CN110947919B - 一种脱模机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车零部件生产加工领域，具体涉及一种脱模机构，包括沿竖直方向开合设置的上模板和下模板；所述下模板中心设有用于成型砂型中心浇道的芯轴，所述芯轴沿竖直方向与下模板中心设置的芯孔构成滑动配合，且芯轴与下模板之间设有用于驱动芯轴相对于下模板向上弹出的第一弹性单元；所述芯轴侧壁上还设有环槽，所述下模板内设有沿芯轴径向滑动设置的卡板，所述卡板与下模板之间设有第二弹性单元，所述卡板与下模板之间还设有伸缩气囊。本发明将芯轴设置为弹性结构，铺砂时下芯轴与型砂表面平齐确保纵向浇道贯通，而在加压成型过程中，芯轴在压柱的挤压下向下收缩，开模时芯轴和压柱分别向上下两侧开模，减小了芯轴的开模行程，更利于拔模。

Description

一种脱模机构
技术领域
本发明属于汽车零部件生产加工领域，具体涉及一种脱模机构。
背景技术
活塞环砂型铸造是将多个砂型堆叠在一起，利用纵向浇道实现各型腔的连通，然而在砂型成型过程中，纵向浇道抽芯难度较大，浇道易坍塌，无法适应生产需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于脱模的脱模机构。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种脱模机构，包括沿竖直方向开合设置的上模板和下模板，所述下模板顶面上设有用于成型砂型型腔的凸模，所述下模板上方自下而上依次设有模框和围板，所述模框和围板分别通过竖直设置的第一导杆和第二导杆与下模板构成滑动配合；所述下模板中心设有用于成型砂型中心浇道的芯轴，所述芯轴沿竖直方向与下模板中心设置的芯孔构成滑动配合，且芯轴与下模板之间设有用于驱动芯轴相对于下模板向上弹出的第一弹性单元，芯轴和芯孔侧壁上分别设有用于防止芯轴与芯孔脱离的凸缘和台肩，凸缘和台肩沿竖直方向相互抵接；所述上模板的底面上与芯轴对应位置处设有向下凸伸设置的压柱；所述芯轴侧壁上还设有环槽，所述下模板内设有沿芯轴径向滑动设置的卡板，所述卡板上设有供芯轴穿过的通孔以及与通孔相接的卡槽，所述卡槽的宽度大于环槽的槽底直径且小于芯轴的直径；所述卡板滑动设置于以下两工位之间：工位一，通孔与芯轴沿竖直方向正对，以及工位二，卡槽与芯轴沿竖直方向正对；所述卡板与下模板之间设有用于将卡板自工位一向工位二推移的第二弹性单元，所述卡板与下模板之间还设有伸缩气囊，所述伸缩气囊被装配为当伸缩气囊充气时能够将卡板由工位二向工位一推移；所述第一导杆上设有活塞，所述下模板内设有用于容纳活塞在其内部滑动的活塞腔，所述伸缩气囊通过第一气道与活塞上部的活塞腔腔体连通，活塞下部的活塞腔腔体与大气连通。
第二导杆位于模板内部的杆段上设有环形泄压槽，所述活塞上部的活塞腔腔体通过第二气道与第二导杆的滑动通道连通，第二导杆的滑动通道与第二气道等高的位置处还设有与大气连通的第三气道，当第二导杆位于上位时第二气道与第三气道断开，当第二导杆位于下位时第二气道和第三气道通过所述环形泄压槽相互连通。
所述第一导杆上端设有销柱，所述模框边缘设有与销柱构成可拆卸式插接配合的销孔。
所述第一导杆至少设有三个并沿下模板周向均匀间隔设置，所述各第一导杆上端还设有用于将各第一导杆连为一体的托环。
所述第二导杆沿下模板周向对称设置两个，所述模框边缘与第二导杆对应位置处设有手柄。
所述第二导杆与下模板之间设有用于驱使第二导杆相对于下模板向下运动的第三弹性单元。
所述下模板沿竖直方向活动设置在底座上，且下模板与底座之间设有用于驱使下模板相对于底座向下运动的第四弹性单元。
所述第一导杆和第二导杆的下端分别设有第一楔形块和第二楔形块，所述底座上分别设有与第一楔形块和第二楔形块相配合的第一楔形挡块和第二楔形挡块，所述第一楔形挡块和第二楔形挡块沿水平方向与底座滑动连接，且第一楔形挡块和第二楔形挡块与底座之间均设有水平弹性元件，所述第一楔形块、第二楔形块、第一楔形挡块和第二楔形挡块被装配为当第一楔形块和第二楔形块自下而上运动时能够通过斜面将第一楔形挡块和第二楔形挡块推开，而当第一楔形块和第二楔形块自上而下运动时能够被第一楔形挡块和第二楔形挡块阻挡，所述第二楔形挡块的高度高于第一楔形挡块的高度。
所述下模板底部与第一楔形挡块和第二楔形挡块对应位置处分别设有第一驱动块和第二驱动块，所述第一驱动块和第二驱动块下端设有斜楔驱动面，所述第一楔形挡块和第二楔形挡块上端设有斜楔面，当模板相对于底座下行至最低位时，第一驱动块和第二驱动块分别将第一楔形挡块和第二楔形挡块从第一楔形块和第二楔形块的下行路径上推离。
所述底座安装在一回转支架上，所述下模板通过竖直设置的第三导杆与底座构成滑动配合，所述第三导杆上设有第三楔形块，所述底座上设有沿水平方向滑动设置的第三楔形挡块，所述第三楔形挡块与水平设置的推杆固接，所述推杆与底座之间设有第五弹性单元，第五弹性单元被装配为其弹力能够驱使第三楔形挡块自第三楔形块下行路径的旁侧向第三楔形块下行路径上移动，所述推杆的一端设有推板，所述推板上设有沿回转支架径向凸伸设置的第一凸块，所述回转支架的机座上设有第二凸块，所述第二凸块位于第一凸块的回转路径上，当底座经过所述第二凸块时，第二凸块挤压所述第一凸块使第三楔形挡块从第三楔形块下方移出。
本发明取得的技术效果为：而本发明将芯轴设置为弹性结构，铺砂时下芯轴与型砂表面平齐确保纵向浇道贯通，而在加压成型过程中，芯轴在压柱的挤压下向下收缩，开模时芯轴和压柱分别向上下两侧开模，减小了芯轴的开模行程，更利于拔模。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的六工位砂型成型机的立体图；
图2是本发明的实施例所提供的六工位砂型成型机的侧视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是本发明的实施例所提供的加压装置及砂型模具的立体图；
图5是本发明的实施例所提供的加压装置及砂型模具的俯视图；
图6是图5的E-E剖视图；
图7是图5的D-D剖视图；
图8是本发明的实施例所提供的脱模装置的立体图；
图9是本发明的实施例所提供的脱模装置的俯视图；
图10是图9的C-C剖视图；
图11是图9的B-B剖视图；
图12是本发明的实施例所提供的卡板的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
如图1-3所示，一种六工位砂型成型机，包括回转支架10，所述回转支架10沿竖直轴线转动设置在机座101上，所述回转支架10周面上沿周向等距间隔设置有六个砂型模具20，回转支架10旁侧分别对应六个砂型模具20所在位置依次设有模框上料工位11、模框合拢工位12、填砂工位13、预留人工检测工位14、加压工位15和砂型卸料工位16；所述砂型模具20包括底座26、沿竖直方向与底座26活动连接的下模板21、沿竖直方向与下模板21活动连接的围板22；所述下模板21顶面上设有用于成型砂型型腔的凸模211，所述模框上料工位11用于将空模框1安装在下模板21与围板22之间，所述模框合拢工位12用于将模框1、围板22、下模板21三者合拢，所述填砂工位13用于将型砂释放到下模板21、模框1和围板22三者围成的腔体内并将型砂表面刮平，所述预留人工检测工位14用于人工对型砂充盈度进行检测，所述加压工位15用于将型砂压实成砂型，如图4-7所示，加压工位15设有与下模板21竖直相对设置的上模板151以及用于顶升下模板21的液压缸152，所述砂型卸料工位16用于将成型后的砂型连同模框1从下模板21与围板22之间取出。本发明将多个砂型模具20安装在回转支架10上，利用回转支架10的转动使各模具20依次经过不同工位，实现了砂型成型工艺的多工序同步操作，提高了砂型制作效率。
优选的，如图7、11所示，所述模框1和围板22分别通过竖直设置的第一导杆23和第二导杆24与下模板21构成滑动配合；所述下模板21中心设有用于成型砂型中心浇道的芯轴27，所述芯轴27沿竖直方向与下模板21中心设置的芯孔构成滑动配合，且芯轴27与下模板21之间设有用于驱动芯轴27相对于下模板21向上弹出的第一弹性单元272，芯轴27和芯孔侧壁上分别设有用于防止芯轴27与芯孔脱离的凸缘271和台肩，凸缘271和台肩沿竖直方向相互抵接；所述上模板151的底面上与芯轴27对应位置处设有向下凸伸设置的压柱1511；所述芯轴27侧壁上还设有环槽273，所述下模板21内设有沿芯轴27径向滑动设置的卡板274，所述卡板274上设有供芯轴27穿过的通孔2741以及与通孔2741相接的卡槽2742，所述卡槽2742的宽度大于环槽273的槽底直径且小于芯轴27的直径；所述卡板274滑动设置于以下两工位之间：工位一，通孔2741与芯轴27沿竖直方向正对，以及工位二，卡槽2742与芯轴27沿竖直方向正对；所述卡板274与下模板21之间设有用于将卡板274自工位一向工位二推移的第二弹性单元275，所述卡板274与下模板21之间还设有伸缩气囊276，所述伸缩气囊276被装配为当伸缩气囊276充气时能够将卡板274由工位二向工位一推移；所述第一导杆23上设有活塞233，所述下模板21内设有用于容纳活塞233在其内部滑动的活塞腔202，所述伸缩气囊276通过第一气道201与活塞233上部的活塞腔202腔体连通，活塞233下部的活塞腔202腔体与大气连通。为了确保砂型成型后纵向浇道贯穿砂型上下两端，因此在填砂时需要确保芯轴27上端至少与型砂表面平齐或高于型砂表面，而这样做的话会导致芯轴27开模行程较大，不利于拔模，而本发明将芯轴27设置为弹性结构，铺砂时下芯轴27与型砂表面平齐确保纵向浇道贯通，而在加压成型过程中，芯轴27在压柱1511的挤压下向下收缩，开模时芯轴27和压柱1511分别向上下两侧开模，减小了芯轴27的开模行程，更利于拔模。型砂加压后存在一定压缩量，因此为了确保砂型成型后表面与模框1平齐，需要在填砂时使型砂高出模框1，围板22能够对高出部分的型砂进行围挡，避免型砂洒落，同时在加压时能够对上模板151进行围护，避免型砂从上模板151与模框1之间的缝隙中被挤出。而由于围板22的存在，在取放模框1时需要将围板22、模框1和下模板21三者分离。卡板274能够避免芯轴27与压柱1511分离后立刻向上弹出而损坏浇道，伸缩气囊276能够驱动卡板274与芯轴27脱离，使芯轴27向上弹出以便于下一次造型。本发明巧妙的利用模框1与下模板21的分离动作来驱动气囊膨胀，只有在模框1与下模板21充分分离的情况下，气囊才能够驱动卡板274与芯轴27分离，彻底避免了芯轴27对砂型造成损伤的可能性，简化了设备结构，提高了响应精度。
具体的，第二导杆24位于模板内部的杆段上设有环形泄压槽242，所述活塞233上部的活塞腔202腔体通过第二气道203与第二导杆24的滑动通道连通，第二导杆24的滑动通道与第二气道203等高的位置处还设有与大气连通的第三气道204，当第二导杆24位于上位时第二气道203与第三气道204断开，当第二导杆24位于下位时第二气道203和第三气道204通过所述环形泄压槽242相互连通。如图12所示，芯轴27向上弹出以后，当芯轴27再次下压前，卡板274是无法复位的，所以气囊无法进行排气，但此时第一导杆23若要下行就必须对活塞233上部进行泄压，本发明巧妙利用第二导杆24的运动对活塞腔202进行泄压，当第二导杆24下行时，第二气道203通过环形泄压槽242与第三气道204导通从而与大气导通，本发明利用机构本身的动作来实现活塞腔202的泄压，无需设置独立的泄压阀门，设备结构更加紧凑，降低了设备成本。
优选的，所述第一导杆23上端设有销柱232，所述模框1边缘设有与销柱232构成可拆卸式插接配合的销孔；所述第一导杆23至少设有三个并沿下模板21周向均匀间隔设置，所述各第一导杆23上端还设有用于将各第一导杆23连为一体的托环25；所述第二导杆24沿下模板21周向对称设置两个，所述模框1边缘与第二导杆24对应位置处设有手柄3；所述第二导杆24与下模板21之间设有用于驱使第二导杆24相对于下模板21向下运动的第三弹性单元243；所述下模板21与底座26之间设有用于驱使下模板21相对于底座26向下运动的第四弹性单元215。
进一步的，如图6、10所示，所述第一导杆23和第二导杆24的下端分别设有第一楔形块231和第二楔形块241，所述底座26上分别设有与第一楔形块231和第二楔形块241相配合的第一楔形挡块261和第二楔形挡块262，所述第一楔形挡块261和第二楔形挡块262沿水平方向与底座26滑动连接，且第一楔形挡块261和第二楔形挡块262与底座26之间均设有水平弹性元件，所述第一楔形块231、第二楔形块241、第一楔形挡块261和第二楔形挡块262被装配为当第一楔形块231和第二楔形块241自下而上运动时能够通过斜面将第一楔形挡块261和第二楔形挡块262推开，而当第一楔形块231和第二楔形块241自上而下运动时能够被第一楔形挡块261和第二楔形挡块262阻挡，所述第二楔形挡块262的高度高于第一楔形挡块261的高度。当下模板21下行时，第一导杆23和第二导杆24分别在不同高度受到阻挡，从而实现围板22、模框1、下模板21三者之间的分离。
进一步的，所述下模板21底部与第一楔形挡块261和第二楔形挡块262对应位置处分别设有第一驱动块212和第二驱动块213，所述第一驱动块212和第二驱动块213下端设有斜楔驱动面，所述第一楔形挡块261和第二楔形挡块262上端设有斜楔面，当模板相对于底座26下行至最低位时，第一驱动块212和第二驱动块213分别将第一楔形挡块261和第二楔形挡块262从第一楔形块231和第二楔形块241的下行路径上推离。当下模板21彻底下行至最低工位时能够通过驱动块解除对模框1和围板22下行动作的阻挡，使模框1和围板22复位。
进一步的，所述下模板21通过竖直设置的第三导杆214与底座26构成滑动配合，所述第三导杆214上设有第三楔形块216，所述底座26上设有沿水平方向滑动设置的第三楔形挡块263，所述第三楔形挡块263与水平设置的推杆2631固接，所述推杆2631与底座26之间设有第五弹性单元2632，第五弹性单元2632被装配为其弹力能够驱使第三楔形挡块263自第三楔形块216下行路径的旁侧向第三楔形块216下行路径上移动，所述推杆2631的一端设有推板2633，所述推板2633上设有沿回转支架10径向凸伸设置的第一凸块2634，所述模框合拢工位12设有第二凸块102，所述第二凸块102位于第一凸块2634的回转路径上，当底座26经过所述第二凸块102时，第二凸块102挤压所述第一凸块2634使第三楔形挡块263从第三楔形块216下方移出。第三楔形挡块263能够阻止下模板21下行至最低工位，这样能够使模框1、围板22和下模板21保持分离状态以便模框1的放入和取出，当模具20旋转至模框合拢工位12时，第二凸块102挤压第一凸块2634，从而使第三楔形挡块263从第三楔形块216下方移除，下模板21在弹力作用下复位，模框1和围板22受到的阻挡解除，从而使围板22、模框1、下模板21三者之间重新合拢。
优选的，如图1所示，所述填砂工位13上方设有料斗131，所述料斗131底部设有星型卸料器132。所述填砂工位13下方设有用于顶升下模板21的接料气缸。所述料斗131下方设有接料槽133，所述接料槽133的槽底开设有供围板22穿过的孔洞，所述接料槽133内设有沿水平方向活动设置的刮板134，所述刮板134由接料槽133侧壁上设置的水平气缸135驱动，接料槽133的一端设有排沙口，排沙口下方设置型砂回收输送带。当模具20运动至填砂工位13时，接料气缸将下模板21向上顶升一段距离，使围板22顶面与接料槽133底板平齐，然后星型卸料器132将型砂定量投放到模具20内，水平气缸135驱动刮板134动作，刮板134将型砂表面刮平同时将多余的型砂从排沙口推出，型砂回收输送带对多余的型砂进行回收。
本发明中模框1的取料和放料可采用人工操作，也可利用工业机械手进行操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种脱模机构，其特征在于：包括沿竖直方向开合设置的上模板和下模板，所述下模板顶面上设有用于成型砂型型腔的凸模，所述下模板上方自下而上依次设有模框和围板，所述模框和围板分别通过竖直设置的第一导杆和第二导杆与下模板构成滑动配合；所述下模板中心设有用于成型砂型中心浇道的芯轴，所述芯轴沿竖直方向与下模板中心设置的芯孔构成滑动配合，且芯轴与下模板之间设有用于驱动芯轴相对于下模板向上弹出的第一弹性单元，芯轴和芯孔侧壁上分别设有用于防止芯轴与芯孔脱离的凸缘和台肩，凸缘和台肩沿竖直方向相互抵接；所述上模板的底面上与芯轴对应位置处设有向下凸伸设置的压柱；所述芯轴侧壁上还设有环槽，所述下模板内设有沿芯轴径向滑动设置的卡板，所述卡板上设有供芯轴穿过的通孔以及与通孔相接的卡槽，所述卡槽的宽度大于环槽的槽底直径且小于芯轴的直径；所述卡板滑动设置于以下两工位之间：工位一，通孔与芯轴沿竖直方向正对，以及工位二，卡槽与芯轴沿竖直方向正对；所述卡板与下模板之间设有用于将卡板自工位一向工位二推移的第二弹性单元，所述卡板与下模板之间还设有伸缩气囊，所述伸缩气囊被装配为当伸缩气囊充气时能够将卡板由工位二向工位一推移；所述第一导杆上设有活塞，所述下模板内设有用于容纳活塞在其内部滑动的活塞腔，所述伸缩气囊通过第一气道与活塞上部的活塞腔腔体连通，活塞下部的活塞腔腔体与大气连通。
2.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：第二导杆位于模板内部的杆段上设有环形泄压槽，所述活塞上部的活塞腔腔体通过第二气道与第二导杆的滑动通道连通，第二导杆的滑动通道与第二气道等高的位置处还设有与大气连通的第三气道，当第二导杆位于上位时第二气道与第三气道断开，当第二导杆位于下位时第二气道和第三气道通过所述环形泄压槽相互连通。
3.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述第一导杆上端设有销柱，所述模框边缘设有与销柱构成可拆卸式插接配合的销孔。
4.根据权利要求3所述的脱模机构，其特征在于：所述第一导杆至少设有三个并沿下模板周向均匀间隔设置，所述各第一导杆上端还设有用于将各第一导杆连为一体的托环。
5.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述第二导杆沿下模板周向对称设置两个，所述模框边缘与第二导杆对应位置处设有手柄。
6.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述第二导杆与下模板之间设有用于驱使第二导杆相对于下模板向下运动的第三弹性单元。
7.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述下模板沿竖直方向活动设置在底座上，且下模板与底座之间设有用于驱使下模板相对于底座向下运动的第四弹性单元。
8.根据权利要求7所述的脱模机构，其特征在于：所述第一导杆和第二导杆的下端分别设有第一楔形块和第二楔形块，所述底座上分别设有与第一楔形块和第二楔形块相配合的第一楔形挡块和第二楔形挡块，所述第一楔形挡块和第二楔形挡块沿水平方向与底座滑动连接，且第一楔形挡块和第二楔形挡块与底座之间均设有水平弹性元件，所述第一楔形块、第二楔形块、第一楔形挡块和第二楔形挡块被装配为当第一楔形块和第二楔形块自下而上运动时能够通过斜面将第一楔形挡块和第二楔形挡块推开，而当第一楔形块和第二楔形块自上而下运动时能够被第一楔形挡块和第二楔形挡块阻挡，所述第二楔形挡块的高度高于第一楔形挡块的高度。
9.根据权利要求8所述的脱模机构，其特征在于：所述下模板底部与第一楔形挡块和第二楔形挡块对应位置处分别设有第一驱动块和第二驱动块，所述第一驱动块和第二驱动块下端设有斜楔驱动面，所述第一楔形挡块和第二楔形挡块上端设有斜楔面，当模板相对于底座下行至最低位时，第一驱动块和第二驱动块分别将第一楔形挡块和第二楔形挡块从第一楔形块和第二楔形块的下行路径上推离。
10.根据权利要求9所述的脱模机构，其特征在于：所述底座安装在一回转支架上，所述下模板通过竖直设置的第三导杆与底座构成滑动配合，所述第三导杆上设有第三楔形块，所述底座上设有沿水平方向滑动设置的第三楔形挡块，所述第三楔形挡块与水平设置的推杆固接，所述推杆与底座之间设有第五弹性单元，第五弹性单元被装配为其弹力能够驱使第三楔形挡块自第三楔形块下行路径的旁侧向第三楔形块下行路径上移动，所述推杆的一端设有推板，所述推板上设有沿回转支架径向凸伸设置的第一凸块，所述回转支架的机座上设有第二凸块，所述第二凸块位于第一凸块的回转路径上，当底座经过所述第二凸块时，第二凸块挤压所述第一凸块使第三楔形挡块从第三楔形块下方移出。
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