CN102581229B - 一种垂直分型造型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直分型造型机，属于铸造设备领域，主要包括机座、正压板、反压板、反压板框架、控制反压板翻转运动的连杆机构、砂模滑板和型腔组件，型腔组件的上方有射砂筒和压力气包，型腔组件的右端设有油缸组件，油缸组件包括缸体、活塞和活塞杆，活塞杆与缸体同轴，并且活塞杆一端固定，活塞套于活塞杆外部并与活塞杆固定，活塞和活塞杆之间设有环形空腔，活塞与可移动的缸体配合，油缸组件与固定于机座的油泵通过油路控制系统连接。本发明中与原有结构相比，由原来的缸筒固定活塞杆运动，改进后活塞杆固定缸筒运动，为实现双泵控制打下基础，增设主油泵分别控制正、反压板，在工序转接时节约了时间，提高了生产效率。

Description

一种垂直分型造型机

技术领域

本发明涉及一种机械铸件浇铸时用的砂模制作机械，属于铸造设备领域，尤其是一种垂直分型造型机。

背景技术

砂模是将装在型腔里的型砂用二块装有模板的压板从型腔的前后两面向型腔内挤压制成的。市场上有多种结构形式的造型机，其中有一种垂直分型无箱射压自动造型机。该机包括一个落地箱式机座，机座的前部有正压板、反压板、反压板框架、控制反压板翻转运动用的连杆机构、砂模滑板和型腔组件，反压板铰联在反压板框架内，连杆机构与反压板铰联，反压板在连杆机构的作用下可上、下翻转，型腔组件上有型腔前口和型腔后口，型腔组件的上方有射砂筒和压力气包，机座上位于型腔组件的后方有两套油缸组件，两套油缸组件一前一后同在一条水平轴向中心线上，两套油缸组件的结构相同，都包括缸体、活塞和活塞杆，但结构件的方位相反，其中前油缸组件里的活塞杆是前伸的，其伸出端与正压板垂直固定联接，后油缸组件里的活塞杆是后伸的，其伸出端固定套装有一个十字架，十字架和反压板框架之间有四根导杠，这四根导杠的前端与反压板框架固定联接，后端与十字架固定联接，两套油缸组件的二个缸底是一体件，缸体的端口有支撑活塞杆用的缸口组合件，每组油缸组件里都有二个油腔，其中活塞和缸底之间的空间为缸体底部油腔，活塞杆的外壁面和缸筒内壁面之间的空间为圆环形夹套油腔，两套油缸组件里的这四个油腔分别有一个油腔口。其中夹套油腔的油腔口位于对应的缸口组合件上。该机还包括油路系统和控制系统，油路系统包括一个机座油箱、一个油泵、两套油缸组件里的二个缸体底部油腔和二个夹套油腔、以及系统连通管道，油泵有正排口和反排口，各油腔都与油泵连通，且连通管道上分别有一个油阀，油阀和油泵的动作由控制系统控制。

该机使砂模成型机械化和自动化，但存在以下缺点：第一、反压板被后油缸组件里的活塞杆拉到型腔组件前并与型腔前腔口闭合后即达到了终点位置，即再不能向腔内运动了，这就出现了一个问题，即反压板在挤压过程中只有挤压力，没有挤压行程，而正压板则既有挤压力又有挤压行程，由此导致了砂模前部和后部紧实度不一的现象，影响砂模质量，第二、该机的每个油缸组件中仅有二个油腔，其中缸体底部油腔既作压板的行进动力来源，又作压板的挤压动力来源，这个油腔的横截面积比较大，活塞杆以及由活塞杆驱动的压板的运动速度比较低，正、反压板的低速运行在挤压时间段里是可行的，但在非挤压时间段里就不可行了，因为效率低、能耗大。第三、传统的系统由一个主油泵同时控制正、反两个油缸，在空载时正、反油缸不能同时动作，这就使在一个工作循环时每次要等前一个工序完成后才能进入下一个工序，因此生产速度受到了限制，生产效率也受到了限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直分型造型机，该机避免了现有技术中存在的问题，实现了正、反压板运动均不受对方运动时间段限制，工序转接时节约了时间，大大提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种垂直分型造型机，主要包括机座、正压板、反压板、反压板框架、控制反压板翻转运动的连杆机构、砂模滑板和型腔组件，型腔组件的上方有射砂筒和压力气包，其特征在于：所述型腔组件的右端设有相连的前后两套油缸组件；每套油缸组件包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞杆与缸体同轴，并且活塞杆一端固定，所述活塞套于活塞杆外部并与活塞杆固定，活塞和活塞杆之间设有环形空腔，所述活塞和活塞杆形成油缸组件的固定部分，所述活塞与可移动的缸体配合，上述结构组成一套油缸组件；

前后两套油缸组件结构相同、对称布置，且两套油缸组件在一条水平轴向中心线上，两套油缸组件的缸体底部共用一个油缸中间体，缸体的端口有支撑活塞杆用的缸口组合件，油缸组件内形成三个油腔，所述三个油腔内分别有油腔口，所述油腔口位于油缸中间体上，前后两套油缸组件各与一套油泵及油路控制系统相连。

所述前油缸组件内的前活塞杆向前伸，其伸出端与正压板垂直固定连接，后油缸组件内的后活塞杆向后伸，其伸出端的后大缸筒上靠半圆键连接一个垂直方向的一字架，一字架靠导杠和可运动的中间支架连接，中间支架与反压板框架固定连接。

所述油路控制系统包括高位箱式油箱、主油泵、控制油泵、补油油泵、阀组、以及系统连通管道，主油泵有正排口和反排口，各油腔都通过阀组与油泵连通。

本发明中，前后油缸组件内的三个油腔，其中前油缸组件中的前空心活塞杆和前大缸筒之间的空间为圆环型夹套油腔（又叫返回油腔），前小缸筒和前实心小活塞杆的大端头部之间的空间为缸底油腔（又叫前进油腔），前空心活塞杆上的大活塞头和前大缸筒头部的端盖之间又形成一个压实油腔。两套油缸组件里的这六个油腔分别有一个油腔口（其中正反板油缸中的压实腔共用一个油腔口）。这五个腔口全部位于共用的油缸中间体上。

有上述结构可以看出，两套油缸组件里各有三个油腔，其中空心活塞杆上的活塞头和大缸筒头部的端盖之间的压实油腔虽然对大缸筒的驱动速度不高，但驱动力比较大，故专作挤压动力来源油腔，而空心活塞杆和大缸筒之间的环型夹套油腔和小缸筒和实心小活塞杆的大端头部之间的缸底油腔虽对大缸筒的驱动力不大，但驱动的速度很高，故作大缸筒行进动力来源油腔，这样既提高效率，又降低了能耗。由于正反板油缸中的压实腔共用一个油腔口，使正、反压板挤压的同步性提高。由于后油缸组件中的缸体长度被加长，使反压板向型腔组件运动的终点位置达到型腔口以内，使反压板在挤压过程中和正压板一样，既有挤压力又有挤压行程，解决了砂模的前部和后部压实程度不一的问题。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明突破了传统的油缸结构，由传统的缸筒固定，活塞杆运动，改为活塞杆固定，缸筒运动，为实现双泵控制打下基础；由传统的正、反压板由一个主油泵控制，改为正、反压板各由一个单独的主油泵分别控制，实现了正、反压板运动均不受对方运动时间段限制，在工序转接时节约了时间，提高了生产效率。

本发明在原来结构的基础上，原来反压板导杆十二个铜套结构，改进为六个铜套结构，减少了摩擦副，降低了功率损失，精简了结构。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是实施例的主视图；

图2是本实施例中两套油缸组件的剖视图；

图3是本实施例的油路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括一个落地箱式机座1,机座的前部有正压板2、反压板3、反压板框架4、连杆机构5、砂模滑板6和型腔组件7, 反压板铰联在反压板框架内，连杆机构与反压板铰联，反压板在连杆机构的作用下可以上、下翻转，图1中所示的反压板是处于没上翻前的垂直状态，上翻并到位时与砂模滑板6平行，型腔组件有型腔前口和型腔后口，型腔组件的上方有射砂筒8和压力气包9。机座上位于型腔组件的后方有两套油缸组件10和11，两套油缸组件一前一后同在一条水平轴向中心线上。如图2所示，两套油缸组件的结构相同，但结构件的方位相反，其中前油缸组件包括前大缸筒12、前小缸筒13、前空心活塞杆14、前实心小活塞杆15、前活塞16、前大缸筒端盖17、前导向铜套18、前过油杆19、前空心活塞杆端盖20、前空心活塞杆14和与中间体相连时用的前压盘21,后油缸组件包括后大缸筒22、后小缸筒23、后空心活塞杆24、后实心小活塞杆25、后活塞26、后大缸筒端盖27、后导向铜套28、后过油杆29、后空心活塞杆端盖30，后空心活塞杆24和与中间体相连时用的后压盘31。两套油缸中的二个缸底共用一个一体件为中间体32，如图1所示，前油缸组件里的大缸筒是前伸的，其伸出端通过大缸筒端盖17与正压板2垂直固定联接，前油缸大缸筒的前后移动会带动正压板2前后移动。后油缸组件里的后大缸筒22是后伸的，其伸出端通过键与一字架33垂直固定联接,一字架通过两根相同导杆34和可移动的中间支架35联接，中间支架35被固定在型腔组件7和油缸支撑36上的两个导杆37支撑，中间支架可在导杆37上滑动。反压板框架4又通过四根相同大导杆38与中间支架联接。这样后油缸大缸筒前后的运动可使反压板框架的前后运动，反压板框架的前后移动通过连杆机构5与滑道板39的作用可实现反压板3的前后移动和上下翻转。

由图2可见，前空心活塞杆14和前空心活塞杆端盖20被前压盘21垂直固定在中间体32上，前空心活塞杆14为圆管形，其自由端装有前活塞16，前大缸筒12与前导向铜套18分别套装在前活塞16和前空心活塞杆14上，前空心活塞杆14内部装有前小缸筒13，前小缸筒13得两端分别被前活塞16和前空心活塞杆端盖20支撑联接。前小缸筒13内部装有前实心小活塞杆15，前小活塞杆15穿过有内孔的前活塞16与前大缸筒端盖17联接，前大缸筒端盖17又与前大缸筒12联接。其中前活塞16与前大缸筒12二者滑动配合、前小缸筒13与前实心小活塞杆15滑动配合、前导向铜套18与前空心活塞杆14滑动配合。其中各个滑动配合处、端面连接处均有密封件，由图2还可以看到，前油缸组件里有三个油腔，其中前活塞16和前大缸筒12之间的空间为压实油腔B1，前大缸筒12内壁面、前空心活塞杆14的外壁面和前导向铜套18构成的空间为后退圆环形夹套油腔C1，前实心活塞杆14、前小缸筒13内壁和前空心活塞杆端盖20也构成一个前进油腔A1，其中油腔面积A1 等于C1。由于前油缸和后油缸的结构相同同理可得后油缸组件里也有同样的三个油腔，即压实油腔B2、后退圆环形夹套油腔C2和前进油腔A2，六个油腔都有油腔进口，其中压实油腔B1和B2通过前后油缸的空心活塞杆内腔连通并共用一个油腔口B＇，油腔A1有油腔口A1＇，油腔A2有油腔口A2＇，油腔C1有油腔口C1＇，油腔C2有油腔口C2＇，油口C1＇、C2＇分别通过前后油缸的过油杆与油腔C1、C2联通，油口A1＇、A2＇分别通过前后油缸的空心活塞杆端盖与油腔A1、A2，五个油口均位于一个中间体32上。由图3可见，本实施例还包括油路控制系统，该油路控制系统包括高位油箱40、前油缸油泵41、后油缸油泵42、电机M、油缸组件里的油腔A1、A2、B1、B2、C1、C2、油阀A1＂、A2＂、B1＂、B2＂C1＂、C2＂、冲液阀D1＂、冲液阀控制阀D2＂和管道系统，两个油泵分别有正排口和反排口，油阀有开位和关位。油腔A1、C1分别通过一条管道与前油缸油泵41的正、反排口连通，油腔B1、B2通过一条共用的管道分别于两个油泵的正排口连通，油腔A2、C2分别通过一条管道与后油缸42油泵的正、反排口连通，这些连通管道上分别有一个油阀，即A1＂、A2＂、B1＂、B2＂、C1＂和 C2＂中对应的一个，油腔口B＇与高位油箱40连通，该连通管道上有冲液阀D1＂和控制冲液阀开、闭的冲液控制阀D2＂。

本实施例的动作程序如下：

1.射砂：当正压板将型腔组件后腔口封闭、反压板将型腔组件前腔口封闭形成型腔后，储存在气包9里的压缩空气将射砂筒8中松散的型砂射入型腔。

2.挤压：前后两个油泵均正排位运行（即正排口为压力油工作口）油阀A1＂、A2＂、B1＂、B2＂C1＂、C2＂均处于开位，两个油泵分别向油A1、B1和A2、 B2充油，油腔C1和C2中的油液被两油泵的反排口吸回，正、反压板相向运动，将型砂双向挤压成砂模。然后油阀A1＂、A2＂、B1＂、B2＂C1＂、C2＂关闭，两泵复原至中位。

3.反压板起模并上翻：前油泵处于中间位置正、反排位均不工作，后油泵反排位运行，油阀C1＂、C2＂处于开位，油腔C2充油、A2泄油，反压板向左运动与砂模脱离，并上翻到位，到位后，油阀C1＂、C2＂、关闭，后油泵复原至中位。期间冲液阀控制阀D2＂也处于开位通过外控油的作用使冲液阀D1＂打开，油腔B2里的油液被挤回高位油箱40。

4.砂模出腔、合型：后油泵处于中间位置正、反排位均不工作，前油泵正排位运行，油阀A1＂和A2＂开，油腔A1充油，C1泄油，正压板向左运动，将砂模推出型腔，并推到指定位置与前砂模合型送型后，油阀A1＂和A2＂关闭，前泵复原至中位，正压板停止运动。其间冲液阀D1＂被B1腔的负压打开，B1腔从高位油箱40吸油补充负压。

5.正压板脱模并回位：后油泵处于中间位置正、反排位均不工作，前油泵反排位运行，油阀A1＂和A2＂开，油腔C1充油，A1泄油,正压板向右运动,脱离砂模并运动至型腔组件后腔口后，油阀A1＂、A2＂关闭，前泵复原至中位。正压板停止运动，期间冲液阀控制阀D2＂也处于开位通过外控油的作用使冲液阀D1＂打开，油腔B2里的油液被挤回高位油箱40。

6.反压板下翻并回位：前油泵处于中间位置正、反排位均不工作，后油泵正排位运行，油阀C1＂、C2＂处于开位，油腔A2充油、C2泄油，反压板下翻并快速向右运动至型腔组件前腔口到位后，油阀C1＂、C2＂关闭，反压板停止运动。其间冲液阀D1＂被B1腔的负压打开，B1腔从高位油箱40吸油补充负压。

以上六步完成一个工作循环。

Claims (2)

1.一种垂直分型造型机，主要包括机座、正压板、反压板、反压板框架、控制反压板翻转运动的连杆机构、砂模滑板和型腔组件，型腔组件的上方有射砂筒和压力气包，其特征在于：所述型腔组件的右端设有相连的前后两套油缸组件；每套油缸组件包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞杆与缸体同轴，并且活塞杆一端固定，所述活塞套于活塞杆外部并与活塞杆固定，活塞和活塞杆之间设有环形空腔，所述活塞和活塞杆形成油缸组件的固定部分，所述活塞与可移动的缸体配合，上述结构组成一套油缸组件；

前后两套油缸组件结构相同、对称布置，且两套油缸组件在一条水平轴向中心线上，两套油缸组件的缸体底部共用一个油缸中间体，缸体的端口有支撑活塞杆用的缸口组合件，油缸组件内形成三个油腔，所述三个油腔内分别有油腔口，所述油腔口位于油缸中间体上，前后两套油缸组件各与一套油泵及油路控制系统相连；

所述前油缸组件内的前活塞杆向前伸，其伸出端与正压板垂直固定连接，后油缸组件内的后活塞杆向后伸，其伸出端的后大缸筒上靠半圆键连接一个垂直方向的一字架，一字架靠导杠和可运动的中间支架连接，中间支架与反压板框架固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种垂直分型造型机，其特征在于所述油路控制系统包括高位箱式油箱、主油泵、控制油泵、补油油泵、阀组、以及系统连通管道，主油泵有正排口和反排口，各油腔都通过阀组与油泵连通。

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