CN101652207A - 使金属铸型铸造装置中上铸型相对下铸型动作的方法及使用该方法的金属铸型铸造装置 - Google Patents

Abstract

一种使金属铸型铸造装置中上铸型动作的方法，其中，该上铸型的开型能稳定地完成。一种使金属铸型铸造装置中的上铸型相对于下铸型动作的方法，该金属铸型铸造装置用于将一保持炉内的溶融金属通过一添加炉浇注入由上下铸型构成的金属铸型中，以铸造一铸件，该金属铸型铸造装置包括一设于一升降框架上的金属铸型开闭机构，该金属铸型开闭机构具有一上铸型升降装置，该上铸型设于该上铸型升降装置的下部，该上铸型升降装置使该上铸型相对于该升降框架以及该下铸型进行升降，以执行该上下铸型的合型及分离，通过该上铸型升降装置相对于该升降框架的上升，及通过该升降框架相对于该下铸型的上升，用于设置一型芯和用于取出一产品的空间在该上铸型和该下铸型之间形成，该方法包括：在该升降框架相对于该下铸型保持固定的状态下，其中具有该上铸型的该金属铸型开闭机构设于该升降框架上，该溶融金属被浇注，接着在保持该升降框架相对于该下铸型固定的状态下，通过该上铸型升降装置的动作使该上铸型与该下铸型分离。

Description

使金属铸型铸造装置中上铸型相对下铸型动作的方法及使用该方法的金属铸型铸造装置

技术领域

本发明涉及一种使金属铸型铸造装置中上铸型相对下铸型动作的方法及使用该方法的金属铸型铸造装置。

更进一步地，本发明涉及一种使金属铸型铸造装置的上铸型动作的方法，该方法能确保该金属铸型铸造装置的上铸型的稳定开型，其中该金属铸型铸造装置经一添加炉由一保持炉向由上下铸型组成的水平分割式铸型中浇注溶融金属，以生产出铸件。本发明还涉及使用本方法的金属铸型铸造装置。

背景技术

传统的金属铸型铸造装置从一保持炉经一添加炉向一型腔内浇注溶融金属而制得铸件，该型腔形成于由上下铸型组成的水平分割式铸型中。

例如，在日本专利NO.S63-273561中公开了这种类型的金属铸型铸造装置。在这种金属铸型铸造装置中，上铸型被设在上铸型基座的下表面上。该上铸型基座能向上和向下移动且由四个支柱支撑，该四个支柱立设在载置于一基台上的保持炉周围，通过单独升降该上铸型基座，(1)使得上铸型和下铸型接触，以在上铸型和下铸型之间形成一型腔，其中该下铸型置于被固设在该支柱上的下铸型基座上且(2)使上铸型上升，以在上铸型和下铸型之间形成用于设置一型芯和用于取出一产品的空间。

在如上所述的传统的金属铸型铸造装置中，当上铸型基座被提升或降低时，它需要移动很长的距离。这样，四个支柱必须非常高。因此，当支撑巨大重量时支柱容易弯曲。更进一步地，当上铸型和下铸型分离时，将有很大的负载加压在支柱上。结果，当上铸型打开(开型)时支柱则容易弯曲，引起上铸型沿水平方向的移动，这样连同上铸型一起被提升的铸件可能会干扰下铸型致其损伤，或下铸型上涂布的涂层可能会被剥离。当上铸型和下铸型有许多产品型腔或复杂的产品型腔时这种情况更加显著。进一步地，由于上铸型基座的长行程，用于升降上铸型基座的液压气缸和液压单元将需要具备大载荷量。这势必需要昂贵的成本。

基于这些问题，本发明提供一种使金属铸型铸造装置中上铸型动作的方法及使用该方法的金属铸型铸造装置，其中，上铸型与下铸型的接触和分离通过一金属铸型开闭机构执行，其中该上铸型附于该金属铸型开闭机构上，这样即使升降框架的行程距离加长，上铸型仍能完成指定的工作，更进一步地，通过提升该金属铸型开闭机构和上铸型，在上铸型和下铸型之间形成用于设置一型芯和用于取出产品的空间(参见日本专利NO.2004-255406)。

然而，日本专利NO.2004-255406中的方法和金属铸型铸造装置由于使用了金属铸型开闭机构而并不需要使用大载荷量的液压气缸和液压单元。但金属铸型开闭机构的调速控制器必须产生比提升该金属铸型开闭机构和上铸型所需更大的动力，这样在开型时所产生的力量下升降框架不会移动。但仍存在一个问题，即，该方法及用于该方法的金属铸型铸造装置必须有一个非常大的载荷量，当调速控制器通过电动气缸动作时更甚，因此，很难提升装置的速度。

发明内容

基于上述的问题，本发明提供一种使金属铸型铸造装置中上铸型动作的方法及使用该方法的金属铸型铸造装置，其中，金属铸型铸造装置能确保上铸型的稳定开型。

一种使金属铸型铸造装置中的上铸型相对于下铸型动作的方法，该金属铸型铸造装置用于将一保持炉内的溶融金属通过一添加炉浇注入由上下铸型构成的金属铸型中，以铸造一铸件；该金属铸型铸造装置包括一设于一升降框架上的金属铸型开闭机构，该金属铸型开闭机构具有一上铸型升降装置，该上铸型设于该上铸型升降装置的下部，该上铸型升降装置使该上铸型相对于该升降框架和该下铸型进行升降，以执行该上下铸型的合型及分离，通过该上铸型升降装置相对于该升降框架的上升，及通过该升降框架相对于该下铸型的上升，在该上铸型和该下铸型之间形成用于设置一型芯和用于取出一产品的空间；该方法包括：在该升降框架相对于该下铸型保持固定的状态下，该溶融金属被浇注，其中具有该上铸型的该金属铸型开闭机构设于该升降框架上，接着在保持该升降框架相对于该下铸型固定的状态下，通过该上铸型升降装置的动作使该上铸型与该下铸型分离。

另外，本发明的金属铸型铸造装置，用于将一保持炉内的溶融金属通过一添加炉浇注入由上下铸型构成的一金属铸型中，以铸造一铸件；该金属铸型铸造装置包括：一基台；一保持炉；四个设在该基台上表面的近四角处的支柱；一设在该四个支柱的上端之间的下铸型基座；一设于该下铸型基座上且被置于该下铸型基座的固定位置处的下铸型；分别设于该四个支柱中的两个支柱上的上铸型升降气缸，其中该两个支柱位于该下铸型基座的对角线上；一设在该上铸型升降气缸的活塞杆上端之间的升降框架；分别设于该四个支柱中的另两个支柱上的两个导杆，其中该另两个支柱位于与上述的对角线相交叉的另一对角线上，该两个导杆可分别沿着该两个支柱上下自由滑移，且该两个导杆垂设于该升降框架的下表面上，该两个导杆还具有一个用于将该升降框架固定在预设位置的固定部；一设于该升降框架上的金属铸型开闭机构，该金属铸型开闭机构包括一上铸型升降装置，该上铸型可设于该金属铸型开闭机构的下表面上，该上铸型升降装置相对于该升降框架以及该固定的下铸型升降该上铸型，以执行该上铸型和该下铸型的合型及分离；及一设置在该升降框架下方的铸件推出机构，在完成浇注后该上铸型和该下铸型被分离时，该铸件推出机构推出附在该上铸型上的铸件并将其与该上铸型分离，设有该金属铸型开闭机构的该升降框架可被固定于该导杆的固定部处。

在金属铸型开闭机构靠近下铸型的状态下，通过一个固定机构与导杆的环状固定部的嵌合，使得设于升降框架上的金属铸型开闭机构被固定在预设位置，然后上铸型与下铸型分离。这样，当上铸型与下铸型分离时，上铸型不会沿水平方向从预设位置处过多滑移。因此便能实现上铸型的稳定开型。

另外，在通过一电动机执行上铸型的升降或开闭的情况下，即使针对需要较大动力的开型，不采用大伺服电动机也仍然能被执行，包括执行上铸型的其它既定工序。这样，这个金属铸型铸造装置的尺寸能被小型化且能高速运作。

附图说明

图1为本发明的金属铸型铸造装置的一实施例的局部正视图。

图2为图1中环状固定部和固定机构的放大图。

图3为图1中的上铸型处于下降状态时的示意图。

图4为图3中对开螺母和导杆的环状固定部处于嵌合状态下的示意图。

图5为图4中嵌合部分的放大图。

图6为图4中的上铸型被置于下铸型上并与之合型时的示意图。

图7为向通过图6中的上下铸型形成的产品型腔中浇注溶融金属的示意图。

图8为图7中的铸件的冷却时的示意图。

图9为图8中上铸型与下铸型分离时的示意图。

图10为上铸型与下铸型分离后，导杆的环状固定部和对开螺母从嵌合到解除嵌合的示意图。

图11为图10的上铸型被上升时的示意图。

图12为铸件取出部件被推进至图11中的上铸型下方的示意图。

图13为图12中附于上铸型上的铸件被推出至铸件取出部件上的状态图。

图14为图13中的被推出至铸件取出部件上的铸件被排出金属铸型铸造装置本体时的状态图。

图15为本发明另一实施例中的固定部及固定机构的放大图。

图16为图15中固定部和固定机构的动作示意图。

具体实施方式

基于附图，对本发明的金属铸型铸造装置的上铸型的动作方法以及该金属铸型铸造装置进行说明。

如图1和图2所示，本发明一实施例的金属铸型铸造装置包括一底盘型的基台1；

一置于基台1上的保持炉2；

设于基台1表面的四角处的四个支柱3；

设于四个支柱3的上端之间的一下铸型基座4；

一与下铸型基座4连接的下铸型5；

上铸型升降气缸6，分别装设于该四个支柱3中位于基台1的对角线上的两个支柱上；

一升降框架7，设在上铸型升降气缸6的连杆6a的上端之间；

两导杆9，其设于该四个支柱3中的另外两个支柱上(这两个支柱3位于与上述的对角线交叉的另一对角线上)，且导杆9可以通过例如支架8沿着支柱3纵向滑移，导杆被垂直固定于该升降框架7的下表面上，且该导杆具有一个环状固定件9a，该环状固定件9a具有一个环形槽，该槽用于将升降框架7固定于该预设位置处；

一金属铸型开闭机构10，其设于该升降框架7上；

一上铸型11，其设于该金属铸型开闭机构10的下部；

一铸件推出机构12，其设于该升降框架7的下部，该铸件推出机构12从该上铸型11中推出该铸件；以及

一固定机构13，其与该导杆9的一环状固定件9a嵌合，且将设于该升降框架7上的该金属铸型开闭机构10固定在预设位置。

下铸型5，其通过一添加炉(图中未示)连通该保持炉2。根据需要，可以采用一电动气缸、液压气缸，或者气压缸作为上铸型升降气缸6使用。

金属铸型开闭机构10具有使上铸型11与下铸型5接触以及与下铸型5分离的功能，其包括：一长方形的上铸型基座21，上铸型11设于该上铸型基座21上；一对连结杆22，其直立设置在上铸型基座的上表面上，且垂直贯通该升降框架7；设于该升降框架7上的一对上铸型升降装置23，该上铸型升降装置23与该连结杆22相连；及一电动机24，其用以驱动该上铸型升降装置23。该上铸型升降装置23可以是，例如一包含有一蜗轮和一滚珠丝杆。电动机24可以是，例如一伺服电动机。本实施例中，一对上铸型升降装置23协作运行，且它们通过一转矩联结器被连接到该电动机24。

该铸件推出机构12包括：多个贯穿该上铸型11的推出脚26；一支持板27，其用以支撑多个该推出脚26；多个(例如四个)用来通过下铸型5向上推押该推出脚26和该支持板27的复位销(图中未示)；及多个推出棒28，其向下设置在该升降框架7的下表面上且贯穿该铸型基座21，由此，当该铸型基座21和上铸型11通过上铸型升降装置23被提升时，多个推出棒28相对地向下推动该支持板27。

附图标记29表示一个设置在该上铸型上的基座。该基座具有一个形状，以确保供上铸型完成推出动作用的空间。

该固定机构13并不局限于任何特定的形式，只要其具有以下功能即可：与升降框架7相连的该金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23被固定，以使得上铸型升降装置23以及升降框架7均不能被移动，由此，通过收缩气缸6使上铸型11下降，在上铸型11与下铸型5相接近的位置处(在该位置处，上铸型到达最低点)，固定机构13与导杆9的固定部9a嵌合。在本实施例中，如图2所示，环状固定部9a被固设在导杆9的下端，由此一具有一与环状固定部9a对称的环形槽形状的座位1a被形成在基台1的一部分上，该部分正对导杆9的下表面。一对开螺母32被用作固定机构13，对开螺母32能通过由例如一液压气缸31直接驱动的开闭动作，被紧固于环状固定部9a的环形槽处，或从环状固定部9a的环形槽处被松开。另外，环状固定部9a设在导杆9的下端。但它也能被设在除了导杆9的下端以外的其它位置。另外，固定机构13被设置在支柱3上，但它也能被设在如基台1上或设在用于放置基台1的地面上。

接下来，对本实施例的金属铸型铸造装置的上铸型的动作方法予以说明。图1所示为金属铸型铸造装置的初始位置，其中，上铸型11与上铸型基座21一起，通过金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23的上升运动被提升，金属铸型开闭机构10是由电动机24驱动的，并且其中，升降框架7、金属铸型开闭机构10和上铸型11通过两个上铸型升降气缸6的拉伸动作被提升。当金属铸型铸造装置位于其初始位置时，即，用于设置一型芯和用于取出一产品的空间形成于上铸型11和下铸型5之间，该预设的型芯(图中未示)被置于下铸型5内。

接着，如图3所示，沿Y1方向收缩两上铸型升降气缸6，直至导杆9的下端接近座位1a附近的预设位置，由此，升降框架7、金属铸型开闭机构10和上铸型11被降低，且上铸型11接近下铸型5。

接着，当导杆9到达最低端，则如图4和图5所示，液压气缸31被驱动，以使对开螺母32处于导杆9下端的固定部9a与座位1a之间。接着，对开螺母32与固定部9a相嵌合，并被固定在支柱3上。

接着，如图6所示，上铸型11通过金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23沿Y2方向的向下运动被降低。接着通过下铸型5与上铸型11对接完成合型。

接着，如图7所示，对密闭式的保持炉2加压，使溶融金属M经过添加炉S被浇注进入产品型腔，该型腔由上铸型11和下铸型5形成。持续加压直到型腔中的溶融金属固化为止。当溶融金属固化后，如图8所示，保持炉2被排气且铸件W被冷却。

当铸件被冷却到某一温度后，其被取出，接着，如图9所示，通过金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23的向上移动，附有铸件W的上铸型11被提升一预设距离。接着上铸型11与下铸型5分离。

接着，如图10所示，当上铸型11与下铸型5分离后，通过设在导杆9下端的液压气缸31的动作，适配的对开螺母32和固定部9a被松开。接着导杆9被解除固定。

接着，当导杆9的固定被解除后，如图11所示，通过两个升降气缸6沿Y4方向的拉伸，升降框架7、金属铸型开闭机构10和上铸型11被升起。接着用于放置一型芯和用于取出一产品的空间得以形成。

接着，如图12和图13所示，当取出装置的铸件取出部件41被推进附着在上铸型11上的铸件W之下后，金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23被升起，铸件推出机构12的推出脚26通过推出棒28相对上铸型11被向下推，由此，铸件W从上铸型11中被推出至铸件取出部件41上。这样一个操作循环结束。

接着，如图14所示，被推出至铸件取出部件41的铸件W被从铸造装置中排出。

在本实施例的铸造装置中，上铸型通过金属铸型开闭机构与下铸型接触以及分离，该上铸型设于该金属铸型开闭机构上。更进一步地，通过金属铸型开闭机构和上铸型的向上移动，用于放置一型芯和用于取出一产品的空间被形成在上铸型和下铸型之间，由此，在金属铸型开闭机构接近下铸型且上铸型升降装置被固定后，通过金属铸型开闭机构完成下铸型与上铸型的分离。这样，当上铸型与下铸型分离时，上铸型不会从其预设位置沿水平方向过多滑动。因此便实现了上铸型的稳定开型。

此外，由于上铸型升降装置不会受到开闭铸型的动作的直接影响，其仅需要升降的动力，因此，本发明不仅实现了设备小型化和操作高速化，还降低了能耗。

本发明的实施例仅是一个例子，而本发明并不仅限于以上给出的实施例。应该了解的是，本领域的普通技术人员可以在不改变发明范围的前提下对本发明的实施例进行任何替换和修改。因此本发明的范围将由权利要求书解释和确定。

例如，本实施例中，金属铸型铸造装置使用一套水平分割式的上下铸型5、11。但本发明并不仅限于本装置的类型。例如，还可以采用垂直分割式的上下铸型的金属铸型铸造装置，其中上铸型水平移动以与下铸型合型。另外，本实施例中，支持炉2被置于基台1上，但其也能置于地面上。

此外，在本实施例的金属铸型铸造装置中，设于升降框架7上的金属铸型开闭机构10的上铸型升降装置23被设置为：当上铸型11与下铸型5分离时，通过设于导杆9下端的环状固定部9a与作为固定机构13的对开螺母32的嵌合，使得上铸型升降装置23不移动。但在本发明中，可以采用任何固定部和固定机构，只要它们具有与环状固定部以及和环状固定部相嵌合的对开螺母32同样的功能即可。例如，如图15和16所示，在导杆51的下端设置孔52或者槽作为固定部，同时，以一可以进出该孔52的具有一锥形键形状的角度的匹配件53作为固定机构，并且利用一直接驱动装置例如一液压气缸54来驱动匹配件53。另外，孔52的位置并不局限于导杆51的下端，它可被设置在除导杆51下端的其它位置处。

本实施例中，将溶融金属从保持炉2向上下铸型之间形成的型腔浇注的过程，是通过对保持炉2内的溶融金属加压的方法实现的。但将溶融金属从保持炉2向型腔中浇注的方法并不局限于本方法。例如，可以利用对形成于上下铸型之间的型腔减压所引起的吸引作用来浇注溶融金属。

Claims (6)

1、一种使金属铸型铸造装置中的上铸型相对于下铸型动作的方法，该金属铸型铸造装置用于将一保持炉内的溶融金属通过一添加炉浇注入由上下铸型构成的金属铸型中，以铸造一铸件，该金属铸型铸造装置包括一设于一升降框架上的金属铸型开闭机构，该金属铸型开闭机构具有一上铸型升降装置，该上铸型设于该上铸型升降装置的下部，该上铸型升降装置使该上铸型相对于该升降框架和该下铸型进行升降，以执行该上下铸型的合型及分离，通过该上铸型升降装置相对于该升降框架的上升，及通过该升降框架相对于该下铸型的上升，在该上铸型和该下铸型之间形成用于设置一型芯和用于取出一产品的空间；

该方法包括：在该升降框架相对于该下铸型保持固定的状态下，该溶融金属被浇注，其中具有该上铸型的该金属铸型开闭机构设于该升降框架上，接着在保持该升降框架相对于该下铸型固定的状态下，通过该上铸型升降装置的动作使该上铸型与该下铸型分离。

2、一种金属铸型铸造装置，用于将一保持炉内的溶融金属通过一添加炉浇注入由上下铸型构成的一金属铸型中，以铸造一铸件；

该金属铸型铸造装置包括：一基台；一保持炉；四个设在该基台上表面的近四角处的支柱；一设在该四个支柱的上端之间的下铸型基座；一设于该下铸型基座上且被置于该下铸型基座的固定位置处的下铸型；分别设于该四个支柱中的两个支柱上的上铸型升降气缸，其中该两个支柱位于该下铸型基座的对角线上；一设在该上铸型升降气缸的活塞杆上端之间的升降框架；分别设于该四个支柱中的另两个支柱上的两个导杆，其中该另两个支柱位于与上述的对角线相交叉的另一对角线上，该两个导杆可分别沿着该两个支柱上下自由滑移，且该两个导杆垂设于该升降框架的下表面上，该两个导杆还具有一个用于将该升降框架固定在预设位置的固定部；一设于该升降框架上的金属铸型开闭机构，该金属铸型开闭机构包括一上铸型升降装置，该上铸型可设于该金属铸型开闭机构的下表面上，该上铸型升降装置相对于该升降框架以及该固定的下铸型升降该上铸型，以执行该上铸型和该下铸型的合型及分离；及一设置在该升降框架下方的铸件推出机构，在完成浇注后该上铸型和该下铸型被分离时，该铸件推出机构推出附在该上铸型上的铸件并将其与该上铸型分离，设有该金属铸型开闭机构的该升降框架可被固定于该导杆的固定部处。

3、如权利要求2所述的金属铸型铸造装置，其中，一用于驱动该金属铸型开闭机构的该上铸型升降装置的驱动装置为一电动机。

4、如权利要求2或3所述的金属铸型铸造装置，其中，该固定部是一具有一环形槽的环状固定部，该金属铸型铸造装置包括一固定机构，该固定机构包括一与该环状固定部相嵌合的对开螺母。

5、如权利要求2或3所述的金属铸型铸造装置，其中该固定部为一孔或一槽，该金属铸型铸造装置包括一匹配件，该匹配件具有一个能与该孔或与该槽形状相匹配的一倾斜角形状。

6、一种使用权利要求2所述的金属铸型铸造装置制造一铸件的方法，该方法包括，在将设有该金属铸型开闭机构的该升降框架相对于该导杆和该下铸型固定之后，及当溶融金属浇注完成后，通过操作该上铸型升降装置将该上铸型与该下铸型分离。

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