CN105921699B - 全自动汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘的工艺，所述制作专机包括下砂型造型主机、上砂型造型主机、全自动传送平台、下砂型输送装置和上砂型机械手夹持系统，全自动传送平台连接下砂型造型主机和上砂型造型主机，下砂型输送装置位于下砂型造型主机的一侧，并将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台上，上砂型机械手夹持系统位于上砂型造型主机的一侧，并将上砂型造型主机压制成型的上砂型转移至下砂型的型腔内。上砂型机械手夹持系统将上砂型保持水平并沿垂直方向放入下砂型的型腔内；本发明具有提高工作效率，降低铸造成本，减轻劳动强度，节省劳动力等优点。

Description

全自动汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘的工艺

技术领域

本发明属于砂型加工技术领域，具体公开了一种全自动汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘的工艺。

背景技术

刹车盘是汽车制动系统的易损件，随着汽车工业的迅速发展，刹车盘的市场需求是巨大的。目前刹车盘砂型的加工需要大量的人工参与，工作效率低，劳动强度大，而且成品率低，还容易造成刹车盘毛坯铸造线在铸造刹车盘毛坯时发生错箱、涨箱、气孔、砂眼、缩松等问题，过去浇注过程中型腔中空气杂质难以顺利排出，错箱、涨箱、缩松、铁水利用率低，造成铸件铸造成品率低，铸造成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种工作效率高、工人劳动强度低、铸造成本低的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘的工艺。

本发明采用的技术方案是：一种全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述制作专机包括下砂型造型主机、上砂型造型主机、全自动传送平台、下砂型输送装置和上砂型机械手夹持系统，全自动传送平台连接下砂型造型主机和上砂型造型主机，下砂型输送装置位于下砂型造型主机的一侧，并将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台上，上砂型机械手夹持系统位于上砂型造型主机的一侧，并将上砂型造型主机压制成型的上砂型转移至下砂型的型腔内。

所述下砂型造型主机与上砂型造型主机分别连接有自动射砂系统，自动射砂系统将造型砂喷射至下砂型造型主机与上砂型造型主机内。

所述下砂型造型主机包括下砂型底动液压装置、下砂型上动液压装置、下砂型上型板、下砂型型腔和固定平台，下砂型上型板固定在下砂型上动液压装置下侧，固定平台水平设置在下砂型型腔内侧，下砂型型腔或固定平台连接下砂型底动液压装置，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔下降或固定平台上升后，成型的下砂型平放在固定平台上。这样固定平台兼作下砂型底动液压顶出装置，便于下砂型的转移。

所述上砂型造型主机包括上砂型上型板、上砂型下型腔和上砂型上动液压装置，上砂型上型板固定在上动液压装置上，上砂型下型腔内侧设有多个形成上砂型的上砂型成型腔，在上砂型成型腔底部还设有底动液压顶出装置，上砂型上型板设有多个向下凸出的挤压模具，挤压模具与上砂型成型腔相对应。

所述挤压模具下侧设有上砂型夹持孔成型凸台，上砂型夹持孔成型凸台挤压形成的上砂型夹持孔贯穿上砂型；上砂型机械手夹持系统包括多组与上砂型成型腔相对应的机械手，每组机械手的下侧设有伸入上砂型夹持孔内并夹持上砂型的机械爪。

所述全自动传送平台上放置有下工装，下砂型输送装置将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至下工装上。

所述下砂型输送装置包括横向移动小车、托举杆、升降传送机，升降传送机可升降的设置在横向移动小车上，两个托举杆间隔设置在升降传送机前侧。

所述升降传送机上设有可伸缩液压机，可伸缩液压机连接托举杆。

所述托举杆的内侧面为由下至上逐渐向外侧倾斜的斜面，下砂型造型主机压制成型的下砂型两侧为对应的斜面。

一种利用上述全自动汽车刹车盘毛坯制作专机浇注刹车盘的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

步骤1、制作上砂型；

步骤101、利用自动射砂系统将造型砂喷射至上砂型造型主机内；

步骤102、上砂型造型主机压制成型上砂型；

步骤103、启动上砂型底动液压顶出装置，由底部向上将上砂型顶出，并由上砂型机械手夹持系统夹持，移动到全自动传送平台上方；

步骤2、制作下砂型；

步骤201、利用自动射砂系统将造型砂喷射至下砂型造型主机内；

步骤202、下砂型造型主机压制成型下砂型，且下砂型造型主机在下砂型的型腔底部加工有通孔；

步骤203、下砂型输送装置将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台的下工装上；

步骤204、启动全自动传送平台，将下砂型与下工装输送至上砂型机械手夹持系统处，上砂型机械手夹持系统将上砂型保持水平并沿垂直方向放入下砂型的型腔内，上砂型的下端具有一个向下的定位凸台，上砂型内侧具有贯穿上砂型的上砂型夹持孔，上砂型夹持孔向下穿过定位凸台，定位凸台落入型腔的通孔内，且定位凸台的下侧与下砂型底部平齐；将下砂型每个型腔与对应上砂型组装完毕，上砂型固定机构压紧上砂型，固定连接上工装与下工装，将砂型移动至浇注位置；上砂型的下端具有一个向下的定位凸台，定位凸台落入型腔的通孔内，且定位凸台的下侧与下砂型底部平齐，同时上砂型夹持孔贯穿上砂型，从而实现上下通透，实现直排气作用；

步骤3、浇注刹车盘；

将铁水由浇注口浇注至下砂型的型腔内，刹车盘的铸造毛坯工件在型腔内成型；上砂型的直径小于所述型腔直径，在上砂型与型腔之间形成排气缝，且上砂型上设有直排气孔和补缩冒口，型腔内的空气及在浇注过程中产生的杂质经排气缝、直排气孔和补缩冒口向上快速排出。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，下砂型输送装置将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台上，全自动传送平台将下砂型转移至上砂型造型主机处，再利用上砂型机械手夹持系统将上砂型造型主机压制成型的上砂型转移至下砂型的型腔内，实现全自动制作和组装，工作效率高、降低工人劳动强度、降低铸造成本。

下砂型底动液压装置带动下砂型下型腔升降，实现下砂型下型腔与固定平台的开合，下砂型下型腔与固定平台合拢形成容纳造型砂的腔，下砂型底动液压装置带动下砂型下型腔下降后与固定平台分离，就可以使得压制成型的下砂型与下砂型下型腔分离，下砂型固定在固定平台上，可以非常方便的将下砂型从固定平台上输送至下一工序，操作非常方便，而且下砂型上型板设有多个型腔成型单元，可以在下砂型上形成多个型腔，可以同时铸造多个刹车盘，提高了铸造效率。

采用该全自动汽车刹车盘毛坯制作专机制得上砂型和下砂型后，可以采用水平浇注，克服以往一个砂型垂直造型浇注只能出两个刹车盘的缺点，可以同时浇注更多的刹车盘，提高工作效率；将上砂型直接固定在型腔内，有效的解决了以往浇注过程中容易错箱的问题。

附图说明

图1为本发明全自动汽车刹车盘毛坯制作专机的立体结构示意图。

图2为上砂型造型主机的立体结构示意图。

图3为上砂型机械手夹持系统的立体结构示意图。

图4为下砂型造型主机的立体结构示意图。

图5为固定平台与下砂型下型腔的结构示意图。

图6为下砂型输送装置的结构示意图。

图7为横向移动小车及升降传送机的结构示意图。

图8上砂型与下砂型组装的立体爆炸图。

图9为上砂型的结构示意图。

图10为下砂型的结构示意图。

其中，1、上砂型造型主机 2、上砂型机械手夹持系统 3、全自动传送平台 4、自动射砂系统 5、下砂型输送装置 6、下砂型造型主机 7、全自动系统控制机 8、上工装 9、上砂型 10、下砂型 11、下工装 101、上砂型上型板 102上砂型下型腔 103、上砂型下型板 201、全自动机械臂 202、机械手 401、喷射式造型砂浇注口 501、导轨 502、托举杆 503、立柱504、横向移动小车 505、升降传送机 506、可伸缩液压机 601、下砂型上型板 602、固定平台 603、下砂型下型腔 604、全自动系统控制台 801、上工装本体 802、横梁 803、调节螺杆804、压块 901、补缩冒口 902、上砂型夹持孔 903、定位凸台 1001、铁水道 1002、型腔1003、限位台 1004、通孔 1101、铁水道底衬托。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明实施例的一种全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，所述制作专机包括下砂型造型主机6、上砂型造型主机1、全自动传送平台3、下砂型输送装置5和上砂型机械手夹持系统2，全自动传送平台3连接下砂型造型主机6和上砂型造型主机1，下砂型输送装置5位于下砂型造型主机6的一侧，并将下砂型造型主机6压制成型的下砂型10转移至全自动传送平台3上，上砂型机械手夹持系统2位于上砂型造型主机1的一侧，下砂型输送装置5将下砂型造型主机6压制成型的下砂型10转移至全自动传送平台3上，全自动传送平台3将下砂型10转移至上砂型造型主机1处，再利用上砂型机械手夹持系统2将上砂型造型主机1压制成型的上砂型9转移至下砂型10的型腔1002内，将上砂型9与下砂型10合模后铸造刹车盘，实现全自动制作和组装，工作效率高、降低工人劳动强度、降低铸造成本。

所述下砂型造型主机6与上砂型造型主机1分别连接有自动射砂系统4，自动射砂系统4将造型砂喷射至下砂型造型主机6与上砂型造型主机1内。自动射砂系统4具有喷射式造型砂浇注口401。

参见图2，上砂型造型主机1包括上砂型上动液压装置、上砂型上型板101、上砂型下型腔102和上砂型下型板103，上砂型上型板101固定在上动液压装置上，上砂型下型腔102固定在上砂型下型板103上，上砂型下型腔102内侧设有多个形成上砂型的上砂型成型腔，在上砂型成型腔底部还设有底动液压顶出装置，上砂型上型板101设有多个向下凸出的挤压模具，挤压模具与上砂型成型腔相对应。上砂型上型板101与上砂型下型腔102共同压制多个上砂型9，底动液压顶出装置将压制好的上砂型9顶出，结构简单，效率高，同时压制多个上砂型9，而且劳动强度小。

具体的，挤压模具下侧设有上砂型夹持孔成型凸台，上砂型夹持孔成型凸台挤压形成的上砂型夹持孔902贯穿上砂型9。上砂型上动液压装置和底动液压顶出装置均连接至全自动系统控制机7。上砂型上动液压装置和底动液压顶出装置均连接四个导柱滑动设置，带动上砂型上型板101和顶出机构竖直升降，从而确保上砂型9的平行度和水平度，上砂型下型腔102在不影响底动液压顶出装置运动的情况下也可以与四个导柱连接。

本实施例中的上砂型下型腔102设有四个向上开口的上砂型成型腔。挤压模具下侧设有补缩口成型机构，补缩口成型机构为多个锥形的补缩孔凸台，从而在上砂型9上形成多个锥形的补缩冒口901，在浇注过程中直接给刹车盘补缩松。上砂型夹持孔成型凸台在上砂型9上形成多个上砂型夹持孔902，通过上砂型夹持孔902可以非常方便的取放上砂型9，保证上砂型9平行放入下砂型10内，本实施例中的上砂型夹持孔成型凸台所得到的上砂型夹持孔902贯穿上砂型9，而且上砂型夹持孔902是上大下小的锥形结构，上砂型夹持孔902具有排气的功能，排气效果更为理想，有效的提高铸造质量，提高浇注效率。

上砂型成型腔的直径小于型腔成型单元的直径，上砂型9与型腔1002之间形成环形的排气缝，铸造刹车盘时铁水由下向上流动，当铁水浇注流入型腔1002后使整个型腔1002里面的空气直接、顺畅、均匀由下向上自上砂型9与下砂型10之间的排气缝排出。

参见图3，上砂型机械手夹持系统2包括全自动机械臂201及末端的多组与上砂型成型腔相对应的机械手202，每组机械手202的下侧设有伸入上砂型夹持孔902内并夹持上砂型9的机械爪。全自动机械臂201及机械手202都连接于全自动系统控制机7，全自动机械臂201可水平旋转，上砂型机械手夹持系统2用于水平输送上砂型9至全自动传送平台3上并完成上砂型9与下砂型10的垂直组装。

参照图4～5，下砂型造型主机6包括固定在下砂型造型主机架上的下砂型底动液压装置、下砂型上动液压装置与固定平台602，下砂型上型板601固定在下砂型上动液压装置下侧，下砂型上型板601设有多个型腔成型单元，下砂型下型腔603连接下砂型底动液压装置，喷射式造型砂浇注口401设置在下砂型造型主机6一侧，下砂型底动液压装置带动下砂型下型腔603升降，实现下砂型下型腔603与固定平台602的开合，下砂型下型腔603与固定平台602合拢形成容纳造型砂的腔，下砂型底动液压装置带动下砂型下型腔603下降后与固定平台602分离，就可以使得压制成型的下砂型10与下砂型下型腔603分离，下砂型10固定在固定平台602上，可以非常方便的将下砂型10从固定平台602上输送至下一工序，操作非常方便，而且下砂型上型板601设有多个型腔成型单元，可以在下砂型10上形成多个型腔1002，可以同时铸造多个刹车盘，提高了铸造效率。固定平台602位于下砂型下型腔603中部，下砂型下型腔603上设有铁水道成型机构，从而在下砂型10的底部形成铁水道1001。下砂型上动液压装置和下砂型底动液压装置均连接四个导柱滑动设置，带动下砂型上型板601和下砂型下型腔603竖直升降，从而确保下砂型10的平行度和水平度。

全自动传送平台3上放置下工装11，下砂型底动液压装置带动下砂型下型腔603与固定平台602分离，下砂型输送装置5将下砂型10放入下工装11内。下砂型输送装置5为液压驱动，连接至全自动系统控制机7。

铁水道成型机构为设置在下砂型下型腔603上侧的工字型铁水道凸台，固定平台602上开设有供铁水道凸台穿过的通道，固定平台602下侧通过支撑机构固定支撑。型腔成型单元的外壁设有多个限位台成型槽，限位台成型槽使得型腔1002内壁形成多个限位台1003，限位台1003对上砂型9进行限位，保持上砂型9与下砂型10的平行度，可以有效的防止发生错箱的问题，而且限位台1003保证了排气缝的均匀，使得排气均匀顺畅，提高了浇注质量。上砂型成型腔的上部设有一个定位凸台成型腔，型腔成型单元的下端对应设有一个通孔1004成型凸台。

参照图6～7，下砂型输送装置5包括横向移动小车504、托举杆502、升降传送机505，升降传送机505可升降的设置在横向移动小车504上，下砂型输送装置5还包括多个立柱503，立柱503上横行设有多个导轨501，横行移动小车504滑动连接导轨501，两个托举杆502间隔设置在升降传送机505前侧。升降传送机505上设有可伸缩液压机506，可伸缩液压机506连接托举杆502。进一步的，托举杆502的内侧面为由下至上逐渐向外侧倾斜的斜面，下砂型造型主机6压制成型的下砂型10两侧为对应的斜面。

本发明还提供一种利用上述全自动汽车刹车盘毛坯制作专机浇注刹车盘的工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1、制作上砂型9；

步骤101、自动射砂系统4通过喷射式造型砂浇注口401向上砂型下型腔102内注砂；

步骤102、启动上砂型上动液压装置，将上砂型上型板101降至与上砂型成型腔密合后再继续向下压至设定高度后升起；

步骤103、启动底动液压顶出装置，由底部向上将上砂型9顶出，并由机械手202夹持移动到全自动传送平台3上方；

步骤2、制作下砂型10；

步骤201、启动下砂型底动液压装置，将下砂型下型腔603的上部升至设定高度后停止，自动射砂系统4通过喷射式造型砂浇注口401向下砂型下型腔603内注砂；

步骤202、启动下砂型上动液压装置，压出下砂型型腔1002，下砂型造型主机6压制成型下砂型10，且下砂型造型主机6在下砂型10的型腔1002底部加工有通孔1004；降下下砂型底动液压装置至下砂型下型腔603顶端低于固定平台602，下砂型10停留在固定平台602上；

步骤203、启动下砂型输送装置5向前滑动至固定位置，托举杆502伸至下砂型10两侧，向上滑动托起下砂型10，下砂型10跟随下砂型输送装置5移动落在全自动传送平台3上的下工装11上，收回托举杆502，向上滑动升降传送机505；

步骤204、启动全自动传送平台3，将下砂型与下工装输送至上砂型机械手夹持系统2处，上砂型机械手夹持系统2将上砂型保持水平并沿垂直方向放入下砂型的型腔1002内，上砂型9的下端具有一个向下的定位凸台903，上砂型9内侧具有贯穿上砂型9的上砂型夹持孔，上砂型夹持孔向下穿过定位凸台903，定位凸台903落入型腔1002的通孔1004内，且定位凸台903的下侧与下砂型10的底部平齐；将下砂型10的每个型腔1002与对应上砂型9组装完毕，上砂型固定机构压紧上砂型9，固定连接上工装8与下工装11，将砂型移动至浇注位置；上砂型9的下端具有一个向下的定位凸台903，定位凸台903落入型腔1002的通孔1004内，且定位凸台903的下侧与下砂型10底部平齐，同时上砂型夹持孔贯穿上砂型9，从而实现上下通透，实现直排气作用；

步骤3、浇注刹车盘；

将铁水由浇注口1001浇注至下砂型的型腔1002内，刹车盘的铸造毛坯工件在型腔1002内成型；上砂型9的直径小于型腔1002的直径，在上砂型9与型腔1002之间形成排气缝，且上砂型9上设有直排气孔和多点直补缩冒口901，型腔1002内的空气及在浇注过程中产生的杂质经排气缝、直排气孔和多点直补缩冒口901向上快速排出。

参照图8，上工装8由上工装本体801和横梁802构成，多个横梁802固定在上工装本体801的上侧，上工装8为矩形框架结构，调节螺杆803上端通过螺母高度可调地连接在横梁802上，压块804可以与调节螺杆803固定连接，也可以是活动连接。

参照图9，在上砂型9的下端可以形成一个向下的定位凸台903，型腔1002底部形成一个与定位凸台903相对应的通孔1004，定位凸台903落入通孔1004内，对上砂型4进一步定位，使整个型腔1002在浇注的过程中不会移动变形，确保工件的精准度、水平度和垂直度，铸造出来的工件可以取消刹车盘粗车的一道工序，直接进入下一步加工。

参照图10，下工装11的铁水道底衬托1101沿铁水道1001的方向设置，铁水道底衬托1101具有U形槽，U形槽内填充有与铁水道底衬托1101上表面平齐的耐火材料。在下砂型11的下侧还设有滚轮，可以非常方便的将砂型移动至浇注平台。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述制作专机包括下砂型造型主机、上砂型造型主机、全自动传送平台、下砂型输送装置和上砂型机械手夹持系统，全自动传送平台连接下砂型造型主机和上砂型造型主机，下砂型输送装置位于下砂型造型主机的一侧，并将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台上，上砂型机械手夹持系统位于上砂型造型主机的一侧，并将上砂型造型主机压制成型的上砂型转移至下砂型的型腔内；所述下砂型输送装置包括横向移动小车、托举杆、升降传送机，升降传送机可升降的设置在横向移动小车上，两个托举杆间隔设置在升降传送机前侧；所述托举杆的内侧面为由下至上逐渐向外侧倾斜的斜面，下砂型造型主机压制成型的下砂型两侧为对应的斜面。

2.根据权利要求1所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述下砂型造型主机与上砂型造型主机分别连接有自动射砂系统，自动射砂系统将造型砂喷射至下砂型造型主机与上砂型造型主机内。

3.根据权利要求1所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述下砂型造型主机包括下砂型底动液压装置、下砂型上动液压装置、下砂型上型板、下砂型型腔和固定平台，下砂型上型板固定在下砂型上动液压装置下侧，固定平台水平设置在下砂型型腔内侧，下砂型型腔或固定平台连接下砂型底动液压装置，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔下降或固定平台上升后，成型的下砂型平放在固定平台上。

4.根据权利要求1所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述上砂型造型主机包括上砂型上型板、上砂型下型腔和上砂型上动液压装置，上砂型上型板固定在上动液压装置上，上砂型下型腔内侧设有多个形成上砂型的上砂型成型腔，在上砂型成型腔底部还设有底动液压顶出装置，上砂型上型板设有多个向下凸出的挤压模具，挤压模具与上砂型成型腔相对应。

5.根据权利要求4所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述挤压模具下侧设有上砂型夹持孔成型凸台，上砂型夹持孔成型凸台挤压形成的上砂型夹持孔贯穿上砂型；上砂型机械手夹持系统包括多组与上砂型成型腔相对应的机械手，每组机械手的下侧设有伸入上砂型夹持孔内并夹持上砂型的机械爪。

6.根据权利要求1所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述全自动传送平台上放置有下工装，下砂型输送装置将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至下工装上。

7.根据权利要求1所述的全自动汽车刹车盘毛坯制作专机，其特征在于，所述升降传送机上设有可伸缩液压机，可伸缩液压机连接托举杆。

8.一种利用权利要求1～7任一项所述全自动汽车刹车盘毛坯制作专机浇注刹车盘的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

步骤1、制作上砂型；

步骤101、利用自动射砂系统将造型砂喷射至上砂型造型主机内；

步骤102、上砂型造型主机压制成型上砂型；

步骤103、启动上砂型底动液压顶出装置，由底部向上将上砂型顶出，并由上砂型机械手夹持系统夹持，移动到全自动传送平台上方；

步骤2、制作下砂型；

步骤201、利用自动射砂系统将造型砂喷射至下砂型造型主机内；

步骤202、下砂型造型主机压制成型下砂型，且下砂型造型主机在下砂型的型腔底部加工有通孔；

步骤203、下砂型输送装置将下砂型造型主机压制成型的下砂型转移至全自动传送平台的下工装上；

步骤204、启动全自动传送平台，将下砂型与下工装输送至上砂型机械手夹持系统处，上砂型机械手夹持系统将上砂型保持水平并沿垂直方向放入下砂型的型腔内，上砂型的下端具有一个向下的定位凸台，上砂型内侧具有贯穿上砂型的上砂型夹持孔，上砂型夹持孔向下穿过定位凸台，定位凸台落入型腔的通孔内，且定位凸台的下侧与下砂型底部平齐；将下砂型每个型腔与对应上砂型组装完毕，上砂型固定机构压紧上砂型，固定连接上工装与下工装，将砂型移动至浇注位置；

步骤3、浇注刹车盘；

将铁水由浇注口浇注至下砂型的型腔内，刹车盘的铸造毛坯工件在型腔内成型；上砂型的直径小于所述型腔直径，在上砂型与型腔之间形成排气缝，且上砂型上设有直排气孔和补缩冒口，型腔内的空气及在浇注过程中产生的杂质经排气缝、直排气孔和补缩冒口向上快速排出。