一种静压铸造生产线的砂型造型装置及砂型造型方法与流程

本发明涉及一种静压铸造生产线的砂型造型装置及砂型造型方法。

背景技术：

静压的意思就是在压实过程中不加震动，单纯的压实，而静压造型就是通过气流预紧实作用对型砂进行初步紧实，然后通过液压压头对型砂进行最终紧实，其多触头压头由液压提供压力，压力固定，故称之为静压造型。该方法造型可使型砂紧实度高，适合自动化程度高，工艺复杂的铸件造型。

现有的用于生产锅、井盖等产品的静压铸造生产线中，其砂型造型装置存在着模具结构单一的缺点，一旦需要进行新的产品生产，需要更换适配新的模具结构，不但自动化效率低，且耗时耗力，成本也较高。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种自动化效率高，省时省力，且成本较低的静压铸造生产线的砂型造型装置及砂型造型方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种静压铸造生产线的砂型造型装置，包括有模具，及开设于模具内的矩形内腔，及开设与矩形内腔底部的连接孔位，及安装于矩形内腔中的、一个以上的活动模板，所述活动模板可拆卸的、且形状配合的从矩形内腔的上方插设于矩形内腔的连接孔位中，所述活动模具包括有两两连接的中连接键，及与中连接键相配合连接的侧连接键和外连接键。

作为优选，所述中连接键包括有第一连接块，及设置于第一连接块上的第一连接凸点，及开设于第一连接块上的、与第一连接凸点口径相适配的连接凹点。

进一步的，所述外连接键包括有第二连接块，及设置于第二连接块上的、与连接凹点相配合的第二连接凸点。

更进一步的，所述侧连接键包括有第三连接块，及开设于第三连接块上的、与第一连接凸点相配合的连接滑槽。

本发明所要解决的另一技术问题为提供一种砂型造型方法，采用上述砂型造型装置，具体步骤如下：

1)根据砂型形状建立3d模型；

2)根据3d模型建立坐标系；

3)将3d模型进行等比分割，并记录每一分割点的坐标位置；

4)基于每一分割点的坐标位置控制机械臂装载活动模板至指定位置；

5)待活动模板装载完成后填充合适的造型材料导入砂箱，进行造型；

6)启动气流预紧实对型砂进行初步紧实，然后通过液压压头对型砂进行最终紧实；

7)待紧实完成后卸除砂箱，取出砂型预成形件，并进行铣削加工为成品。

作为优选，在步骤2)中，所述的建立坐标系为三轴坐标系，且以3d模型的底部的中心点处作为原点位置，其中3d模型的横向延伸方向作为x轴，竖向延伸方向作为y轴，纵向延伸方向作为z轴。

作为优选，在步骤3)，所述3d模型的采用方形网格切割为若干分割块体，切割方式依此进行横向和竖向的切割，其中，每一分割块体在切割过程中所处的网格空间的底部中点即视为一分割点。

进一步的，所述方形网格的网孔孔径与活动模板的体积相适配

作为优选，在步骤4)中，所述的机械臂装载作业逻辑为：由原点向y轴方向出发，在每一y轴坐标点的x轴和z轴的分割点装载完毕后，则进行下一y轴坐标点上x轴和z轴的分割点装载，直至所有分割点装载完毕。

进一步的，在步骤4)中，所述机械臂装载作业逻辑为：当判断该分割点为当前x轴或y轴最末端分割点时，则该分割点采用侧连接键进行装载，当判断该分割点为当前z轴最末端分割点时，则该分割点采用外连接键进行装载，当判断该分割点为非x/y/z轴的最末分割点时，则该分割点采用中连接键进行装载。

本发明的有益效果是：

通过中连接键、侧连接键和外连接键相互拼接成一活动的模板结构，当需要新产品的模具时，直接构造出该新产品模具对应的凹陷结构铺设于矩形内腔中，构成一灵活可控的自动化模具结构，相比于传统的固定式模具结构，该模具结构不但灵活性更高，可控性更强，且精密度等条件也更好，适用于完成较为复杂图形砂型造型。

附图说明

图1为本发明的静压铸造生产线的砂型造型装置的整体结构示意图。

图2为本发明的静压铸造生产线的砂型造型装置的中连接键结构示意图；

图3为本发明的静压铸造生产线的砂型造型装置的外连接键结构示意图；

图4为本发明的静压铸造生产线的砂型造型装置的侧连接键结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例

参阅图1所示，一种静压铸造生产线的砂型造型装置，包括有模具1，及开设于模具1内的矩形内腔2，及开设与矩形内腔2底部的连接孔位3，及安装于矩形内腔2中的、一个以上的活动模板4，所述活动模板4可拆卸的、且形状配合的从矩形内腔2的上方插设于矩形内腔2的连接孔位3中，所述活动模具4包括有两两连接的中连接键41，及与中连接键41相配合连接的侧连接键42和外连接键43。

参阅图2-4所示，所述中连接键41包括有第一连接块411，及设置于第一连接块411上的第一连接凸点412，及开设于第一连接块上411的、与第一连接凸点412口径相适配的连接凹点413，所述外连接键43包括有第二连接块431，及设置于第二连接块431上的、与连接凹点413相配合的第二连接凸点432，所述侧连接键42包括有第三连接块421，及开设于第三连接块421上的、与第一连接凸点412相配合的连接滑槽422。

在本实施例中，中连接键、侧连接键和外连接键可相互适配卡持，且采用耐压的钢铸件材料组成，构成对应的砂型造型。

本发明所要解决的另一技术问题为提供一种砂型造型方法，采用上述砂型造型装置，具体步骤如下：

1)根据砂型形状建立3d模型；

2)根据3d模型建立坐标系；

3)将3d模型进行等比分割，并记录每一分割点的坐标位置；

4)基于每一分割点的坐标位置控制机械臂装载活动模板至指定位置；

5)待活动模板装载完成后填充合适的造型材料导入砂箱，进行造型；

6)启动气流预紧实对型砂进行初步紧实，然后通过液压压头对型砂进行最终紧实；

7)待紧实完成后卸除砂箱，取出砂型预成形件，并进行铣削加工为成品。

在步骤2)中，所述的建立坐标系为三轴坐标系，且以3d模型的底部的中心点处作为原点位置，其中3d模型的横向延伸方向作为x轴，竖向延伸方向作为y轴，纵向延伸方向作为z轴。

在步骤3)，所述3d模型的采用方形网格切割为若干分割块体，切割方式依此进行横向和竖向的切割，其中，每一分割块体在切割过程中所处的网格空间的底部中点即视为一分割点。

所述方形网格的网孔孔径与活动模板的体积相适配

在步骤4)中，所述的机械臂装载作业逻辑为：由原点向y轴方向出发，在每一y轴坐标点的x轴和z轴的分割点装载完毕后，则进行下一y轴坐标点上x轴和z轴的分割点装载，直至所有分割点装载完毕。

在步骤4)中，所述机械臂装载作业逻辑为：当判断该分割点为当前x轴或y轴最末端分割点时，则该分割点采用侧连接键进行装载，当判断该分割点为当前z轴最末端分割点时，则该分割点采用外连接键进行装载，当判断该分割点为非x/y/z轴的最末分割点时，则该分割点采用中连接键进行装载。

本发明的有益效果是：

通过中连接键、侧连接键和外连接键相互拼接成一活动的模板结构，当需要新产品的模具时，直接构造出该新产品模具对应的凹陷结构铺设于矩形内腔中，构成一灵活可控的自动化模具结构，相比于传统的固定式模具结构，该模具结构不但灵活性更高，可控性更强，且精密度等条件也更好，适用于完成较为复杂图形砂型造型。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。