CN107812909A - 一种新型柴油机铝活塞自动铸造机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铸造装备技术领域，尤其是涉及一种新型柴油机铝活塞自动铸造机，包括床身和工作台，床身的两侧分别安装有一个转轴，工作台通过两个转轴安装在床身上，工作台与床身之间安装有倾转机构，工作台上安装有前后对称的两个工位，每个工位设有外模机构、边芯机构、顶模机构和中芯机构，外模机构操纵左右两半外模的进退，边芯机构操纵分瓣模具的两左右边芯的进退和左边芯的升降，顶模机构操纵顶模的上下和进退，中芯机构操纵中芯的升降；倾转机构包括倾转油缸，倾转油缸通过销轴铰接在床身上，其活塞杆与工作台铰接。本发明的有益效果是，提高了生产效率、降低了工人劳动强度、减少了人为因素对铝活塞铸造质量的影响，毛坯质量稳定。
Description
技术领域
本发明属于铸造装备技术领域，尤其是涉及一种新型柴油机铝活塞自动铸造机。
背景技术
随着柴油机发动机向高负荷、大功率、低油耗、低噪音和低排放的不断发展，对发动机的“心脏性”零件铝活塞的性能、质量要求也越来越高。传统的单一铝合金活塞难以满足发动机的上述要求，表现突出的是活塞第一环槽磨损、活塞顶部温度高、燃烧室开裂等现象而影响活塞的使用寿命。为提高第一环槽的耐磨性和降低活塞顶部温度，第一环槽镶耐磨铸铁圈活塞及内冷油腔活塞得到迅速发展。靠传统的金属型铸造工艺生产活塞铸件，已远远不能满足要求，传统工艺大多为手工操作，劳动强度大，生产效率低，铸件质量不稳定，成本高，严重制约了这样的高附加值活塞在国内内燃机行业的开发利用。
发明内容
本发明为了解决以上所提问题，弥补传统技术的不足，提供了一种新型柴油机铝活塞自动铸造机，自动化程度高，产品质量高，生产效率高、降低工人劳动强度、成本低的自动铸造机。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种新型柴油机铝活塞自动铸造机，包括床身和工作台，床身的两侧分别安装有一个转轴，工作台通过两个转轴安装在床身上，工作台与床身之间安装有倾转机构，工作台上安装有前后对称的两个工位，每个工位设有外模机构、边芯机构、顶模机构和中芯机构，外模机构操纵左右两半外模的进退，边芯机构操纵分瓣模具的两左右边芯的进退和左边芯的升降，顶模机构操纵顶模的上下和进退，中芯机构操纵中芯的升降；倾转机构包括倾转油缸，倾转油缸通过销轴铰接在床身上，其活塞杆与工作台铰接；各机构活动部件由数控控制端控制连接。
所述外模机构包括固定安装在工作台上的大滑台和外模边芯油缸支架，大滑台上滑动安装有左右两个外模滑台，外模边芯油缸支架上安装有外模油缸,外模油缸的活塞杆通过外模拉杆、外模连块与外模滑台相连，两件外模分别安装在两件外模滑台上，带动外模作进退运动，大滑台上安装有模具止口圈。
所述边芯机构包括安装在工作台上的外模边芯油缸支架，外模边芯油缸支架上安装有边芯进退油缸，左侧边芯进退油缸的活塞杆通过边芯油缸连杆和边芯长拉块与左平移边芯块相连，左边芯安装在左平移边芯块上，边芯上下油缸通过边芯上下油缸托架安装在工作台内侧，边芯上下油缸的活塞杆通过导向杆支座与边芯上下滑台相连，导向杆一端固定在大滑台下面，另一端固定在边芯上下油缸托架上，边芯上压板固定在边芯上下滑台上，左平移边芯块在边芯上下滑台上作滑动运动，带动左边芯作进退运动；导向杆在边芯上下滑台内，边芯上下滑台和左平移边芯块在导向杆的导向下，沿边芯长拉块作上下运动，带动左边芯作上下运动；右侧边芯进退油缸的活塞杆通过边芯油缸连杆和边芯短拉块与右平移边芯块相连，右边芯安装在右平移边芯块上，边芯托架固定在大滑台下面，右平移边芯块在边芯托架上滑动，带动右边芯作进退运动。
所述顶模机构包括安装在工作台上的顶模上下导向架和顶模上下油缸底座，顶模上下油缸底座上安装有顶模上下油缸，顶模上下油缸的活塞杆经顶模上下油缸连接轴、顶模上下油缸连块与顶模水平支架固定，带动顶模作上下运动，同时顶模水平支架与顶模上下导向杆固定，顶模上下导向杆在顶模上下油缸的带动下在顶模上下导向铜套内上下运动；顶模通过顶模缓冲导向杆、顶模连接杆、顶模连接杆固定板与顶模支架连接，顶模进退油缸固定在顶模水平支架上，顶模进退油缸的活塞杆经顶模进退油缸连接轴、顶模进退油缸连块与顶模支架固定，带动顶模作进退运动，同时顶模水平导向杆与顶模支架、顶模水平导向尾架固定，顶模水平导向杆在顶模进退油缸的带动下在顶模进退导向铜套内作进退运动，带动顶模作进退运动。
所述中芯机构包括安装在工作台上的中芯导轨和中芯油缸，中芯油缸的活塞杆经中芯托架夹块与中芯托架固定，中芯托架连接中芯，带动中芯作上下运动，中芯托架经滚子轴，连接轴承外圈，轴承外圈在中芯导轨内上下滑动。
所述倾转机构包括倾转油缸，倾转油缸耳轴通过转轴铜套与油缸旋转轴安装架相连，油缸旋转轴安装架安装在床身上，倾转油缸的活塞杆经I型接头通过倾转销轴与安装在工作台上的倾转油缸固定块相连，倾转油缸通过倾转油缸固定块带动工作台绕左转轴和右转轴转动，实现工作台的倾转、复位。
本发明的有益效果是，实现了柴油机铝活塞毛坯铸造过程的自动化生产，提高了生产效率、降低了工人劳动强度、减少了人为因素对铝活塞铸造质量的影响，毛坯质量稳定。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的铸造机结构示意图。
图2是本发明铸造机俯视结构示意图。
图3是本发明中的外模机构的结构示意图。
图4是本发明中的边芯机构的结构示意图。
图5是本发明中的顶模上下调节机构的结构示意图。
图6是本发明中的顶模水平调节机构的结构示意图。
图7是本发明中的中芯机构的结构示意图。
图8是本发明中的中芯机构的左视结构示意图。
图9是本发明中的倾转机构的结构示意图。
图中：Ⅰ-1、外模机构，Ⅰ-2、边芯机构，Ⅰ-3、顶模机构，Ⅰ-4、中芯机构，Ⅰ-5、倾转机构，1、床身，2、工作台，3、回水盒，4、拖架，5、液压阀组A，6、液压阀组B，7、左转轴，8、右转轴，9、外模边芯油缸支架A，10、外模油缸A，11、外模拉杆A，12、外模连块A，13、外模滑台A，14、外模A，15、大滑台，16、模具止口圈， 17、外模B，18、外模滑台B，19、外模连块B，20、外模拉杆B，21、外模油缸B，22、外模边芯油缸支架B，23、边芯进退油缸A，24、边芯油缸连杆A，25、边芯导向块，26、边芯长拉块，27、导向杆，28、右边芯，29、边芯油缸连杆B，30、边芯进退油缸B，31、边芯上压板，32、左平移边芯块，33、边芯上下滑台，34、导向杆支座，35、边芯上下油缸托架，36、边芯上下油缸，37、边芯短拉块，38、右平移边芯块，39、边芯托架，40、左边芯，41、顶模水平支架，42、顶模上下导向铜套，43、顶模上下导向杆，44、顶模A，45、顶模上下导向架，46、顶模上下油缸底座，47、顶模上下油缸，48、顶模B，49、顶模连接杆，50、顶模连接杆固定板，51、顶模缓冲导向杆，52、顶模上下油缸连接轴，53、顶模上下油缸连块，54、顶模进退导向铜套，55、顶模水平导向杆，56、顶模支架，57、顶模进退油缸连块，58、顶模进退油缸连接轴，59、顶模水平导向尾架，60、顶模进退油缸，61、中芯固定销，62、中芯托架，63、中芯油缸，64、中芯A，65、连接轴，66、中芯托架夹块，67、滚子轴，68轴承外圈，69、中芯导轨，70、中芯B，71、倾转油缸固定块，72、倾转销轴，73、I型接头，74、倾转油缸，75、油缸旋转轴安装架，76、转轴铜套，77、倾转油缸耳轴。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的新型柴油机铝活塞自动铸造机，包括床身1和工作台2，床身1的前后两侧分别安装有左转轴7和右转轴8，工作台2通过左转轴7和右转轴8安装在床身1上，工作台2与床身2之间安装有倾转机构Ⅰ-5（参见图9），在倾转机构Ⅰ-5的带动下可绕左转轴7和右转轴8转动，倾转角度为20～30°。工作台2上安装有前后对称的两个工位，每个工位设有外模机构Ⅰ-1、边芯机构Ⅰ-2、顶模机构Ⅰ-3和中芯机构Ⅰ-4。各机构活动部件由数控控制端控制连接。电能、气压、液压等辅助能源由外接装置提供。工作台2倾转时，带动其上的各个机构一起倾转。
外模机构Ⅰ-1的机构如图3所示，包括固定安装在工作台2上的大滑台15和外模边芯油缸支架A9/外模边芯油缸支架B22，大滑台15上滑动安装有左右两个外模滑台A 13和外模滑台B18，外模边芯油缸支架A9上安装有外模油缸A10，外模油缸A10的活塞杆通过外模拉杆A11、外模连块A12与外模滑台A13相连，同样外模边芯油缸支架B22上安装有外模油缸B21,外模油缸B21的活塞杆通过外模拉杆B20、外模连块B19与外模滑台B18相连，两件外模分别安装在两件外模滑台A13和外模滑台B18上，带动外模A14和外模B17作进退运动，大滑台15上安装有模具止口圈16。
边芯机构Ⅰ-2的机构如图4所示，外模边芯油缸支架A9/外模边芯油缸支架B22上安装有边芯进退油缸A23/边芯进退油缸B30，边芯进退油缸A23的活塞杆通过边芯油缸连杆A24和边芯长拉块26与左平移边芯块32相连，左边芯40安装在左平移边芯块32上，边芯上下油缸36通过边芯上下油缸托架35安装在工作台2内侧，边芯上下油缸36的活塞杆通过导向杆支座34与边芯上下滑台33相连，导向杆27一端固定在大滑台15下面，另一端固定在边芯上下油缸托架35上，边芯上压板31固定在边芯上下滑台25上，左平移边芯块24在边芯上下滑台25上作滑动运动，带动左边芯32作进退运动；导向杆21在边芯上下滑台25内，边芯上下滑台33和左平移边芯块32在导向杆27的导向下，沿边芯长拉块26作上下运动，带动左边芯40作上下运动。右侧边芯进退油缸B30的活塞杆通过边芯油缸连杆B29和边芯短拉块37与右平移边芯块38相连，右边芯28安装在右平移边芯块38上，边芯托架39固定在大滑台15下面，右平移边芯块38在边芯托架39上滑动，带动右边芯作进退运动。
顶模机构Ⅰ-3的机构如图5和图6所示，包括安装在工作台2上的顶模上下导向架45和顶模上下油缸底座46，顶模上下油缸底座46上安装有顶模上下油缸47，顶模上下油缸47的活塞杆经顶模上下油缸连接轴52、顶模上下油缸连块53与顶模水平支架41固定，带动顶模A44/顶模B48作上下运动，同时顶模水平支架41与顶模上下导向杆43固定，顶模上下导向杆43在顶模上下油缸47的带动下在顶模上下导向铜套42内上下运动；顶模B48通过顶模缓冲导向杆51、顶模连接杆49、顶模连接杆固定板50与顶模支架56连接，顶模进退油缸60固定在顶模水平支架41上，顶模进退油缸60的活塞杆经顶模进退油缸连接轴58、顶模进退油缸连块57与顶模支架56固定，带动顶模A44/顶模B48作进退运动，同时顶模水平导向杆55与顶模支架56、顶模水平导向尾架59固定，顶模水平导向杆55在顶模进退油缸60的带动下在顶模进退导向铜套54内作进退运动，带动顶模A44/顶模B48作水平进退运动。
中芯机构Ⅰ-4的机构如图7和图8所示，包括安装在床身1上的中芯导轨和中芯油缸63，中芯油缸63的活塞杆经中芯托架夹块与中芯托架62固定，中芯托架62连接中芯B70，带动中芯B70作上下运动，中芯托架62经滚子轴，连接轴承外圈，轴承外圈在中芯导轨内上下滑动。
倾转机构Ⅰ-5的机构如图9所示，包括倾转油缸74，倾转油缸耳轴77，通过转轴铜套76与油缸旋转轴安装架75相连，油缸旋转轴安装架75安装在床身1上，倾转油缸74的活塞杆经I型接头73通过倾转销轴72与安装在工作台2上的倾转油缸固定块71相连，倾转油缸74通过倾转油缸固定块71带动工作台2绕左转轴7和右转轴8转动（参见图2），实现工作台2的倾转、复位。
铸造时，将相应铸造模具组块分别安装于外模机构、边芯机构、顶模机构和中芯机构上，通过控制端调节各机构模具组块形成铸造空腔和内芯，将熔液通过浇口杯灌浇于空腔内，再通过控制端控制成型工序，完成铸造。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：包括床身和工作台，床身的两侧分别安装有一个转轴，工作台通过两个转轴安装在床身上，工作台与床身之间安装有倾转机构；工作台上安装有前后对称的两个工位，每个工位设有外模机构、边芯机构、顶模机构和中芯机构，外模机构操纵左右两半外模的进退，边芯机构操纵分瓣模具的两左右边芯的进退和左边芯的升降，顶模机构操纵顶模的上下和进退，中芯机构操纵中芯的升降；倾转机构包括倾转油缸，倾转油缸通过销轴铰接在床身上，其活塞杆与工作台铰接；各机构活动部件由数控控制端控制连接。
2.根据权利要求1所述的新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：外模机构包括固定安装在工作台上的大滑台和外模边芯油缸支架，大滑台上滑动安装有左右两个外模滑台，外模边芯油缸支架上安装有外模油缸,外模油缸的活塞杆通过外模拉杆、外模连块与外模滑台相连，两件外模分别安装在两件外模滑台上，带动外模作进退运动，大滑台上安装有模具止口圈。
3.根据权利要求1所述的新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：边芯机构包括安装在工作台上的外模边芯油缸支架，外模边芯油缸支架上安装有边芯进退油缸，左侧边芯进退油缸的活塞杆通过边芯油缸连杆和边芯长拉块与左平移边芯块相连，左边芯安装在左平移边芯块上，边芯上下油缸通过边芯上下油缸托架安装在工作台内侧，边芯上下油缸的活塞杆通过导向杆支座与边芯上下滑台相连，导向杆一端固定在大滑台下面，另一端固定在边芯上下油缸托架上，边芯上压板固定在边芯上下滑台上，左平移边芯块在边芯上下滑台上作滑动运动，带动左边芯作进退运动；导向杆在边芯上下滑台内，边芯上下滑台和左平移边芯块在导向杆的导向下，沿边芯长拉块作上下运动，带动左边芯作上下运动；右侧边芯进退油缸的活塞杆通过边芯油缸连杆和边芯短拉块与右平移边芯块相连，右边芯安装在右平移边芯块上，边芯托架固定在大滑台下面，右平移边芯块在边芯托架上滑动，带动右边芯作进退运动。
4.根据权利要求1所述的新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：顶模机构包括安装在工作台上的顶模上下导向架和顶模上下油缸底座，顶模上下油缸底座上安装有顶模上下油缸，顶模上下油缸的活塞杆经顶模上下油缸连接轴、顶模上下油缸连块与顶模水平支架固定，带动顶模作上下运动，同时顶模水平支架与顶模上下导向杆固定，顶模上下导向杆在顶模上下油缸的带动下在顶模上下导向铜套内上下运动；顶模通过顶模缓冲导向杆、顶模连接杆、顶模连接杆固定板与顶模支架连接，顶模进退油缸固定在顶模水平支架上，顶模进退油缸的活塞杆经顶模进退油缸连接轴、顶模进退油缸连块与顶模支架固定，带动顶模作进退运动，同时顶模水平导向杆与顶模支架、顶模水平导向尾架固定，顶模水平导向杆在顶模进退油缸的带动下在顶模进退导向铜套内作进退运动，带动顶模作进退运动。
5.根据权利要求1所述的新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：中芯机构包括安装在工作台上的中芯导轨和中芯油缸，中芯油缸的活塞杆经中芯托架夹块与中芯托架固定，中芯托架连接中芯，带动中芯作上下运动，中芯托架经滚子轴，连接轴承外圈，轴承外圈在中芯导轨内上下滑动。
6.根据权利要求1所述的新型柴油机铝活塞自动铸造机，其特征在于：倾转机构包括倾转油缸，倾转油缸耳轴通过转轴铜套与油缸旋转轴安装架相连，油缸旋转轴安装架安装在床身上，倾转油缸的活塞杆经I型接头通过倾转销轴与安装在工作台上的倾转油缸固定块相连，倾转油缸通过倾转油缸固定块带动工作台绕左转轴和右转轴转动。
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