專利名稱：半自動減壓鑄型造型鑄造線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減壓鑄型造型鑄造線。更詳細而言，涉及以半自動方式對減壓鑄型進 行造型來進行鑄造的半自動減壓鑄型造型鑄造線。本申請主張2009年12月沈日向日本特許廳申請的特許出愿第2009-296466號 公報的權(quán)利，該申請的全體公開事項作為參考編入本說明書。
背景技術(shù)：
以往，公知有用于鑄造多種且少量的鑄件的濕型鑄型造型鑄造線(例如參照專利 文獻1)。但是，該濕型鑄型造型鑄造線難以應(yīng)用于鑄造大型的鑄件。因此，為了鑄造大型的鑄件，有時利用使用了自硬性工序的造型鑄造線(例如參 照專利文獻幻。然而，對于自硬性工序，砂的填充和落砂難以進行，生產(chǎn)性不高，因此不適用 于多種大型鑄件的批量生產(chǎn)。而且，自硬性工序使用粘結(jié)劑，會因此而產(chǎn)生的廢棄物或發(fā)散 有害氣體，不是環(huán)保的鑄件制造。因此，思索利用使用了減壓鑄型的造型鑄造線，尋求能夠 以低投資成本對應(yīng)多品種的半自動減壓鑄型造型鑄造線。相關(guān)技術(shù)文獻專利文獻1日本特開2009-050886號公報(新東工業(yè)株式會社)專利文獻2日本特開平07-132344號公報(Ψλ /、,金屬工業(yè)株式會社)上述文獻的全體公開事項作為參考編入本說明書。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而做出，其目的在于提供砂的填充和落砂易于進行且適合 環(huán)保的鑄件制造的、能夠以低投資成本對應(yīng)多品種鑄件的半自動減壓鑄型造型鑄造線。為了達到上述目的，本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線包括具有真空泵的真 空泵單元、砂供給裝置、造型裝置、上下砂箱配置設(shè)備、澆注裝置、落砂裝置、砂處理裝置，該 半自動減壓鑄型造型鑄造線的特征在于將上述造型裝置與上述砂供給裝置連結(jié)，并且還 具備旋轉(zhuǎn)臺和模型箱，該旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置于上述造型裝置，該模型箱配置于該旋轉(zhuǎn)臺上，并且該 模型箱在安裝有模型的型板的下部劃分出有中空室且通過細孔將該中空室與型板表面連 通，從而成為使上述模型箱的中空室與上述真空泵單元連通的狀態(tài)，通過上述旋轉(zhuǎn)臺使上 述模型箱向薄膜成形、涂料劑涂敷、涂料干燥、砂箱放置、加砂填充和起模的各位置依次循 環(huán)移動。根據(jù)這種半自動減壓鑄型造型鑄造線，由于是砂的填充和起模易于進行且環(huán)保的 鑄件制造，因此具有能夠提供低原始成本且能夠?qū)?yīng)多品種鑄件的生產(chǎn)線的優(yōu)點。此外，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，真空泵單元經(jīng)由配管和軟管將模型箱和上下砂 箱的中空室與真空泵連通。優(yōu)選該真空泵與造型裝置隔音地設(shè)置。由此，真空泵的噪音不 會向工廠傳播，因此操作者的操作環(huán)境變好。
進而，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，上下砂箱配置設(shè)備從合箱工位配置到澆注工位。 由此，從合箱到澆注能夠構(gòu)成有效的生產(chǎn)線。上下砂箱配置設(shè)備例如為吊車，具有操作者能 夠利用吊車短時間輸送合箱后的上下砂箱的優(yōu)點。此外，上下砂箱配置設(shè)備可以是上下砂箱循環(huán)設(shè)備，也能夠從合箱工位經(jīng)澆注工 位向落砂工位依次自動循環(huán)移動。由此，作為使上下砂箱移動的設(shè)備，可以使用吊車或循環(huán)設(shè)備的任意一個，不對本 發(fā)明進行限定。但是，為了移動特別大型的鑄件的上下砂，與使用循環(huán)設(shè)備相比，使用吊車 在驅(qū)動動力方面不需要大的能量，因此效率比較高。進而，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，優(yōu)選砂處理裝置具有砂冷卻裝置。由此，能夠在 生產(chǎn)線內(nèi)進行循環(huán)而有效地利用砂。砂冷卻裝置可以是縱式，也可以使橫式?？v式的砂冷卻裝置具有能使其設(shè)置面積 變窄的優(yōu)點。另一方面，橫式的砂冷卻裝置雖然其設(shè)置面積變寬，但具有能夠冷卻大量的砂 和高溫的砂的優(yōu)點。因此，對于大型的鑄件而言優(yōu)選使用橫式的砂冷卻裝置。此外，優(yōu)選在本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線中，以10分鐘到20分鐘完成一 砂箱(上砂箱+下砂箱)的比例進行造型。根據(jù)該速度，具有在半自動化得生產(chǎn)線中操作者 能夠舒適且安全地進行操作的優(yōu)點。若造型速遞大于該速度，則操作者難以進行操作。另 一方面，若造型速遞低于該速度，則生產(chǎn)效率降低。而且，在本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線中砂箱的優(yōu)選大小的例子為縱向 IOOOmm到2500mm、橫向IOOOmm到2500mm、上砂箱高度150mm至Ij 1500mm、下砂箱高度150mm 到1500mm。根據(jù)該范圍，具有能夠提供能高效地鑄造中型或大型鑄件的優(yōu)點。一般而言，鑄造一邊超過3000mm的鑄件時，優(yōu)選自硬性工序。然而幾乎沒有一邊 超過3000mm的鑄件的批量產(chǎn)品。此外，鑄造砂箱一邊小于IOOOmm的鑄件時，很多情況下使 用濕型比較有利。此外，在本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線中，作為向在砂箱中做成的鑄型中 澆注從而鑄造成的鑄件而言，例如為檢修口的蓋、鋁護欄、鋼琴架、汽車零件、機械零件等， 但不局限于此。此外，優(yōu)選上述鑄件的重量在約IOOKg到約2000Kg的范圍內(nèi)。根據(jù)該范圍， 具有能夠有效地提供中型或大型的鑄件。根據(jù)本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線，在具備造型裝置的造型工位，操作者 能夠進行薄膜成形、涂敷涂料、砂箱放置和起模的操作。上述操作在鑄造生產(chǎn)線中最難以通 過自動化來實現(xiàn)且需要成本，而根據(jù)本發(fā)明，操作者能夠通過手動作業(yè)容易地實施。通過結(jié)合附圖進行的以下說明，本發(fā)明的上述及其他目的以及效果將更為清楚。


圖1是示意性示出本發(fā)明一實施例的半自動減壓鑄型造型鑄造線的布局的圖。圖2是本發(fā)明一實施例中使用的造型裝置的側(cè)面概略圖。圖3是本發(fā)明一實施例中使用的模型箱的截面概略圖。圖4是本發(fā)明一實施例中使用的真空泵單元的主視概略圖。圖5是本發(fā)明一實施例中使用的砂供給裝置的主視概略圖。圖6是本發(fā)明一實施例中使用的上下砂箱配置設(shè)備的俯視概略圖。
圖7是作為本發(fā)明一實施例中使用的砂處理裝置的一例的篩砂裝置的俯視概略 圖。符號說明1...真空泵單元；lb...真空泵；2...砂供給裝置；3...造型裝置；4...上下砂 箱配置設(shè)備；5...澆注裝置；6...砂處理裝置；7...旋轉(zhuǎn)臺；8...模型箱；8a...型板； 8b...中空室；8c...型板表面；9...細孔；10...配管；11...軟管；15...砂冷卻裝置； A...造型工位；D...合箱工位；E...澆注工位；L...半自動減壓鑄型造型鑄造線。
具體實施例方式在這里，本說明書中使用的用語“半自動減壓鑄型造型鑄造線”是指操作員手動進 行造型、澆注、落砂、產(chǎn)品取出的一部分的造型鑄造線?！罢婵毡脝卧笔侵赣糜诖_保對減壓 鑄型進行造型時的減壓的真空泵和其周邊裝置。“砂供給裝置”是指向上下砂箱供給砂的裝 置?！霸煨脱b置”是指進行薄膜成形、涂料、砂箱放置、加砂填充和起模的裝置。此外，本發(fā)明中的澆注裝置通常使用澆包。在本說明書中，用語“砂處理裝置，，是 指從砂中除去鐵片的裝置，例如篩砂裝置。該砂處理裝置可以具備冷卻砂的冷卻裝置?！霸?型工位”是指進行造型的位置。此外，“合箱工位，，是指使在造型工位造型出的鑄型內(nèi)置的 上下砂箱合箱的位置。進而，“澆注工位”是指通過澆注裝置向鑄型內(nèi)置的上下砂箱進行澆 注的位置。在本說明書中，用語“薄膜成形”是指將減壓鑄型造型中使用的薄膜加熱軟化而貼 附成形于模型表面?！巴苛稀笔侵竿ㄟ^涂敷砂型的表面來改善鑄型的表面的材料?！吧跋浞?置”是指將上砂箱或下砂箱放置于模型箱的上面。“起?！笔侵笇?nèi)裝(鑄型內(nèi)置)了一半 的砂的上砂箱或下砂箱從模型拔起分離。此外，本說明書中使用的用語“一砂箱”是指將上砂箱和下砂箱合箱后的砂箱。請注意以上所示出的用語是為了易于理解本發(fā)明而示出的，并非嚴格地限定為 這里所示出的定義，它們的等同物也包含于權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的范圍內(nèi)。實施例以下，基于

發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明的實施例中的半自動減壓鑄型 造型鑄造線的主要部分的一例。半自動減壓鑄型造型鑄造線L基本上具有真空泵單元1、 砂供給裝置2、與該砂供給裝置2連結(jié)的造型裝置3、上下砂箱配置設(shè)備4、澆注裝置5、落砂 裝置14、砂處理裝置6。此外，如圖2所示，造型裝置3構(gòu)成為在旋轉(zhuǎn)臺7上配置模型箱8，并使其處于經(jīng) 由配管10和軟管11與上述真空泵單元1連通的狀態(tài)，使上述模型箱8能夠向薄膜成形、涂 料劑涂布、涂料干燥、砂箱放置、起模位置B和加砂填充位置C各位置依次循環(huán)移動。如后 所述，構(gòu)成有配管10和軟管11、上下砂箱配置設(shè)備4 (圖1、圖6)。而且，在配置有造型裝置3的造型工位A，操作員進行薄膜成形、涂料、砂箱放置、 加砂填充和起模的操作。此外，具有澆包的澆注裝置5配置于澆注工位E，相對于合箱了的上下砂箱W，通過 使?jié)舶鼉A斜活動，來澆注保持在澆包內(nèi)的熔融金屬。由此，本實施例中的澆注裝置是傾斜澆包來進行澆注的傾注式，但在本發(fā)明中不局限于此，除傾注式之外，可以使用提壩式、底注式、提壩型澆包、底注澆包、升降澆包、滾筒 澆包、齒輪式澆包等多種澆包的搬運方法或澆注方式。圖3是本發(fā)明的實施例中使用的模型箱的截面概略圖。模型箱8在安裝有模型的 型板8a的下部區(qū)劃形成中空室8b，該中空室8b和型板表面8c通過設(shè)置于型板8a的細孔 9連通。圖4是本發(fā)明的實施例中使用的真空泵單元1的主視概略圖。優(yōu)選真空泵Ib由 隔音壁Ia包圍以防止真空泵Ib的噪音泄露到外部。上述真空泵單元1通過配管10和軟 管11與上述模型箱8的中空室8b和上下砂箱W的中空室(未圖示)連接(參照圖1、圖 2)。圖5是本發(fā)明的實施例中使用的砂供給裝置的主視概略圖。具有砂斗加的砂供 給裝置2與上述砂處理裝置6(圖1、圖7)連結(jié)，將由上述砂處理裝置6處理過的砂S存積 在砂斗2a。此外，通過操作員對砂供給裝置的操作，能夠向經(jīng)由上述造型裝置3放置了上砂 箱Wl或下砂箱W2的模型上的空間供給存積在砂斗加的砂S(參照圖2)。圖6是本發(fā)明的實施例中使用的上下砂箱配置設(shè)備的俯視概略圖。上下砂箱配置 設(shè)備4包括與上述真空泵單元1連結(jié)的配管10、和一端與上述配管10連接的軟管11。上 述軟管11的另一端能夠與上下砂箱W的中空室連接，以在真空泵單元1驅(qū)動時始終對上下 砂箱W的中空室(未圖示)進行吸引。圖7是作為本發(fā)明的實施例中使用的砂處理裝置的一例的篩砂裝置的主視概略 圖。篩砂裝置6包括投入通過落砂裝置14從鑄件分離了的干燥砂的投入口 6a、通過振動 電機6b進行振動的網(wǎng)眼6c、防止揚塵的護罩6d。該篩砂裝置6使干燥砂一邊在上述網(wǎng)眼 6c振動一邊通過上述網(wǎng)眼6c，從而除去砂以外的異物例如鐵片、薄膜片、砂塊等。以下，對使用了上述構(gòu)成的本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線的動作進行說 明。在圖1的半自動減壓鑄型造型鑄造線L中，真空泵單元1進行動作。對于造型裝 置3，如上所述，模型箱8在安裝有模型的型板8a的下部區(qū)劃形成中空室8b，該中空室8b 和型板表面8c通過細孔9連通(參照圖3)。接著，在圖3中，操作者在穿設(shè)有薄膜吸附用的上述細孔9的模型覆蓋加熱柔化了 的薄膜。然后通過真空泵單元1所進行吸引使薄膜吸附于模型來進行成形(薄膜成形)，向 薄膜吹送涂料劑(涂料)。將具備吸引機構(gòu)的上砂箱Wl放置在模型上(砂箱放置)。然后，從砂供給裝置2 (參照圖幻向放置在造型裝置3的模型箱8和砂箱空間供 給不含粘結(jié)劑的干燥砂S，利用振動機12進行振動從而來進行填充。振動填充后，在模型的 相反側(cè)復蓋密封用的塑料薄膜。之后，在將鑄型內(nèi)減壓了之后，解除模型側(cè)的吸引，進行起 模(拔模)。這樣對內(nèi)置有砂的上砂箱Wl進行造型，以同樣的順序?qū)?nèi)置有砂的下砂箱W2 進行造型。然后，在合箱工位D將上砂箱和下砂箱合箱。進行了合箱之后，通過夾緊夾具將 上下砂箱彼此緊固。另外，在本實施例中，上述振動機12進行上下的縱向振動，但是不局限于此，可以 使用橫向振動、圓形振動、橢圓形振動等。另外，在本實施例中，進行薄膜成形、涂料劑涂敷、涂料干燥、砂箱放置和起模的位 置為同一場所。即，在位置B，在進行了薄膜成形、涂料劑涂敷、涂料干燥、砂箱放置之后使上述旋轉(zhuǎn)臺7動作，將上述模型箱8移動到位置C。接著，在位置C，在進行了加砂填充之后， 使上述旋轉(zhuǎn)臺7動作，返回位置B進行起模。之后，合箱后的上下砂箱W通過從合箱工位D到澆注工位E配置的上下砂箱配置 設(shè)備4而進行移動。例如，其移動方法為操作者利用吊車13等短時間輸送(參照圖1)。之 后，進行澆注，冷卻后輸送至位于落砂工位F的落砂裝置14，通過切斷真空很容易地使鑄件 和干燥砂從上下砂箱分離。另外，在本實施例中砂處理裝置6具備橫式砂冷卻裝置15 (參照圖1)，因此能夠 將因澆注而變成高溫的砂大量且迅速冷卻。橫式并用空冷和水冷來進行冷卻，因此比較高 效。具體而言，砂冷卻的能力甚至能夠?qū)?yīng)砂在上述橫式砂冷卻裝置15的入口處的溫度為 400°C的情況。實驗例1以下，對通過上述實施例的半自動減壓鑄型造型鑄造線制造一個大型閥部件 V(未圖示)的實驗進行說明。在該實驗例中，用于大型閥部件V的砂箱的大小為縱向 2000mm、橫向2000mm、上砂箱高度1100mm、下砂箱高度500mm，產(chǎn)品(即大型閥部件V)的重 量為1700Kg。根據(jù)本實施例，該大型閥部件V的造型僅需4. 8小時、落砂僅需1.5小時。即 共需6. 3小時。比較例1為了進行比較而通過以往的呋喃工序(furan process)以與上述實施例同樣的尺 寸和重量條件制造同樣的大型閥部件V時，造型需9. 3小時，落砂需6小時。即一個大型閥 部件V的造型和起模需要15. 3小時。從上述內(nèi)容可知，根據(jù)本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線的實驗例，與以往的 呋喃工序相比，僅制造一個大型閥部件V便能取得制造時間減少9小時的效果。由此，根據(jù) 本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄造線，與以往的呋喃工序相比能夠縮短產(chǎn)品的制造時間。以上，參照特定的鑄件產(chǎn)品的具體尺寸及重量對本發(fā)明的半自動減壓鑄型造型鑄 造線進行了說明。但是應(yīng)當注意，這僅僅是為了易于說明本發(fā)明而示出的，并不限制本發(fā)明 的范圍。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，只要不脫離權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的主題，便能夠產(chǎn) 生多種變更例、變形例。
權(quán)利要求
1.半自動減壓鑄型造型鑄造線，包括具有真空泵的真空泵單元、砂供給裝置、造型裝 置、上下砂箱配置設(shè)備、澆注裝置、落砂裝置、砂處理裝置，其特征在于，將上述造型裝置與上述砂供給裝置連結(jié)，該半自動減壓鑄型造型鑄造線還具備旋轉(zhuǎn)臺和模型箱，該旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置于上述造型裝 置，該模型箱配置于該旋轉(zhuǎn)臺上，并且該模型箱在安裝有模型的型板的下部劃分出有中空 室，且通過細孔將該中空室與型板表面連通，從而成為使上述模型箱的中空室與上述真空泵單元連通的狀態(tài)，通過上述旋轉(zhuǎn)臺使上 述模型箱向薄膜成形、涂料劑涂敷、涂料干燥、砂箱放置、加砂填充和起模的各位置依次循 環(huán)移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，用于造型的上下砂箱具有中空室，上述真空泵單元被適當設(shè)置為，將上述模型箱及上述上下砂箱的中空室與上述真空泵 連通，上述真空泵與上述造型裝置隔音地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，還具有使造型后的鑄型內(nèi)置的上下砂箱重合的合箱工位、通過上述澆注裝置向鑄型內(nèi) 置的上下砂箱進行澆注的澆注工位，從上述合箱工位到上述澆注工位配置上述上下砂箱配置設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述砂處理裝置 具有砂冷卻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述砂冷卻裝置 為縱式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述砂冷卻裝置 為橫式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述砂處理裝置 為篩砂裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，將上述上砂箱和 上述下砂箱合箱后形成一砂箱，以10分鐘到20分鐘完成一砂箱的比例進行造型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述砂箱的大小 為縱向IOOOmm到2500mm、橫向IOOOmm到2500mm，上述上砂箱的高度為150mm到1500mm，上 述下砂箱的高度為150mm到1500mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，作為向在上述砂 箱中做成的鑄型中澆注從而鑄造成的鑄件而言，至少包括檢修口的蓋、鋁護欄、鋼琴架、汽 車零件、機械零件中的任意一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，上述鑄件的重 量為 IOOKg 到 2000Kg。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任意一項所述的半自動減壓鑄型造型鑄造線，其特征在于，還具有配置有上述造型裝置的造型工位，操作者在該造型工位進行薄膜成形、涂敷涂料、砂箱放置和起模。
全文摘要
本發(fā)明提供半自動減壓鑄型造型鑄造線，用于砂的填充易于進行且環(huán)保的鑄件制造。該半自動減壓鑄型造型鑄造線包括具有真空泵的真空泵單元、砂供給裝置、造型裝置、上下砂箱配置設(shè)備、澆注裝置、落砂裝置、砂處理裝置。半自動減壓鑄型造型鑄造線將上述造型裝置與上述砂供給裝置連結(jié)，并且還具備旋轉(zhuǎn)臺和模型箱，該旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置于上述造型裝置，該模型箱配置于該旋轉(zhuǎn)臺上，并且將安裝有模型的型板的下部區(qū)劃形成中空室且通過細孔將該中空室與型板表面連通，從而成為使上述模型箱的中空室與上述真空泵單元連通的狀態(tài)，通過上述旋轉(zhuǎn)臺使上述模型箱向薄膜成形、涂料劑涂敷、涂料干燥、砂箱放置、加砂填充和起模的各位置依次循環(huán)移動。
文檔編號B22C25/00GK102107263SQ201010219919
公開日2011年6月29日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月26日
發(fā)明者井上隆夫 申請人:新東工業(yè)株式會社