CN113059122B - 覆膜砂壳型铸造模具及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造技术领域，提出了覆膜砂壳型铸造模具及工艺，包括相互配合的上模和下模，所述下模的上表面设置有凹槽，还包括顶出装置，顶出装置设置在所述下模上，用于顶起所述上模，所述顶出装置包括推板和同步驱动机构，推板有若干个，均匀分布在所述上模的下方，所述推板升降设置在所述凹槽内，同步驱动机构设置在所述下模上，用于驱动若干个所述推板同步升降。通过上述技术方案，解决了相关技术中壳型铸造时脱模效率低，损坏率高的问题。

Description

覆膜砂壳型铸造模具及工艺

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体的，涉及覆膜砂壳型铸造模具及工艺。

背景技术

壳型铸造是用一种遇热硬化的型砂(酚醛树脂覆膜砂)覆盖在加热180～280℃的金属模板上，使其硬化为薄壳(薄壳厚度一般为6～12毫米)，再加温固化薄壳，使达到足够的强度和刚度，因此将上下两片型壳用夹具卡紧或用树脂粘牢后，不用砂箱即可构成铸型，浇注铸件金属模板的加热温度一般为300℃左右，使用的型砂为树脂砂，即以酚醛树脂为粘结剂的树脂砂。

铸件覆膜砂壳型脱模装置是脱模设备中重要的组成部分，但是现有技术中，取模的效率不高，且传统的覆膜砂壳型在脱模时采用顶针从下方顶起覆膜砂壳型，但有时由于壳型的包紧力过大，常常发生顶穿的现象，造成覆砂壳型的损坏，影响生产效率，并且砂型壳过于沉重，不方便移动，也不方便生产线上流水作业，增大生产成本。

发明内容

本发明提出覆膜砂壳型铸造模具及工艺，解决了相关技术中壳型铸造时脱模效率低，损坏率高的问题。

本发明的技术方案如下：

覆膜砂壳型铸造模具，包括相互配合的上模和下模，所述下模的上表面设置有凹槽，还包括：

顶出装置，设置在所述下模上，用于顶起所述上模，所述顶出装置包括

推板，有若干个，均匀分布在所述上模的下方，所述推板升降设置在所述凹槽内，

同步驱动机构，设置在所述下模上，用于驱动若干个所述推板同步升降。

作为进一步的技术方案，所述下模具有第一腔体，所述同步驱动机构包括

蜗杆，转动设置在所述第一腔体内，

蜗轮，转动设置在所述第一腔体内壁上，且与所述蜗杆啮合，

连杆，一端设置在所述蜗轮上，随着所述蜗轮转动，沿着所述连杆的设置方向具有滑槽，

推杆，且沿着竖直方向滑动设置在所述下模上，一端滑动设置在所述滑槽内，另一端设置在所述推板上，带动所述推板升降，

所述蜗轮、所述连杆和所述推杆的数目与所述推板的数目相同。

作为进一步的技术方案，所述下模上具有滑动槽，所述滑动槽用于滑动设置在轨道上。

作为进一步的技术方案，所述轨道上具有定位孔，还包括

定位装置，设置在所述下模上，同于定位所述下模与所述轨道，所述定位装置包括

导向座，设置在所述下模上，其上具有导向孔，

定位柱，滑动设置在所述导向孔内，所述定位柱与所述定位孔配合。

作为进一步的技术方案，所述下模具有第二腔体，所述第二腔体位于所述第一腔体的下方，所述定位装置还包括

转盘，转动设置在所述第二腔体内，其上沿着竖直和水平方向具有导向槽，

滑块，所述定位柱通过所述滑块滑动设置在所述导向槽内，所述转盘转动，带动所述定位柱移动。

作为进一步的技术方案，所述第一腔体底面具有通孔，所述第一腔体和所述第二腔体通过所述通孔连通，所述蜗杆穿过所述通孔设置在所述转盘的中心，所述转盘和所述蜗杆同步转动。

作为进一步的技术方案，所述定位柱和所述导向座均位于所述第二腔体内，所述第二腔体内壁上具有贯穿孔，所述定位柱穿过所述贯穿孔与所述定位孔配合。

作为进一步的技术方案，所述定位柱有四个，设置方向两两垂直。

覆膜砂壳型铸造工艺，包括所述覆膜砂壳型铸造模具，包括如下步骤：

A、将下模设置到生产线的轨道，启动设置在下模内的定位装置，将下模和轨道的定位；

B、配置覆膜砂，再将覆膜砂覆盖在下模上，上模和上膜合并，加热模板；

C、启动设置在下模上的顶出装置，将上模顶起，分别制得上、下壳型，将上、下壳型粘接，形成完整壳型；

D、下模的定位装置和顶出装置回到初始位置，下模沿着轨道滑到下一工序位置；

E、将壳型放入到箱体内，再往壳型外部和内壁填充钢丸，并震实；

F、将熔融铁液浇入壳型的腔体内，等到冷却后，铸件成型；

G、将箱体内的铸件、废砂、钢丸一同倒出，分离出铸件，对铸件表面进行清理、检验，合格后入库。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中，传统的覆膜砂壳型脱模是使用顶针将上模顶起，或者将提升装置与上模直接固定，进而利用提升装置将上模抬起，这两种方案都存在弊端，使用顶针对上模局部的压强过大，容易造成上模的局部破坏；利用提升装置的提升，第一是增加设备投入的成本，第二就是顶起上模的位置就会固定，为了适配生产线的流水作业，需要配备多台提升设备，大大占用有限的空间，并且，位置还不方便调整。

为了解决这两个问题，通过改进覆膜砂壳型铸造模具，在下模上设置顶出装置，通过多个推板在凹槽内的升降，来实现，当需要顶起上模的时候，推板上升；当上模与下模配合的时候，推板缩回，不影响正常作业。此顶出功能还能随着下模共同移动，不受场地的限制，

并且进一步设置有同步驱动机构，能够将多个推板同步进行驱动，避免了多个推板的运动不统一，造成上模顶起的时候倾斜，使得内部的砂芯遭到破坏。

下模滑动设置在轨道上，能够解决高温的下模不方便搬运的问题，能够很迅速的将下模从一个工位转移到下一个工位。

进一步，还能够通过定位装置将下模定位到所需的位置，操作简单，通过导向座的导向作用，能够使得定位柱在特定的方向上进行伸缩。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明中上模和下模配合状态的结构示意图；

图2为本发明中下模在轨道上移动状态的结构示意图；

图3为本发明中顶出装置顶起上模状态的结构示意图；

图4为本发明中定位柱初始状态结构示意图；

图5为本发明中定位柱定位状态结构示意图；

图中：1、上模，2、下模，3、凹槽，4、顶出装置，5、推板，6、同步驱动机构，7、第一腔体，8、蜗杆，9、蜗轮，10、连杆，11、推杆，12、滑动槽，13、轨道，14、定位孔，15、定位装置，16、导向座，17、定位柱，18、第二腔体，19、转盘，20、导向槽，21、滑块，22、通孔，23、贯穿孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1～图5所示，本实施例提出了

覆膜砂壳型铸造模具，包括相互配合的上模1和下模2，下模2的上表面设置有凹槽3，还包括：

顶出装置4，设置在下模2上，用于顶起上模1，顶出装置4包括

推板5，有若干个，均匀分布在上模1的下方，推板5升降设置在凹槽3内，

同步驱动机构6，设置在下模2上，用于驱动若干个推板5同步升降。

本实施例中，传统的覆膜砂壳型脱模是使用顶针将上模1顶起，或者将提升装置与上模1直接固定，进而利用提升装置将上模1抬起，这两种方案都存在弊端，使用顶针对上模1局部的压强过大，容易造成上模1的局部破坏；利用提升装置的提升，第一是增加设备投入的成本，第二就是顶起上模1的位置就会固定，为了适配生产线的流水作业，需要配备多台提升设备，大大占用有限的空间，并且，位置还不方便调整。

为了解决这两个问题，通过改进覆膜砂壳型铸造模具，在下模2上设置顶出装置4，通过多个推板5在凹槽3内的升降，来实现，当需要顶起上模1的时候，推板5上升；当上模1与下模2配合的时候，推板5缩回，不影响正常作业。此顶出功能还能随着下模2共同移动，不受场地的限制，

并且进一步设置有同步驱动机构6，能够将多个推板5同步进行驱动，避免了多个推板5的运动不统一，造成上模1顶起的时候倾斜，使得内部的砂芯遭到破坏。

作为进一步的技术方案，下模2具有第一腔体7，同步驱动机构6包括

蜗杆8，转动设置在第一腔体7内，

蜗轮9，转动设置在第一腔体7内壁上，且与蜗杆8啮合，

连杆10，一端设置在蜗轮9上，随着蜗轮9转动，沿着连杆10的设置方向具有滑槽，

推杆11，且沿着竖直方向滑动设置在下模2上，一端滑动设置在滑槽内，另一端设置在推板5上，带动推板5升降，

蜗轮9、连杆10和推杆11的数目与推板5的数目相同。

本实施例中，提供了一种同步驱动机构6的形式，通过蜗杆8的旋转，同步带动多个蜗轮9的转动，一般蜗轮9为两个，对称设置在蜗杆8的两端，对应的连杆10、推杆11和推板5均为两个，连杆10的活动端靠近端头的位置设置有滑槽，推杆11滑动设置在滑槽内，推杆11的移动方向受下模2的约束，仅能沿着竖直方向升降，当蜗杆8转动时，两侧蜗轮9相对转动，带动连杆10的活动端转动，进而通过滑槽与推杆11的配合，将连杆10的转动转化为推杆11的升降移动。

作为进一步的技术方案，下模2上具有滑动槽12，滑动槽12用于滑动设置在轨道13上。

本实施例中，下模2滑动设置在轨道上，能够解决高温的下模2不方便搬运的问题，能够很迅速的将下模2从一个工位转移到下一个工位。

作为进一步的技术方案，轨道13上具有定位孔14，还包括

定位装置15，设置在下模2上，同于定位下模2与轨道13，定位装置15包括

导向座16，设置在下模2上，其上具有导向孔，

定位柱17，滑动设置在导向孔内，定位柱17与定位孔14配合。

本实施例能够进一步解决下模2定位不方便的问题，能够通过定位装置15将下模2定位到所需的位置，操作简单，通过导向座16的导向作用，能够使得定位柱17在特定的方向上进行伸缩。

作为进一步的技术方案，下模2具有第二腔体18，第二腔体18位于第一腔体7的下方，定位装置15还包括

转盘19，转动设置在第二腔体18内，其上沿着竖直和水平方向具有导向槽20，

滑块21，定位柱17通过滑块21滑动设置在导向槽20内，转盘19转动，带动定位柱17移动。

本实施例能够进一步解决多个定位柱17运动不同步，进而带来的定位不准确的问题，通过转盘19的转动，能够使得多个定位柱17同时伸出或者同时缩回。

作为进一步的技术方案，第一腔体7底面具有通孔22，第一腔体7和第二腔体18通过通孔22连通，蜗杆8穿过通孔22设置在转盘19的中心，转盘19和蜗杆8同步转动。

本实施例能够进一步解决定位功能和顶出功能需要两个不同的驱动电机驱动，造成体积过大的问题，本实施例可以减小下模2的制造体积，并且使用一个电机就可以同时驱动两个功能，定位柱17同时包括有缩回状态、定位状态和穿出状态，对应着推板5的状态分别是缩回状态、支撑状态和顶出状态。

作为进一步的技术方案，定位柱17和导向座16均位于第二腔体18内，第二腔体18内壁上具有贯穿孔23，定位柱17穿过贯穿孔23与定位孔14配合。

作为进一步的技术方案，定位柱17有四个，设置方向两两垂直。

本实施例中，四个方向的定位柱17能够满足不同生产线的布置，轨道13的方向发生变化也能够适配，并且不使用的两个定位柱17也不会对生产造成影响。

覆膜砂壳型铸造工艺，使用覆膜砂壳型铸造模具，包括如下步骤：

A、将下模2设置到生产线的轨道13，启动设置在下模2内的定位装置15，将下模2和轨道13的定位；

B、配置覆膜砂，再将覆膜砂覆盖在下模2上，上模1和上膜合并，加热模板；

C、启动设置在下模2上的顶出装置4，将上模1顶起，分别制得上、下壳型，将上、下壳型粘接，形成完整壳型；

D、下模2的定位装置15和顶出装置4回到初始位置，下模2沿着轨道13滑到下一工序位置；

E、将壳型放入到箱体内，再往壳型外部和内壁填充钢丸，并震实；

F、将熔融铁液浇入壳型的腔体内，等到冷却后，铸件成型；

G、将箱体内的铸件、废砂、钢丸一同倒出，分离出铸件，对铸件表面进行清理、检

验，合格后入库。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.覆膜砂壳型铸造模具，包括相互配合的上模(1)和下模(2)，其特征在于，所述下模(2)的上表面设置有凹槽(3)，所述下模(2)具有第一腔体(7)和第二腔体(18)，所述第二腔体(18)位于所述第一腔体(7)的下方，所述下模(2)上具有滑动槽(12)，所述滑动槽(12)用于滑动设置在轨道(13)上，所述轨道(13)上具有定位孔(14)，还包括：

顶出装置(4)，设置在所述下模(2)上，用于顶起所述上模(1)，所述顶出装置(4)包括

推板(5)，有若干个，均匀分布在所述上模(1)的下方，所述推板(5)升降设置在所述凹槽(3)内，

同步驱动机构(6)，设置在所述下模(2)上，用于驱动若干个所述推板(5)同步升降，所述同步驱动机构(6)包括

蜗杆(8)，转动设置在所述第一腔体(7)内，

蜗轮(9)，转动设置在所述第一腔体(7)内壁上，且与所述蜗杆(8)啮合，

连杆(10)，一端设置在所述蜗轮(9)上，随着所述蜗轮(9)转动，所述连杆(10)具有滑槽，

推杆(11)，且沿着竖直方向滑动设置在所述下模(2)上，一端滑动设置在所述滑槽内，另一端设置在所述推板(5)上，带动所述推板(5)升降，所述蜗轮(9)、所述连杆(10)和所述推杆(11)的数目与所述推板(5)的数目相同，

还包括

定位装置(15)，设置在所述下模(2)上，用于定位所述下模(2)与所述轨道(13)，所述定位装置(15)包括

导向座(16)，设置在所述下模(2)上，其上具有导向孔，

定位柱(17)，滑动设置在所述导向孔内，所述定位柱(17)与所述定位孔(14)配合，

所述定位装置(15)还包括

转盘(19)，转动设置在所述第二腔体(18)内，其上沿着竖直和水平方向具有导向槽(20)，

滑块(21)，所述定位柱(17)通过所述滑块(21)滑动设置在所述导向槽(20)内，所述转盘(19)转动，带动所述定位柱(17)移动。

2.根据权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造模具，其特征在于，所述第一腔体(7)底面具有通孔(22)，所述第一腔体(7)和所述第二腔体(18)通过所述通孔(22)连通，所述蜗杆(8)穿过所述通孔(22)设置在所述转盘(19)的中心，所述转盘(19)和所述蜗杆(8)同步转动。

3.根据权利要求2所述的覆膜砂壳型铸造模具，其特征在于，所述定位柱(17)和所述导向座(16)均位于所述第二腔体(18)内，所述第二腔体(18)内壁上具有贯穿孔(23)，所述定位柱(17)穿过所述贯穿孔(23)与所述定位孔(14)配合。

4.根据权利要求3所述的覆膜砂壳型铸造模具，其特征在于，所述定位柱(17)有四个，设置方向两两垂直。

5.覆膜砂壳型铸造工艺，包括权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造模具，其特征在于，包括如下步骤：

A、将下模(2)设置到生产线的轨道(13)，启动设置在下模(2)内的定位装置(15)，将下模(2)和轨道(13)定位；

B、配置覆膜砂，再将覆膜砂覆盖在下模(2)上，上模(1)和上膜合并，加热模板；

C、启动设置在下模(2)上的顶出装置(4)，将上模(1)顶起，分别制得上、下壳型，将上、下壳型粘接，形成完整壳型；

D、下模(2)的定位装置(15)和顶出装置(4)回到初始位置，下模(2)沿着轨道(13)滑到下一工序位置；

E、将壳型放入到箱体内，再往壳型外部和内壁填充钢丸，并震实；

F、将熔融铁液浇入壳型的腔体内，等到冷却后，铸件成型；

G、将箱体内的铸件、废砂、钢丸一同倒出，分离出铸件，对铸件表面进行清理、检验，合格后入库。

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