CN101563178B - 造型装置 - Google Patents

Abstract

该被公开的造型装置在夹持有一双面模板(11)的上下砂箱(12，13)从其水平位置旋转至垂直位置时确定了上下造型型腔。一上挤压构件14可以其压力作用板与该双面模板11的上表面相对的状态插入该上砂箱12。该压力作用板和该双面模板11的上表面以及该上砂箱12一起确定了上造型型腔。一枢轴框23支持在其间以夹层结构夹持该双面模板11的上下砂箱12和13以及该上挤压构件14，这样它们可以在该上挤压构件14的压力作用板竖直向下取向的一水平位置和该压力作用板水平取向的一竖直位置之间一起旋转。当在其间以夹层结构夹持该双面模板11的上下砂箱12和13位于竖直位置时，一固定的竖直的填充框架与该下砂箱13邻接。一具有一水平取向的压力作用板的下挤压构件16可插入该填充框架并邻接该下砂箱13。该下挤压构件16的压力作用板与该双面模板11的下表面、该下砂箱13以及该填充框架15一起确定了一下造型型腔。

Description

造型装置

技术领域

本发明涉及一种造型装置，特别是涉及一种同时造型上下无箱铸型的装置。

背景技术

在无箱造型方法中，尝试采用一众所周知的无箱造型装置来改善工作效率。例如，早先的日本专利公布No.04-66245建议将一众所周知的无箱造型装置与一图样变换设备组合。该图样机械地且自动地进行变换，而不是手动地进行变换，用一新的图样模板替换一用过的用于在造型装置中形成铸型的图样模板。

然而，上述公开中的无箱造型装置是众所周知的，并且也已在传统无箱造型方法中使用，其中图样模板的变换是手动的。因此，该公开和该手动变换图样模板的传统无箱造型方法在用无箱造型装置形成一对造型型腔的过程中是一致的。也就是说，一两面都有图样的图样模板在该造型装置的一侧以夹层结构被水平地夹在一对砂箱之间。接着将其一起旋转至一型砂供应设备之下的位置，这样它们就是竖直的。接着一对对置的挤压头被水平插入该对竖直的砂箱，以确定一对造型型腔，其中在该对砂箱间夹有图样模板。因此，在传统无箱造型装置中，形成一对造型型腔的过程直到其间夹有双面模板的上下砂箱位于竖直位置时才可开始。由于此类情况使得在传统无箱造型装置中的一个造型周期耗时较长，所以铸型的生产效率较低。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可以缩短形成无箱铸型所需时间并且提高生产效率的造型装置。

本发明提供一种造型装置以造型一对无箱铸型。该造型装置包括一第一砂箱和一第二砂箱；一可替换的并且具有与第一砂箱和第二砂箱相应的一第一表面和一第二表面的双面模板，其中该双面模板以夹层结构被适配地夹持在该第一砂箱和该第二砂箱之间；用于将该第一砂箱和该第二砂箱的其中之一或两者相对移动至该双面模板处的装置，这样该第一砂箱和该第二砂箱就可以夹持和释放其间的双面模板；一具有一第一压力作用平板的第一挤压构件，其中该第一挤压构件可以其第一压力作用平板与该双面模板的第一表面相对的状态被插入该第一砂箱，并且其中在该第一砂箱和该第二砂箱在其间以夹层结构夹持该双面模板时，该第一挤压构件被插入该第一砂箱，以通过该第一压力作用平板、该双面模板的第一表面和该第一砂箱来确定一第一造型型腔；用于支持该第一砂箱、该第二砂箱、该双面模板以及该第一挤压构件的支持装置，该支持装置还用于将该第一砂箱、该第二砂箱、该双面模板以及该第一挤压构件一起在一水平位置和一竖直位置之间旋转，该水平位置为该第一砂箱和该第二砂箱在其间以夹层结构夹持该双面模板且该第一挤压构件的第一压力作用平板竖直向下取向的位置，该竖直位置为该第一压力作用平板水平取向的位置；一填充框架，当该第一和第二砂箱以夹层结构在其间夹持所述双面模板、并处于竖直位置时，该填充框架在其垂直位置下与该第二砂箱邻接；一具有一水平取向的第二压力作用平板的第二挤压构件，该第二挤压构件可插入该填充框架内，并且其中该第二挤压构件可使其第二压力作用平板以与该双面模板的第二表面相对的状态通过该填充框架被插入该第二砂箱以确定一第二造型型腔，该第二造型型腔由该第二压力作用平板、双面模板的第二表面、该填充框架和该第二砂箱确定，此时在其间以夹层结构夹持该双面模板的该第一砂箱和该第二砂箱位于竖直位置；一用于将该第一挤压构件移动至该双面模板的第一表面的第一传动器，这样该第一造型型腔中的型砂通过被插入的该第一挤压构件的该第一压力作用平板被挤压；以及一用于将该第二挤压构件移动至该双面模板的第二表面的第二传动器，这样该第二造型型腔中的型砂通过该第二挤压构件的该第二压力作用平板被挤压。

在本发明的一个实施例中，该第一砂箱是上砂箱，该第二砂箱是下砂箱。

较佳地，当该第一砂箱和该第二砂箱、该双面模板以及该第一挤压构件从水平位置旋转至竖直位置时，该第一造型型腔由该第一挤压构件的第一压力作用平板、该双面模板的第一表面和该第一砂箱构成。

在这种情况下，该第二挤压构件在从水平位置旋转至竖直位置时开始插入该填充框架。接着当该填充框架邻接该第二砂箱时，由该第二挤压构件的第二压力作用平板、该双面模板的第二表面和该第二砂箱确定该第二造型型腔。

每个第一传动器或第二传动器可以是一液压汽缸或一电动汽缸。

该第一和第二砂箱在其侧壁上可具有用于提供型砂的填砂口。在这种情况下，该造型装置进一步包含一引入装置，该引入装置通过填砂口利用空气将型砂吹入所限定的第一造型型腔和第二造型型腔。

该用于引入型砂的引入装置可包含一用于采用一压缩空气流流化该型砂的设备。

该造型装置可进一步包含一传动装置，该传动装置用于将该双面模板送入和送出处于水平的第一砂箱和第二砂箱之间。

该造型装置可进一步包含用于将一对铸型从第一和第二砂箱中起出的装置。

较佳地，用于起出一对铸型的装置包含用于将铸型从第一砂箱和第二砂箱中推出的装置，该第一砂箱和第二砂箱叠置且包含一对铸型。

本发明的上述及其它特征和目的由下面参考附图的说明进一步阐明。

附图说明

图1为本发明一个实施例的造型装置的主视图。

图2为图1所示的造型装置的部分剖视的主视图。

图3为图1所示的造型装置的俯视图。

图4为图1所示的造型装置的右视图。

图5为图1所示的造型装置的俯视图，其中由该造型装置和相关构件确定了一对造型型腔。

图6为图1所示的造型装置的部分剖视的主视图，其中由该造型装置和相关构件确定了一对造型型腔。

图7(A)-(D)为采用图1的造型装置造型一对铸型的连续过程的示意图。

图8(A)-(D)为采用图1的造型装置从一对砂箱中移除一双面模板的连续过程的示意图。

图9(A)(B)和(C)为采用图1的造型装置从一对砂箱中起出一对铸型的连续过程的示意图。

具体实施方式

图1至图4描述了本发明的无箱造型装置的一个实施例。该无箱造型装置一般包含一位于该装置的机械框20上的主体单元1，一用于将一双面模板11(图2)送入和送出该主体单元1上的一上砂箱12和一下砂箱13之间的传动装置2(图3)，以及一用于从该上下砂箱12和13中起出在该主体单元1中被造型的最终的上下铸型的铸型起出设备3。该双面模板11的两面均设有图样。

1、造型装置的主体单元

在本发明的造型装置上，首先描述其主体单元1。最佳地，如图2所示，该主体单元1包含上砂箱(一第一砂箱)12和下砂箱(一第二砂箱)13，其间可夹持该双面模板11，一可插入该上砂箱并与该双面模板11的上表面相对的上挤压构件14，一连接于该机械框20上并处于竖直位置的填充框架15，以及一下挤压构件16。该下挤压构件16的挤压板水平取向，这样其可插入该填充框架15中。

图2显示了该主体单元1的初始状态。在该状态中，该双面模板11、该上砂箱12、该下砂箱13以及该上挤压构件14均在其水平位置，其中该上挤压构件14的挤压板竖直向下取向。该双面模板11、该上砂箱12、该下砂箱13以及该上挤压构件14可被一起旋转至其竖直位置，下面将详细描述。

相反地，该填充框架15和该下挤压构件16均不能旋转，因此它们水平取向并水平相连。该填充框架15设于与该下砂箱13邻接的位置处，此时该上砂箱12、该下砂箱13以及以夹层结构被夹持于其间的该双面模板11被旋转到其竖直位置。该下挤压构件16可在其竖直位置下通过该填充框架15被插入该下砂箱13中。

设置在该主体单元1的上部中心的是一供砂设备17，该供砂设备17用于将型砂填入被限定于该供砂设备17下面的一对造型型腔中。(在如图1和图2所示的状态中，此时该造型型腔还未被限定。)

在该供砂设备17的下面附近，一对第一横向汽缸(上汽缸)18(如图1、图3和图4所示)以及一第二横向汽缸(一下汽缸)19被相对设置，使得它们能够控制相应的上下挤压构件14、16。虽然本实施例中的该第一和第二汽缸18和19为液压汽缸，每个汽缸可被替换为电动汽缸。

如图1和图2所示，一旋转轴21被设置在该机械框20的右上角，并在横穿一主体单元1的方向(图1和图2的法线)上延伸。因此，在图1和图2中仅显示了该旋转轴21的前端。该旋转轴21可旋转地设置于一对轴承22之中(图1中仅显示一前轴承22)，该轴承设于该机械框20上，并在横穿方向上相互相距一预设间隔。该旋转轴21大约被设置在一枢轴框23的全长的中间位置，该枢轴框竖直延伸。

最佳地，如图2所示，该下砂箱13通过一支持构件24设于该枢轴框23的右侧底部上，该下砂箱13的左壁上具有用于填砂的通孔。

在该枢轴框23的右侧，一对导向杆25(图1和图2仅显示前导向杆25)在横穿方向上相互相距一预设间隔设置，以使得它们竖直延伸。

如图2所示，用于在其上放置该双面模板11的一承板26，在该下砂箱13上方通过一导向支架27被可滑动地支持在垂直导向杆25上。在该承板26上方，该上砂箱12也通过一导向支架28被可滑动地支持在垂直导向杆25上，该上砂箱12的左壁上具有用于填砂的通孔。该承板26被可移动地支持在一导向轨道30上，该导向轨道30在该装置的横穿方向上延伸。该导向轨道30可通过一第三汽缸29的伸缩动作被移上和移下，该第三汽缸29设于该枢轴框23上。该上砂箱12通过一支持构件(图中未示)与一向下移动的第四汽缸31连接。该第四汽缸31的活塞杆的末端与该枢轴框23连接，这样该上砂箱12可通过该第四汽缸31的伸缩动作相对该承板26来回移动。

如图1所示，一对第五汽缸32被设于该上砂箱两侧(图1中仅显示其前侧)的中间位置。该上挤压构件14被悬挂于该第五汽缸32的活塞杆的末端之间，这样该上挤压构件14可通过该第五汽缸32的伸缩动作相对该上砂箱12来回移动。因此该第五汽缸32可以与该上砂箱12和该上挤压构件14一起被旋转。

在该上砂箱12的前后侧的角落处设置两对朝下的第六汽缸33。它们将该上砂箱12从该双面模板11推离。在该下砂箱13(图2)的前后侧设置的是四个向上移动的第七汽缸53。它们将该下砂箱13从该双面模板11推离。可选地，可以省略两个第七汽缸53，改用该第三汽缸29代替其功能。设置在该机械框20的上板的前后侧的是一对朝右的第八汽缸34。该枢轴框23的上部通过一连结机构35连结在该第八汽缸34的活塞杆的末端之间，这样该枢轴框23可通过该第八汽缸34的伸缩动作绕该旋转轴21旋转地向上、向下移动。

如图1所示，该主体单元1的填充设备17位于该机械框20上并处于该对第八汽缸34之间。如图2所示，该填充设备17的砂罐36下方连结一用于提供压缩空气以流化型砂的喷嘴37。

图5(平面图)和图6(主视图)所示为该双面模板11、该上下砂箱12和13、该上下挤压构件14和16以及该填充框架15，在如图1和图2所示的状态下以上述方式确定了上下造型型腔。因此，该造型型腔及其相关元件紧接着在填充设备17的下方被旋转。在图5和图6中，一支持框架38被安装在机械框20(图1和图2)上并位于该填充设备17(图6)的下方，该框架的截面形成一“C”型。

最佳地，如图5所示，该填充框架15在其竖直位置下被固定在该支持框架38的一左侧框架的内部，这样该填充框架15将在确定该下造型型腔时邻接该下砂箱13。上述的该第二单一汽缸19被设于该支持框架单元38的左侧框架的中间部分，以使得该第二汽缸19面向右方。该第二汽缸19的活塞杆的末端与处于垂直位置的该下挤压构件16固定。如上所述的每个第一汽缸18均被设于该支持框架38的一对开口端上，以使得每个第一汽缸18均面向左方。

2、双面模板的传动装置

现在描述本发明的造型装置的传动装置2。如图1和图2所示，该传动装置2位于该主体单元1的后方。

如图4(该造型装置的右视图)所示，该传动装置2包含一用于将该双面模板11的承板26(图2)导入该上砂箱12和该下砂箱13之间的空间的轨道39。该传动装置2还包含两水平拉杆40。它们向装置的前向和后向(这与图4中的横向相应)延伸。它们设于该主体单元1的机械框20上并位于该导轨39的下方，并且它们在竖直方向上相互相距一预设间隔。该传动装置2还包含一用于将导轨41和承板26可拆卸地相连的连接器42。

该传动装置2还包含一用于使该导轨41沿着该拉杆40往复移动的驱动机构43。该驱动机构43包含一具有一可前后枢转的枢转臂44的驱动器45。该枢转臂44的的末端被支持在滚轴46上。该滚轴46被容置在该对导轨41之间。通过驱动该驱动器45，该枢转臂44的往复枢转动作使得该承板26通过该导轨41往复前后移动。可选地，该滚轴46和该导轨41可被任意滑动构件代替。

3、铸型起出设备

现在描述铸型起出设备3，其用于起出本发明的造型装置中的砂箱。在图1和图2中，该铸型起出设备3被安置在右下部分。

如图4所述，该铸型起出设备3具有两个竖直的导向杆47，该导向杆被设于该机械框20的基台上，并在该装置的横穿方向(这与图4中的横向相应)上相互相距一预设间隔。一可上下移动的框架49可滑动地设于该竖直导向杆47上。悬挂于该机械框20上的是一对面向下方的第九汽缸48，其活塞杆与该上下移动的框架49连接，以通过收缩该第九汽缸48来上下移动该框架49。

位于可在该铸型起出设备3中上下移动的该框架49之上的是一用于容置该叠置的上下铸型的接收器50，该铸型从该叠置的上下砂箱12和13中被起出。该接收器50被支持在一面向上方的第十汽缸51的活塞杆的末端，该汽缸51设于该可上下移动的框架49上。因此在该接收器50和该可上下移动的框架49通过该第九汽缸48的收缩一起被升高之后，该接收器50可通过该第十汽缸51的伸展进一步上升。该铸型起出设备3还包含一用于将叠置的上下铸型压出至该接收器50上的压出机52。

采用该造型装置造型一上铸型和一下铸型的过程

现在参考图7、图8和图9，解释采用本发明的如图1至图6所示的造型装置来造型图1和图2所示的叠置状态下的一上无箱铸型和一下无箱铸型的过程。

首先，该主体单元1的面向下方的第四汽缸31收缩，这样该下砂箱13、该双面模板11以及该上砂箱12以这样的次序在其水平位置下交叠。由此，该双面模板11被以夹层结构夹持在该上砂箱12和该下砂箱13之间(图7(A))。

该主体单元1的第一汽缸18接着被压缩，同时，该主体单元1的该对第八汽缸34被伸展以绕着该旋转轴21顺时针旋转该枢轴框23。所以，在其间以夹层结构夹持该双面模板11的上砂箱12和下砂箱13以及该上挤压构件14在其竖直位置下被传送至该第一汽缸18和该填充框架15之间。在此次旋转或枢转的同时，该第二汽缸19被伸展一预设距离，并且该对第五汽缸32收缩，以开始确定如图5所示的上下造型型腔。更详细地，在该上砂箱12和该下砂箱13在其间以夹层结构夹持该双面模板11时，该上挤压构件14被插入该上砂箱12中与该双面模板11相对的位置，因此确定了该上造型型腔。因为该上砂箱12和该下砂箱13、被以夹层结构夹持于其间的该双面模板11、该上挤压构件14以及与之相连的用于驱动其的第五汽缸32可以被一起旋转，因此可以通过此次旋转动作确定该上造型型腔。在此次旋转动作发生的同时，伸展该第二汽缸19，这样该下挤压构件16可通过该填充框架15接近该下砂箱13。其接近由竖直位置下的旋转动作引起。当该旋转动作完成时，该下砂箱13邻接该填充框架15(图7(B))，该下造型型腔也被确定。这意味着与传统造型装置相比，确定造型型腔所需的时间以及用于造型铸型所需的时间被显著缩短。

接着从一空气源(图中未示)将压缩空气提供至该注入装置37，该注入装置注入空气以流化该砂罐36中的型砂，以利用注入的空气用该型砂填充该上下造型型腔(图7(C))。较佳地，但不用来限定本发明地，为了缩短用型砂填充该造型型腔所需的时间，也可在填充该型砂的过程中向砂罐36中引入压缩空气。

接着伸展该第一汽缸18和该第二汽缸19，以将该上挤压构件14和下挤压构件16向该双面模板11移动，以对该上下造型型腔中的型砂进行挤压(图7(D))。该挤压过程在该上下造型型腔中造型一上铸型和一下铸型。

接着收缩该第八汽缸34以逆时针旋转该枢轴框23，从而将包含相应的上铸型和下铸型的上砂箱12和下砂箱13传送至该铸型起出设备3(图8(A))。

接着，当伸展该第六汽缸33以将该双面模板11从该上砂箱12推离时，收缩该第四汽缸31以升高该上砂箱12。同时，伸展该第七汽缸53以将该双面模板11从该下砂箱13推离(图8(B))。在该步骤中，较佳地，由该第四汽缸31引起的该上砂箱12的渐增的速度大约是分离速度的两倍，其中通过该第六汽缸33和该第七汽缸53的伸展，该双面模板11与该下砂箱13分离。这使得该双面模板11与该上砂箱12的分离速度基本上和该双面模板11与该下砂箱13的分离速度相同。

接着运转该驱动机构43的驱动器45，以反向旋转该枢转臂44，使得该导轨41和该承板26可往复横向移动，以将该双面模板11从该上砂箱12和该下砂箱13之间移除(图8(C))。

接着收缩该铸型起出设备3中的第九汽缸48，以升高该上下移动的框架49、该第十汽缸51以及相连的部分(图8(D))。在此升高步骤前，如果需要，可如图8(D)所示，由操作员在该下砂箱13中的铸型中手工设置一型芯。

接着收缩该第四汽缸31来降低该上砂箱12，以将其叠置在该下砂箱13上。接着伸展该铸型起出设备3的第十汽缸51，以升高该托盘50以使其邻接该下砂箱13的底部(图9(A))。

接着当该第十汽缸51收缩时，收缩该第五汽缸32，以通过该上挤压构件14向下推动该上砂箱12中的铸型。接着伸展该第九汽缸48以降低该托盘50，从而从该上砂箱12和该下砂箱13中卸下该上铸型和该下铸型。接着伸展该第五汽缸32以升高该上挤压构件14(图9(B))。

接着操作该压出机52将该叠置的上下铸型推出至该托盘50上(图9(C))。由此，就得到了该叠置的无箱上下铸型。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本发明不局限于已公开的特例。本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种造型一对无箱铸型的造型装置，其包括：

一第一砂箱和一第二砂箱；

一可替换的双面模板，该双面模板具有分别与该第一砂箱和该第二砂箱相应的一第一表面和一第二表面，其中所述双面模板适配于以夹层结构被夹持在该第一砂箱和该第二砂箱之间；

用于将该第一砂箱和该第二砂箱两者或两者之一相对移动至所述双面模板，以使该第一砂箱和该第二砂箱可以夹持和释放被夹持于其间的所述双面模板的装置；

一具有一第一压力作用板的第一挤压构件，其中该第一挤压构件可以其第一压力作用板与所述双面模板的第一表面相对的状态被插入该第一砂箱，并且其中当该第一砂箱和该第二砂箱以夹层结构在其间夹持所述双面模板时，该第一挤压构件被插入该第一砂箱，并通过该第一压力作用板、该双面模板的第一表面和该第一砂箱确定一第一造型型腔；

用于支持该第一砂箱、该第二砂箱、所述双面模板以及该第一挤压构件的支持装置，该支持装置还用于将该第一砂箱、该第二砂箱、所述双面模板以及该第一挤压构件一起在一水平位置和一竖直位置之间旋转，该水平位置为该第一砂箱和该第二砂箱以夹层结构在其间夹持所述双面模板、且该第一挤压构件的该第一压力作用板竖直向下取向的位置，该竖直位置为该第一砂箱和该第二砂箱以夹层结构在其间夹持所述双面模板、且该第一挤压构件的该第一压力作用板与该双面模板水平相对的位置；

一填充框架，当该第一和第二砂箱以夹层结构在其间夹持所述双面模板、并处于竖直位置时，该填充框架在其垂直位置下与该第二砂箱邻接；

一具有一水平取向的第二压力作用板的第二挤压构件，其中该第二挤压构件可插入所述填充框架，并且其中，当该第一砂箱和该第二砂箱在其间夹持所述双面模板、并处于竖直位置时，该第二挤压构件可通过所述填充框架插入该第二砂箱，该第二压力作用板与该双面模板的第二表面相对，一第二造型型腔由该第二压力作用板、所述双面模板的该第二表面、所述填充框架以及该第二砂箱确定；

一将该第一挤压构件向所述双面模板的第一表面移动的第一传动器，以使得该第一造型型腔中的型砂通过所述被插入的第一挤压构件的第一压力作用板被挤压；并且

一将该第二挤压构件向所述双面模板的第二表面移动的第二传动器，以使得该第二造型型腔中的型砂通过该第二挤压构件的第二压力作用板被挤压。

2.如权利要求1所述的造型装置，其中，该第一砂箱为一上砂箱，该第二砂箱为一下砂箱。

3.如权利要求2所述的造型装置，其中，当该第一砂箱和第二砂箱、所述双面模板以及该第一挤压构件从所述水平位置旋转至所述竖直位置时，该第一造型型腔由该第一挤压构件的该第一压力作用板、所述双面模板的第一表面以及该第一砂箱确定。

4.如权利要求3所述的造型装置，其中，当所述从所述水平位置至所述竖直位置的旋转被执行，该第二挤压构件开始插入至所述填充框架，并且其中，当所述填充框架邻接该第二砂箱时，该第二造型型腔由该第二挤压构件的该第二压力作用板、所述双面模板的第二表面以及该第二砂箱确定。

5.如权利要求2-4中任意一项所述的造型装置，其中，该第一和第二传动器包含一液压汽缸或一电动汽缸。

6.如权利要求2-4中任意一项所述的造型装置，其中，该第一和第二砂箱在其侧壁上具有用于提供型砂的填砂口，并且其中所述造型装置还包含用于通过所述填砂口利用空气将型砂吹入所确定的第一造型型腔和第二造型型腔的装置。

7.如权利要求6所述的造型装置，其中，所述的用于吹入型砂的装置包含一采用一压缩空气流以流化该型砂的流化机构。

8.如权利要求2-4中任意一项所述的造型装置，其中，其还包含一用于将所述双面模板移入该位于水平位置的第一砂箱和该第二砂箱之间，或从位于水平位置的该第一砂箱和该第二砂箱之间取出的传动装置。

9.如权利要求2-4中任意一项所述的造型装置，其中，其还包含用于将一对铸型从该第一和第二砂箱中起出的装置。

10.如权利要求9所述的造型装置，其中，所述用于起出一对铸型的装置包含用于将该铸型从该第一砂箱和该第二砂箱中推出的装置，该第一砂箱和第二砂箱叠置且包含一对无箱铸型。

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