置；在转盘同一个圆周上均衡布设若干个盛砂框，盛砂框的数量为偶数个，各盛砂框包括开设在转盘上的纵向通孔与位于纵向通孔内并能上、下往复移动的砂型压实底板，砂型压实底板的顶部安装有砂型模具。本实用新型较现有技术中的静压造型设备，其工作效率可提高两倍以上，转盘每转一个设定角度，可在同一时间内同步完成加砂、上箱、压实、取箱4个工序，每小时造型速度可完成240型（型/15s）。本实用新型能够将铸造行业自动化及连续化生产推向一个新的台阶，不仅适用于水平有箱造型，也适用于水平无箱造型。
【专利说明】一种转盘式多工位静压造型机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种静压造型设备，尤其是一种多工位静压造型机。
【背景技术】
[0002]现有技术中的静压造型设备均采用单工位进行生产，为了提高生产量，只能在生产过程中投入多台生产设备，这不仅需要增加造型设备的投入、占用更大的场地空间，还需要招录更多的操作工人，大幅增加了人力成本。同时，这些设备无助于提高自动化生产水平，不能很好地实现连续化生产，生产效率极其低下。
[0003]此外，上述现有静压造型设备均是采用从上向下挤压压实(正挤压压实)方式进行造型，而且一直未得到任何改变。这一类造型方式不适用于一些特殊铸件诸如缝纫机脚踏板等的砂型制造生产，实用性不强。
[0004]由此可见，现有技术中的静压造型机还有待于进一步的改进。
实用新型内容
[0005]本实用新型的任务在于解决现有技术中静压造型机存在的技术缺陷，提供一种转盘式多工位静压造型机。
[0006]其技术解决方案是:
[0007]一种转盘式多工位静压造型机，包括:
[0008]一能够水平旋转的转盘，转盘通过轴套连接在一中心立轴上，中心立轴固定在底座上，转盘配置有带动其旋转的转盘驱动机构，转盘驱动机构包括转盘动力装置，转盘动力装置通过传动部件连接转盘；在转盘同一个圆周上均衡布设若干个盛砂框，盛砂框的数量为偶数个，各盛砂框包括开设在转盘上的纵向通孔与位于纵向通孔内并能上、下往复移动的砂型压实底板，砂型压实底板的顶部安装有砂型模具；
[0009]一砂型压实油缸，砂型压实油缸位于砂型压实工位并处于转盘的下方，砂型压实油缸的缸体部分安装在底座上，活塞杆竖直向上，活塞杆的顶端设置有接触部，砂型压实油缸能够通过其活塞杆的接触部与进抵砂型压实工位盛砂框的砂型压实底板的底部接触，当活塞杆伸长时能够向上推动砂型压实底板完成砂型压实，当活塞杆回缩时砂型压实底板能够依靠自重回位；
[0010]—砂箱封口装置,砂箱封口装置包括砂箱封口油缸与能够上、下往复移动的封口压板，封口压板位于砂型压实工位并处于转盘的上方，砂箱封口油缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在封口压板上。
[0011]在上述转盘旋转一周内，对于其中任何一个盛砂框来说,能够进入加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位，加砂工位、空砂箱放置工位、砂型压实工位与成型砂箱取下工位按顺时针或逆时针依次设置。
[0012]上述转盘式多工位静压造型机还包括:
[0013]一加砂装置，用于向进抵加砂工位的盛砂框加注型砂，所述加砂装置为自动定量加砂机或不具有自动定量功能的加砂机。
[0014]上述加砂装置为不具有自动定量功能的加砂机，上述砂型压实底板的底部与转盘之间设置能够改变砂型压实底板在纵向通孔底部初始位置的底板初始位置调节部。
[0015]上述加砂装置包括储料仓，储料仓配置有用于将型砂送入仓内的上料部，以及配置有用于对仓内型砂进行搅拌均匀的搅拌装置；储料仓的排料口位于加砂工位并直对进抵加砂工位盛砂框的上开放口 ；储料仓的排料口周边设置有耐磨密封条，耐磨密封条刚好与转盘的上盘面保持接触。
[0016]上述底板初始位置调节部包括若干根均衡排布的纵向调节螺杆，各纵向调节螺杆通过螺母及连接件固定在转盘的下盘面上，各纵向调节螺杆的自由端顶在砂型压实底板的底部边缘上。
[0017]上述盛砂框，其纵向通孔的内壁面硫化有耐磨材料层；上述接触部上设置有微型震动器；在靠近各盛砂框顶边转盘的上盘面上设置有用于定位空砂箱的定位部。
[0018]上述砂箱封口装置还包括两根边立柱，各边立柱固定在底座上，两根边立柱与中心立轴之间呈等腰三角形布置，砂型压实工位上方横梁固定在两根边立柱与中心立轴上；上述砂箱封口装置还包括能够上、下往复移动的浇冒口成型部，浇冒口成型部位于砂型压实工位并处于转盘的上方，浇冒口成型部配置有浇冒口成型气缸，浇冒口成型气缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在浇冒口成型部上。
[0019]上述盛砂框为四个，转盘每旋转90°时，各盛砂框分别进抵加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位中的一个对应工位。
[0020]上述盛砂框为六个，加砂工位分成两个子工位，一个是位次在前用于加注面砂的面砂加砂子工位，一个是位次在后用于加注背砂的背砂加砂子工位。
[0021]本实用新型可具有以下主要有益技术效果:
[0022]1、本实用新型较现有技术中的静压造型设备，其工作效率可提高两倍以上，转盘每转一个设定角度如90°，可在同一时间内同步完成加砂、上箱、压实、取箱4个工序，每小时造型速度可完成240型(型/15s)，如加以配置其他辅助装置和/或自动控制系统可将铸造行业自动化及连续化生产推向一个新的台阶。
[0023]2、本实用新型对盛砂框及砂箱采取从下向上挤压压实方式即反挤压压实方式，带有模具的砂型压实底板在砂型压实油缸的作用下，由下往上将型砂推进砂箱内而完成压实成型。一是能保持型砂与模具接触面较好的流动性，促使砂型强度处于里紧外松状态，可以提高浇注时的透气性，二是有效解决了因特殊铸件砂箱上部加强筋格栅较密的情况下，不能实现自动造型的这一难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作更进一步的说明:
[0025]图1为本实用新型一种实施方式的结构原理示意图。
[0026]图2为图1方式的俯视结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0027]结合图1与图2，一种转盘式多工位静压造型机，包括一能够水平旋转的转盘1、一砂型压实油缸9与砂箱封口装置。
[0028]上述转盘I通过轴套连接在一中心立轴2上，中心立轴固定在底座3上。底座3包括但不限于机座、混凝土制备的基座、其他支撑架(体)等。转盘I配置有带动其旋转的转盘驱动机构，转盘驱动机构包括转盘动力装置，转盘动力装置通过传动部件连接转盘。转盘动力装置可为电机4，传动部件可为变速箱及传动齿轮组5等。在转盘同一个圆周上均衡布设若干个盛砂框，盛砂框6的数量为偶数个，如数量为4、6或8个等。本示例为四个盛砂框，各盛砂框包括开设在转盘的盘体上的纵向通孔7与砂型压实底板8，砂型压实底板8位于纵向通孔内，并能上、下往复移动，砂型压实底板的顶部安装有砂型模具。上述四个盛砂框，在转盘每旋转一个设定角度90°时，各盛砂框分别进抵加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位中的一个对应工位。
[0029]上述砂型压实油缸9位于砂型压实工位并处于转盘的下方，砂型压实油缸的缸体部分安装在底座3上，活塞杆竖直向上，活塞杆的顶端设置有接触部10。砂型压实油缸能够通过其活塞杆的接触部与进抵砂型压实工位盛砂框的砂型压实底板的底部接触，当活塞杆伸长时能够向上推动砂型压实底板完成砂型压实，当活塞杆回缩时砂型压实底板能够依靠自重回位。
[0030]上述砂箱封口装置包括砂箱封口油缸11与封口压板12,封口压板位于砂型压实工位并处于转盘的上方，砂箱封口油缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁13上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在封口压板上。由砂箱封口油缸通过其活塞杆带动封口压板上、下往复移动。
[0031]在上述实施方案的基础上，本实用新型转盘式多工位静压造型机还可包括:
[0032]一加砂装置，用于向进抵加砂工位的盛砂框加注型砂。
[0033]上述加砂装置可选用现有技术中的自动定量加砂机。
[0034]当然，上述加砂装置可选用不具有自动定量功能的加砂机即普通加砂机。该加砂装置可包括储料仓14，储料仓配置有用于将型砂送入仓内的上料部15，以及配置有用于对仓内型砂进行搅拌均匀的搅拌装置16。储料仓的排料口位于加砂工位并直对进抵加砂工位盛砂框的上开放口 ；储料仓的排料口周边设置有耐磨密封条，耐磨密封条刚好与转盘的上盘面保持接触。耐磨密封胶条的作用主要表现在:一是转盘在旋转的时，盛砂框的上口经过密封胶条可刮平盛砂框上平面多余的型砂，二是保证转盘的上盘面的清洁。上述砂型压实底板的底部与转盘之间设置能够改变砂型压实底板在纵向通孔底部初始位置的底板初始位置调节部。上述底板初始位置调节部包括若干根均衡排布的纵向调节螺杆17，各纵向调节螺杆通过螺母及连接件固定在转盘的下盘面上，各纵向调节螺杆的自由端顶在砂型压实底板的底部边缘上。用户可通过调整纵向调节螺杆，来调节砂型压实底板在纵向通孔内的高度，进而实现型砂不同定量的加注。
[0035]在上述方案的基础上，还有这样一种更进一步的优选方案，即:在上述转盘旋转一周内，对于其中任何一个盛砂框来说，能够进入加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位，加砂工位、空砂箱放置工位、砂型压实工位与成型砂箱取下工位按顺时针或逆时针依次设置。例如:对于任何一个从加砂工位出发的盛砂框来说，依次经过空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位，又回到加砂工位。
[0036]在上述方案的基础上，还有这样一种更进一步的优选方案，即:上述盛砂框，其纵向通孔的内壁面硫化有耐磨材料层。耐磨材料层的设计能够有效延长盛砂框的使用寿命，其耐磨性与金属材料相比可以提高3?5倍。
[0037]在上述方案的基础上，还有这样一种更进一步的优选方案，即:上述接触部上设置有微型震动器18，微型震动器采用已有技术中的震动器即可实现。震动器的作用主要表现在:一是便于脱膜，二是在压实过程中通过微震有效提高了型砂与模具之间流动性，保证了较复杂模具外形夹角处的压实强度。
[0038]在上述方案的基础上，还有这样一种更进一步的优选方案，即:在靠近各盛砂框顶边转盘的上盘面上设置有用于定位空砂箱的定位部19。如:定位部可选用定位销，可在砂箱23上设置与之相适配的定位孔，在砂箱放置在盛砂框顶部过程中使定位销与定位孔配合最终实现位于上部的砂箱与位于下部的盛砂框对准并保持相对稳固的状态。
[0039]在上述方案的基础上，还有这样一种更进一步的优选方案，即:上述砂箱封口装置还包括两根边立柱20，各边立柱固定在底座3上，两根边立柱与中心立轴之间呈等腰三角形布置，砂型压实工位上方横梁固定在两根边立柱与中心立轴上。上述砂箱封口装置还包括能够上、下往复移动的浇冒口成型部21，浇冒口成型部位于砂型压实工位并处于转盘的上方，浇冒口成型部配置有浇冒口成型气缸22，浇冒口成型气缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在浇冒口成型部上。本实用新型中，砂箱封口装置的上、下往复移动式封口压板的设计，特别适用于多种高度的砂箱及铸件的造型工艺；同时设计浇冒口成型部，在压实造型过程中，一并成型浇口和冒口造型。
[0040]一种上述转盘式多工位静压造型机的造型方法，在转盘每旋转一个设定角度(90° )时，按如下步骤操作:
[0041]a在加砂工位，向进抵加砂工位的盛砂框加注型砂。该步骤中，可采用人工方式、定量加砂装置或普通加砂装置等，将型砂加注盛砂框，至注入型砂至设定量或所需量为止。
[0042]b在空砂箱放置工位，将一空砂箱安装在进抵该工位的盛砂框顶部。该步骤中，空砂箱可采用人工或抓箱机械手等搬放方式，将空砂箱放置在已加注型砂的盛砂框顶部；并通过定位部实现位于上部的砂箱与位于下部的盛砂框对准并保持相对稳固的状态。
[0043]c在砂型压实工位，使砂箱封口装置的封口压板向下移动直至封盖住砂箱的上箱口，并使砂型压实油缸的活塞杆伸长向上推动砂型压实底板，推动型砂由盛砂框进抵砂箱完成砂型压实，然后活塞杆回缩砂型压实底板回到初始位置，完成型砂的压实成型。该步骤中，封口压板和砂型压实底板同步动作，当封口压板下行至设定位置时，砂箱封口油缸停止动作进入保压状态，与此同时，砂型压实油缸推动砂型压实底板上行、同时启动微型震动器，型砂在安装有模具的压实底板推动下，先是填满砂箱继续上行至压实所设定的位置，压实结束，然后封口压板、砂型压实底板等回到初始位置。
[0044]d在成型砂箱取下工位，人工或利用机械手取下成型砂箱，完成砂型造型。该步骤中，将成型砂箱搬移至所指定位置，再由人工或相应的搬运装置进行翻箱、下芯、合箱等工序。
[0045]上述步骤a、b、C、d同步进行。
[0046]本实用新型除上述方案之外，还可以这样实现，S卩:盛砂框为六个，加砂工位分成两个子工位，一个是位次在前用于加注面砂的面砂加砂子工位，一个是位次在后用于加注背砂的背砂加砂子工位。相应转盘旋转的设定角度为60°。[0047]本实用新型通过配置其他辅助装置和/或自动控制系统，可以实现全自动、半自动或单动三种机型，用户可根据产品规模选择。可有如下机型和/或运行方式:
[0048]1、全自动机型，机械手装夹砂箱，配开式或环形自动生产线。
[0049]2.半自动机型，砂箱通过气吊或电动葫芦等送入周转轨道。
[0050]3、砂箱较小而且生产规模不大的情况下，也可采用人工辅助。
[0051]4、采用人工辅助操作时；可选用单动或半自动，每完成一次造型，随即按一次启动按钮，造型机可自动完成一个工作循环，即可在数秒钟内同步完成；加砂、上箱、压实、成型砂箱转移四个工序。
[0052]5、本发明通过调整各盛砂框砂型压实底板上的安装模具，即可一机同时制作两种或两种以上铸件的砂型产品，在同一个生产过程中实现不同砂型的制备，用途极其广泛。
[0053]上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
[0054]本实用新型不仅适用于水平有箱造型，也适用于水平无箱造型。本实用新型所需配置的制造工艺及控制程序比现有技术简单、造价成本低、制作周期短，便于大、中、小型企业推广应用。
[0055]需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种转盘式多工位静压造型机，其特征在于包括: 一能够水平旋转的转盘，转盘通过轴套连接在一中心立轴上，中心立轴固定在底座上，转盘配置有带动其旋转的转盘驱动机构，转盘驱动机构包括转盘动力装置，转盘动力装置通过传动部件连接转盘；在转盘同一个圆周上均衡布设若干个盛砂框，盛砂框的数量为偶数个，各盛砂框包括开设在转盘上的纵向通孔与位于纵向通孔内并能上、下往复移动的砂型压实底板，砂型压实底板的顶部安装有砂型模具； 一砂型压实油缸，砂型压实油缸位于砂型压实工位并处于转盘的下方，砂型压实油缸的缸体部分安装在底座上，活塞杆竖直向上，活塞杆的顶端设置有接触部，砂型压实油缸能够通过其活塞杆的接触部与进抵砂型压实工位盛砂框的砂型压实底板的底部接触，当活塞杆伸长时能够向上推动砂型压实底板完成砂型压实，当活塞杆回缩时砂型压实底板能够依靠自重回位； 一砂箱封口装置，砂箱封口装置包括砂箱封口油缸与能够上、下往复移动的封口压板，封口压板位于砂型压实工位并处于转盘的上方，砂箱封口油缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在封口压板上。
2.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:在上述转盘旋转一周内，对于其中任何一个盛砂框来说，能够进入加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位，加砂工位、空砂箱放置工位、砂型压实工位与成型砂箱取下工位按顺时针或逆时针依次设置。
3.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于还包括: 一加砂装置，用于向进抵加砂工位的盛砂框加注型砂，所述加砂装置为自动定量加砂机或不具有自动定量功能的加砂机。
4.根据权利要求3所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述加砂装置为不具有自动定量功能的加砂机，上述砂型压实底板的底部与转盘之间设置能够改变砂型压实底板在纵向通孔底部初始位置的底板初始位置调节部。
5.根据权利要求3所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述加砂装置包括储料仓，储料仓配置有用于将型砂送入仓内的上料部，以及配置有用于对仓内型砂进行搅拌均匀的搅拌装置；储料仓的排料口位于加砂工位并直对进抵加砂工位盛砂框的上开放口 ；储料仓的排料口周边设置有耐磨密封条，耐磨密封条刚好与转盘的上盘面保持接触。
6.根据权利要求4所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述底板初始位置调节部包括若干根均衡排布的纵向调节螺杆，各纵向调节螺杆通过螺母及连接件固定在转盘的下盘面上，各纵向调节螺杆的自由端顶在砂型压实底板的底部边缘上。
7.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述盛砂框，其纵向通孔的内壁面硫化有耐磨材料层；上述接触部上设置有微型震动器；在靠近各盛砂框顶边转盘的上盘面上设置有用于定位空砂箱的定位部。
8.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述砂箱封口装置还包括两根边立柱，各边立柱固定在底座上，两根边立柱与中心立轴之间呈等腰三角形布置，砂型压实工位上方横梁固定在两根边立柱与中心立轴上；上述砂箱封口装置还包括能够上、下往复移动的浇冒口成型部，浇冒口成型部位于砂型压实工位并处于转盘的上方，浇冒口成型部配置有浇冒口成型气缸，浇冒口成型气缸的缸体安装在砂型压实工位上方横梁上，活塞杆竖直向下，活塞杆的顶端连接在浇冒口成型部上。
9.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述盛砂框为四个，转盘每旋转90°时，各盛砂框分别进抵加砂工位、空砂箱放置工位、压实工位与成型砂箱取下工位中的一个对应工位。
10.根据权利要求1所述的转盘式多工位静压造型机，其特征在于:上述盛砂框为六个，加砂工位分成两个子工位，一个是位次在前用于加注面砂的面砂加砂子工位，一个是位次在后用于加注背 砂的背砂加砂子工位。
【文档编号】B22C15/08GK203725716SQ201420096967
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】孟昭贵 申请人:孟昭贵