CN105562664A - 砂箱小车及铸件生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造生产工具，尤其是一种砂箱小车。本发明提供了一种便于运输和固定砂型的砂箱小车，包括箱体、滚轮和砂型固定斜筋，所述滚轮安装在箱体底部以带动箱体运动；箱体的至少一对相对内侧壁上设置有砂型固定斜筋，砂型固定斜筋朝向箱体内部的一面为由上至下逐渐倾斜的斜面。采用砂型中的斜槽与砂箱小车中砂型固定斜筋配合楔紧的紧固方式，避免了对空砂型安装紧固件的过程，使工人的劳动强度大幅度降低；同时，可采用了自动化设备将砂型推入安装于砂箱小车中，受人为操作因素影响小，砂型紧固的工艺稳定性及可靠性均得到了有效保证。

Description

砂箱小车及铸件生产方法

技术领域

本发明涉及一种铸造生产工具，尤其是一种砂箱小车。此外，本发明还涉及一种铸件生产方法。

背景技术

目前，中国是世界上最大的铸件生产国家，2010年我国铸件总产量已达3960万吨，产值超过4000亿，而其中80％以上采用的是砂型铸造，砂型铸造在铸件的生产中仍占主导地位。为了保证铸件的生产质量，提高铸件生产的合格率，往往在砂型浇注前，采用安装紧固件及套箱等方式紧固上下砂型，从而防止砂型合型不稳出现跑火等安全问题以及砂型在浇注过程中砂型因受热产生膨胀变形导致砂型的开裂。

其中，安装螺栓的过程包括：上下砂型的合型、安装定位销、在砂箱中安装螺栓、螺母紧固砂型。套箱的过程包括：在砂箱及砂型的间隙之间填充树脂砂、压实填充的树脂砂。为了保证上述过程能够顺利进行，为此工厂不得不专门安排工人对砂型进行紧固及套箱，而这一过程往往需要2～3位工人协作完成，工人劳动强度进一步增大；同时，由于上述过程人工操作环节过多，砂型的紧固受人为因素影响较大，砂型紧固可靠性较差，铸件的浇注质量得不到100％保证；再者，由于铸件的规格不同，采用传统砂型铸造的方法生产铸件时，需要根据不同尺寸的铸件制作不同规格的砂箱，制作数量大、投资大、存放占用空间大，搬运困难，铸件落砂时，砂箱拆散工作量大，不但增加了操作难度、工人的劳动强度，而且开箱较困难。

而现有技术如CN104858375A虽然公开了一种新型紧固砂箱，其包括：上箱、下箱和专门的锁紧装置。该现有技术提供了一种简单实用的新型砂箱，能够简化砂箱安装于对齐上下箱的过程。

但是，该现有技术只保证了砂型的紧固可靠性，砂型的紧固及铸件的落砂动作仍需要工人手工完成，工人的劳动强度并未得到有效降低；其次，该现有技术的砂箱并不能适用于不同尺寸的铸件生产，还仍需根据铸件尺寸的不同设计专用砂箱，生产灵活性低；最后，该现有技术的砂箱并未设置移动结构，砂箱的搬运及移动困难，因此并未实现铸件自动化生产。

随着现代化铸造工业的蓬勃兴起，生产节拍也大幅度提升，对生产效率、人力耗费、劳动强度的要求越来越高，上述传统的铸件生产方式已经不能适应于目前的发展形势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于运输和固定砂型的砂箱小车。

本发明解决其技术问题所采用的砂箱小车，包括箱体、滚轮和砂型固定斜筋，所述滚轮安装在箱体底部以带动箱体运动；箱体的至少一对相对内侧壁上设置有砂型固定斜筋，砂型固定斜筋朝向箱体内部的一面为由上至下逐渐倾斜的斜面。砂型固定斜筋一般为直角梯形状或者直角三角形，其至少设置在箱体的一对相对内侧壁，也可以在四个内侧壁上设置，砂型固定斜筋朝向箱体内部的一面为夹持砂型的功能面，在砂型本身重力的作用下，会被砂型固定斜筋固定，这种固定方式无需使用螺栓等额外紧固件；滚轮可以带动箱体沿生产线运动，从而实现砂型的自动化生产。

进一步的是，所述箱体的外壁上设置有用于箱体翻转的夹持部位。夹持部位是用于翻转机构夹持的，以便于翻转机构将箱体翻转。

进一步的是，所述箱体的外壁上设置有用于推动箱体的缓冲装置。缓冲装置是箱体受推力的受力点，其为弹簧或者弹性机构构成，以此缓冲作用力，避免箱体振动。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种便于运输和固定砂型的铸件生产方法。

本发明还提供一种铸件生产方法，包括以下步骤：

A、制作砂型，在砂型的外侧壁上设置有安装槽；安装槽需要与砂型固定斜筋相互匹配，以利于砂型的后续安装稳固；

B、将制作的砂型装入前述的砂箱小车内，砂型的安装槽对应安装在砂型固定斜筋上；砂型的安装槽类似于楔子安装在砂型固定斜筋上；

C、利用砂箱小车将砂型移动至生产线上相应的区域，最终完成砂型铸件的浇注、冷却、落砂动作。砂箱小车的优势就是在于可以沿生产线移动，从而实现砂型浇注的自动化。

进一步的是，在B步骤中，先利用翻箱机构将砂箱小车翻倒，使得砂箱小车的顶部开口与砂型工位对齐，然后将砂型推入到砂箱小车中，最后利用翻箱机构将砂箱小车翻正。砂型采用推入的方式可以减少振动，同时砂型移动的距离也是最小，这样避免对砂型的破坏。砂箱小车翻倒90度即可。

进一步的是，在C步骤中，砂箱小车在浇注前先经雨淋加砂装置进行背砂填充。

进一步的是，在C步骤中，在落砂完成后，利用翻箱机构将砂箱小车侧向翻转，将填充的背砂、砂型及冷却后的铸件倾倒出后，小车移动至起点，以进行下一次生产工作。

进一步的是，在C步骤中，在落砂完成后，利用翻箱机构将砂箱小车侧向翻转至少135度。

进一步的是，在B步骤中，在将砂型装入砂箱小车前，先根据砂型尺寸选择相应规格的砂型固定斜筋，并将砂型固定斜筋安装到箱体内。

进一步的是，在A步骤中，砂型的安装槽为由下向上逐渐倾斜的斜槽。

本发明的有益效果是：

1)工人劳动强度小，砂型紧固可靠性高。采用砂型中的斜槽与砂箱小车中砂型固定斜筋配合楔紧的紧固方式，避免了对空砂型安装紧固件的过程，使工人的劳动强度大幅度降低；同时，可采用了自动化设备将砂型推入安装于砂箱小车中，受人为操作因素影响小，砂型紧固的工艺稳定性及可靠性均得到了有效保证。

2)具有良好的经济效益。由于避免了对砂型安装紧固件的过程，直接节约了紧固件的使用成本，研究表明：以螺栓紧固方式为例,每一砂型需安装螺栓8根，落砂后螺栓的回收率仅40％，且回收后的螺栓还需进一步矫正。按照铸件落砂后无法继续使用的螺栓计算成本，一年可成本节约20余万。

3)生产效率高，工作环境好。砂型的紧固以及铸件落砂过程均通过翻箱机构带动砂箱小车进行翻转动作实现，避免了工人安装紧固件、安装及搬运砂箱以及落砂等过程，生产效率高；同时，工人受落砂过程中产生的粉尘影响较小，工作环境好。

4)工艺流程顺畅，节约车间面积。砂型小车的移动及翻箱过程均在自动化设备上完成，工艺流程顺畅，节约了车间面积。

5)运行成本低。所有砂箱小车均能重复使用，且完成每一型铸件的生产后又能回到起点，生产过程中不耗费任一紧固件就可实现铸件的循环生产，因此运行成本低。

6)生产灵活性好。砂箱小车内的斜筋为可拆卸式，能够根据砂型的大小配置不同规格的斜筋，实现了铸件的多样化生产，生产灵活性好。

附图说明

图1是砂箱小车的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是砂箱小车安装砂型后的示意图；

图中零部件、部位及编号：滚轮1、夹持部位2、砂型固定斜筋3、螺钉4、缓冲装置5、箱体6、砂型7、安装槽8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

首先，将合型后的砂型7放置于推型机器人上，此时，翻箱机构将空砂箱小车中夹持部位2夹紧，空的砂箱小车如图1和图2所示，并在翻箱机构的作用下，砂箱小车侧向翻转，并使箱体6的箱口对准推型机器人；当砂型7在推箱机器人的作用下被推入箱体6中，砂箱小车朝反向翻转并还原，砂型7上的安装槽8匹配安装在砂型固定斜筋3，在推型机器人以及砂型7自身重力的作用下，空砂型7被锁紧于砂箱小车上，即砂型7通过安装槽8和砂型固定斜筋3的配合以类似于楔子的方式安装在箱体6内。随后，推箱机构作用于砂箱小车缓冲装置5上，在推动小车的平稳移动；此时，砂箱小车上的滚轮1将带动小车在铺设的轨道上移动至相应的区域，完成砂型7的背砂填充、浇注、以及铸件冷却过程。接着，当上述过程完成后，在铸件落砂区的另一翻箱机构又将砂箱小车侧向翻转135°，利用砂型7与铸件的重力，倒出砂型7、填充的背砂、以及铸件，并在落砂区中完成铸件的落砂以及收集过程。随后，小车反向翻转135°还原，并重新移动至起点，以进行下一次工作。

本实施例中，砂箱小车在使用前先进行砂型固定斜筋3的安装。根据待生产铸件的不同，利用螺钉2，将一定规格的砂型固定斜筋3安装于砂箱小车上，保证砂型固定斜筋3能与砂型7中的斜槽充分紧固配合。

本实施例中，砂箱小车在浇注前先经雨淋加砂装置进行背砂填充。填充背砂的目的在于其能进一步减小砂型7受热膨胀的趋势，同时也可防止砂型7在浇注过程中出现跑火的安全隐患。

本实施例中，砂箱小车第一次侧向翻转的角度为90°，砂箱小车第二次侧向翻转的角度为135°。砂箱小车第一次侧向翻转的目的在于方便与推型机器人配合，将砂型7紧固于砂箱小车中；砂箱小车第二次侧向翻转的目的在于利用砂型7及铸件的重力倾倒出铸件并完成落砂过程。

本实施例中，砂箱小车的移动及翻转动作均在自动化铸造生产线上完成。具有工艺稳定性好，生产效率高，工人劳动强度小的生产优势。

本实施例中，在保证不使背砂溢出砂箱小车外的前提下，填充的背砂尽可能多；以充分保证填充的背砂能起到防止跑火等安全隐患及避免砂型7受热膨胀的作用。

本发明与现有技术相比，具有以下几个方面的特征：

1.砂箱小车在使用前先进行了砂型固定斜筋3安装。砂箱小车上的砂型固定斜筋3设置为可拆卸式，根据生产铸件的不同，可调整小车中砂型固定斜筋3的倾斜角度及规格，利用螺钉4连接将砂型固定斜筋3与砂箱小车固定，这一措施保证了砂型7中斜槽及小车中砂型固定斜筋3的最佳紧固配合，在保证紧固效果的前提下，使得铸件的生产具有灵活性及多样性。

2.免去了砂型上人为安装紧固件及套箱的过程。本发明采用的砂型紧固方式为砂箱中的砂型固定斜筋3与砂型7中的斜槽配合，在推箱机构的作用下以及利用砂型7自身的重力，使得空砂型7与砂箱中的斜筋充分配合楔紧，免去了安装螺栓等紧固件及套箱的过程，不仅保证了砂型7紧固的可靠性，而且采用这种配合锁紧的紧固方式具有明显的经济效益：以生产发动机缸体铸件、安装紧固螺栓为例，每一砂型7需安装螺栓8根，在铸件落砂后，螺栓的回收率仅40％左右，且回收后的螺栓还需经进一步矫正后才能继续投入使用。一般每个公司一年生产缸体铸件约为4000型，排除工人安装螺栓耗费的人力成本以及螺栓的矫正成本，仅螺栓材料成本就高达20余万。而利用本发明所述方法避免了专门安装紧固件的过程，并且小车可重复循环使用，具有显著的经济效益。

3.砂箱小车在浇注前需经雨淋加砂装置填充背砂。填充背砂的目的在于可有效减小砂型7在浇注过程中受热膨胀程度，保证砂型7使用过程中的可靠性；同时，在砂型7的紧固以及填充背砂双重保护措施下，也可有效地避免砂型7在浇注中产生的跑火安全隐患。

4.铸件的生产在自动化生产线上进行。从空砂型7的紧固安装到铸件的落砂，通过推箱机构推动小车的前进以及小车在翻箱机构下进行两次翻箱动作，即可完成铸件的自动化生产，中途过程无需人为搬运砂型7及砂箱、安装及拆卸紧固件；并且可通过在生产线上布置多个首尾相接的砂型小车，实现铸件的连续生产，既降低了工人的劳动强度，又提高了铸件的生产效率。

Claims (10)

1.砂箱小车，其特征在于：包括箱体、滚轮(1)和砂型固定斜筋(3)，所述滚轮(1)安装在箱体(6)底部以带动箱体(6)运动；箱体(6)的至少一对相对内侧壁上设置有砂型固定斜筋(3)，砂型固定斜筋(3)朝向箱体(6)内部的一面为由上至下逐渐倾斜的斜面。

2.如权利要求1所述的砂箱小车，其特征在于：所述箱体(6)的外壁上设置有用于箱体(6)翻转的夹持部位(2)。

3.如权利要求1所述的砂箱小车，其特征在于：所述箱体(6)的外壁上设置有用于推动箱体(6)的缓冲装置(5)。

4.铸件生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、制作砂型(7)，在砂型(7)的外侧壁上设置有安装槽(8)；

B、将制作的砂型(7)装入如权利要求1、2或3所述的砂箱小车内，砂型(7)的安装槽(8)对应安装在砂型固定斜筋(3)上；

C、利用砂箱小车将砂型(7)移动至生产线上相应的区域，最终完成砂型铸件的浇注、冷却、落砂动作。

5.如权利要求4所述的铸件生产方法，其特征在于：在B步骤中，先利用翻箱机构将砂箱小车翻倒，使得砂箱小车的顶部开口与砂型(7)工位对齐，然后将砂型(7)推入到砂箱小车中，最后利用翻箱机构将砂箱小车翻正。

6.如权利要求4所述的铸件生产方法，其特征在于：在C步骤中，砂箱小车在浇注前先经雨淋加砂装置进行背砂填充。

7.如权利要求6所述的铸件生产方法，其特征在于：在C步骤中，在落砂完成后，利用翻箱机构将砂箱小车侧向翻转，将填充的背砂、砂型(7)及冷却后的铸件倾倒出后，小车移动至起点，以进行下一次生产工作。

8.如权利要求7所述的铸件生产方法，其特征在于：在C步骤中，在落砂完成后，利用翻箱机构将砂箱小车侧向翻转至少135度。

9.如权利要求4所述的铸件生产方法，其特征在于：在B步骤中，在将砂型(7)装入砂箱小车前，先根据砂型(7)尺寸选择相应规格的砂型固定斜筋(3)，并将砂型固定斜筋(3)安装到箱体(6)内。

10.如权利要求4所述的铸件生产方法，其特征在于：在A步骤中，砂型(7)的安装槽(8)为由下向上逐渐倾斜的斜槽。