CN111482583B - 一种大承载高效自开合定位铸造模具及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大承载高效自开合定位铸造模具，包括上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱，每个承载底座均与至少两条承载柱连接，承载柱上端面通过竖直伸缩柱与承载顶板连接，相邻的两个承载底座之间和相邻的两个承载顶板之间均通过至少两个水平伸缩柱连接，承载底座通过滑槽与下箱体下端面滑动连接，承载顶板通过滑槽与上箱体上端面滑动连接。其使用方法包括设备组装，设备预制，砂芯制备及循环作业等四个步骤。本发明使用灵活方便，可根据使用需要灵活满足各种不同结构类型铸造模具作业的需要，极大的提高铸造模具加工作业的工作效率、加工精度的同时，有效的降低劳动强度和成本。

Description

一种大承载高效自开合定位铸造模具及使用方法

技术领域

本发明涉及一种大承载高效自开合定位铸造模具及使用方法，属铸造加工工艺。

背景技术

在铸造加工作业时，在通过铸造模具进行砂芯、成型腔制备过程中，往往需要进行频繁的合模、开模及翻模作业，而当前在实际进行该类工作中，缺乏有效的辅助设备，因此往往需要通过众多工作人员同时手动操作，一方面造成砂芯加工作业工作效率低下、劳动强度大且加工工作精度相对较低，尤其是合模作业时的同轴度难以保持。

此外，在加工过程中，由于铸造模具结构及自重均相对较大，因此当前在作业时需要大量工作人员协同工作，因此一方面极易造成因工作失误导致铸造模具砸伤、撞伤工作人员情况发生，另一方面也极易因工作失误导致砂芯、成型腔结构受损，从而导致后续铸造加工精度，严重时甚至导致返工再次进行砂模加工作业，严重影响了铸造工作精度和效率。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的法兰铸造铸造模具结构及铸造成型方法。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种大承载高效自开合定位铸造模具及使用方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种大承载高效自开合定位铸造模具，包括上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱、光敏传感器、定位光源及驱动电路，承载底座及承载顶板均为轴线与水平面平行分布的框架结构，承载底座至少两个，每个承载底座均与至少两条承载柱连接，承载柱对称分布在承载底座两侧并与承载底座上端面垂直分布，且承载柱上端面高出承载底座上端面的高度为下箱体高度的0.5—1.5倍，下端面超出承载底座下端面至少1厘米，承载柱上端面通过竖直伸缩柱与承载顶板连接，且每个承载底座上端面均设一个与承载底座同轴分布的承载顶板，承载底座、承载顶板中，相邻的两个承载底座之间通过至少两个水平伸缩柱连接并同轴分布，相邻的两个承载顶板之间通过至少两个水平伸缩柱连接并同轴分布，水平伸缩柱对称分布在承载底座和承载顶板两侧并与承载底座和承载顶板轴线平行分布，承载底座上端面及承载顶板下端面均设至少两条与承载底座轴线平行分布的滑槽，承载底座通过滑槽与下箱体下端面滑动连接，承载顶板通过滑槽与上箱体上端面滑动连接，定位光源至少四个，环绕上箱体轴线均布在上箱体侧表面，光敏传感器数量与定位光源数量一致，环绕下箱体轴线均布在下箱体外侧面，光敏传感器、定位光源轴线均与承载底座上端面垂直分布，且当上箱体、下箱体同轴分布时，光敏传感器、定位光源间相互同轴分布，所述驱动电路与承载底座侧表面连接，并分别与水平伸缩柱、竖直伸缩柱、光敏传感器、定位光源电气连接。

进一步的，所述上箱体、下箱体的横断面为矩形、梯形、圆形、圆弧、“V”字形及“U”字形中的任意一种的槽状结构，所述承载底座、承载顶板均为横断面呈“凵”字形槽状结构。

进一步的，所述上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板侧表面均设至少两个水平仪，所述水平仪与上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板之间的轴线对称分布，且所述水平仪分别与驱动电路电气连接。

进一步的，所述水平伸缩柱、竖直伸缩柱为电动伸缩杆、液压伸缩杆及气压伸缩杆中的任意一种；所述定位光源为红外信号发射器、紫外线灯及激光发射器中的任意一种。

进一步的，所述承载底座、承载顶板中，分布在同一直线上相邻的两个承载底座及承载顶板之间间距为0—30厘米，且承载底座、承载顶板侧表面设导向槽，所述水平伸缩柱嵌于导向槽内并与导向槽同轴分布，且当相邻的两个承载底座及承载顶板之间间距为0时，水平伸缩柱全部嵌于导向槽内。

进一步的，所述滑槽与上箱体、下箱体间通过滑块滑动连接，所述滑块上设至少一个定位销和至少一个驱动机构，并通过定位销和驱动机构与滑槽滑动连接，所述驱动机构另与驱动电路电气连接。

进一步的，所述驱动电路为基于工业单片机的电路系统，且所述驱动电路另设至少一个数据通讯端口。

一种大承载高效自开合定位铸造模具的使用方法，包括如下步骤：

S1，设备组装，首先根据加工工艺要求，选择满足砂芯制备作业需要的上箱体、下箱体，然后根据上箱体、下箱体的结构选择与其配套的承载底座、承载顶板的结构和使用数量，最后对承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱及驱动电路进行组装，并将驱动电路与外部电源及控制系统电气连接；

S2，设备预制，完成S1步骤后首先将处于闭合状态的上箱体、下箱体通过承载底座上的滑槽与承载底座连接并定位，然后根据下箱体长度驱动水平伸缩柱进行水平伸缩运行，调整各承载底座和承载顶板间的间距，使下箱体均匀分布在各承载底座上端面，然后驱动竖直伸缩柱运行，使承载顶板下降至上箱体的上端面，并通过滑槽与上箱体连接，然后将光敏传感器、定位光源环绕上箱体、下箱体轴线分别安装在上箱体、下箱体侧表面，并与驱动电路电气连接，同时由驱动电路分别为每个同轴分布的光敏传感器、定位光源分配独立的数据通讯地址编码；

S3，砂芯制备，完成S2步骤后，由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，然后在下箱体内进行型砂模芯安装定位，并在完成下箱体操作后，再次通过滑槽调整上箱体位置，并通过光敏传感器、定位光源对上箱体和下箱体进行定位，在实现上箱体与下箱体同轴分布后，再通过竖直伸缩柱驱动承载顶板下降，从而实现驱动上箱体与下箱体合模作业，并再次对上箱体内进行型砂布置作业，从而完成型砂布置，同时当需要开模作业取出砂芯时，则由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，从而实现开模作业；

S4，循环作业，在完成S3步骤后，将上箱体和下箱体通过滑槽从对承载底座、承载顶板、承载柱构成的架体结构一侧进行拆除，同时将另一组待加工处于的上箱体和下箱体从架体另一侧通过滑槽与承载底座连接，然后返回S2步骤进行后续作业。

进一步的，所述S1步骤中，在进行设备组装时，所使用的承载底座至少三个。

本发明使用灵活方便，可根据使用需要灵活满足各种不同结构类型铸造模具作业的需要，且运行机械化、自动化及集成化程度高，从而极大的提高铸造模具加工作业的工作效率、加工精度的同时，有效的降低劳动强度和成本，并可有效的降低铸造模具作业时工伤事故发生率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种大承载高效自开合定位铸造模具，包括上箱体1、下箱体2、承载底座3、承载顶板4、承载柱5、水平伸缩柱6、竖直伸缩柱7、光敏传感器8、定位光源9及驱动电路10，承载底座3及承载顶板4均为轴线与水平面平行分布的框架结构，承载底座3至少两个，每个承载底座3均与至少两条承载柱5连接，承载柱5对称分布在承载底座3两侧并与承载底座3上端面垂直分布，且承载柱5上端面高出承载底座3上端面的高度为下箱体2高度的0.5—1.5倍，下端面超出承载底座3下端面至少1厘米，承载柱5上端面通过竖直伸缩柱7与承载顶板4连接，且每个承载底座3上端面均设一个与承载底座3同轴分布的承载顶板4，承载底座3、承载顶板4中，相邻的两个承载底座3之间通过至少两个水平伸缩柱6连接并同轴分布，相邻的两个承载顶板4之间通过至少两个水平伸缩柱6连接并同轴分布，水平伸缩柱6对称分布在承载底座3和承载顶板4两侧并与承载底座3和承载顶板4轴线平行分布，承载底座3上端面及承载顶板4下端面均设至少两条与承载底座3轴线平行分布的滑槽11，承载底座3通过滑槽11与下箱体2下端面滑动连接，承载顶板4通过滑槽11与上箱体1上端面滑动连接，定位光源9至少四个，环绕上箱体1轴线均布在上箱体1侧表面，光敏传感器8数量与定位光源9数量一致，环绕下箱体2轴线均布在下箱体2外侧面，光敏传感器8、定位光源9轴线均与承载底座3上端面垂直分布，且当上箱体1、下箱体2同轴分布时，光敏传感器8、定位光源9间相互同轴分布，所述驱动电路10与承载底座3侧表面连接，并分别与水平伸缩柱6、竖直伸缩柱7、光敏传感器8、定位光源9电气连接。

其中，所述上箱体1、下箱体2的横断面为矩形、梯形、圆形、圆弧、“V”字形及“U”字形中的任意一种的槽状结构，所述承载底座3、承载顶板4均为横断面呈“凵”字形槽状结构。

同时，所述上箱体1、下箱体2、承载底座3、承载顶板4侧表面均设至少两个水平仪12，所述水平仪12与上箱体1、下箱体2、承载底座3、承载顶板4之间的轴线对称分布，且所述水平仪12分别与驱动电路10电气连接。

此外，所述水平伸缩柱6、竖直伸缩柱7为电动伸缩杆、液压伸缩杆及气压伸缩杆中的任意一种；所述定位光源9为红外信号发射器、紫外线灯及激光发射器中的任意一种。

需要说明的，所述承载底座3、承载顶板4中，分布在同一直线上相邻的两个承载底座3及承载顶板4之间间距为0—30厘米，且承载底座3、承载顶板4侧表面设导向槽13，所述水平伸缩柱6嵌于导向槽13内并与导向槽13同轴分布，且当相邻的两个承载底座3及承载顶板4之间间距为0时，水平伸缩柱6全部嵌于导向槽13内。

与此同时，所述滑槽11与上箱体1、下箱体2间通过滑块14滑动连接，所述滑块14上设至少一个定位销141和至少一个驱动机构142，并通过定位销141和驱动机构142与滑槽11滑动连接，所述驱动机构142另与驱动电路10电气连接。

本实施例中，所述驱动电路为基于工业单片机的电路系统，且所述驱动电路10另设至少一个数据通讯端口。

一种大承载高效自开合定位铸造模具的使用方法，包括如下步骤：

S1，设备组装，首先根据加工工艺要求，选择满足砂芯制备作业需要的上箱体、下箱体，然后根据上箱体、下箱体的结构选择与其配套的承载底座、承载顶板的结构和使用数量，最后对承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱及驱动电路进行组装，并将驱动电路与外部电源及控制系统电气连接；

S2，设备预制，完成S1步骤后首先将处于闭合状态的上箱体、下箱体通过承载底座上的滑槽与承载底座连接并定位，然后根据下箱体长度驱动水平伸缩柱进行水平伸缩运行，调整各承载底座和承载顶板间的间距，使下箱体均匀分布在各承载底座上端面，然后驱动竖直伸缩柱运行，使承载顶板下降至上箱体的上端面，并通过滑槽与上箱体连接，然后将光敏传感器、定位光源环绕上箱体、下箱体轴线分别安装在上箱体、下箱体侧表面，并与驱动电路电气连接，同时由驱动电路分别为每个同轴分布的光敏传感器、定位光源分配独立的数据通讯地址编码；

S3，砂芯制备，完成S2步骤后，由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，然后在下箱体内进行型砂模芯安装定位，并在完成下箱体操作后，再次通过滑槽调整上箱体位置，并通过光敏传感器、定位光源对上箱体和下箱体进行定位，在实现上箱体与下箱体同轴分布后，再通过竖直伸缩柱驱动承载顶板下降，从而实现驱动上箱体与下箱体合模作业，并再次对上箱体内进行型砂布置作业，从而完成型砂布置，同时当需要开模作业取出砂芯时，则由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，从而实现开模作业；

S4，循环作业，在完成S3步骤后，将上箱体和下箱体通过滑槽从对承载底座、承载顶板、承载柱构成的架体结构一侧进行拆除，同时将另一组待加工处于的上箱体和下箱体从架体另一侧通过滑槽与承载底座连接，然后返回S2步骤进行后续作业。

进一步的，所述S1步骤中，在进行设备组装时，所使用的承载底座至少三个。

本发明使用灵活方便，可根据使用需要灵活满足各种不同结构类型铸造模具作业的需要，且运行机械化、自动化及集成化程度高，从而极大的提高铸造模具加工作业的工作效率、加工精度的同时，有效的降低劳动强度和成本，并可有效的降低铸造模具作业时工伤事故发生率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述大承载高效自开合定位铸造模具包括上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱、光敏传感器、定位光源及驱动电路，其中所述承载底座及承载顶板均为轴线与水平面平行分布的框架结构，所述承载底座至少两个，每个承载底座均与至少两条承载柱连接，所述承载柱对称分布在承载底座两侧并与承载底座上端面垂直分布，且承载柱上端面高出承载底座上端面的高度为下箱体高度的0.5—1.5倍，下端面超出承载底座下端面至少1厘米，所述承载柱上端面通过竖直伸缩柱与承载顶板连接，且每个承载底座上端面均设一个与承载底座同轴分布的承载顶板，所述的承载底座、承载顶板中，相邻的两个承载底座之间通过至少两个水平伸缩柱连接并同轴分布，相邻的两个承载顶板之间通过至少两个水平伸缩柱连接并同轴分布，所述水平伸缩柱对称分布在承载底座和承载顶板两侧并与承载底座和承载顶板轴线平行分布，所述承载底座上端面及承载顶板下端面均设至少两条与承载底座轴线平行分布的滑槽，所述承载底座通过滑槽与下箱体下端面滑动连接，承载顶板通过滑槽与上箱体上端面滑动连接，所述定位光源至少四个，环绕上箱体轴线均布在上箱体侧表面，所述光敏传感器数量与定位光源数量一致，环绕下箱体轴线均布在下箱体外侧面，所述光敏传感器、定位光源轴线均与承载底座上端面垂直分布，且当上箱体、下箱体同轴分布时，光敏传感器、定位光源间相互同轴分布，所述驱动电路与承载底座侧表面连接，并分别与水平伸缩柱、竖直伸缩柱、光敏传感器、定位光源电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述上箱体、下箱体的横断面为矩形、梯形、圆形、圆弧、“V”字形及“U”字形中的任意一种的槽状结构，所述承载底座、承载顶板均为横断面呈“凵”字形槽状结构。

3.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板侧表面均设至少两个水平仪，所述水平仪与上箱体、下箱体、承载底座、承载顶板之间的轴线对称分布，且所述水平仪分别与驱动电路电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述水平伸缩柱、竖直伸缩柱为电动伸缩杆、液压伸缩杆及气压伸缩杆中的任意一种；所述定位光源为红外信号发射器、紫外线灯及激光发射器中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述承载底座、承载顶板中，分布在同一直线上相邻的两个承载底座及承载顶板之间间距为0—30厘米，且承载底座、承载顶板侧表面设导向槽，所述水平伸缩柱嵌于导向槽内并与导向槽同轴分布，且当相邻的两个承载底座及承载顶板之间间距为0时，水平伸缩柱全部嵌于导向槽内。

6.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述滑槽与上箱体、下箱体间通过滑块滑动连接，所述滑块上设至少一个定位销和至少一个驱动机构，并通过定位销和驱动机构与滑槽滑动连接，所述驱动机构另与驱动电路电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种大承载高效自开合定位铸造模具，其特征在于：所述驱动电路为基于工业单片机的电路系统，且所述驱动电路另设至少一个数据通讯端口。

8.一种大承载高效自开合定位铸造模具的使用方法，其特征在于，所述大承载高效自开合定位铸造模具的使用方法包括如下步骤：

S1，设备组装，首先根据加工工艺要求，选择满足砂芯制备作业需要的上箱体、下箱体，然后根据上箱体、下箱体的结构选择与其配套的承载底座、承载顶板的结构和使用数量，最后对承载底座、承载顶板、承载柱、水平伸缩柱、竖直伸缩柱及驱动电路进行组装，并将驱动电路与外部电源及控制系统电气连接；

S2，设备预制，完成S1步骤后首先将处于闭合状态的上箱体、下箱体通过承载底座上的滑槽与承载底座连接并定位，然后根据下箱体长度驱动水平伸缩柱进行水平伸缩运行，调整各承载底座和承载顶板间的间距，使下箱体均匀分布在各承载底座上端面，然后驱动竖直伸缩柱运行，使承载顶板下降至上箱体的上端面，并通过滑槽与上箱体连接，然后将光敏传感器、定位光源环绕上箱体、下箱体轴线分别安装在上箱体、下箱体侧表面，并与驱动电路电气连接，同时由驱动电路分别为每个同轴分布的光敏传感器、定位光源分配独立的数据通讯地址编码；

S3，砂芯制备，完成S2步骤后，由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，然后在下箱体内进行型砂模芯安装定位，并在完成下箱体操作后，再次通过滑槽调整上箱体位置，并通过光敏传感器、定位光源对上箱体和下箱体进行定位，在实现上箱体与下箱体同轴分布后，再通过竖直伸缩柱驱动承载顶板下降，从而实现驱动上箱体与下箱体合模作业，并再次对上箱体内进行型砂布置作业，从而完成型砂布置，同时当需要开模作业取出砂芯时，则由竖直伸缩柱驱动承载顶板上升，在承载顶板上升过程中同步带动上箱体运行，实现上箱体和下箱体打开，同时通过承载顶板上的滑槽调整上箱体位置，使上箱体与下箱体错开，为下箱体操作预留操作空间，从而实现开模作业；

S4，循环作业，在完成S3步骤后，将上箱体和下箱体通过滑槽从对承载底座、承载顶板、承载柱构成的架体结构一侧进行拆除，同时将另一组待加工处于的上箱体和下箱体从架体另一侧通过滑槽与承载底座连接，然后返回S2步骤进行后续作业。

9.根据权利要求8所述一种大承载高效自开合定位铸造模具的使用方法，其特征在于，所述S1步骤中，在进行设备组装时，所使用的承载底座至少三个。

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