專(zhuān)利名稱(chēng)：氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)及其實(shí)砂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種砂型鑄造造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)及實(shí)砂方法。
砂型鑄造的中心環(huán)節(jié)是造型，造型機(jī)的核心是實(shí)砂機(jī)構(gòu)。壓實(shí)造型機(jī)是一種應(yīng)用于生產(chǎn)中有幾十年歷史的低速實(shí)砂機(jī)構(gòu)，其實(shí)砂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但壓實(shí)所得砂型緊實(shí)度較低且分布不均；成形壓板壓實(shí)有利于改善模型頂部和四周砂型緊實(shí)度的均勻性；但總的來(lái)說(shuō)，壓實(shí)造型所得砂型緊實(shí)度較低，特別是砂型分型面緊實(shí)度偏低，所得鑄件尺寸精度較低，表面質(zhì)量差。隨著鑄造生產(chǎn)發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，相繼出現(xiàn)了震壓造型機(jī)、高壓造型機(jī)、射壓造型機(jī)及其相應(yīng)的實(shí)砂方法。空氣沖擊造型機(jī)及其實(shí)砂方法是近十多年來(lái)迅速發(fā)展并得到了廣泛應(yīng)用的造型技術(shù)。氣沖造型同以上幾種實(shí)砂方法相比，其實(shí)砂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，所得砂型緊實(shí)度高，特別是分型面緊實(shí)度高且較均勻，生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好。但氣沖造型在生產(chǎn)中也暴露出一些不可忽視的弊端。十多年來(lái)，氣沖造型技術(shù)已不斷有所改進(jìn)。“增壓氣沖”、“差動(dòng)氣沖”、“增益氣沖”等方法的研究開(kāi)發(fā)，基本上消除了氣沖造型的“拱效應(yīng)”，即當(dāng)模樣較高、吃砂量較小時(shí)，氣沖造型砂型邊角處及深凹部出現(xiàn)的緊實(shí)度不良的問(wèn)題基本上得以解決。然而，生產(chǎn)與實(shí)踐表明單純氣沖緊實(shí)，砂型背部總存在著30-50MM的松散砂層，這部分型砂在造型后必須去掉。這一方面造成了型砂的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)使氣沖造型砂箱高度方向的有效利用率降低，使氣沖造型砂箱的最小高度一般必須大于250MM才能獲得合格的砂型，這樣就制約了氣沖造型的應(yīng)用范圍，并對(duì)用氣沖造型方法來(lái)改造舊的震壓造型線、高壓造型線的工作帶來(lái)更多的困難。針對(duì)這些問(wèn)題，近幾年來(lái)國(guó)外出現(xiàn)了氣沖后再用氣壓多觸頭或柔性壓頭壓實(shí)的造型機(jī)，這種造型機(jī)雖然克服了單純氣沖造型的上述弊端，但它卻增加了一個(gè)低速壓實(shí)的工序，降低了機(jī)器的生產(chǎn)率，而且機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資增多，能耗增大，并非多快好省。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能低、效率高且能克服單純氣沖造型所引發(fā)的諸多弊端的氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)及其實(shí)砂方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案可依如下方式實(shí)現(xiàn)一種氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)，其特征在于含有工作臺(tái)、模板、模樣、砂箱、余砂框、配于工作臺(tái)上方的氣沖頭；所述氣沖頭含有氣包體、端口配有電磁換向閥的進(jìn)排氣管、薄膜閥、平板式快開(kāi)閥、多孔支座、成形觸頭；所述平板式快開(kāi)閥與多孔支座位于氣包體內(nèi)；多孔支座與氣沖頭底部相接；平板式快開(kāi)閥與多孔支座固定相接；氣包體內(nèi)腔與多孔支座的柱形腔體相通；進(jìn)排氣管與上排氣管相通；上排氣管的下端口與平板式快開(kāi)閥上腔相通；所述成形觸頭推桿上部的活塞與多孔支座的中心柱形腔體內(nèi)壁動(dòng)配合；在成形觸頭上設(shè)有排氣孔；所述薄膜閥配于氣包體的上部且與上排氣管的上端口相對(duì)應(yīng)。
氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)的實(shí)砂方法，其特征在于當(dāng)砂箱、余砂框填滿(mǎn)型砂后，工作臺(tái)連同模板、砂箱、余砂框移至氣沖頭的下方，工作臺(tái)上升，關(guān)閉造型室；在此過(guò)程中，成形觸頭靠自重對(duì)砂型上層型砂進(jìn)行予緊實(shí)，被予緊實(shí)的型砂將成形觸頭抬起復(fù)位；當(dāng)薄膜閥向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉上排氣管的上端口時(shí)，進(jìn)排氣管上的電磁換向閥換向，平板式快開(kāi)閥上腔排氣，當(dāng)平板式快開(kāi)閥內(nèi)的氣壓下降到一定值時(shí)，因壓差閥板向上抬起，氣包體內(nèi)的氣流通過(guò)多孔管道迅速向下沖，氣流一方面通過(guò)成形觸頭四周的空隙及觸頭上的排氣孔高速?zèng)_向型砂表面，對(duì)型砂產(chǎn)生氣沖緊實(shí)；同時(shí)，高速氣流推動(dòng)觸頭向下，尾隨氣沖緊實(shí)后使型砂又受到成形觸頭的沖擊緊實(shí)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于氣沖氣推成形觸頭實(shí)砂機(jī)構(gòu)首先使余砂框內(nèi)的型砂在造型室封閉過(guò)程中受到懸掛觸頭的予緊實(shí)，這一予緊實(shí)有利于型砂向砂型深凹部填充，又有利于氣沖過(guò)程初實(shí)層的形成，從而強(qiáng)化了氣沖緊實(shí)的效果。更重要的是它巧妙地利用同一動(dòng)力-從氣包中沖向砂箱的高速氣流，在同一工序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)型砂的氣流沖擊緊實(shí)與氣推成形觸頭的沖擊緊實(shí)。同單純氣沖造型相比，它不需要多消耗費(fèi)能量，其動(dòng)作拍節(jié)、機(jī)器生產(chǎn)率不變，仍屬高速造型過(guò)程，而實(shí)砂效果卻明顯的改善，所得砂型緊實(shí)度高且分布更趨均勻合理，砂型背部型砂既無(wú)單純氣沖緊實(shí)時(shí)的松散現(xiàn)象，又無(wú)高壓壓實(shí)造型的過(guò)壓現(xiàn)象，減少了純氣沖造型那種型砂的嚴(yán)重浪費(fèi)，使砂箱高度為150MM的砂型在氣沖氣推成形觸頭復(fù)合實(shí)砂過(guò)程中可獲得優(yōu)質(zhì)的緊實(shí)效果，它同國(guó)外的那種氣沖后再行壓實(shí)的實(shí)砂機(jī)構(gòu)及其實(shí)砂方法相比，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、效率高，實(shí)砂效果好。這是一種低耗高效的高速?gòu)?fù)合實(shí)砂方法及新型實(shí)砂機(jī)構(gòu)。
下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)合箱予緊實(shí)過(guò)程的狀態(tài)簡(jiǎn)圖；圖3為本發(fā)明造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)氣沖氣推復(fù)合實(shí)砂終了狀態(tài)簡(jiǎn)圖；如圖所示，本發(fā)明造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)其特征在于含有工作臺(tái)9、模板10、模樣11、砂箱12、余砂框13、配于工作臺(tái)9上方的氣沖頭；所述氣沖頭含有氣包體2、端口配有電磁換向閥4的進(jìn)排氣管3、薄膜閥1、平板式快開(kāi)閥5、多孔支座7、成形觸頭8；所述平板式快開(kāi)閥5與多孔支座7位于氣包體2內(nèi)；多孔支座7與氣沖頭底部相接；平板式快開(kāi)閥5與多孔支座7固定相接；氣包體2內(nèi)腔與多孔支座7的柱形腔體相通；進(jìn)排氣管3與上排氣管15相通；上排氣管15的下端口與平板式快開(kāi)閥5上腔相通；所述成形觸頭8推桿上部的活塞與多孔支座7的中心柱形腔體內(nèi)壁動(dòng)配合；在成形觸頭8上設(shè)有排氣孔14；所述薄膜閥1配于氣包體2的上部且與上排氣管15的上端口相對(duì)應(yīng)。
氣沖氣推成形觸頭實(shí)砂造型機(jī)的實(shí)砂方法，其特征在于當(dāng)砂箱12、余砂框13填端型砂后，工作臺(tái)9連同模板10、模樣11、砂箱12、余砂框13移至氣沖頭的下方，工作臺(tái)上升，關(guān)閉造型室；當(dāng)薄膜閥1向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉平板式快開(kāi)閥5的上排氣管15時(shí)，進(jìn)排氣管3上的電磁換向閥4換向，平板式快開(kāi)閥5上腔排氣，當(dāng)平板式快開(kāi)閥5內(nèi)的氣壓下降到一定值時(shí)，氣包體2內(nèi)的氣流通過(guò)多孔管道迅速向下沖，氣流一方面通過(guò)成形觸頭四周的空隙及觸頭上的排氣孔高速?zèng)_向型砂表面，對(duì)型砂產(chǎn)生氣沖緊實(shí)；同時(shí)，高速氣流推動(dòng)觸頭向下，尾隨氣沖緊實(shí)后使型砂又受到成形觸頭8的沖擊緊實(shí)。
對(duì)于砂箱尺寸800×630×300MM、模樣尺寸640×470×200MM的造型條件下，設(shè)計(jì)的氣沖氣推成形觸頭實(shí)砂機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如下余砂框高度H=150MM工作臺(tái)升降高度S=230MM氣包體內(nèi)徑D0=1100MM、H0=1300MM平板式快開(kāi)閥內(nèi)徑D1=900、閥板直徑d1=896MM多孔支座的多孔管內(nèi)徑φ=125mm成形觸頭尺寸為790×620×120mm、N=50mm觸頭行程S1=90mm，觸頭上開(kāi)有90個(gè)直徑為30mm的排氣孔。造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)與單純氣沖造型機(jī)的已有技術(shù)基本相同。
其實(shí)砂過(guò)程如下當(dāng)填滿(mǎn)型砂的砂箱12、余砂框13隨同模板10、工作臺(tái)9一起進(jìn)入氣沖頭下方時(shí)，成形觸頭8自由地懸掛于氣沖頭下方，如圖1所示。當(dāng)工作臺(tái)上升進(jìn)行關(guān)閉造型室的過(guò)程中，懸掛式成形觸頭靠其自重作用于松散的型砂上，使型砂產(chǎn)生一定的予緊實(shí)，并使位于余砂框中部的上層型砂有向四周移動(dòng)和填充的趨勢(shì)。當(dāng)型砂予緊實(shí)達(dá)到一定程度時(shí)，即予緊實(shí)應(yīng)力垂直方向的總壓力與觸頭的自重平衡時(shí)，觸頭被抬起。當(dāng)余砂框的上平面與氣沖頭的下平面密合時(shí)，實(shí)砂機(jī)構(gòu)進(jìn)入氣沖前的狀態(tài)，如圖2所示。這時(shí)，型砂已有了一定的予緊實(shí)度，砂型上部形成了一定的初實(shí)層，這對(duì)強(qiáng)化氣沖實(shí)砂的效果很有利。此時(shí)，氣包體2內(nèi)及平板式快開(kāi)閥5上都處于氣沖工作壓力下。當(dāng)薄膜閥1向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉上排氣管時(shí)，進(jìn)排氣管的電磁換向閥4換向，快開(kāi)閥5上腔排氣，當(dāng)平板式快開(kāi)閥內(nèi)的氣壓下降到一定值時(shí)，氣包體內(nèi)的工作氣壓將平板閥6快速抬起，快開(kāi)閥開(kāi)啟，氣包體內(nèi)的氣流通過(guò)多孔管道迅速向下沖，氣流一方面通過(guò)成形觸頭四周的空隙及觸頭上的排氣孔高速?zèng)_向型砂表面，對(duì)型砂產(chǎn)生氣沖緊實(shí)，同時(shí)，高速氣流推動(dòng)觸頭向下，尾隨氣沖緊實(shí)后使型砂又受到成形觸頭的沖擊緊實(shí)。氣沖氣推復(fù)合實(shí)砂終了狀態(tài)如圖3示。
權(quán)利要求
1.一種氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)，其特征在于含有工作臺(tái)(9)、模板(10)、模樣(11)、砂箱(12)、余砂框(13)、配于工作臺(tái)(9)上方的氣沖頭；所述氣沖頭含有氣包體(2)、端口配有電磁換向閥(4)的進(jìn)排氣管(3)、薄膜閥(1)、平板式快開(kāi)閥(5)、多孔支座(7)、成形觸頭(8)；所述平板式快開(kāi)閥(5)與多孔支座(7)位于氣包體(2)內(nèi)；多孔支座(7)與氣沖頭底部相接；平板式快開(kāi)閥(5)與多孔支座(7)固定相接；氣包體(2)內(nèi)腔與多孔支座(7)的柱形腔體相通；進(jìn)排氣管(3)與上排氣管(15)相通；上排氣管(15)的下端口與平板式快開(kāi)閥(5)上腔相通；所述成形觸頭(8)推桿上部的活塞與多孔支座(7)的中心柱形腔體內(nèi)壁動(dòng)配合；在成形觸頭(8)上設(shè)有排氣孔(14)；所述薄膜閥(1)配于氣包體(2)的上部且與上排氣管(15)的上端口相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣沖氣推成形觸頭造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)的實(shí)砂方法，其特征在于當(dāng)砂箱(12)、余砂框(13)填滿(mǎn)型砂后，工作臺(tái)(9)連同模板(10)、砂箱(12)、余砂框(13)移至氣沖頭的下方，工作臺(tái)上升，關(guān)閉造型室；在此過(guò)程中，成形觸頭靠自重對(duì)砂型上層型砂進(jìn)行予緊實(shí)，被予緊實(shí)的型砂將成形觸頭抬起復(fù)位；當(dāng)薄膜閥(1)向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉上排氣管(15)的上端口時(shí)，進(jìn)排氣管(3)上的電磁換向閥(4)換向，平板式快開(kāi)閥(5)上腔排氣，當(dāng)平板式快開(kāi)閥(5)內(nèi)的氣壓下降到一定值時(shí)，因壓差閥板(6)向上抬起，氣包體(2)內(nèi)的氣流通過(guò)多孔管道迅速向下沖，氣流一方面通過(guò)成形觸頭四周的空隙及觸頭上的排氣孔高速?zèng)_向型砂表面，對(duì)型砂產(chǎn)生氣沖緊實(shí)；同時(shí)，高速氣流推動(dòng)觸頭向下，尾隨氣沖緊實(shí)后使型砂又受到成形觸頭(8)的沖擊緊實(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種砂型鑄造造型機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)及實(shí)砂方法。其特征在于:含有:工作臺(tái)(9)、模板(10)、砂箱(12)、余砂框(13)、配于工作臺(tái)(9)上方的帶有成形觸頭(8)的氣沖頭機(jī)構(gòu);本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,于同一工位,先通過(guò)成形觸頭對(duì)砂型進(jìn)行預(yù)緊實(shí),并利用同一動(dòng)力于同一工序?qū)崿F(xiàn)對(duì)砂型的氣沖緊實(shí)與隨后的成形觸頭沖擊緊實(shí),實(shí)砂效果好,耗能低,效率高,且能克服單純氣沖造型所引發(fā)的諸多弊端。
文檔編號(hào)B22C15/08GK1306892SQ00110059
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者謝祖錫, 白彥華, 張義順 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)