CN101032736B - 铸模成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸模成型装置。在通过供给加压气体来将被收纳在吹头(1)的收纳部(2)内的铸模砂(41)吹入从而充填到胎模(35)的腔(36)内的铸模成型装置中,在将加压气体供向收纳部(2)内的过程中使供到收纳部(2)内的加压气体的压力至少阶梯状地上升一次。
Description
技术领域
本发明属于一种与将铸模砂吹入从而充填到胎模的腔内的铸模成型装置有关的技术领域。
背景技术
到目前为止,例如日本的特开平9-141389号公报中所公开的使铸模成型的方法已为众人所知,该方法是这样的,先在吹头的收纳部内将气体固化性铸模砂收纳好,通过将加压气体供向该收纳部内来将所述铸模砂通过吹嘴吹入从而充填到胎模的腔内,然后将固化用气体导入所述腔内来将已充填到该腔内的铸模砂固化。还有另一种使铸模砂固化的方法,即用热固性铸模砂来代替气体固化性铸模砂吹入从而充填到胎模的腔内,将该胎模加热来使铸模砂固化。
在象上述那样利用加压气体将铸模砂吹入从而充填到胎模的腔内的情况下,将铸模砂充填到腔内的充填性就有了问题。于是,在所述特开平9-141389号公报中公开的做法是这样的:在将铸模砂充填到腔内之后,在使腔内为减压的状态下将加压气体导入该腔内而使冲击压作用到铸模砂上,来提高铸模砂的充填密度。
然而,在所述公报的方法中,需要使腔处于减压状态的减压装置、使冲击压作用到铸模砂上的装置,从而导致装置的大型化、成本的增加等。
发明内容
本发明正是为解决上述问题而开发出来的,其目的在于:在将铸模砂吹入从而充填到胎模的腔内的情况下,用简单的结构,确保良好而稳定的充填性。
为达成上述目的,本案发明人把着眼点放到了供到吹头的收纳部内的加压气体的压力上,对压力进行了很多研究,结果发现:仅改变该加压气体的压力便能够使将铸模砂充填到腔内的充填性提高。根据该研究结果,在本发明的结构是,在将加压气体供到收纳部内的过程中,使供向收纳部内的加压气体的压力至少阶梯状地上升一次。
具体而言,本发明的铸模成型装置,包括:具有收纳铸模砂的收纳部和与该收纳部连通而设的吹嘴的吹头、和将加压气体供向该吹头的收纳部内的加压气体供给装置。该铸模成型装置构成为:利用该加压气体供给装置将加压气体供到所述收纳部内,将该收纳部内的铸模砂通过所述吹嘴吹入从而充填到胎模的腔内。而且,所述加压气体供给装置构成为:包括:贮存低压加压气体的低压罐、贮存高压加压气体的高压罐、以及开始先将所述低压罐中的低压加压气体供向所述收纳部内之后再将所述高压加压气体供向所述收纳部内的供给装置,利用该供给装置在将加压气体供到收纳部内的过程中使供向所述收纳部内的加压气体的压力阶梯状地从低压上升到高压,上升一次。
也就是说,若供向收纳部内的加压气体的压力是低压,则将铸模砂充填到腔内的充填性下降。另一方面,若供向收纳部内的加压气体的压力是高压,虽然充填性良好,但铸模砂会从胎模的喷射针孔、用以将加压气体抽出的通气孔中吹跑,或者是堵在那里。但是,若在一开始将加压气体供向收纳部的时候,使供到收纳部内的加压气体是低压,则铸模砂不会从胎模的喷射针孔、通气孔中吹跑,或者是堵在那里,而是将喷射针孔、通气孔的开口覆盖了起来。从该状态开始使加压气体的压力阶梯状地上升,即使加压气体的压力成为高压,也会因为铸模砂已经将喷射针孔、通气孔的开口覆盖了起来,结果是铸模砂不会从喷射针孔、通气孔中吹跑,或者是堵在那里。而且,若使加压气体的压力上升为适当的压力,便能得到良好的充填性。因为仅仅这样改变加压气体的压力,所以不会导致装置的大型化、成本的增加等,结果是结构简单。
最好是,在所述铸模成型装置中,所述加压气体供给装置构成为:在将加压气体供到收纳部内的过程中使供向所述收纳部内的加压气体的压力阶梯状地从低压上升到高压且上升一次。
也就是说,通常情况下,铸模砂的充填时间在1秒钟以内,很短,所以与仅使加压气体的压力上升一次的情况相比,使加压气体的压力上升多次本身就是很难的,会导致结构复杂。同时,即使阶梯状地从低压上升到高压且仅上升一次,也能得到非常良好的充填性。因此,能在更加简单的结构下使将铸模砂充填到腔内的充填性提高。
最好是,在如上所述使加压气体的压力从低压阶梯状地上升为高压且上升一次的情况下,所述加压气体供给装置包括:贮存低压加压气体的低压罐、贮存高压加压气体的高压罐以及开始先将所述低压罐中的低压加压气体供向所述收纳部内之后再将所述高压加压气体供向所述收纳部内的供给装置。
这样一来,瞬间即可进行供到收纳部内的加压气体的压力切换。能够在合适的时间以良好的响应性切换到能够得到良好的充填性的压力上去。
最好是,在使所述加压气体的压力阶梯状地从低压上升到高压且上升一次的情况下,所述加压气体供给装置包括:分别改变所述低压和高压的压力大小的压力变更装置。更好的是,进一步包括:检测所述收纳部内的铸模砂量的铸模砂量检测装置。所述压力变更装置构成为:根据由所述铸模砂量检测装置检测出的铸模砂量分别改变所述低压和高压的压力大小。
这样做以后,便能对应于收纳部内的铸模砂量等将低压和高压的压力大小变更为最佳的压力大小。也就是说,若向腔内吹入一次铸模砂从而进行充填,收纳部内所减少的铸模砂就是被充填到腔内的那一部分铸模砂。在不将铸模砂补充到收纳部内的情况下,在进行下一次吹入充填时,即使压力大小不变,也会因上一次所减少的铸模砂量而造成从吹嘴吹出铸模砂的吹出方法不同(通常情况是铸模砂量越少,铸模砂越容易从吹嘴中出来),充填性也不同。特别是在从低压或者高压罐将加压气体供到收纳部内的情况下,收纳部内的空间(无铸模砂的部分)的体积就会增大,增大的量就是所减少的那一部分铸模砂的量。该空间体积的增大也会对铸模砂的吹出方法有影响(通常情况下,铸模砂量越少,也就是说,所述空间的体积增大得越多,铸模砂越不容易从吹嘴中出来)。因此,如果事先分析一下铸模砂量等与低压及高压的压力大小的关系,以便得到最佳的充填性,则在每一次进行吹入充填的时候,都能根据收纳部内的铸模砂量等变更为能够得到最佳充填性的压力大小,结果是一直能够稳定地得到良好的充填性。
最好是,在所述加压气体供给装置包括所述压力变更装置的情况下,该铸模成型装置包括:对所述收纳部内的铸模砂进行搅拌的搅拌部件、驱动所述搅拌部件的搅拌部件驱动装置、以及检测所述搅拌部件的搅拌阻力 值的搅拌阻力值检测装置。所述压力变更装置构成为:根据由所述搅拌阻力值检测装置检测出的搅拌阻力值分别变更所述低压和高压的压力大小。
也就是说,搅拌部件的搅拌阻力值与收纳部内的铸模砂的表观密度相对应。吹入充填次数越多,该表观密度就会由于加压气体的加压而变大,在进行下一次吹入充填的时候,即使压力相同,也会因为表观密度比上一次增大了,而导致从吹嘴吹出的铸模砂的吹出方法不同,充填性也不同。因此,如果事先分析一下表观密度与低压及高压的压力大小之间的关系,以便得到最佳的充填性,将压力变更为与由搅拌阻力值检测装置检测出的搅拌阻力值相对应的压力大小,就能一直稳定地得到良好的充填性。
最好是,在所述加压气体供给装置包括所述压力变更装置的情况下,该铸模成型装置包括:对所述收纳部内的铸模砂量进行检测的铸模砂量检测装置、对所述收纳部内的铸模砂进行搅拌的搅拌部件、驱动所述搅拌部件的搅拌部件驱动装置、以及检测所述搅拌部件的搅拌阻力值的搅拌阻力值检测装置。所述压力变更装置构成为:根据由所述铸模砂量检测装置检测出的铸模砂量和由所述搅拌阻力值检测装置检测出的搅拌阻力值分别改变所述低压和高压的压力大小。
这样做以后,便能够改变为对应于铸模砂量和搅拌部件的搅拌阻力值的最佳压力大小,从而可靠地得到最佳的充填性。
附图的简单说明
图1是一示出了本发明的实施例所涉及的铸模成型装置的概略结构图。
图2是一显示控制装置的处理顺序的流程图。
图3是一显示收纳部内的压力变化之例的曲线。
图4是一个实际成型的铸模的图。
图5是一显示实施例中的收纳部内的压力变化的曲线。
图6是一显示比较例1中的收纳部内的压力变化的曲线。
图7是一显示比较例2中的收纳部内的压力变化的曲线。
图8是一显示比较例3中的收纳部内的压力变化的曲线。
图9是一显示实施例及比较例1到3中的铸模砂的充填量与吹走量的 测量结果的曲线。
具体实施方式
下面,参考附图,说明本发明的实施例。
图1概略地示出了本发明的实施例所涉及的铸模成型装置,该铸模成型装置是冷箱铸模成型装置,包括具有将气体固化性铸模砂41收纳好的收纳部2的吹头1。所述铸模砂41含有由苯酚树脂和聚异氰酸盐化合物形成的粘接剂和溶剂,砂表面被该粘接剂和溶剂覆盖。所述粘接剂中的苯酚树脂是分子内含有二苄醚基的苯酚、线型酚醛树脂或者是由它们衍生出来的树脂。这些聚异氰酸盐化合物是例如二苯甲烷二异氰酸盐(diphenylmethane diisocyanate)、二异氰酸己二酯(hexamethylenediisocyanate)、4-4’双环己基烷二异氰酸盐(4,4’-dicyclohexylmethanediisocyanate)等。所述溶剂是脂族烃类、脂环烃类、芳香烃类、卤代烃类、酮类、酯类、醚类、酒精类等有机溶剂或者是它们的混合物。
所述铸模砂41被从设置在所述收纳部2上侧的捏合部3供到收纳部2。也就是说,捏合部3中投入了所述粘接剂、溶剂以及砂,它们由受驱动而旋转的捏合机4均匀地捏合,成为如上所述砂表面被粘接剂和溶剂覆盖起来的铸模砂41。在收纳部2和捏合部3之间设置有在闸门驱动机构6的作用下打开、关闭的闸门5,该闸门驱动机构6由控制装置31控制它的工作状态。若由闸门驱动机构6将所述闸门5打开,气体固化性铸模砂41便靠自重从捏合部3落下而被供到给收纳部2中。
在所述吹头1的下面设置有多个用以将所述收纳部2内的铸模砂41吹出的吹嘴9,且该吹嘴9和该收纳部2连通。该吹嘴9面对腔36,该腔36由设置在该铸模成型装置下侧的多个胎模35而形成。从吹嘴9吹出的铸模砂41被充填到腔36内,使其为由该铸模成型装置制成的铸模的形状。作为由该铸模成型装置制成的铸模,例如有:气缸体、气缸盖的铸模、气缸盖的水冷却套用内环等。
在构成所述吹头1中的收纳部2的侧壁面的上部设置有用以将作为加压气体的加压空气供向收纳部2内的空气供给口1a。该空气供给口1a经由被所述控制装置31控制其工作状态的电磁阀11连接在第一空气罐1 2 和第二空气罐13上。工厂供气被调节器(未示)调节成一定压力的状态,并被供到这些第一及第二空气罐12、13内,作为所述加压空气贮存起来。所述第一空气罐12中贮存有低压(例如0.2MPa左右)加压空气,第二空气罐13中贮存有压力比第一空气罐12中的高的高压(例如0.4MPa左右)加压空气。第一空气罐12相当于低压罐,第二空气罐13相当于高压罐。
所述电磁阀11被控制装置31控制实现以下三种状态中的任一种状态。即所述第一空气罐12和收纳部2相连通的状态、所述第二空气罐13和收纳部2相连通的状态以及所述第一及第二空气罐12及13中的任一个空气罐都不与收纳部2相连通的状态。在该电磁阀11和所述第一或者第二空气罐12、13与收纳部2相连通的状态下,加压空气被供向收纳部2内。于是,收纳部2内的铸模砂41就经由所述吹嘴9吹入从而充填到胎模35的腔36内。这样一来,电磁阀11、第一及第二空气罐12、13以及控制装置31便构成将加压气体供到收纳部2内的加压气体供给装置。补充说明一下,和铸模砂41一起被吹入腔36内的加压气体通过安装在胎模35下部的空气通气孔37漏到腔36外。
所述加压空气供给装置构成为:在将加压空气供到收纳部2内的过程中使供向收纳部2内的加压空气的压力至少阶梯状地上升一次。在该实施例中,在将加压空气供到收纳部2内的过程中,使供向收纳部2内的加压空气的压力阶梯状地从低压上升为高压且仅上升一次。也就是说,在刚开始将加压空气供向收纳部2内的时候,由控制装置31控制成为电磁阀11使第一空气罐12和收纳部2相连通的状态,从开始将低压的加压空气供向收纳部2内到第一规定时间过了的时候,成为由电磁阀11使第二空气罐13和收纳部2相连通的状态。这样一来,在将加压空气供向收纳部2的中途供向收纳部2的加压空气便被从第一空气罐12的低压加压空气切换为第二空气罐13的高压加压空气。这样,电磁阀11和控制装置31构成:开始先将低压罐中的低压加压气体供向所述收纳部2内,之后再将所述高压加压气体供向所述收纳部2内的供给装置。从开始将低压的加压空气供向收纳部2内到第二规定时间(比第一规定时间长)过了的时候,成为由电磁阀11使第一和第二空气罐12、13中的任一个空气罐都不与收纳 部2相连通的状态。
事先将供到所述收纳部2内的加压空气的压力切换时间即第一规定时间设定为:铸模砂41不会从喷射针孔(未示)、通气孔37中吹跑或者是堵在那里而且能得到良好的充填性的时间,通常是0.2到0.3秒左右。所述第二规定时间,事先被设定为比将铸模砂41完全充填到腔36内的时间稍微长一点的时间,随着腔36的容积的变化而变化。
在所述第一及第二空气罐12、13中分别设置有由所述控制装置31控制其工作的增压阀14。能够通过该各个增压阀14的控制分别改变所述第一及第二空气罐12、13的低压及高压的加压空气的压力。于是,增压阀14和控制装置31构成分别改变低压和高压的压力大小的压力变更装置。补充说明一下,即使分别改变第一及第二空气罐12、13中的加压空气的压力,第一及第二空气罐12、13中的加压空气的压力的高低关系也不会改变。
在所述吹头1的收纳部2内的上部设置有作为用以检测收纳部2内的铸模砂41的量的铸模砂量检测装置的铸模砂量检测传感器16。在该实施例中,该铸模砂量检测传感器16,接收将红外线放出到下方由最上部的铸模砂41反射来的红外线,利用红外线的强度来检测收纳部2内的铸模砂41的量,不仅如此,还可以使用其它结构的传感器。由该铸模砂量检测传感器16检测的收纳部2内的铸模砂41的量的信息被输入到所述控制装置31中。
而且,在所述吹头1的收纳部2内的下部设置有对收纳部2内的铸模砂41进行搅拌的搅拌部件21。如下所述,该搅拌部件21用来检测收纳部2内的铸模砂41的表观密度。该搅拌部件21包括:沿着上下方向延伸且被支撑着能够旋转的转轴21a、固定在该转轴21a下端部且沿着水平方向延伸的基板21b以及设置在该基板21b上的多个搅拌棒21c。所述转轴21a的上端部与搅拌部件驱动装置22相连接。省略对该搅拌部件驱动装置22的详细结构的说明,但该搅拌部件驱动装置22包括:驱动电动机22a、将该驱动电动机22a的转轴和所述转轴21a连接起来的例如由能自由弯曲的引线等构成的连接部件、以及用以驱动驱动电动机22a的驱动电路等。该驱动电路中设置有检测流入驱动电动机22a中的电流值的电流检 测部22b。该电流检测部22b构成对搅拌部件21的搅拌阻力值进行检测的搅拌阻力值检测装置。
所述搅拌部件驱动装置22的驱动电动机22a由所述控制装置31控制它的工作状态。在驱动电动机22a工作的过程中,由所述电流检测部22b检测的电流值的信息被输入到所述控制装置31中。
在将收纳部2内的铸模砂41吹入从而充填到腔36之前,所述控制装置31让所述驱动电动机22a工作。控制装置31,根据此时由所述电流检测部22b检测出的电流值和由所述铸模砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量,让所述各个增压阀14分别改变第一及第二空气罐12、13中的加压空气的压力。
也就是说,若向腔36内吹入一次铸模砂41从而充填到腔36内,收纳部2内所减少的铸模砂41量就是被充填到腔36内的那一部分铸模砂。在不将铸模砂41补充到收纳部2内的情况下,在进行下一次吹入充填时,即使压力大小不变,也会因上一次所减少的铸模砂41的量而造成从吹嘴9吹出铸模砂41的吹出方法不同,充填性也不同。特别是象该实施例那样,在将加压空气从第一或者第二空气罐12、13供到收纳部2内的情况下,收纳部2内的空间的体积(铸模砂41不存在的部分)就会增大,增大的量就是所减少的铸模砂41的量。该空间体积的增大也会对铸模砂41的吹出方法有影响。因为通常情况下,铸模砂41的量越少,铸模砂41就越容易从吹嘴中出来,所以进行变更使第一或者第二空气罐12、13的加压空气的压力低一些。因为收纳部2内的加压空气的压力随着所述空间的体积的增大而变小,所以铸模砂41的容易出来的效果就变小。结果是,所要改变的加压空气的压力的量,就要比由于所述铸模砂41的减少所造成的压力的下降量还小。
所述电流值与让搅拌部件21进行旋转所需要的电动机扭矩也就是搅拌部件21的搅拌阻力值相对应,该搅拌部件21的搅拌阻力值和收纳部2内的铸模砂41的表观密度相对应。也就是说,电流值越大,表观密度越大。而且,吹入充填次数越多,该表观密度由于加压空气的加压而变大。在进行下一次吹入充填的时候,即使压力大小相同,也会因为表观密度比上一次大出来的这一部分,而使从吹嘴9吹出铸模砂41的吹出方法不同, 充填性也不同。
因此,事先分析一下能够得到最佳的充填性的、所述电流值(搅拌部件21的搅拌阻力值亦即表观密度)和铸模砂41的量与第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力的关系,做成一个表,并将该表存储到所述控制装置31中。控制装置31接收来自电流检测部22b的电流值和来自铸塑砂量检测传感器16的铸模砂41的量的信息,按照所述表分别设定能得到最佳的充填性的第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力,控制增压阀14以便得到那一压力。
补充说明一下,也可以仅根据由铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量,分别设定第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力。这样的话,即不需要搅拌部件21、搅拌部件驱动装置22了。或者是,可以仅根据由电流检测部22b检测出的电流值(搅拌部件21的搅拌阻力值)分别设定第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力。
还可以在收纳部2内设置上检测该收纳部2内的压力的压力传感器,不仅根据电流值和铸模砂41的量,还要根据由该压力传感器检测出的收纳部2内的压力来分别设定第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力。这样一来,便能使收纳部2内的压力变化接近最佳的变化方式。
还可以根据由铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量(可以包括由电流检测部22b检测出的电流值和由该压力传感器检测出的收纳部2内的压力),改变供向所述收纳部2内的加压空气的压力的切换时间即第一规定时间。
在由所述铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量比规定量少的时候,也就是说,铸模砂41的剩余量不多,要充填到腔36内的铸模砂41不太够的时候,控制装置31便让闸门驱动机构6开始工作,将铸模砂41从捏合部3供到收纳部2中。
接着,边参考图2中的流程图,边对所述控制装置31的处理顺序进行说明。
首先,在最初的步骤S1,让搅拌部件驱动装置22的驱动电动机22a工作,一直工作到搅拌部件21旋转了规定的转数为止。在下一个步骤S2,根据所述驱动电动机22a正在工作的过程中由电流检测部22b检测出的电 流值和由铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量,按照所述表分别设定第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力,由增压阀14改变为该已设定的压力。
在下一个步骤S3,成为由电磁阀11使第一空气罐12和收纳部2相连通的状态,将第一空气罐12中的低压加压空气供向收纳部2内。在下一个步骤S4,判断从开始供给低压的加压空气后第一规定时间是否已过。
若在所述步骤S4中的判断是“否”,则返回步骤S3。另一方面,若在步骤S4中的判断是“是”,则进入步骤S5,成为由电磁阀11使第二空气罐13与收纳部2相连通的状态,从第二空气罐13将高压的加压空气供到收纳部2内。在下一个步骤S6,判断从开始供给低压的加压空气以后第二规定时间是否已过。
若在所述步骤S6中的判断是“否”,则返回步骤S5。另一方面,若在步骤S6中的判断是“是”,则搞成由电磁阀11使第一空气罐12、第二空气罐13中之任一个空气罐都不与收纳部2相连通的状态,停止供给加压空气。
在下一个步骤S8,判断由铸模砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量是否比规定量少,当在该步骤S8中的判断是“否”时,则让该处理动作结束。另一方面,当在该步骤S8中的判断是“是”时,则进入步骤S9,让闸门驱动机构6开始工作,之后让该处理动作结束。
接下来,说明用所述铸模成型装置使铸模成型的方法。
最初,将胎模35安装到所述铸模成型装置中,操作开关等让铸模成型装置开始工作。于是,在让搅拌部件驱动装置22的驱动电动机22a的作用下,搅拌部件21旋转了规定的转数。根据此时的驱动电动机22a的电流值和由铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量,由增压阀14分别将第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力改变为适当的压力。
接着,开始将加压空气供到收纳部2内。一开始供给时,将第一空气罐12的低压加压空气供到收纳部2内。这样一来,如图3所示,收纳部2内的压力逐渐上升,达到某一压力后,收纳部2内的铸模砂41便经由吹嘴9开始被吹入从而充填到胎模35的腔36内。因为此时低压加压空气被供到收纳部2内,所以收纳部2内的压力不会上升很大,作用到收纳部2 内的铸模砂41上的压力也不大。正因为这样,被吹到腔36内的铸模砂41便不会从胎模的喷射针孔、通气孔37中吹跑,或者是堵在那里,而是将喷射针孔、通气孔37的开口覆盖了起来,当从开始供给低压的加压空气第一规定时间过了的时候,则成为将所有的开口完全覆盖起来的状态。
接着,当从开始供给低压的加压空气后第一规定时间过了的时候,供到收纳部2内的加压空气,被从第一空气罐12的低压加压空气切换到第二空气罐13的高压加压空气,高压加压空气被从第二空气罐13供到收纳部2内。这样一来,如图3所示,收纳部2内的压力急剧地上升,大压力作用在收纳部2内的铸模砂41上,铸模砂41很猛地从吹嘴9吹出,被充填到腔36内。因为此时铸模砂41已将所述开口覆盖,所以铸模砂41便不会从胎模的喷射针孔、通气孔37中吹跑,或者是堵在那里,而是以很高的充填率被充填到腔36内。
从开始供给所述低压的加压空气到第二规定时间过了的这一段时间里,完成了将铸模砂41充填到腔36内,第二规定时间一过,便停止供给加压空气。如图3所示,在停止供给加压空气后很短的时间内,收纳部2内的压力上升,但因为加压空气穿过铸模砂的砂粒间从通气孔37慢慢地漏到胎模35的外部,所以收纳部2内的压力不久即开始减少。补充说明一下,在进行图3的测量的装置中,设置有将加压空气从收纳部2内排出的排气阀,因为也让该排气阀工作,所以压力减少的速度相当快。
在该实施例中,在所述吹入充填工序之后,将所述胎模35移到未示的固化用气体导入装置那里,并安装到该固化用气体导入装置内。该固化用气体导入装置是另外设置的将固化用气体导入该胎模35的腔36内的装置。之后,由该固化用气体导入装置将固化用气体(例如三乙胺气体)导入到腔36内,让已充填到该腔36内的铸模砂41固化,这样来完成质量良好的铸模的成型。
若为使下一个新铸模成型而再次将胎模35安装到铸模成型装置中,再次让铸模成型装置开始工作,则和所述一样,由控制装置31控制各个处理动作的进行,收纳部2内的铸模砂41充填到胎模35的腔36中。在进行此时的吹入充填的时候,通常情况下,和上一次吹入充填时相比,铸模砂41的量减少(但在将铸模砂41从捏合部3供到收纳部2的时候,铸 模砂41的量增多)。换句话说,在收纳部2内不存在铸模砂41的部分的空间的体积增大。和上一次吹入充填时相比,收纳部2内的铸模砂41的表观密度由于上一次吹入加压空气的加压而变高。但是,在该实施例中,因为能够根据铸模砂41的表观密度(由电流检测部22b检测出的电流值)和由铸塑砂量检测传感器16检测出的铸模砂41的量,改变第一及第二空气罐12、13的加压空气的压力,所以此时所进行的吹入充填,能够将铸模砂41良好地充填到腔36内。在该吹入充填之后,和所述一样,铸模砂41被固化。通过重复进行上述的各个处理动作和铸模砂41的固化,即能够成型多个铸模。
补充说明一下,在进行了各个吹入充填之后,铸模砂41的量比规定量少的情况下,通过使闸门驱动机构6开始工作而是使闸门5成为打开的状态,铸模砂41被从捏合部3供到收纳部2中。
因此,在该实施例中,因为在将加压空气供到收纳部2内的过程中使供向收纳部2内的加压空气的压力阶梯状地上升一次,所以在简单的结构下即能使将铸模砂41充填到腔36内的充填性提高。同时,因为铸模砂41不会从胎模的喷射针孔、通气孔37中吹跑,或者是堵在那里,所以就能够防止该喷射针孔由于铸模砂41堵在喷射针孔中而磨损。
补充说明一下,在所述实施例中,做法是:在将加压空气供到收纳部2内的过程中使供向收纳部2内的加压空气的压力阶梯状地从低压上升为高压,上升一次。不仅如此,阶梯状地上升的次数也可以是多次。但是,因为铸模砂41的充填时间通常在1秒以内,很短,所以和使加压空气的压力仅上升一次相比,使加压空气的压力上升多次本身是较难的,而且结构也会很复杂。同时,使加压空气的压力从低压到高压仅上升一次,也能收到良好的充填性,所以从使铸模成型装置的结构更加简单化的角度来考虑,象所述实施例那样仅从低压上升到高压上升一次就可以了。
在所述实施例中,是这样做的,在加压气体供给装置中,设置有贮存加压空气的第一及第二空气罐12、13,从这些第一及第二空气罐12、13将加压空气供到收纳部2内。不仅如此,还可从例如压力不同的两个加压空气源依次将低压和高压的加压空气供到收纳部2内。
而且,在该实施例中,是由铸塑砂量检测传感器16对铸模砂41的量 进行检测的,不仅如此,不用铸塑砂量检测传感器16也是可以的。换句话说,在使多个相同的铸模成型的情况下,因为在一次吹入充填工序中所减少的铸模砂41的量大致一定,所以当进行了规定次数的吹入充填的时候,若将规定量(规定次数×一次吹入充填工序中的减少量)的铸模砂41从捏合部3供向收纳部2,就能事先知道每一次吹入充填的铸模砂41的量,所以事先将铸模砂41的量存储到控制装置31中即可。
在所述实施例中,示出的是将本发明适用到冷箱铸模成型装置中之例,不仅如此,还可以将本发明应用到壳型铸模成型装置中,它是这样的,将热固化性铸模砂吹入从而充填到胎模的腔内,对该胎模加热使铸模砂固化。
这里,如图4所示,利用和所述实施例一样的铸模造型装置使呈U字形的板状铸模成了型。此时,铸模成型装置的吹嘴设置在相当于铸模的两端部分,通气孔设置在相当于铸模的中央部分的部分。
和所述实施例一样,针对以下四种情况,测量了收纳部2内的压力,同时还测量了已成型了的铸模的重量(也就是铸模砂的充填量)和从空气通气孔吹走的铸模砂的重量(吹走量)。这四种情况分别是:将加压空气供向收纳部内的过程中使供向收纳部内的加压空气的压力从低压切换到高压且切换一次的情况(实施例)、使低压一定的情况(比较例1)、使高压一定的情况(比较例2)、在将加压空气供向收纳部内的过程中使供向收纳部内的加压空气的压力从高压切换到低压且切换一次的情况(比较例3)。补充说明一下,在所述比较例1到3中的低压和高压的各个压力大小和所述实施例中的低压和高压的各个压力大小分别相等。
所述实施例中的收纳部内的压力变化显示于图5。此时的压力变化和图3一样。还有,比较例1到3中的收纳部2内的压力变化分别显示在图6到图8中。
所述实施例及比较例1到3中的铸模砂的充填量和吹走量的测量结果显示于图9中。在象比较例1那样低压一定的情况下,充填量变得很少。这是因为没有形成完全的铸模形状,铸模的两端部分尚缺着的缘故。另一方面,吹走量非常少,良好。在象比较例2那样高压一定的情况下,充填很完全,但吹走量却变得相当多。在象比较例3那样从高压切换到低压的情况下,虽然成为完全的铸模形状,但产生了因空气卷入而造成的不良(因 为充填率低,和比较例2相比,充填量少了一点点),同时吹走量比比较例2少,却比比较例1多,不能说它良好。
相对于此,在象实施例那样从低压切换到高压的情况下,和比较例2一样充填完全,同时,吹走量和比较例1一样,是低水平。
因此得知:在将加压空气供到收纳部内的过程中使供向收纳部内的加压空气的压力从低压切换到高压,则不仅能使吹走量变少,还能使将铸模砂充填到腔内的充填性提高。
Claims (5)
1.一种铸模成型装置,包括:具有收纳铸模砂的收纳部和与该收纳部连通而设的吹嘴的吹头、和将加压气体供向该吹头的收纳部内的加压气体供给装置,该铸模成型装置构成为:利用该加压气体供给装置将加压气体供到所述收纳部内,而将该收纳部内的铸模砂通过所述吹嘴吹入从而充填到胎模的腔内,其特征在于:
所述加压气体供给装置构成为:包括:贮存低压加压气体的低压罐、贮存高压加压气体的高压罐、以及开始先将所述低压罐中的低压加压气体供向所述收纳部内之后再将所述高压加压气体供向所述收纳部内的供给装置,利用该供给装置在将加压气体供到收纳部内的过程中使供向所述收纳部内的加压气体的压力阶梯状地从低压上升到高压,上升一次。
2.根据权利要求1所述的铸模成型装置,其特征在于:
所述加压气体供给装置包括:分别改变所述低压和高压的压力大小的压力变更装置。
3.根据权利要求2所述的铸模成型装置,其特征在于:
进一步包括:检测所述收纳部内的铸模砂量的铸模砂量检测装置;
所述压力变更装置构成为:根据由所述铸模砂量检测装置检测出的铸模砂量分别改变所述低压和高压的压力大小。
4.根据权利要求2所述的铸模成型装置,其特征在于:
包括:
对所述收纳部内的铸模砂进行搅拌的搅拌部件,
驱动所述搅拌部件的搅拌部件驱动装置,以及
检测所述搅拌部件的搅拌阻力值的搅拌阻力值检测装置;
所述压力变更装置构成为:根据由所述搅拌阻力值检测装置检测出的搅拌阻力值分别改变所述低压和高压的压力大小。
5.根据权利要求2所述的铸模成型装置,其特征在于:
包括:
对所述收纳部内的铸模砂量进行检测的铸模砂量检测装置,
对所述收纳部内的铸模砂进行搅拌的搅拌部件,
驱动所述搅拌部件的搅拌部件驱动装置,以及
检测所述搅拌部件的搅拌阻力值的搅拌阻力值检测装置;
所述压力变更装置构成为:根据由所述铸模砂量检测装置检测出的铸模砂量和由所述搅拌阻力值检测装置检测出的搅拌阻力值分别改变所述低压和高压的压力大小。
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