CN107672111A - 一种气动卧式自动蜡模成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气动卧式自动蜡模成型机，涉及蜡模成型技术领域。所述气动卧式自动蜡模成型机包括机架、射蜡机构、增压装置和合模机构；所述射蜡机构可滑动地设于所述机架的一端上，所述合模机构设于所述机架的另一端上且与所述射蜡机构相配合，所述增压装置设于所述机架内，且所述增压装置的一端通过一液压管与所述合模机构连接，所述增压装置的另一端露出所述机架外。本发明在保证实现灵活高效喷蜡的同时，采用节能环保的压缩空气作为起源，以气缸作为执行机构，从而实现更大程度的自动化，采用气液增压缸形式的设计，保证合模力的同时还可节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及蜡模成型技术领域，具体涉及一种气动卧式自动蜡模成型机。
背景技术
在一些特种零件的加工过程中，如小批量涡轮的加工和目前金银首饰的加工大都采用失蜡铸造的方法获取。失蜡铸造是一种几乎无余量、表面质量极好的精密铸造方法，是消失模铸造法当中的一种。在失蜡铸造的工艺过程中，蜡模的制作作为一个关键的环节，蜡模的好坏直接影响产品几何尺寸的精度以及表面粗糙度。但传统注射机的注射枪大部分是手持式，存在受人为因素对注蜡时间、注蜡压力等影响大，导致蜡模质量不稳定，劳动强度大等缺点。
同时，在现有的学校教学设备中，大多为大型的注塑机械，装配费时费力，且需要专业的装配维修技术。生产过程中模具购买成本高，不利于多种模具的教学形式。在学生的学习过程中只能观摩学习，无法现场了解机器内部的真实情况，对老师的教受和学生的理解造成了很大困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种气动卧式自动蜡模成型机，在保证实现灵活高效喷蜡的同时，采用节能环保的压缩空气作为起源，以气缸作为执行机构，从而实现更大程度的自动化，采用气液增压缸形式的设计，保证合模力的同时还可节省成本。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种气动卧式自动蜡模成型机，包括机架，还包括射蜡机构、增压装置和合模机构；所述射蜡机构可滑动地设于所述机架的一端上，所述合模机构设于所述机架的另一端上且与所述射蜡机构相配合，所述增压装置设于所述机架内，且所述增压装置的一端通过一液压管与所述合模机构连接，所述增压装置的另一端露出所述机架外。
进一步地，所述机架上远离所述液压管一端设有导轨，所述射蜡机构通过所述导轨与所述机架连接。
进一步地，所述射蜡机构包括注射气缸、射蜡滑动座、射蜡缸、料斗加热组、两个滑块连接座和顶模气缸，所述射蜡滑动座套设于一射蜡缸连接座上，所述射蜡缸通过所述射蜡缸连接座与所述注射气缸连接，且所述注射气缸中的注射气缸活塞杆还穿过所述射蜡缸连接座与所述射蜡缸内的第一柱塞连接；所述料斗加热组固设于所述射蜡缸上且所述料斗加热组的出口与所述射蜡缸的缸体连通，所述射蜡缸靠近所述合模机构的一端设有射蜡嘴，所述射蜡缸与所述射蜡嘴之间还设有喷嘴单向阀；所述两个滑块连接座分别固设于所述射蜡滑动座的两侧面底端；所述顶模气缸设于所述两个滑块连接座之间并与所述射蜡滑动座的底部连接，且所述顶模气缸内的顶模气缸活塞杆的一端与射蜡滑动座活动连接；所述滑块连接座的底部设有滑块，所述滑块与所述导轨配合连接。
进一步地，所述第一柱塞的一端通过螺纹与所述注射气缸活塞杆连接，所述第一柱塞的另一端插在所述射蜡缸内，以使所述射蜡缸内的压强在所述注射气缸活塞杆和第一柱塞的滑移作用下得以改变。
进一步地，所述料斗加热组与所述射蜡缸之间还设有料斗单向阀。
进一步地，所述增压装置包括合模气缸、增压缸及增压缸连接座，所述增压缸通过所述增压缸连接座与所述合模气缸连接，所述增压缸的缸体内设有第二柱塞，所述合模气缸内的合模气缸活塞杆穿过所述增压缸连接座与所述第二柱塞连接，所述第二柱塞的一端通过螺母与所述合模气缸活塞杆固定连接。
进一步地，所述合模机构包括定模板、动模板、尾板和合模油缸，所述定模板、动模板和尾板在同一水平线上顺序且间隔设置并通过格林柱连接，所述合模油缸设于所述尾板上且所述合模油缸内的第三柱塞穿过所述尾板与所述动模板连接；所述射蜡嘴的端面与所述定模板的圆锥面相配合，所述增压缸通过所述液压管与所述合模油缸连接。
进一步地，所述格林柱上靠近所述尾板的一端还设有开模行程调节螺母，所述动模板和定模板之间的格林柱上还设有弹簧。
进一步地，所述格林柱为四根，四根所述格林柱间隔穿设所述定模板、动模板和尾板，四根所述格林柱的一端均与所述定模板固定连接。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
(1)本发明针对第一代压蜡机的立式结构导致脱模不便、手轮加压费力等缺点进行具体的优化，采用便于实现自动化的卧式结构代替，更符合国家现代工业对自动化的发展需求。通过在射蜡机构中设置滑块、机架上设置与滑块配合的导轨，及通过顶模气缸的驱动带动滑块滑动，使射蜡机构可便捷、快速地移动，从而达到灵活高效调节射蜡嘴位置使其完成喷蜡的效果，并采用节能环保的压缩空气作为动力以气缸作为执行机构代替第一代压蜡机的手轮结构，从而实现更大程度的自动化，采用压缩空气更加安全清洁，不会造成环境污染。为了方便在实验室加工制造，结构上采用原始注射机的活塞式合模机构，用增压缸做执行机构，既保证合模力又节省成本。
(2)本发明中所述增压气缸、顶模气缸、注射气缸、滑块、导轨、液压管、弹簧均为标准件，方便学生拆装购买更换。所述格林柱为定做件。其余零件均可通过学校实验室加工设备进行加工制造，在降低成本的同时又能提升学生的动手能力。整个设备方便老师学生在教学过程中拆装，学生能够更直观的学习到其中的运作原理以及零件构造，从而达到帮助学生深入理解的目的。
综上，本发明成本较低，适合实验室教学使用，既可以实现自动化生产，又方便学生了解压蜡机的结构特点。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中射蜡机构的结构示意图；
图3为本发明实施例中射蜡机构的剖面图；
图4为本发明实施例中增压装置的结构示意图；
图5为本发明实施例中增压装置的剖面图；
图6为本发明实施例中合模机构的结构示意图；
图7为本发明实施例中固定支架的结构示意图。
图中：1.机架；11.导轨；2.射蜡机构；21.注射气缸；211.注射缸体活塞杆；22.射蜡缸连接座；23.射蜡滑动座；24.料斗加热组；241.料斗单向阀；25.滑块连接座；26.顶模气缸；261.顶模气缸活塞杆；27.射蜡嘴；271.喷嘴单向阀；28-射蜡缸；281.第一柱塞；29.滑块；3.增压装置；31.合模气缸；311.合模气缸活塞杆；32.增压缸连接座；33.增压缸；331.第二柱塞；4.合模机构；41.定模板；42.动模板42；43.尾板；44.合模油缸；441-第三柱塞；45.格林柱；46.开模行程调节螺母；47.弹簧；5.液压管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
实施例
参见图1-图7，一种气动卧式自动蜡模成型机，包括机架1、射蜡机构2、增压装置3和合模机构4。增压装置3设于机架1内位于射蜡机构2和合模机构4的下方，且增压装置3的一端通过一液压管5与合模机构4连接，另一端露出机架1外。机架1上远离液压管5一端设有导轨11，射蜡机构2通过导轨11与机架1可滑动连接，使射蜡机构2可滑动地设于机架1的一端上。合模机构4设于机架1的另一端上且与射蜡机构2相配合。
进一步地，射蜡机构2包括注射气缸21、射蜡滑动座23、射蜡缸28、料斗加热组24、两个滑块连接座25和顶模气缸26。射蜡滑动座23套设于一射蜡缸连接座22上，射蜡缸28通过射蜡缸连接座22与注射气缸21连接，且注射气缸21中的注射气缸活塞杆211还穿过射蜡缸连接座22与射蜡缸28内的第一柱塞281连接。料斗加热组24固设于射蜡缸28上且料斗加热组24的出口与射蜡缸28的缸体内部连通，料斗加热组24与射蜡缸28之间还设有料斗单向阀241。射蜡缸28靠近合模机构4的一端设有射蜡嘴27，射蜡缸28与射蜡嘴27之间还设有喷嘴单向阀271。两个滑块连接座25分别固设于射蜡滑动座23的两侧面底端，滑块连接座25的底部设有滑块29，滑块29与导轨11配合连接，使滑块29可在导轨11滑动。顶模气缸26设于两个滑块连接座25之间并与射蜡滑动座23的底部固定连接，且顶模气缸26内的顶模气缸活塞杆261的一端与射蜡滑动座23通过螺纹可移动连接。
其中，第一柱塞281的一端通过螺纹与注射气缸活塞杆211连接，另一端插在射蜡缸28内，以使射蜡缸28内的压强在注射气缸活塞杆211和第一柱塞281的滑移作用下得以改变，进而使料斗加热组24中的蜡液得以流至射蜡缸28内或使射蜡缸28内的蜡液从射蜡嘴27射出。
驱动顶模气缸26后，随顶模气缸活塞杆261的移动可推动射蜡滑动座23进而调整射蜡嘴27的位置。固体蜡在料斗加热组24中被加热熔化，同时可通过喷嘴单向阀28和料斗单向阀241控制熔化后得到的液体蜡在射蜡缸28中流入流出的方向。通过在射蜡机构2中设置滑块29、机架1上设置与滑块配合的导轨11，及通过顶模气缸26的驱动带动滑块29滑动，使射蜡机构2可便捷、快速地移动，从而达到灵活高效调节射蜡嘴27位置使其完成射蜡的效果。
进一步地，增压装置3包括合模气缸31、增压缸33及增压缸连接座32，增压缸33通过增压缸连接座32与合模气缸31连接。增压缸33的缸体内设有第二柱塞331，合模气缸31的合模气缸活塞杆311穿过增压缸连接座32与第二柱塞331连接，第二柱塞331的一端通过螺母(图中未示出)与合模气缸活塞杆311连接固定。通过合模气缸活塞杆311使第二柱塞331移动，从而改变增压缸33的缸体中液压油的压缩程度，使增压缸33内的液压油可通过液压管5推动合模机构4进行合模。通过采用增压缸33作为执行机构，既保证了本发明的合模力又具有方便拆卸、节省成本的优点。
进一步地，合模机构4包括定模板41、动模板42、尾板43和合模油缸44，定模板41、动模板42和尾板43在同一水平线上顺序且间隔设置并通过格林柱45连接，动模板42和定模板41上可固定蜡模模具。合模油缸44设于尾板43上且合模油缸44的第三柱塞441穿过尾板43与动模板42连接。射蜡嘴27的端面与定模板41的圆锥面相配合，增压缸33通过液压管5与合模油缸44连接。格林柱45上靠近尾板43的一端还设有开模行程调节螺母46，用于调节固定尾板43。动模板42和定模板41之间的格林柱45上还设有弹簧47。本实施例中，格林柱45的数量设为四根，弹簧47的数量也为四个，四根格林柱45间隔穿设定模板41、动模板42和尾板43，以将定模板41、动模板42和尾板43更好地连接固定，起到稳定地合模的效果。四根弹簧30设于定模板29和动模板28之间，分别套在四根格林柱31上，起到辅助开模的作用。
本发明的工作原理是：
首先将蜡模模具固定在动模板42和定模板41的相对的侧面上，在顶模气缸26的驱动下，使射蜡机构2在导轨11上滑动，将射蜡嘴27调整至合适位置，使射蜡嘴27的端面与定模板41上的圆锥面接触，并且顶模气缸26施加一定的力使这两个面紧靠，以确保射蜡机构2在工作过程中与定模板41密封接触。
启动合模气缸31，合模气缸31的推程提供动力使合模气缸活塞杆311推动增压缸33中的第二柱塞331，第二柱塞331挤压增压缸33缸体中的液压油，使增压缸33缸体中的液压油通过液压管5流入合模油缸44中，使合模油缸44的第三柱塞441获得动力，推动动模板42，产生合模力，使蜡模模具贴合。
往料斗加热组24加入粒状固体蜡，启动料斗加热组24，待料斗加热组24中的固体蜡熔化后，启动注射气缸21，使注射缸体活塞杆211带动第一柱塞281往远离射蜡嘴27的方向移动，使得射蜡缸28内压强变小，此时料斗单向阀241处于打开状态，喷嘴单向阀27则关闭，液体蜡被吸进射蜡缸28，射蜡缸28吸满液体蜡后，注射气缸21反向驱动，使注射缸体活塞杆211带动第一柱塞281往靠近射蜡嘴27的方向移动，这时射蜡缸28内压强升高，此时料斗单向阀241处于关闭状态，喷嘴单向阀27则打开，射蜡缸28内的液体蜡通过射蜡嘴27被注射到蜡模模具中。
当蜡注满蜡模模具，注射气缸21保持推力进入保压状态，保压过程中能时刻随着产品的冷却及时补偿蜡模的收缩，保证产品获得优良的表面，保持了产品形状与蜡模内壁形状的高度一致。
保压过程中，还利用外置的冷却系统通过模具对蜡模进行冷却(冷却系统属于模具部分，不在蜡模成型机结构范围)，待蜡模冷却至室温后，切断注射气缸21气源，使注射气缸21停止动作，顶模气缸26驱动射蜡机构2远离定模板41，停止顶模气缸26的动作。进入开模阶段，启动合模气缸31反向行程，结合弹簧47的辅助作用使动模板42远离定模板，使蜡模模具分开。开模完成后，利用脱模装置(脱模装置属于模具部分，不在本发明结构范围)吹出产品，达到脱模效果，进入下一个循环。
本发明中注射力由气缸提供，因此具有极好的弹性，保压时能时刻随着蜡模(即产品)的冷却收缩进行及时补偿，使蜡模(即产品)紧贴模具型腔，保证了产品形状与蜡模内壁形状的高度一致，使产品获得优良的表面和致密的型体。
本发明针对第一代压蜡机的立式结构导致脱模不便、手轮加压费力等缺点进行具体的优化，用便于实现自动化的卧式结构代替，并用节能环保的压缩空气作为动力以气缸作为执行机构代替第一代压蜡机的手轮结构，从而实现更大程度的自动化。为了方便在实验室加工制造，结构上采用原始注射机的活塞式合模机构，用增压缸33做执行机构，既保证合模力又节省成本。此外，本发明成本较低，适合实验室教学使用，既可以实现自动化生产，又方便学生了解压蜡机的结构特点。
Claims (9)
1.一种气动卧式自动蜡模成型机，包括机架，其特征在于，还包括射蜡机构、增压装置和合模机构；所述射蜡机构可滑动地设于所述机架的一端上，所述合模机构设于所述机架的另一端上且与所述射蜡机构相配合，所述增压装置设于所述机架内，且所述增压装置的一端通过一液压管与所述合模机构连接，所述增压装置的另一端露出所述机架外。
2.根据权利要求1所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述机架上远离所述液压管一端设有导轨，所述射蜡机构通过所述导轨与所述机架连接。
3.根据权利要求2所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述射蜡机构包括注射气缸、射蜡滑动座、射蜡缸、料斗加热组、两个滑块连接座和顶模气缸，所述射蜡滑动座套设于一射蜡缸连接座上，所述射蜡缸通过所述射蜡缸连接座与所述注射气缸连接，且所述注射气缸中的注射气缸活塞杆还穿过所述射蜡缸连接座与所述射蜡缸内的第一柱塞连接；所述料斗加热组固设于所述射蜡缸上且所述料斗加热组的出口与所述射蜡缸的缸体连通，所述射蜡缸靠近所述合模机构的一端设有射蜡嘴，所述射蜡缸与所述射蜡嘴之间还设有喷嘴单向阀；所述两个滑块连接座分别固设于所述射蜡滑动座的两侧面底端；所述顶模气缸设于所述两个滑块连接座之间并与所述射蜡滑动座的底部连接，且所述顶模气缸内的顶模气缸活塞杆的一端与射蜡滑动座活动连接；所述滑块连接座的底部设有滑块，所述滑块与所述导轨配合连接。
4.根据权利要求3所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述第一柱塞的一端通过螺纹与所述注射气缸活塞杆连接，所述第一柱塞的另一端插在所述射蜡缸内，以使所述射蜡缸内的压强在所述注射气缸活塞杆和第一柱塞的滑移作用下得以改变。
5.根据权利要求3所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述料斗加热组与所述射蜡缸之间还设有料斗单向阀。
6.根据权利要求3所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述增压装置包括合模气缸、增压缸及增压缸连接座，所述增压缸通过所述增压缸连接座与所述合模气缸连接，所述增压缸的缸体内设有第二柱塞，所述合模气缸内的合模气缸活塞杆穿过所述增压缸连接座与所述第二柱塞连接，所述第二柱塞的一端通过螺母与所述合模气缸活塞杆固定连接。
7.根据权利要求6所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述合模机构包括定模板、动模板、尾板和合模油缸，所述定模板、动模板和尾板在同一水平线上顺序且间隔设置并通过格林柱连接，所述合模油缸设于所述尾板上且所述合模油缸内的第三柱塞穿过所述尾板与所述动模板连接；所述射蜡嘴的端面与所述定模板的圆锥面相配合，所述增压缸通过所述液压管与所述合模油缸连接。
8.根据权利要求7所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述格林柱上靠近所述尾板的一端还设有开模行程调节螺母，所述动模板和定模板之间的格林柱上还设有弹簧。
9.根据权利要求7所述的气动卧式自动蜡模成型机，其特征在于，所述格林柱为四根，四根所述格林柱间隔穿设所述定模板、动模板和尾板，四根所述格林柱的一端均与所述定模板固定连接。
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