專利名稱：制造砂型的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的裝置及方法，型砂放在砂箱及帶有母模的模板限定的砂型空間中。
在普通的壓實(shí)型砂制造砂型的方法中，在靠近砂箱的下部?jī)?nèi)表面處，特別是砂箱的角落，以及靠近母模的內(nèi)外表面，特別在母模的凸脊之間的凹部或凹槽處型砂不能很好地壓實(shí)。
這種不良的壓實(shí)是由于當(dāng)型砂放入砂型空間中，在靠近砂箱內(nèi)壁處型砂不致密或不緊實(shí)，以及由于壓型砂的力不能很好地傳到靠近母模的內(nèi)、外表面及砂箱內(nèi)表面的型砂部分，因?yàn)樵谶@些表面與型砂之間有摩擦力。一個(gè)具有不致密或不緊實(shí)部分的砂型，特別在澆了熔融金屬后會(huì)發(fā)生變形。因此不能制造出具有尺寸精確的優(yōu)良鑄件。在現(xiàn)有技術(shù)中，已用許多方法來(lái)充分地緊實(shí)型砂，例如用振搗機(jī)打擊型砂使其預(yù)緊實(shí)。在另一方法中，用壓縮空氣通入型砂中去預(yù)緊實(shí)型砂。在又一種方法中，由其底部周邊帶向下突起的元件的壓板對(duì)靠近砂箱內(nèi)表面部分的型砂預(yù)緊實(shí)。
但是，振搗機(jī)預(yù)壓實(shí)對(duì)砂型及砂箱有沖擊及振動(dòng)，且會(huì)產(chǎn)生噪音。因此，砂型及砂箱必須能承受這種沖擊及振動(dòng)，使用具有多段擠壓腿的裝置要求有與多段擠壓腿同樣數(shù)目的動(dòng)力缸。另外，各段擠壓腿其范圍及尺寸是有限的，因?yàn)槠錂C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。因?yàn)閴嚎s空氣的高壓，用吹壓縮空氣預(yù)壓實(shí)要求耐用的氣動(dòng)設(shè)備及耐用的密封機(jī)構(gòu)。另外氣動(dòng)設(shè)備也較笨重。使用其底部周邊設(shè)有向下突起的元件的壓板不能對(duì)設(shè)有這些元件處以外的任意部位的型砂壓實(shí)。
日本專利B(公告)63-21577公開了一種預(yù)緊實(shí)砂型的型砂的裝置，它設(shè)有多個(gè)動(dòng)力缸，帶有向下可插入型砂中的活塞桿。該裝置也有一擠壓板，在活塞桿從型砂中抽出后對(duì)全部型砂加壓。該裝置也要求有多個(gè)動(dòng)力缸，其數(shù)目和多段擠壓腿的數(shù)目一樣，因此也很笨重。
日本專利A(公開)4-28453公開了一種緊實(shí)型砂的方法，其中在一程序中預(yù)先選定型砂的多個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)首先用移動(dòng)到選定點(diǎn)的單根壓棒依次加壓，隨后用擠壓件對(duì)全部型砂加壓。但是，實(shí)施該方法的裝置是復(fù)雜的，且這個(gè)方法要費(fèi)很多時(shí)間來(lái)預(yù)緊實(shí)型砂。
本發(fā)明考慮要解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種制造砂型的裝置及方法，其中由上述普通方法不能很好緊實(shí)的部位的各處型砂都能很好地緊實(shí)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種制造砂型的裝置，它包括要插入型砂中的一薄板和/或棒，型砂放在由帶有母模的模板及砂箱限定的砂型空間，上述的板和/或棒在與砂箱內(nèi)表面及母模的內(nèi)外表面稍微間隔處插處型砂中。因此型砂在這些部分預(yù)緊實(shí)。該裝置還設(shè)有壓板，在型砂預(yù)緊實(shí)后對(duì)全部型砂加壓。
在本發(fā)明的方法中，薄板和/或棒插入型砂中以便在不易很好緊實(shí)的任何部位對(duì)型砂預(yù)緊實(shí)。隨后薄板和/或棒從型砂中抽出。之后，對(duì)型砂的頂面平整。在被薄板和/或棒預(yù)緊實(shí)后，全部型砂被壓板加壓。
本發(fā)明的裝置還可包括薄板制的管，對(duì)在與砂箱內(nèi)表面稍微間隔處的型砂預(yù)緊實(shí)。管可以是方形的，矩形的或圓形的。最好，管的橫截面類似，但稍小于砂箱的內(nèi)表面。
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例可對(duì)本發(fā)明上述及其它的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)更清楚，附圖中

圖1是本發(fā)明的裝置的一部分(預(yù)緊實(shí)在砂箱中的型砂的元件)的縱剖面圖；圖2是沿圖1中箭頭A-A的剖面圖；圖3是圖1的裝置的一部分(在預(yù)緊實(shí)后對(duì)砂箱中全部型砂加壓的元件)的縱剖面圖；圖4是本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的局部縱剖面圖；圖5是平整砂箱中型砂的裝置的局部縱剖面圖；圖6是本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的局部縱部面圖；圖7是沿圖6中箭頭B-B的剖面圖；圖8是預(yù)緊實(shí)元件的另一實(shí)施例的縱剖面圖；圖9是沿圖8中箭頭C-C的剖面圖；圖10是預(yù)緊實(shí)元件的另一個(gè)實(shí)施例的縱剖面圖；圖11是沿圖10中箭頭D-D的剖面圖；圖12是預(yù)緊實(shí)元件再一個(gè)實(shí)施例的縱剖面圖；圖13是沿圖12中箭頭E-E的剖面圖；圖14是預(yù)緊實(shí)元件又一個(gè)實(shí)施例的縱剖面圖；圖15是沿圖14中箭頭F-F的剖面圖。
圖1，2和3示出本發(fā)明的制造砂型的裝置的一部分的一個(gè)實(shí)施例。圖1和2示出一個(gè)預(yù)緊實(shí)元件9，它對(duì)填入模板2，砂箱3及加料框4之間限定的砂型空間的型砂S預(yù)緊實(shí)。圖3示出一元件8，它對(duì)由元件預(yù)緊實(shí)后的模型空間中的全部型砂加壓。
另外，在圖1中，模板2放在臺(tái)1上，模板上有母模2A。砂箱3和加料框4裝在模板2上，限定了砂型空間，一剛性板6固定在動(dòng)力缸(未示出)的活塞桿5上。該動(dòng)力缸可用已知的方法，如在日本專利A(公開)4-28453中公開的方法水平移動(dòng)使其位于砂型空間的上方及水平方向的外面。元件9，如圖2所示是薄鋼板制成的方管形，它固定在剛性板6的底部。該管的總長(zhǎng)度等于砂箱3及加料框4的總高度。當(dāng)活塞桿5降到其死點(diǎn)時(shí)，幾乎全部管9插入在與砂箱3及加料框4的內(nèi)表面稍微間隔的地方或位置中的型砂中。管9的頂端停止在稍微高于模板2的位置。因此管9使在與砂箱及加料框內(nèi)表面稍微間隔的那部分的型砂緊實(shí)。隨后退回活塞桿5，從型砂S中抽出管。動(dòng)力缸(未示出)水平移出砂型空間。
然后，如圖3所示，元件8，也就是壓板正好位于砂型空間上方。壓板8固定在動(dòng)力缸(未示出)的活塞桿7上。操作該桿的動(dòng)力缸也可以水平移動(dòng)，與操作活塞桿5的動(dòng)力缸一樣。因而把壓板8置于砂型空間上方。在由管9進(jìn)行預(yù)壓實(shí)后，降下壓板8對(duì)全部型砂加壓。使全部型砂很好地壓實(shí)。
圖4是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例的部分剖面圖。該裝置有兩個(gè)動(dòng)力缸16、16及一個(gè)中央動(dòng)力缸21。動(dòng)力缸懸掛設(shè)在高架的框架下。剛性的支承板18固定到動(dòng)力缸16、16的活塞桿17、17上。多根垂直桿19、19的下端使壓板20的底部面向在模板2，砂箱3和加料框4限定的砂型空間中的型砂的上表面。
中央動(dòng)力缸21裝在支承板18上使得活塞桿22可自由穿過(guò)支承板。管形體23固定在活塞桿22的前端。管體23有一頂板25及固定在頂板25底部的多塊薄板24，它們是等距離間隔。管體23的頂板25設(shè)有孔31，31，可供垂直桿19，19自由通過(guò)。壓板20的周邊設(shè)有多個(gè)孔30，可供活塞桿下降時(shí)薄板24自由地通過(guò)。
活塞桿22降下直到薄板24的前端達(dá)到稍微高于模板2的水平。當(dāng)薄板24插入型砂S中，它們位于與砂箱3和加料框4的內(nèi)表面稍微離開的地方。因此在砂型空間中的型砂在下周邊被預(yù)壓實(shí)。
隨后退回活塞桿22而從型砂S中抽出薄板24。最好，各薄板24小于20mm厚。如果板太厚，如圖5所示，在板24抽出時(shí)，會(huì)有空腔26留在型砂中。在薄板24抽出后，通常型砂上表面變成凸形，如圖5所示。為平整凸形的型砂，平整裝置27設(shè)在砂箱3和加料框4的旁邊。平整裝置27可以是具有活塞桿28的動(dòng)力缸，如圖5所示。在活塞桿28的一端固定著板29用來(lái)平整型砂。
在平整型砂后，連著壓板20的垂直桿19，19降下通過(guò)壓板20對(duì)全部型砂S加壓。因此全部型砂很好壓實(shí)。
在圖6，7中，示出了本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例。該裝置類似于圖4的裝置。唯一的區(qū)別在于管體23不僅有周邊薄板24，而且還有多塊中間薄板34，34，它們等距離間隔設(shè)置，當(dāng)插入型砂時(shí)，這些中間薄板34，34圍著母模2A的外表面40。當(dāng)薄板34，34插入型砂中，它們位于母模2A的外表面40的側(cè)面，并與外表面40稍微間隔開。在該實(shí)施例中，型砂在靠近母模2A的外表面40及砂箱3的內(nèi)表面的型砂下部被預(yù)壓實(shí)。
圖8，9分別類似于圖1，2，母模2A有凹腔45，及外表面40，內(nèi)表面41，薄板的外管9A和薄板的內(nèi)管9B固定在剛性板6上。外管和內(nèi)管的橫截面為圓形的，類似于模型2A的外表面40和內(nèi)表面41。當(dāng)外管9A和內(nèi)管9B插入型砂中(及進(jìn)入凹腔45中)，內(nèi)管9B稍微離開母模2A的內(nèi)表面41，而外管9A稍微與模型的外表面40及砂箱3的內(nèi)表面間隔一段距離。因此型砂在靠近母模2A的外表面40和內(nèi)表面41及砂箱3的內(nèi)表面處預(yù)壓實(shí)。在預(yù)壓實(shí)后，模板8對(duì)全部型砂加壓，如圖3所示。
圖10和11分別類似圖8和9。在該實(shí)施例中，多個(gè)同樣的母模2B裝在模板2上。因此在母模2B之間有許多凹腔45。各母模有一個(gè)，或多于一個(gè)的外表面40和/或內(nèi)表面41。構(gòu)成格柵的多塊薄板9C固定在剛性板6上，使得當(dāng)薄板插入型砂中時(shí)，它們位于與母模型2B的外表面40和內(nèi)表面41稍微間隔開的位置。在該實(shí)施例中，型砂被薄板9C在靠近母模的外表面40和內(nèi)表面41的部分壓實(shí)。
圖12，13分別類似于圖1，2。在該實(shí)施例中，母模2A幾乎是一個(gè)矩形塊，具有中央圓柱通孔或凹腔45。薄板的方管9和棒11固定到剛性板6上。當(dāng)管9和棒11插入型砂時(shí)，管9位于與砂箱3及加料框4的內(nèi)表面稍微間隔開處，而棒11位于稍高于凹腔45的中心。在該實(shí)施例中，型砂S被管9及棒11在凹腔45及靠近砂箱3內(nèi)表面的下周邊處壓實(shí)。
圖14，15分別類似圖12，13。母模2A幾乎是圓柱形的，具有中央圓柱通孔，或凹腔45。圓管9A，中央棒11，及四根角鐵12都固定在剛性板6上。當(dāng)固定在剛性板6上的元件9A，11，12插入型砂中時(shí)，棒11處于與圖12中棒11類似的位置。圓管9位于與母模2A的外表面40稍微間隔處。棒12位于砂箱3的內(nèi)角，并與砂箱3和加料框4的內(nèi)表面稍微間隔開。因此，在該實(shí)施例中，型砂S在凹腔45及靠近母模的外表面40及砂箱3的內(nèi)角的下周邊被壓實(shí)。由于位于棒12，12之間的圓管9A的部分與砂箱內(nèi)表面間隔的距離與棒12，12離開砂箱內(nèi)表面的距離相同，因此，型砂在棒12，12之間的部分預(yù)加實(shí)。
上述實(shí)施例僅僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。很明顯，可以作出薄板及棒的許多改型及薄板和/或棒的許多實(shí)施例。不同形狀及尺寸的許多板和棒可以用來(lái)與母模及砂箱的形狀相應(yīng)。另外，可用許多其它裝置來(lái)移動(dòng)薄板、棒和壓板。本發(fā)明的范圍只被下面的權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)緊實(shí)型砂制造砂型裝置，型砂放在由帶母模的模板和砂箱限定的砂型空間中，所述的裝置包括設(shè)置在所述的砂型空間上方的第一薄板裝置，所述的薄板裝置可相對(duì)所述的砂型空間移動(dòng)進(jìn)入所述的砂型空間，所述的薄板裝置可移進(jìn)及移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，當(dāng)所述的薄板裝置插入型砂中時(shí)，所述的位置與所述的砂箱的內(nèi)表面稍微間隔；和設(shè)在所述的砂型空間上方的加壓裝置，所述的裝置可移進(jìn)及移出所述的砂型空間以對(duì)全部型砂加壓。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的薄板裝置包括一個(gè)管體，其橫截面類似于所述的砂箱的內(nèi)表面。
3.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括第二薄板裝置，它可相對(duì)于所述的砂型空間移動(dòng)進(jìn)入所述的砂型空間，所述的第二薄板裝置可移進(jìn)和移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，當(dāng)所述的第二薄板裝置插入型砂中時(shí)，所述的位置與所述的砂型的內(nèi)外表面中至少一個(gè)稍微間隔。
4.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括一棒，它可相對(duì)于所述的砂型空間移進(jìn)所述的砂型空間，所述的棒可移進(jìn)和移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，所述的位置與所述的母模的內(nèi)、外表面中的至少一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面稍微間隔開。
5.按照權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，還包括一棒，它可相對(duì)于所述的砂型空間移進(jìn)所述的砂型空間，所述的棒可移進(jìn)和移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，所述的位置與所述的母模的內(nèi)、外表面中的至少一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面稍微間隔開。
6.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，幾乎全部所述的型砂在所述的管體內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，包括一個(gè)整體件(23)，和一個(gè)使所述的整體件相對(duì)于所述的砂型空間移進(jìn)和移出所述的砂型空間的一個(gè)動(dòng)力缸，其中所述的第一和第二薄板裝置固定到所述的整體件(23)上。
8.一種通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的裝置，型砂是放在由帶母模的模板，和砂箱限定的砂型空間中，所述的裝置包括設(shè)置在所述的模型空間上方的薄板裝置，所述的薄板裝置可相對(duì)所述的砂型空間移動(dòng)進(jìn)入所述的砂型空間，所述的薄板裝置可移進(jìn)及移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，當(dāng)所述的薄板裝置插入型砂中時(shí)，所述的位置與所述的母模的內(nèi)、外表面中至少一個(gè)稍微間隔開；和設(shè)在所述的模型空間上方的加壓裝置，所述的裝置可移進(jìn)及移出所述的砂型空間以對(duì)全部型砂加壓。
9.按照權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，還包括一棒，它可相對(duì)于所述的砂型空間移進(jìn)所述的砂型空間，所述的棒可移進(jìn)和移出所述的砂型空間中的一個(gè)位置，所述的位置與所述的母模的內(nèi)、外表面中的至少一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面稍微間隔開。
10.一種通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的方法，型砂放在一個(gè)由母模及砂箱限定的砂型空間中，所述的方法包括下列步驟把型砂放入砂型空間中；把薄板的管體相對(duì)于所述的模板朝所述的模板移動(dòng)，所述的管體的橫截面類似于但稍小于所述的砂箱的內(nèi)表面，使所述的管體插入型砂中預(yù)壓實(shí)型砂；把所述的管體從型砂中抽出；和用加壓裝置對(duì)全部型砂加壓。
11.一種通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的方法，型砂放在一個(gè)由其上帶有母模的模板砂箱限定的砂型空間中，所述的方法包括下列步驟把型砂放入模型空間中；把設(shè)在砂型空間上方和在所述的母模的內(nèi)、外表面中至少一個(gè)的側(cè)面及稍微間隔開的一個(gè)薄板體相對(duì)所述的模板朝所述的模板移動(dòng)，使所述的薄板體插入型砂中，使靠近所述的母模的內(nèi)、外表面中任一個(gè)的型砂部分的型砂預(yù)壓實(shí)；和把所述的薄板體從型砂中抽出；和用加壓裝置對(duì)全部型砂加壓。
12.一種通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的方法，型砂放在一個(gè)由其上帶有母模的模板及砂箱限定的砂型空間中，所述的方法包括下列步驟把型砂放入模型空間中；把設(shè)在砂型空間上方和在所述的母模的內(nèi)、外表面中至少一個(gè)的側(cè)面及稍微間隔開的一個(gè)薄板體及一根棒相對(duì)所述的模板朝所述的模板移動(dòng)，使所述的薄板體及棒插入型砂中，使靠近所述的母模的內(nèi)、外表面中任一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面的型砂部分的型砂預(yù)壓實(shí)；和把所述的薄板體和棒從型砂中抽出；和用加壓裝置對(duì)全部型砂加壓。
12.一種通過(guò)壓實(shí)型砂制造砂型的方法，型砂放在一個(gè)由其上帶有母模的模板及砂箱限定的砂型空間中，所述的方法包括下列步驟把型砂放入砂型空間中；把設(shè)在砂型空間上方和在所述的母模的內(nèi)、外表面中至少一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面的側(cè)面稍微間隔開的一個(gè)薄板體及一根棒相對(duì)所述的模板朝所述的模板移動(dòng)，使所述的薄板體及棒插入型砂中，使靠近所述的母模的內(nèi)、外表面中任一個(gè)及所述的砂箱的內(nèi)表面的型砂部分的型砂預(yù)壓實(shí)；和把所述的薄板體從型砂中抽出；和平整型砂的整個(gè)上表面；和用加壓裝置對(duì)全部型砂加壓。
全文摘要
一種制造很好壓實(shí)的砂型的裝置。型砂(S)放入其上帶有母模(2A)的模板(2)和砂箱限定的砂型空間。裝置包括一個(gè)薄板體(9)和一根棒(11)，可插入型砂中，通過(guò)薄板體及棒在靠近母模(2A)的內(nèi)、外預(yù)壓及砂箱(3)的內(nèi)表面處預(yù)壓實(shí)型砂。裝置還有一壓板(8)，在型砂預(yù)壓實(shí)后對(duì)全部型砂加壓。
文檔編號(hào)B22C15/02GK1146383SQ9610749
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1996年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月16日
發(fā)明者重男小田, 良治金山, 邦保森, 和男杉本 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社