带有顶芯板快换机构的制砂机的制作方法

本实用新型涉及砂芯加工领域，尤其是带有顶芯板快换机构的制砂机。

背景技术：

汽车发动机的缸体缸盖是汽车上所有铸件中最为复杂、铸造生产难度最大及铸件合格率很低的铸件。这两个铸件一般为铸铁件，也有少数缸盖和缸体是铸铝件，铸铁件通常用的是砂型铸造，铸铝件通常应用低压铸造的生产工艺方法。无论哪种铸造生产工艺，其缸体缸盖的内腔和部分外形结构都要应用砂芯来形成。目前，采用较广泛的工艺为树脂砂热芯盒法，通过制芯机对砂芯进行制造加工。

现有的制芯机一般包括顶芯板、上模、下模、射砂嘴和射砂板，上模上竖向开设有砂道，其中树脂砂通过射砂嘴高压喷入上模内，通过上模的砂道进入上模和下模之间，对树脂砂进行高温加热，使其高温融化成型，等待一段时间，进而将砂芯压实成型、然后出砂芯。在出砂芯时，为了防止砂芯粘在上模板上，射砂板的下端面安装有位于上模板上方的顶芯板，射砂板与顶芯板通过螺栓固定连接，顶芯板上有很多的顶杆，出砂芯时，顶芯板移动到与上模板对应的时候，再向下移动，使得顶杆穿过上模板的孔，将砂芯顶出，使得上模板与砂芯脱离，然后下模板向下移动回到原位，再取出砂芯。

但是，现有的制芯机存在以下问题：1、顶芯板脱料时，顶芯板的顶杆多次接触高温成型的砂芯，容易出现磨损，需要定期对整个顶芯板进行更换，这样比较浪费材料；2、在对顶芯板进行拆卸时，由于射砂板与顶芯板之间通过螺栓固定连接，需要通过手动拧动螺栓，才能将顶芯板拆卸下来，更换比较麻烦，花费的时间比较长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有顶芯板快换机构的制砂机，具有快速更换的优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：带有顶芯板快换机构的制砂机，包括机架、上模、下模、顶芯板，上模的下表面和下模的上表面均设有加热机构，机架包括多个支杆、设置在支杆上端的支撑板和设置在支杆下端的固定板，支撑板上安装有砂箱和装有压缩空气的储气箱，支撑板的下端面设有液压推动的射砂斗和射砂板，射砂板固定安装在射砂斗的下端面，砂箱和储气箱均与射砂斗连通，射砂板的下端设有射砂嘴，上模内设有与射砂嘴相对应的砂道，顶芯板连接在射砂板的下面，顶芯板包括板本体和设置在下面的顶杆，射砂板上设有推动气缸、U型块和卡爪，U型块固定设置在射砂板上，推动气缸与射砂板滑动连接，推动气缸与卡爪靠近射砂斗的一端转动连接，U型块与卡爪铰接。

采用上述技术方案时，首先将将上模和下模扣合在一起，对上模和下模之间进行预热，然后开启砂箱和储气箱，通过高压的空气带动砂子进入射砂斗内，并通过上模的砂道高速进入上模与下模之间进行高温加热并成型。待砂芯高温成型后，将顶芯板向下移动，顶芯板的顶杆穿过上模，将砂芯与上模脱离，取出砂芯。然后，开启推动气缸，推动气缸沿着射砂板的上表面滑动，推动气缸向内侧移动，此时，卡爪与推动气缸连接的部分开始转动，卡爪与U型块的连接处转动，直至卡爪一侧与U型块顶住，推动气缸停止拉动，卡爪靠近顶芯板的一端脱离顶芯板，此时，将顶芯板从下面取出即可。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置卡爪，对顶芯板和射砂板进行固定连接，当需要拆卸的时候，利用推动气缸对卡爪的一端拉动，同时，设置U型块与卡爪铰接，对卡爪的运动方向进行改变，使得推动气缸的水平直线运动转化成转动运动，便于射砂板与顶芯板快速脱离，通过该结构的设置，操作简单，且安装和更换顶芯板均比较快速，提高了加工的效率。

对基础方案的改进得到的优选方案1，板本体的下端面开设有多个安装槽，板本体与顶杆螺纹连接，这样便于将板本体与顶杆快速安装和拆卸，当顶杆与高温成型的砂芯接触时间过长时，可仅对顶杆进行更换，无需更换整个顶芯板，这样更换环保和节省成本。

对基础方案的改进得到的优选方案2，安装槽沿径向开设有多个溢出槽，由于顶杆脱料长期与高温成型的砂芯接触，顶杆预热膨胀，在安装槽径向开设溢出槽，便于设置顶杆可变形的位置和空间，避免安装槽撑破。

对优选方案1或优选方案2的改进得到的优选方案3，射砂板上设有滑槽，推动气缸通过滑槽与射砂板滑动连接，滑槽远离卡爪的一端设有限位块。这样可以使得推动气缸沿着特定的方向滑动，轨迹一定，对射砂板和顶芯板的固定作用更加准确；同时，设置限位块，避免推动气缸拉动卡爪过度，使得卡爪脱离U型块，保证结构的稳定性。

对优选方案3的改进得到的优选方案4，卡爪靠近顶芯板的端部套设有弹性套。这样便于对卡爪与顶芯板弹性接触，避免卡爪的端部对顶芯板产生磨损。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型一种带有顶芯板快换机构的制砂机的结构示意图；

图2是图1中卡爪的结构示意图；

图3是图1中射砂板上滑槽的结构示意图；

图4是图1中顶杆的安装槽的结构示意图。

具体实施方式

附图标记：机架1，上模2，支杆3，支撑板4，固定板5，砂箱6，储气箱7，液压缸8，射砂斗9，射砂板10，砂道11，顶芯板12，板本体13，顶杆14，推动气缸15，U型块16，卡爪17，滑槽18，限位块19，安装槽20，溢出槽21。

如图1所示，带有顶芯板快换机构的制砂机，包括机架1、上模2和下模，上模2的下表面和下模的上表面均设有加热机构，该加热机构为多个加热管，加热管形成弯曲的盘旋结构。其中机架1包括四个支杆3、支撑板4和固定板5，四个支杆3之间安装有支撑板4和固定板5，支撑板4位于支杆3的上端，固定板5位于支杆3的下端，支撑板4与支杆3通过螺钉固定连接，固定板5与支杆3滑动连接。支撑板4上放置有一个砂箱6和储气箱7，其中储气箱7的一侧设有压缩机，压缩机与储气箱7相互连接。支撑板4的上端面还设有液压缸8，其中液压缸8的气缸伸入支撑板4内，支撑板4的下端面设有射砂斗9和射砂板10，射砂斗9通过液压缸8进行推动，射砂板10固定安装在射砂斗9的下端面，砂箱6通过进料管与射砂斗9连通，进料管上安装有进料阀。储气箱7通过进气管与射砂斗9进行连通，进气管上安装有进气阀。其中射砂板10的下端设有射砂嘴，上模2内设有竖向设置的砂道11，砂道11与射砂嘴相对应，射砂板10的下表面通过连接有一顶芯板12，便于对制成的砂芯进行脱料。顶芯板12包括板本体13和设置在下面的顶杆14。

如图2所示，射砂板10上设有推动气缸15、U型块16和卡爪17，U型块16固定设置在射砂板10上。如图3所示，射砂板10上设有滑槽18，推动气缸15通过滑槽18与射砂板10滑动连接，滑槽18远离卡爪17的一端设有限位块19。推动气缸15与卡爪17靠近射砂斗9的一端转动连接，U型块16与卡爪17铰接，卡爪17靠近顶芯板12的端部套设有弹性套，弹性套采用橡胶材料制成。

如图4所示，板本体13的下端面开设有多个安装槽20，板本体13与顶杆14螺纹连接，安装槽20沿径向开设有多个溢出槽21。

工作过程：首先，将将上模2和下模扣合在一起，对上模2和下模之间进行预热，然后开启砂箱6和储气箱7，通过高压的空气带动砂子进入射砂斗9内，并通过上模2的砂道11高速进入上模2与下模之间进行高温加热并成型。待砂芯高温成型后，将顶芯板12向下移动，顶芯板12的顶杆4穿过上模2，将砂芯与上模2脱离，取出砂芯。然后，开启推动气缸15，推动气缸15沿着射砂板10的上表面滑动，推动气缸15向内侧移动，此时，卡爪17与推动气缸15连接的部分开始转动，卡爪17与U型块16的连接处转动，直至卡爪17一侧与U型块16顶住，推动气缸15停止拉动，卡爪17靠近顶芯板12的一端脱离顶芯板12，此时，将顶芯板12从下面取出即可。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。