CN103394675A - 轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置及方法，它属于铁型覆砂铸造领域。本发明包括机架、顶出气缸、震动装置、铁型输送辊道、铁型承接支柱、辊道升降气缸和顶杆导向机构，铁型承接支柱与铁型输送辊道连接，辊道升降气缸固定在辊道承接座上，顶杆导向机构的一端与机架连接，该顶杆导向机构的另一端与顶出气缸连接，顶杆导向机构随着顶出气缸的上下动作而动作，震动装置产生的震击力和所述顶出气缸产生的顶出力作用在同一直线上，且顶出力和震击力的作用方向一致。本发明能方便地将轮边减速器壳体中铸件与铁型的分离，结构简单，操作方便，并能满足大批量生产的要求。

Description

轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种装置及方法，尤其是涉及一种轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置及方法，它主要用于铁型覆砂铸造轮边减速器壳体中铁型与铸件的分离，属于铸造领域。

背景技术

汽车的轮边减速器壳体，材质为球墨铸铁，外形为圆筒类铸件，形状相对简单，属于汽车铸件中大批量生产的铸件类型之一，这类材质以及外观形状的铸件比较适宜采用铁型覆砂铸造生产，其经济性、产品质量、内在机械性能均优于普通砂型铸造。

汽车的轮边减速器壳体铸件铁型覆砂铸造采用一型两件的生产方式，对于大批量生产来说，铸件内腔的成型一般采用铁型覆砂自来坭芯的方式，即将形成铸件内腔形状直接做在铁型上，芯铁与铁型直接连在一起。这样在生产过程中，当铸件浇注完成后，随着铸件完全凝固，在进一步的冷却过程中，铸件受冷逐步不断收缩，到达铸件开箱温度进行开箱时，铸件已经完全紧紧地包裹的铁型的自来芯上，此时按常规的铁型覆砂铸造翻箱出铸件的方式根本无法将铸件与铁型分离。

中国专利号CN201110373108.1公开了一种名称为“轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置和方法” 的发明专利。该专利包括机架，顶出气缸固定在机架的上盖板上，机架的一侧设置有震动装置，震动装置工作时与铸件接触，采用的是在铸件上施加一个顶出力的同时，在铸件的侧面施加一个震动力，铸件在双重力的作用下，顶杆逐步顶入铁型射砂孔，铸件逐步与铁型分离。该专利很方便的将轮类铸件的铁型和铸件分离，满足轮类铸件大批量生产，但是轮边减速器壳体若采用上述专利，存在以下缺陷：由于轮边减速器壳体铸件有较大的法兰边，侧面震动器与轮边器壳体铸件的法兰相撞，很容易将震动器损坏；采用两件一箱，若采用侧面震动器时，需要两个震动器，同时震击两个铸件，以保持震动的均匀性和一致性，否则震动不均匀很容易将铸件卡住；侧面震动装置直接撞击在铸件上，震击力过大时容易使铸件产生裂纹；顶杆直接作用下铸件上，对铸件的损伤大，需要较大的顶出力才能将铸件与铁型分离。

中国专利号CN201210277533.5公开了一种名称为“铸造生产线用铸件自动脱模装置”的发明专利。该专利包括龙门式的支架，支架的顶部固定设有气缸，支架内的下部设有水平的冲击横板，模具移到铸件脱模工位，夹持活动架在气缸的推动下，向下移动，浇冒口受到撞击，铸件从上模中松动脱落，虽然解决了操作工人劳动强度大的问题，但是在减速器壳体铸件生产时，当铸件浇注完成后，随着铸件完全凝固，在进一步的冷却过程中，铸件受冷逐步不断收缩，到达铸件开箱温度进行开箱时，铸件已经完全紧紧地包裹的下铁型的自来芯上，包紧力很大，仅仅依靠气缸产生的顶力将铸件完全顶离上铁型，需要很大的顶力，采取更大的顶力去顶浇注系统中的直浇道的话，很可能会发生浇注系统中的浇注系统与铸件的连接处因受力过大产生变形，严重的甚至会出现将浇注系统与铸件的连接处顶断，铸件与浇注系统分离，铸件仍然包裹在铁型上而没有与铁型分离的情况，因此按常规翻箱出铸件的方式不能实现轮边减速器壳体中铁型与铸件的分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，而提供一种结构设计合理，操作方便，提高铁型覆砂铸造生产的效率，方便将浇注冷却凝固后的汽车轮边减速器壳体铸件与铁型完全分离，满足铁型覆砂铸造汽车轮类铸件大批量生产的要求的铁型与铸件分离的装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，包括辊道承接座、机架、顶出气缸、震动装置、铁型输送辊道和铁型定位装置，所述的辊道承接座设置在机架的底部，所述顶出气缸固定在机架上，所述震动装置位于机架内，所述铁型输送辊道与机架连接且该铁型输送辊道位于震动装置的下方，所述铁型定位装置固定在铁型输送辊道上，其特征在于：还包括铁型承接支柱、辊道升降气缸和顶杆导向机构，所述的铁型承接支柱与铁型输送辊道连接，该铁型承接支柱设在机架的底部，所述辊道升降气缸固定在辊道承接座上，所述顶杆导向机构的一端与机架连接，该顶杆导向机构的另一端与顶出气缸连接，所述顶杆导向机构随着顶出气缸的上下动作而动作，所述顶杆导向机构上设置有震动装置，该震动装置产生的震击力和所述顶出气缸产生的顶出力作用在同一直线上，且顶出力和震击力的作用方向一致，所述机架、辊道承接座和顶出气缸的中心线在同一直线上；本发明在顶出气缸对铸件产生一个顶出力的同时，启动顶杆上部的震动装置，使顶杆上部的震动装置产生一定的震击力，将震击力通过顶杆传递到浇注系统，再传递到铸件上，使铸件在受到顶出力的同时，产生一定的震击力，震击力与顶出力作用在同一直线上，且两种作用力的作用方向一致，在顶出力和震击力的双重作用下，铸件与铁型之间经浇注后高温铁水烘烤已经完全失去强度的覆膜砂层的砂粒之间会逐渐产生一定的松动、位移、流动，使这部分溃散的覆膜砂通过轮边减速器壳体下部的通孔流出，这样铸件冷却收缩对上铁型自来芯处的包紧力就逐步减轻，直至消失，在顶力和震击力的双重作用下，使铸件与下铁型逐步脱离开来，从而使铸件与铁型的彻底脱离，最终完成铸件与铁型的分离，震动器的震动，也将铁型射砂孔中以及铁型内腔的残砂顶出达到清理干净的目的，顶杆导向机构的作用就是保证在铸件与铁型分离过程中顶压机构和震动机构只能作上下垂直运动，而不会因为震动产生前后左右的晃动，避免造成气缸及震动装置中零部件的损坏，避免铁型产生前后左右的移动，影响下一步动作的完成。

本发明所述的铁型输送辊道与辊道升降气缸固定连接，该铁型输送辊道随着辊道升降气缸的上下动作而动作；辊道升降气缸保证铁型输送辊道上下动作的顺利进行。

本发明还包括顶杆，所述顶杆固定在震动装置前端，该顶杆随着顶出气缸同步动作；随着震动装置内部的震动，在顶杆头部也产生相同的震动，保证铁型覆砂铸造轮边减速器壳体中铁型与铸件的分离。

本发明所述的顶杆导向机构包括导向框架、卡环、导向辊轮和导向支架，所述导向框架与卡环连接，所述导向框架上设置有导向辊轮，该导向辊轮与导向支架活动连接，所述导向支架固定在机架上；导向框架的一端与顶出气缸的活塞杆相连，随着顶出气缸的来回移动，带动导向框架和震动装置沿着导向支架和顶出气缸的轴向来回移动。

本发明所述的震动装置包括弹簧、风镐本体和震动击块，所述弹簧的一端与所述的顶杆连接，该弹簧的另一端与风镐本体连接，所述风镐本体内设置有震动击块；弹簧防止顶杆脱落，顶杆沿着风镐本体的轴向做一定距离的来回移动，风镐本体内部的震动击块来回撞击产生震动，震动击块的来回撞击是由压缩空气带动，风镐本体的震动击块来回撞击顶杆，使顶杆产生一定的轴向震击力。

本发明所述的铁型定位装置设置在铁型输送辊道的两侧，该铁型定位装置关于机架的中心线对称；铁型定位装置用于铁型进入汽车轮边减速器壳体铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置工作位置的定位。

本发明所述的铁型承接支柱有四个，所述铁型定位装置有两个，所述辊道升降气缸有四个；四根铁型承接支柱直接安装于机架下部的地面上，四根铁型承接支柱的上平面水平一致，高度一致，当铁型降落到四根铁型承接支柱上时，铁型下平面与四根铁型承接支柱相接触，铁型平面保持水平状态，两个铁型定位装置固定安装在铁型输送辊道的两侧，四个辊道升降气缸保证铁型输送辊道上下动作的顺利进行。

本发明还提供了一种铁型覆砂铸造轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的方法，采用之前所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：首先将浇注冷却完成开箱后包裹着铸件的上铁型推入轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置的工作位置，铁型定位装置将铁型中的直浇道对准分离装置的顶杆，辊道升降气缸开始下降，带动铁型输送辊道下降，将铁型降至铁型承接支柱上，辊道与铁型脱离，然后顶出气缸开始下降，震动装置和顶杆也随之下降，直到顶杆碰压到铁型中的铸件直浇道上，开启震动装置，顶杆做上下垂直运动，顶杆在顶出气缸的顶出力和震动装置的震击力的双重作用下，逐步将直浇道往下顶，铸件与铁型脱离，最终铸件完全与铁型分离并落下，铸件落下后，关闭震动装置，将顶杆升起，随后升起辊道架，铁型脱离铁型承接支柱，当辊道架与外生产线外部辊道平齐时，将铁型推出铁型与铸件分离的装置的工作位置，完成一个铁型与铸件的分离。

本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：1、采用本发明的装置和方法能很方便地将浇注冷却凝固后的汽车轮边减速器壳体铸件与铁型完全分离，满足大批量铁型覆砂铸造汽车轮边减速器壳体铸件生产的要求；2、本发明的装置的顶出力与震击力作用在同一方向，且在同一直线上，顶出力仅400kg左右，在进行铁型与铸件的分离过程中，对铸件产生的应力小，不会使铸件产生裂纹或变形的现象发生；本发明的装置结构简单合理，操作、维修、维护方便；4、本发明使用过程中，铸件与铁型脱离时不会与震动装置相撞，不会由此造成震动装置的损坏，顶杆不直接作用在铸件上，对铸件的损伤小；5、采用本发明的装置和方法用于铁型覆砂铸造生产线，可很方便地实现自动控制，从而提高铁型覆砂铸造生产线的机械化自动化水平；6、采用本发明的装置和方法同时可将铁型射砂孔中以及铁型内腔的残砂顶出清理干净，简化了铁型砂铸造生产中铁型清理工序，缩短了铁型覆砂铸造汽车轮边减速器壳体的生产流程，有利于提高铁型覆砂铸造生产的生产效率和劳动生产率，从而进一步提高铁型覆砂铸造生产的经济效率。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图。

图2为本发明装置中的震动装置的结构示意图。

图3为本发明装置中的顶杆导向机构的结构示意图。

图4为本发明铸件包裹在铁型上的结构示意图。

图5为本发明铁型与铸件分离的装置工作过程示意图一。

图6为本发明铁型与铸件分离的装置工作过程示意图二。

图7为本发明铁型与铸件分离的装置工作过程示意图三。

图8为本发明铁型与铸件分离的装置工作过程示意图四。

图9为本发明铁型与铸件分离的装置工作过程示意图五。

图中：顶出气缸1，顶杆2，机架3，震动装置4，铁型输送辊道5，铁型承接支柱6，铁型定位装置7，辊道承接座8，辊道升降气缸9，顶杆导向机构10，覆砂层11，直浇道12，铁型13，铸件14，气缸活塞杆15，上梁31，立柱32，弹簧41，风镐本体42，震动击块43，导向框架101，卡环102，导向辊轮103，导向支架104。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

参见图1～图3，本实施例主要包括顶出气缸1、顶杆2、机架3、震动装置4、铁型输送辊道5、铁型承接支柱6、铁型定位装置7、辊道承接座8、辊道升降气缸9、顶杆导向机构10、覆砂层11、直浇道12、铁型13、铸件14和气缸活塞杆15。

辊道承接座8直接安装在机架3下方的地面上，顶出气缸1用螺栓固定安装于机架3的上梁31上平面上，机架3、辊道承接座8和顶出气缸1的中心位置与整个装置的中心点位置相重合，震动装置4位于机架3上梁31的下方，震动装置4固定安装在顶杆导向机构10上，随着顶出气缸1中的气缸活塞杆15的上下动作带动导向机构上下动作，同时带动震动装置4上下动作，顶杆2安装于震动装置4的头部，可随着顶出气缸1的上下动作而动作，同时可随着震动装置4内部的震动，在顶杆2头部产生相同的震动，铁型定位装置7固定在铁型输送辊道5的两侧，铁型定位装置7关于机架3的中心线对称，震动装置4产生的震击力和顶出气缸1产生的顶出力作用在同一直线上，且顶出力和震击力的作用方向一致。

顶杆导向机构10的一端用螺栓固定在机架3上梁31的下平面上，顶杆导向机构10的另一端与顶出气缸1的气缸活塞杆15用螺母连在一起，顶杆导向机构10可随着顶出气缸1的上下动作而动作，辊道升降气缸9用螺栓安装在辊道承接座8上，铁型输送辊道5与辊道升降气缸9通过螺母固定连接在一起，铁型输送辊道5可随着辊道升降气缸9上升下降而同步上升下降。

铁型输送辊道5与机架3连接且位于震动装置4的下方，铁型定位装置7固定在铁型输送辊道5上，铁型承接支柱6安装在机架3的下部，铁型承接支柱6与铁型输送辊道5连接，辊道升降气缸9固定在辊道承接座8上。

机架3包括上梁31和立柱32，上梁31与立柱32连接，机架3的四根立柱32直接安装在地面上，机架3用于支撑铁型13与铸件14分离装置中的各个部件的重量和相互部件之间的连接结构。

参见图2，震动装置4包括弹簧41，风镐本体42和震动击块43，弹簧41一端与顶杆2连接，另一端与风镐本体42连接，顶杆2固定在震动装置4前端，顶杆2通过弹簧41与风镐本体42连接，风镐本体42内设有震动击块43，震动击块43的来回撞击是由压缩空气带动，震动装置4采用选用市场中的风镐产品，将风镐的镐头换成顶杆2即可，顶杆2的安装方法与镐头的安装方法相同，即将顶杆2的一头插入风镐本体42，然后将弹簧41旋上。

参见图3，顶杆导向机构10包括导向框架101、卡环102、导向辊轮103和导向支架104，导向框架101上安装了四个导向辊轮103，导向辊轮103可在导向支架104来回移动，导向支架104固定安装在机架3上梁31的下平面上，震动装置4用两个卡环102固定安装在导向框架101上，导向框架101的一端与顶出气缸1的气缸活塞杆15相连，随着顶出气缸1的来回移动，带动导向框架101和震动装置4沿着导向支架104和顶出气缸1的轴向来回移动。

参见图4，浇注冷却后铸件14包裹的铁型13包括覆砂层11，直浇道12，铁型13和铸件14，当铸件14浇注完成后，随着铸件14完全凝固，在进一步的冷却过程中，铸件14受冷逐步不断收缩，到达铸件14开箱温度进行开箱时，铸件14已经完全紧紧地包裹的下铁型13的自来芯上。

参见图5-图9，为铸件14与铁型13的分离过程，图5为铁型13推入出铸件装置，图6为辊道升降气缸9下降铁型13落到铁型承接支柱6上，图7为顶出气缸1下降、震动装置4开始震动，图8为铸件脱离铁型，图9为顶出气缸1上升到位、输送辊道上升到位。

轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置的工作过程是：首先将浇注冷却完成开箱后包裹着铸件14的上铁型13推入轮边减速器壳体中铁型13与铸件14分离的装置的工作位置，铁型定位装置7将铁型13中的直浇道12对准分离装置的顶杆2，辊道升降气缸9开始下降，带动铁型输送辊道5下降，将铁型13降至铁型承接支柱6上，辊道与铁型13脱离，然后顶出气缸1开始下降，震动装置4和顶杆2也随之下降，直到顶杆2碰压到铁型13中的铸件14直浇道12上，开启震动装置4，顶杆2做上下垂直运动，顶杆2在顶出气缸1的顶出力和震动装置4的震击力的双重作用下，继续将直浇道12往下顶，铸件14与铁型13脱离，最终铸件14完全与铁型13分离落下，铸件14落下后，关闭震动装置4，将顶杆2升起，随后升起辊道架，铁型13脱离铁型承接支柱6，当辊道架与外生产线外部辊道平齐时，将铁型13推出铁型13与铸件14分离装置的工作位置，完成一个铁型13与铸件14的分离。

本实施例中的铁型承接支柱6有四个，铁型定位装置7有两个，辊道升降气缸9有四个。

本实施例中的“工作位置”指的是直浇口的中心和顶杆2的中心在同一直线上的位置，“外生产线”指的是与轮边减速器壳体中铁型13与铸件14分离的装置配合使用的外部的一个生产线辊道，此处所说的“工作位置”和“外生产线”的含义对本领域的技术人员来说，都是知晓的。

本实施例在铁型与铸件分离后，可以根据需要增加铸件接收装置，将铸件14落到铸件装料斗或鳞板输送机等铸件接收设备上，最终将铸件14运走，每个装置的数量可以根据自己实际情况选择，进行数量的增减，只是简单的变化，均在本专利保护范围。

以上仅仅是本说明书中所描述的一个具体实施例，可以在此发明中增加装置，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及材料所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，包括辊道承接座、机架、顶出气缸、震动装置、铁型输送辊道和铁型定位装置，所述的辊道承接座设置在机架的底部，所述顶出气缸固定在机架上，所述震动装置位于机架内，所述铁型输送辊道与机架连接且该铁型输送辊道位于震动装置的下方，所述铁型定位装置固定在铁型输送辊道上，其特征在于：还包括铁型承接支柱、辊道升降气缸和顶杆导向机构，所述的铁型承接支柱与铁型输送辊道连接，该铁型承接支柱设在机架的底部，所述辊道升降气缸固定在辊道承接座上，所述顶杆导向机构的一端与机架连接，该顶杆导向机构的另一端与顶出气缸连接，所述顶杆导向机构随着顶出气缸的上下动作而动作，所述顶杆导向机构上设置有震动装置，该震动装置产生的震击力和所述顶出气缸产生的顶出力作用在同一直线上，且顶出力和震击力的作用方向一致，所述机架、辊道承接座和顶出气缸的中心线在同一直线上。

2.根据权利要求1所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：所述的铁型输送辊道与辊道升降气缸固定连接，该铁型输送辊道随着辊道升降气缸的上下动作而动作。

3.根据权利要求1所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：还包括顶杆，所述顶杆固定在震动装置前端，该顶杆随着顶出气缸同步动作。

4.根据权利要求1所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：所述的顶杆导向机构包括导向框架、卡环、导向辊轮和导向支架，所述导向框架与卡环连接，所述导向框架上设置有导向辊轮，该导向辊轮与导向支架活动连接，所述导向支架固定在机架上。

5.根据权利要求3所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：所述的震动装置包括弹簧、风镐本体和震动击块，所述弹簧的一端与所述的顶杆连接，该弹簧的另一端与风镐本体连接，所述风镐本体内设置有震动击块。

6.根据权利要求1所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：所述的铁型定位装置设置在铁型输送辊道的两侧，该铁型定位装置关于机架的中心线对称。

7.根据权利要求1所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：所述的铁型承接支柱有四个，所述铁型定位装置有两个，所述辊道升降气缸有四个。

8.一种铁型覆砂铸造轮边减速器壳体中铁型与铸件分离方法，采用权利要求1-7任一权利要求所述的轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置，其特征在于：首先将浇注冷却完成开箱后包裹着铸件的上铁型推入轮边减速器壳体中铁型与铸件分离的装置的工作位置，铁型定位装置将铁型中的直浇道对准分离装置的顶杆，辊道升降气缸开始下降，带动铁型输送辊道下降，将铁型降至铁型承接支柱上，辊道与铁型脱离，然后顶出气缸开始下降，震动装置和顶杆也随之下降，直到顶杆碰压到铁型中的铸件直浇道上，开启震动装置，顶杆做上下垂直运动，顶杆在顶出气缸的顶出力和震动装置的震击力的双重作用下，逐步将直浇道往下顶，铸件与铁型脱离，最终铸件完全与铁型分离并落下，铸件落下后，关闭震动装置，将顶杆升起，随后升起辊道架，铁型脱离铁型承接支柱，当辊道架与外生产线外部辊道平齐时，将铁型推出铁型与铸件分离的装置的工作位置，完成一个铁型与铸件的分离。

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