CN114713777A - 一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法 - Google Patents

一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法，涉及铸造设备的技术领域。超大型射芯机射芯装置包括支架、压头、低压气源和高压气源；支架上设置有用于驱动压头的升降源；低压气源和高压气源两者均通过射砂管路组件与压头连接。控制方法包括以下步骤：射砂前,低压控制阀门打开，高压控制阀门关闭,射砂阀关闭；开启射砂阀,实施低压射砂,低压射砂时间t1秒；于t1‑n秒时开启高压控制阀门，并于t1秒时关闭低压控制阀门,实施低高压切换射砂；高压控制阀门持续开启，实施高压射砂，高压射砂时间t2秒,于t2秒时关闭高压控制阀门,关闭射砂阀,射砂结束。达到了实现射砂成型大型砂芯的技术效果。

Description

一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及铸造设备技术领域，具体而言，涉及一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法。
背景技术
射芯机主要用于机车、船用发动机缸体主体芯、汽车行业后桥砂芯等大型砂芯的射砂。对于现有2吨以上的大型铸件的砂芯在进行生产时，国内传统的制芯工艺均为手工制作、自硬砂呋喃树脂工艺等，射砂成型无法实现。
现有技术中的射芯机的最大制芯重量小于800Kg，但是用于机车、船用发动机缸体主体芯、汽车行业后桥砂芯等大型砂芯的量通常在2000kg-3000kg，现有射芯机无法实现，其中一项难点在于射芯装置。
因此，提供一种能够实现2吨以上射砂成型的一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大型射芯机射芯装置及其控制方法，以缓解现有技术中无法实现射砂成型大型砂芯的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种超大型射芯机射芯装置，包括支架、压头、低压气源和高压气源；
所述压头可升降的设置在所述支架上，所述支架上设置有用于驱动所述压头的升降源；
所述低压气源和所述高压气源两者均设置在所述支架上，且所述低压气源和所述高压气源两者均通过射砂管路组件与所述压头连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述射砂管路组件包括低压射砂管路组件和高压射砂管路组件；
所述低压气源通过所述低压射砂管路组件与所述压头连通，所述气源通过所述高压射砂管路组件与所述压头连通。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述压头上均匀设置有多个进气口，所述低压射砂管路组件和高压射砂管路组件两者均与多个所述进气口连通。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述压头上位于所述进气口处设置有多个射砂阀，所述低压射砂管路组件和高压射砂管路组件两者均通过所述射砂阀与所述进气口连通。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述低压射砂管路组件包括低压射砂管路和低压控制阀门；
所述低压射砂管路和所述低压控制阀门的数量为多个，且每条所述低压射砂管路上均设置有所述低压控制阀门；
所述低压射砂管路的一端与所述低压气源连通，另一端与所述射砂阀连通。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述高压射砂管路组件包括高压射砂管路和高压控制阀门；
所述高压射砂管路和所述高压控制阀门的数量为多个，且每条所述高压射砂管路上均设置有所述高压控制阀门；
所述高压射砂管路的一端与所述高压气源连通，另一端与所述射砂阀连通。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述低压气源采用低压气包，所述高压气源采用高压气包；
所述低压气包和所述高压气包两者的进气口均设置有压力开关。
第二方面，本发明实施例提供了一种超大型射芯机射芯装置控制方法，用于控制所述一种超大型射芯机射芯装置，包括以下步骤：
射砂前,低压控制阀门打开，高压控制阀门关闭,射砂阀关闭；
开启射砂阀,实施低压射砂,低压射砂时间t1秒；于t1-n秒时开启高压控制阀门，并于t1秒时关闭低压控制阀门,实施低高压切换射砂；
高压控制阀门持续开启,实施高压射砂,高压射砂时间t2秒,于t2秒时关闭高压控制阀门,关闭射砂阀,射砂结束。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的一种可能的实施方式，其中，上述1≤t1≤3,3≤t2≤6,0.4≤n≤0.6,射砂时间:t1+t2-n(秒)。
有益效果：
本发明提供的一种超大型射芯机射芯装置，包括支架、压头、低压气源和高压气源；压头可升降的设置在支架上，支架上设置有用于驱动压头的升降源；低压气源和高压气源两者均设置在支架上，且低压气源和高压气源两者均通过射砂管路组件与压头连接。
具体的，通过低压气源和高压气源的设置，在进行射砂的过程中，先单独由低压气源通过射砂管路组件向压头内部提供气流，进行射砂工作，气流产生的高速砂流急剧减速造成的冲击力使芯砂开始充填型腔，直到型腔基本充满；然后在打开高压气源，通过高压气源和低压气源共同供气设定时间后，关闭低压气源，此时气流使芯砂在芯盒内慢慢移动，在动能及压力差的作用下，完成砂芯的充型并紧实；通过采用高低压双级射砂实现了低压充型，高压紧实，保证射腔射砂压力持续平稳上升，从而实现2吨以上大型砂芯一次射砂成型，提升制芯质量。
本发明提供的一种超大型射芯机射芯装置控制方法，用于控制一种超大型射芯机射芯装置，包括以下步骤：射砂前,低压控制阀门打开，高压控制阀门关闭,射砂阀关闭；开启射砂阀,实施低压射砂,低压射砂时间t1秒；于t1-n秒时开启高压控制阀门，并于t1秒时关闭低压控制阀门,实施低高压切换射砂；高压控制阀门持续开启，实施高压射砂，高压射砂时间t2秒,于t2秒时关闭高压控制阀门,关闭射砂阀,射砂结束。
具体的，在进行射砂工作中，射砂过程分两个阶段；第一阶段由低压气源供气，由气流产生的高速砂流急剧减速造成的冲击力使芯砂开始充填型腔，到型腔基本充满；第二阶段先由低压气源和高压气源同时供气,然后关闭低压气源仅由高压气源单独供气，气流使芯砂在芯盒内慢慢移动，在动能及压力差的作用下，完成砂芯的充型并紧实；采用高低压双级射砂，解决低压充型，高压紧实，并控制高低压气流的切换时间点，保证射腔射砂压力持续平稳上升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的超大型射芯机射芯装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的超大型射芯机射芯装置中低压气源、高压气源、射砂管路组件和压头的连接示意图。
图标：
100-支架；
200-压头；210-射砂阀；
300-低压气源；
400-高压气源；
500-升降源；
600-射砂管路组件；610-低压射砂管路组件；611-低压射砂管路；612-低压控制阀门；620-高压射砂管路组件；621-高压射砂管路；622-高压控制阀门；
700-射腔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参见图1和图2所示，本发明实施例提供了一种超大型射芯机射芯装置，包括支架100、压头200、低压气源300和高压气源400；压头200可升降的设置在支架100上，支架100上设置有用于驱动压头200的升降源500；低压气源300和高压气源400两者均设置在支架100上，且低压气源300和高压气源400两者均通过射砂管路组件600与压头200连接。
具体的，通过低压气源300和高压气源400的设置，在进行射砂的过程中，先单独由低压气源300通过射砂管路组件600向压头200内部提供气流，进行射砂工作，气流产生的高速砂流急剧减速造成的冲击力使芯砂开始充填型腔，直到型腔基本充满；然后在打开高压气源400，通过高压气源400和低压气源300共同供气设定时间后，关闭低压气源300，此时气流使芯砂在芯盒内慢慢移动，在动能及压力差的作用下，完成砂芯的充型并紧实；通过采用高低压双级射砂实现了低压充型，高压紧实，保证射腔700射砂压力持续平稳上升，从而实现2吨以上大型砂芯一次射砂成型，提升制芯质量。
具体的，对于2吨以上大型砂芯射砂成型过程中，芯盒内压力是够平稳上升起到重要作用，如果芯盒内压力上升波动大，容易造成射芯脱落等缺陷，本实施例提供的超大型射芯机射芯装置通过采用高低压双级气源进行射砂工作，利用低压气源300进行充型，然后利用高压气源400进行紧实，并控制高低压气流的切换时间点，保证腔压力持续平稳上升，从而实现2吨以上大型砂芯一次射砂成型，提升制芯质量。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，射砂管路组件600包括低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620；低压气源300通过低压射砂管路组件610与压头200连通，高压气源400通过高压射砂管路组件620与压头200连通。
具体的，低压气源300通过低压射砂管路组件610与压头200连通，高压气源400通过高压射砂管路组件620与压头200连通，并且低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620两者均连接在压头200上的同样的位置。
其中，压头200上均匀设置有多个进气口，低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620两者均与多个进气口连通。从而使得低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620两者均能够均匀的向压头200内注入空气。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，压头200上位于进气口处设置有多个射砂阀210，低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620两者均通过射砂阀210与进气口连通。
具体的，在压头200上位于进气口处设置有多个射砂阀210，即，每个进气口处均设置有多个射砂阀210，低压射砂管路组件610和高压射砂管路组件620两者均与射砂阀210连接，通过这样的设置，可以通过调节每个进气口上的多个射砂阀210的各自通断控制进入到压头200内的空气流量，进而可以更好的适应不同重量的砂芯，避免浪费。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，低压射砂管路组件610包括低压射砂管路611和低压控制阀门612；低压射砂管路611和低压控制阀门612的数量为多个，且每条低压射砂管路611上均设置有低压控制阀门612；低压射砂管路611的一端与低压气源300连通，另一端与射砂阀210连通。
具体的，在低压射砂管路611上设置低压控制阀门612，从而控制低压气源300的供气。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，高压射砂管路组件620包括高压射砂管路621和高压控制阀门622；高压射砂管路621和高压控制阀门622的数量为多个，且每条高压射砂管路621上均设置有高压控制阀门622；高压射砂管路621的一端与高压气源400连通，另一端与射砂阀210连通。
具体的，在高压射砂管路621上设置高压控制阀门622，从而控制高压气源400的供气。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，低压气源300采用低压气包，高压气源400采用高压气包；低压气包和高压气包两者的进气口均设置有压力开关。
具体的，通过压力开关实施检测低压气包和高压气包两者各自的压力，当气包内的压力到达设定压力时，气包停止补气。
本实施例提供了一种超大型射芯机射芯装置控制方法，用于控制一种超大型射芯机射芯装置，包括以下步骤：射砂前,低压控制阀门612打开，高压控制阀门622关闭,射砂阀210关闭；开启射砂阀210,实施低压射砂,低压射砂时间t1秒；于t1-n秒时开启高压控制阀门622，并于t1秒时关闭低压控制阀门612,实施低高压切换射砂；高压控制阀门622持续开启,实施高压射砂,高压射砂时间t2秒,于t2秒时关闭高压控制阀门622,关闭射砂阀210,射砂结束。
具体的，在进行射砂工作中，射砂过程分两个阶段；第一阶段由低压气源300供气，由气流产生的高速砂流急剧减速造成的冲击力使芯砂开始充填型腔，到型腔基本充满；第二阶段先由低压气源300和高压气源400同时供气,然后关闭低压气源300仅由高压气源400单独供气，气流使芯砂在芯盒内慢慢移动，在动能及压力差的作用下，完成砂芯的充型并紧实；采用高低压双级射砂，解决低压充型，高压紧实，并控制高低压气流的切换时间点，保证射腔700射砂压力持续平稳上升。
其中，1≤t1≤3,3≤t2≤6,0.4≤n≤0.6,射砂时间:t1+t2-n(秒)。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，包括：支架(100)、压头(200)、低压气源(300)和高压气源(400)；
所述压头(200)可升降的设置在所述支架(100)上，所述支架(100)上设置有用于驱动所述压头(200)的升降源(500)；
所述低压气源(300)和所述高压气源(400)两者均设置在所述支架(100)上，且所述低压气源(300)和所述高压气源(400)两者均通过射砂管路组件(600)与所述压头(200)连接。
2.根据权利要求1所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述射砂管路组件(600)包括低压射砂管路组件(610)和高压射砂管路组件(620)；
所述低压气源(300)通过所述低压射砂管路组件(610)与所述压头(200)连通，所述高压气源(400)通过所述高压射砂管路组件(620)与所述压头(200)连通。
3.根据权利要求2所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述压头(200)上均匀设置有多个进气口，所述低压射砂管路组件(610)和高压射砂管路组件(620)两者均与多个所述进气口连通。
4.根据权利要求3所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述压头(200)上位于所述进气口处设置有多个射砂阀(210)，所述低压射砂管路组件(610)和高压射砂管路组件(620)两者均通过所述射砂阀(210)与所述进气口连通。
5.根据权利要求4所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述低压射砂管路组件(610)包括低压射砂管路(611)和低压控制阀门(612)；
所述低压射砂管路(611)和所述低压控制阀门(612)的数量为多个，且每条所述低压射砂管路(611)上均设置有所述低压控制阀门(612)；
所述低压射砂管路(611)的一端与所述低压气源(300)连通，另一端与所述射砂阀(210)连通。
6.根据权利要求4所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述高压射砂管路组件(620)包括高压射砂管路(621)和高压控制阀门(622)；
所述高压射砂管路(621)和所述高压控制阀门(622)的数量为多个，且每条所述高压射砂管路(621)上均设置有所述高压控制阀门(622)；
所述高压射砂管路(621)的一端与所述高压气源(400)连通，另一端与所述射砂阀(210)连通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，所述低压气源(300)采用低压气包，所述高压气源(400)采用高压气包；
所述低压气包和所述高压气包两者的进气口均设置有压力开关。
8.一种超大型射芯机射芯装置控制方法，用于控制如权利要求1-7任一项所述的一种超大型射芯机射芯装置，其特征在于，包括以下步骤：
射砂前,低压控制阀门(612)打开，高压控制阀门(622)关闭,射砂阀(210)关闭；
开启射砂阀(210),实施低压射砂,低压射砂时间t1秒；于(t1-n)秒时开启高压控制阀门(622)，并于t1秒时关闭低压控制阀门(612),实施低高压切换射砂；
高压控制阀门(622)持续开启,实施高压射砂,高压射砂时间t2秒,于t2秒时关闭高压控制阀门(622),关闭射砂阀(210),射砂结束。
9.根据权利要求8所述的一种超大型射芯机射芯装置控制方法，其特征在于，1≤t1≤3,3≤t2≤6,0.4≤n≤0.6,射砂时间:t1+t2-n秒。
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