CN1012261B - 造型的定位装置 - Google Patents

Abstract

一种在制做金属铸造砂模时所用的定位装置可以减少由于分界面错位所引起的裂纹。它将上砂箱的长边推向两个止动件而将其短边推向一个止动件。对于下砂箱也采用同样的方式，将下砂箱的长边推向两个止动件而将其短边推向一个止动件。在将上下两个砂模合起来的合模位置上，再一次将砂模的长边推向两个止动件而将砂模的短边推向一个止动件。这样，在制做砂模作业线上，同时在合模位置上两个砂模可以很好地对准，因此可以消除砂模分界面错位的问题。

Description

在一般的铸模生产中，砂箱与木模以及砂箱与砂箱之间都是靠销钉和导套来进行对准。更准确地说，在多数情况下，制做铸模的时候是用木模上装的销钉与装在下砂箱上的导套相啮合。在上下砂箱合模的时候，这些导套又用来与上砂箱上装的销钉相啮合，上下两个砂箱就是在这里进行组装的。用上面所讲的办法来达到木模与砂箱以及砂箱之间对准的要求。

在一般的铸模生产系统中经常遇到的问题之一是由于砂模分界面移位而引起的铸造裂纹。造成这种铸造缺陷的一个主要原因是与销钉和导套之间所需要的配合公差有关的一般问题，这些要求严格的配合部件的磨损又增加了上述配合公差的数值。一般对于下砂模来说，木模上的销钉与相配合的导套之间需要有千分之十几英寸这样大的配合公差，以防止在砂箱放到木模上的时候或者在把砂箱提起来的时候，销钉和导套咬住。在制做上砂箱的时候也需要相同的配合公差，同时，上下砂箱之间的配合也会遇到同样的配合公差问题。

除了原来的配合公差以外，经常还会看到销钉和/或导套产生磨损，这种磨损常常会使配合公差再增加千分之十几英寸。所以，可以看得很清楚，当销钉和导套磨损以后，一个下砂箱就可能相对于其木模产生一个移位，这个位移可能离开理论上真正要求的位置达到千分之十五英寸这么大。同样，一个上砂箱也可能产生与此相当的位移，只是方向相反罢了。当上下两个砂箱最后合在一起以后，仅仅由于这些变数就可能在上砂箱和下砂箱分界面之间产生大到千分之四十五英寸的错位。

本发明的目的是提供一种造型设备，其定位装置可以消除由于销钉和导套的配合公差以及磨损所引起的错位。

按照本发明可以用一种定位装置来消除由于销钉和导套的配合公差以及磨损所引起的错位。这种定位方法就是将长方形砂箱的长边推向两个固定的定位面（或者是一个长的定位面）并将其短边推向一个固定的定位面。在上砂箱和下砂箱的制模位置上都采用上述这种定位方法，在将上下两个砂箱合在一起的合模位置上也是这样定位，同时，对于所有的定位操作来说都利用相同的砂箱面。

下面简单地说明一下附图。

图1所示是装设有本发明的定位装置的铸模制做生产线示意图;

图2所示是上砂箱制做部分的侧视图;

图3与图2相似，是上砂箱正处于填砂的位置;

图4与图3所示的视图相似，表示上砂箱正在振实位置上;

图5所示是从图3中的5-5剖面线的平面视图，表明本发明的定位装置;

图6所示为下砂箱制做部分的侧视图;

图7与图6相似，是下砂箱正处于填砂的位置;

图8与图7所示的视图相似，表示下砂箱正在振实位置上;

图9所示是从图7中的9-9剖面线的平面图，表明本发明的定位装置;

图10a、10b和10c表示下砂箱的翻转装置;

图11所示是将上下两个砂箱合在一起的合模位置;

图12所示是砂箱合模后的平面图，表示所采用的本发明的定位装置;

图13是从图12中的13-13线截取的剖面图。

现在参看图1，10代表整个铸模制做生产线。空的砂箱11从浇铸间返 回来，进到上砂箱制做运输线12上，在这里将上砂箱放置到制模台上，往砂箱里填砂以及振动夯实，这些工序都是在上砂箱制做部分14那里进行的。同样，空的砂箱15从浇铸间返回来，进到下砂箱制做运输线16上，在这里将下砂箱放置到制模台上，往砂箱是填砂以及振动夯实，这些工序是在下砂箱制做部分18那里来完成。接着，下砂箱通过翻转装置20将其翻过来，从而使有木模的一面朝上。

下砂模21翻转过来以后沿着运输线22到了合模的位置24那里。在这一段运输过程中，型芯通常被放到下砂模中，在合模位置24处，将上砂模23放置到下砂模上，并进行定位，形成一个完整的铸模，并在水平方向有一个分界面，此时铸模已经准备好，可以沿运输线送往浇铸间，在那里进行浇铸。各条运输线12，16和22的动作都协调一致的，因此可以一起动作。比如，以每30秒为一个转换时间，那么砂箱将在运输线上往前移动一步。由于运输线22上所运输的砂模的方向是与其长边相对应的，而运输线12和16所远输的砂模的方向与其短边相对应，所以在一个转换时间内运输线22将要移动较远的距离。另外一个办法是使运输线22连续运行。在这种情况下，一般要在21和24这两个位置上进行预备，使之与连续运行的运输线保持同步。

现在参看图2-图5，可以看到上砂模制做部分14的详细说明。从图2上可以看到，用任何一种适合的方式，比如用机械手30将一个上砂箱11运到砂模制做部分14这里来，机械手30可以由移动的架空结构来加以支撑。机械手30把砂箱11运到制模台32的上空位置以后便仃下来。装在立柱36上的活塞缸装置将制模台32升起，并与砂箱下边的凸缘38相接触。此时，按照本发明的定位装置便准确地定准砂箱对于木模的位置，这一点下面还要进行较详细的说明。现在来参看图3，当砂箱11已经在制模台32上定好位置以后，机械手30即被移动一个距离，使之与砂箱脱离并且由定位装置准确地定好砂箱相对于木模的位置。此时，从供砂的盒 子34中流出的砂填满砂箱。接着，供砂的盒子34便从这个位置上移开，而一个压实装置42移到砂箱的上方（图4）。供砂盒34和压实装置42可以装在同一个架空的机构（图上未示）上，它们可以用任何一种适当的装置交替地将供砂盒和压实装置从相反的方向前后移动到这个位置上。

下面参看图4，压实装置42借助于同立柱44相连接的活塞缸的传动向下移动，与砂的上表面相接触，从而有一个较大的力作用在砂的表面上，与此同时，支撑砂箱的平台46借助于任何一种适当的装置进行振动或拍打，这样就可以将砂夯实，所使用的装置可以是风动马达或液压马达，砂里面包含有足够的粘结料，比如粘土之类，从而可以在砂箱内形成一种半硬的铸模。已经制做好的仍然在砂箱中的一半铸模被从铸模制做位置14（图1）上移开，在这以前先要把压实装置42抬起来。所有上述这些动作都要在一个转换时间周期，比如说30秒钟以内来完成。

现在参照图5来对上砂模制做位置14上所用的定位装置加以说明。当空的砂箱11已经放置到制模台32上并且机械手30已经脱离开以后，沿砂箱的一个边上的两个止动件50，52以及第三个止动件54都用来准确地确定砂箱的位置。这些止动件一般都安装在模型上或者模型支承座上。有一对推杆装置56和58用来把砂箱推向止动件。推杆装置56的活塞缸致动器60开始动作，推动砂箱直到砂箱与止动件50和52接触为止。接着，致动器62开始动作，于是推杆装58便推动砂箱11使之与止动件54接触，这样，砂箱11就已经准确地相对于模型定位了，此时就可以将砂填入砂箱中，从而完成上砂模的制做。在砂箱11的边部可以装上由硬化的耐磨钢板制成的基准件64，66和68，与止动件50，52和54配合工作，以免这些部分很快地磨损。

现在参照图6～图9对下砂模的制做位置进行较为详细的说明。与上砂模制做位置所进行的操作相同，下砂箱15用任何一种适当的方法运到砂模制做位置18上，比如可以使用机械手70来吊运，这个机械手可 以用可移动的架空机构来支撑。机械手将砂箱15移到制模台72上方位置以后便仃下来。在立柱74上的一个活塞缸装置将制模台72抬起来，与砂箱的下边凸缘76相接触。此时，用本发明的定位装置准确地将砂箱相对于模型的位置定准，这一点将在图9中更加详细地说明。下面参看图7，当砂箱15已经放置到制模台72上以后便用定位装置来准确确定砂箱相对于木模的位置。此时，由供砂盒80来向砂箱填充砂子。填满砂箱以后，供砂盒80从这个位置往后移动，而压实装置82（图8）移到砂箱位置的上方。压实装置82向下移动，与砂的上表面接触并且通过平台84来振动砂箱15使砂夯实。制做完毕的一半铸模被移到翻转装置20那里（图1），在这以前压实装置已经抬起来了。

下面参照图9来说明在下砂模制做位置18的定位操作方法。当空的砂箱15已经放置到制模台72上并且机械手70已经脱离开以后，要使用沿砂箱的一个边上的两个止动件86，88以及第三个止动件90。如图5所示的那样，这些止动件一般都安装在模型上或在模型支承座上。有一对推杆装置92和94用来将砂箱推到其应有的位置上。推杆装置92的活塞缸致动器96随即动作，推动砂箱直到砂箱与止动件86，88接触为止。此时，致动器98开始动作，推杆装置94便推动砂箱15使之与止动件90接触。这样，砂箱15就已经准确地相对于模型定位了，此时就可以将砂填入砂箱中，从而完成下砂模的制做。在砂箱15的边部可以装上由硬化的耐磨钢板制成的基准件100、102和104与止动件86、88和90配合工作，以免这些部分很快地磨损。止动件也可以用硬化钢来制造。可以看出，下砂模所用的定位装置与上砂模所用的完全一样，只是有一个主要例外。因为下砂模在翻转装置20（图1）那里要翻过来，因此在图9中的止动件86，88是在下面部分，而在图5中的止动件50、52却在上面部分。当下砂模进入合模位置24（图1）时，上砂箱和下砂箱的定位点将在分界面的凸缘那里重合在一起。

现在参照10a，10b和10c来详细地说明一下翻转装置的情况。有一对夹板110，112，它们可以分别围绕自己枢轴114，116转动。同时，这两个回转臂或夹板又可以一起围绕枢轴118转动。当一个砂箱21移动到翻转装置20上的时候，夹板110是在图10a所示的水平位置上而夹板112是在其抬起的位置，如图中虚线所示。当砂箱已经放到下夹板110上以后，上夹板112便围绕枢轴116顺时方向转动，将砂箱紧紧地夹在两个夹板之间。随后，夹板和砂箱一起围绕枢轴118整个地逆时针方向转动大约180°（图10b），将砂箱放置到运输线22（图1）中心线的一端，接着，夹板110围绕枢轴114向上翻转（图10c）。此时，一个推杆装置120（图1）开始动作，将砂箱推到运输线22上。然后两个夹板都退回到其原始位置上，以便准备翻转下一个从下砂模制做位置18运来的砂箱。

现在参看图11中所示的合模位置24（图1），上砂模和下砂模就是在这里进行组装，合在一起的。下砂模21通过运输线22送到合模位置上。同时，上砂模23借助于机械手吊运到下砂模的上方，机械手可以采用任何一种常用的方式装在架空的支撑机构上。按照本发明的定位装置138和142安置在砂箱的长轴中心线上。在图12和13中可以看到，有一对推杆装置130上下布置着，可以单独地将两个砂箱推向一对沿砂箱长边布置的止动件134和136。另外，还有一对上下布置的推杆装置138和140，可以单独地将两个砂箱推向一个止动件142。就象在上砂模和下砂模制做位置的情况一样，在上砂箱上面安装有硬化的耐磨钢板50，52和54，在下砂箱上也安装有相应的钢板，从而使这些定位面具有较好的耐磨性能，使用时间较长。在生产操作中，用位于下面的推杆装置140和130将下砂箱推向共用的止动件134、136和142。当上砂箱23落下来以后，就用位于上面的推杆装置130和138将上砂箱推向共同的止动件134，136和142。

由于在两个方向对上砂模和下砂模采用了单独的推杆装置，因此 就可以适应上砂箱的凸缘比下砂箱的凸缘大一些或者小一些的情况。定位装置或止动件所安设的位置可以使这里所接触的砂箱表面与在上砂模和下砂模制做位置上所接触的砂箱表面完全一致。这样一来，每一个砂箱都是按照同一个基准面来定位，从而可以使其彼此之间的位置十分准确。

Claims (1)

1、一种造型设备(10)，包括以下的组合：

用来制作上砂模(23)的第一制模装置(14)，它具有一个金属制的四边形上砂箱(11)、第一模型(32)、向上砂箱(11)填砂和压实砂的装置(34，42)；

用来制作下砂模(21)的第二制模装置(16)，它具有一个金属制的四边形下砂箱(15)、第二模型(72)、向下砂箱(15)填砂和压实砂的装置(80，82)；

合模位置(24)；

一个将下砂箱(15)移动到合模位置(24)上并将下砂箱的空腔一侧朝上放置的装置(22)；

一个将上砂箱(11)移动到合模位置(24)并将上砂箱放置到下砂箱(15)上方位置上以便使两砂箱空腔配合在一起的装置(12)；

其特征在于还包括：

a.驱动推杆装置(56)的第一致动装置(60)，通过推动上砂箱(11)使其一边上的第一基准件(64，66)靠到第一止动件(50，52)上，以便使上砂箱(11)相对第一木模准确定位；

b.驱动推杆装置(58)的第二致动装置(58)，通过推动上砂箱(11)使其相邻一边上的第二基准件(68)靠到第二止动件(54)上，以便使上砂箱(11)相对第一木模准确的定位；

c.驱动推杆装置(92)的第三致动装置(96)，通过推动下砂箱(15)使其一边上的第一基准件(100，102)靠到第三止动件(86，88)上，以便使下砂箱(15)相对第二木模准确定位；

d.驱动推杆装置(94)的第四致动装置(98)，通过推动下砂箱(15)使其相邻一边上的第二基准件(104)靠到第四止动件(90)上，以便使下砂箱(15)相对第二木模准确定位；

e.驱动推杆装置(130)的第五致动装置，通过推动下砂箱(15)和上砂箱(11)使二者的第一基准件都靠到第五止动件(134，136)上，以便使上砂箱(11)相对下砂箱(15)准确定位；

f.驱动推杆装置(138，140)的第六致动装置，通过推动下砂箱(15)和上砂箱(11)使二者的第二基准件都靠到第六止动件(142)上，以便在合在一起的铸模的两半铸模之间不会有分界面的错位。

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