CN116727645B - 一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铸造技术领域的一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具，包括毛坯件、运输基件机构、外接的砂模和两个永久模块，所述运输基件机构上半部分预埋在砂模底部，两个所述永久模块固定设置在运输基件机构中，两个所述永久模块分别与毛坯件带有曲轴安装槽的两侧壁下端面贴合，所述运输基件机构包括主轴，所述主轴位于永久模块处均设置有夹持机构，所述夹持机构能够夹持毛坯件侧壁；本发明在毛坯件脱模后，能够直接处于与运输基件机构对准放置的状态，而后通过夹持机构对毛坯件进行固定，使后续对毛坯件的转运变为对运输基件机构的转运，相对于形状固定，且无法进行强挤压的毛坯件，专用于转运的运输基件机构，转运效率更高。

Description

一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体为一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具。

背景技术

发动机缸体的制作过程基本采用砂模铸造的方式，利用型砂配合凝固剂制成模具并注入金属液体后，待金属液体冷却成型得到缸体毛坯件，将砂模和缸体毛坯件放入高温环境，使凝固剂分解，型砂散落，得到独立的缸体毛坯件。

现有的生产工艺中，由于缸体毛坯件在与型砂分离前，均无法通过夹具等运输装置进行提前固定，使得分离后的缸体毛坯件的转运，只能通过人工或者机械手夹持的方式，先转运到运输基件上对齐放准，而后通过运输基件并以运输基件为基准进行后续的转运和定位，在将缸体毛坯件对准放入运输基件的过程中，由于缸体毛坯件重量大，同时由于缸体毛坯件表面无凸出基准体且为了保证缸体毛坯件的生产质量，缸体毛坯件无法直接以卡合方式与运输基件对准，这就使得，缸体毛坯件放入运输基件的过程中，对人工或者机械手的要求要高，对生产辅助工艺要求高，使生产加工难度增大。

基于此，本发明设计了一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机缸体自动搬运结构，以解决上述背景技术中提出了现有的生产工艺中，由于缸体毛坯件在与型砂分离前，均无法通过夹具等运输装置进行提前固定，使得分离后的缸体毛坯件的转运，只能通过人工或者机械手夹持的方式，先转运到运输基件上对齐放准，而后通过运输基件并以运输基件为基准进行后续的转运和定位，在将缸体毛坯件对准放入运输基件的过程中，由于缸体毛坯件重量大，同时由于缸体毛坯件表面无凸出基准体且为了保证缸体毛坯件的生产质量，缸体毛坯件无法直接以卡合方式与运输基件对准，这就使得，缸体毛坯件放入运输基件的过程中，对人工或者机械手的要求要高，对生产辅助工艺要求高，使生产加工难度增大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具，包括毛坯件、运输基件机构、外接的砂模和两个永久模块，两个所述永久模块固定设置在运输基件机构中，两个所述永久模块能够分别与毛坯件带有曲轴安装槽的两侧壁下端面贴合，所述运输基件机构包括主轴，所述主轴位于永久模块处均设置有夹持机构，所述夹持机构能够夹持毛坯件侧壁。

作为本发明的进一步方案，所述主轴两端均外接有安装架，所述安装架用于支撑主轴并能够外接辅助装置。

作为本发明的进一步方案，所述夹持机构包括两个关于永久模块对称设置的夹板，所述主轴位于两个夹板之间的部分切除，所述主轴的切除端均固定连接有套板，所述夹板初始状态下套装在套板内，所述套板均固定连接有连接杆，所述连接杆均与永久模块固定连接，所述夹板远离永久模块的一端设置有驱动机构，所述驱动机构用于控制夹板进行横向位移，所述夹板靠近永久模块的一端设置有除砂机构，所述除砂机构用于清理毛坯件上夹板夹持处的型砂。

作为本发明的进一步方案，所述驱动机构包括第一套筒，所述第一套筒套装在主轴内且与主轴内壁螺纹连接，所述第一套筒内壁螺纹连接有第二套筒，所述第一套筒与夹板固定连接，所述第一套筒靠近永久模块一端均固定连接有第一伸缩轴套，所述第一伸缩轴套与永久模块内壁转动连接，所述永久模块内壁转动连接的两个第一伸缩轴套端部固定连接，所述第一套筒和第二套筒设置有摇转机构，所述摇转机构用于控制第一套筒和第二套筒转动。

作为本发明的进一步方案，所述摇转机构包括第二伸缩轴套，所述第二伸缩轴套贯穿主轴与两个永久模块远离主轴端部一侧的第一套筒端部共同固定连接，所述第二套筒内壁共同滑动连接有多边棱柱，最右侧的所述第一套筒和第二套筒端部分别固定连接有第一连接套筒和第二连接套筒，所述第一连接套筒和第二连接套筒均外接有传动装置，所述传动装置用于驱动第一连接套筒和第二连接套筒转动；同一所述永久模块两侧的主轴和第一套筒、第一套筒和第二套筒间的螺纹连接设置的螺纹方向分别相反。

作为本发明的进一步方案，所述除砂机构包括开设在夹板端面的安装槽，所述安装槽固定连接有多个绕主轴轴心呈圆周阵列排布的摩擦块，所述夹板位于永久模块下方设置有清理机构，所述清理机构用于清理夹板上的型砂。

作为本发明的进一步方案，所述清理机构包括弧形刷，所述弧形刷的刷面正对摩擦块，所述弧形刷上端均固定连接有伸缩滑轨，所述伸缩滑轨与永久模块下端滑动连接，所述弧形刷下端转动连接有第一销轴，所述第一销轴侧壁转动连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆转动连接有第二销轴，所述第二销轴与夹板侧壁滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述第一套筒套接有弹簧，所述弹簧一端与第一套筒侧壁固定连接，另一端与主轴固定连接，所述弹簧用于使第一套筒保持远离永久模块的运动趋势。

一种发动机缸体的模具，包括所述的一种发动机缸体自动搬运结构，还包括用于预埋所述的一种发动机缸体自动搬运结构的砂模，两个所述永久模块分别作为砂模中毛坯件曲轴安装槽处的模块使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在砂模底部预埋运输基件机构的方式，使毛坯件脱模后，能够直接处于与运输基件机构对准放置的状态，而后通过夹持机构对毛坯件进行固定，使后续对毛坯件的转运变为对运输基件机构的转运，相对于形状固定，且无法进行强挤压的毛坯件，专用于转运的运输基件机构，运输难度更低，转运效率更高。

2.本发明通过除砂机构对毛坯件侧壁被夹持位置进行清理，使夹板夹持固定毛坯件之前，毛坯件被夹持位置的型砂被除砂机构清理干净，使夹板夹持毛坯件时，夹板和毛坯件侧壁之间无杂物，使夹板能够更加稳定的夹持毛坯件，同时也避免型砂在夹板的挤压下划伤毛坯件侧壁。

3.本发明通过设置两组螺纹连接对第一套筒进行螺纹传动，使第一套筒移动前期，通过第一套筒与主轴间螺纹连接采用螺间距较大且螺纹间摩擦力较小的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒移动的速度更快，难度更小，对应的第一套筒与主轴间螺纹连接的自锁效果差)，而后在夹紧毛坯件侧壁时，通过第一套筒和第二套筒间螺纹连接采用螺间距较小且螺纹间摩擦力较大的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒移动的速度更慢，难度更大，对应的第一套筒和第二套筒间螺纹连接的自锁效果好)，使第一套筒能够以较快的速度进行移动，同时还能够在最终锁紧毛坯件侧壁时，保持一个较高的自锁状态。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为运输基件机构预埋区域示意图；

图3为运输基件机构结构示意图；

图4为图3中A处结构放大示意图；

图5为运输基件机构正剖结构示意图；

图6为图5中B处结构放大示意图；

图7为图6中C处结构放大示意图；

图8为运输基件机构永久模块处侧剖结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

毛坯件11、永久模块12、主轴13、夹板31、套板32、连接杆33、第一套筒41、第二套筒42、第一伸缩轴套43、第二伸缩轴套51、多边棱柱52、第一连接套筒53、第二连接套筒54、安装槽61、摩擦块62、弧形刷71、伸缩滑轨72、第一销轴73、弹性伸缩杆74、第二销轴75、弹簧8。

具体实施方式

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种发动机缸体自动搬运结构，包括毛坯件11、运输基件机构、外接的砂模和两个永久模块12，两个所述永久模块12固定设置在运输基件机构中，两个所述永久模块12能够分别与毛坯件11带有曲轴安装槽的两侧壁下端面贴合，所述运输基件机构包括主轴13，所述主轴13位于永久模块12处均设置有夹持机构，所述夹持机构能够夹持毛坯件11侧壁。

工作时，将带有砂模的毛坯件11放入烤箱中烘烤，使砂模的凝结剂分解，使砂模分解散落，待砂模分解散落后，通过将运输基件机构预埋在砂模内的方式，使永久模块12与毛坯件11对齐(实际使用中除了将运输基件机构预埋在砂模内的方式外，可以通过在烤箱中托盘上开槽，将运输基件机构在槽内由毛坯件11下方将运输基件机构与毛坯件11对齐等方法)，烤箱通过托盘伸出等方式将毛坯件11及运输基件机构推出烤箱，而后夹持机构将毛坯件11侧壁夹紧固定，使毛坯件11与运输基件机构固定，进一步的，通过移动运输基件机构，对毛坯件11进行定位或转运。

本发明通过在砂模底部预埋运输基件机构的方式，使毛坯件11脱模后，能够直接处于与运输基件机构对准放置的状态，而后通过夹持机构对毛坯件11进行固定，使后续对毛坯件11的转运变为对运输基件机构的转运，相对于形状固定，且无法进行强挤压的毛坯件11，专用于转运的运输基件机构，运输难度更低，转运效率更高。

作为本发明的进一步方案，所述主轴13两端均外接有安装架，所述安装架用于支撑主轴13并能够外接辅助装置。

工作时，主轴13两端的安装架对主轴13进行支撑并对主轴13上的毛坯件11进行支撑，同时能够根据实际情况，在安装架安装如吊耳等辅助件。

作为本发明的进一步方案，所述夹持机构包括两个关于永久模块12对称设置的夹板31，所述主轴13位于两个夹板31之间的部分切除，所述主轴13的切除端均固定连接有套板32，所述夹板31初始状态下套装在套板32内，所述套板32均固定连接有连接杆33，所述连接杆33均与永久模块12固定连接，所述夹板31远离永久模块12的一端设置有驱动机构，所述驱动机构用于控制夹板31进行横向位移，所述夹板31靠近永久模块12的一端设置有除砂机构，所述除砂机构用于清理毛坯件11上夹板31夹持处的型砂。

工作时，当砂模分解后，首先驱动机构使夹板31向永久模块12处移动，即向毛坯件11侧壁移动，同时除砂机构对毛坯件11侧壁被夹持位置进行清理，使夹板31夹持固定毛坯件11之前，毛坯件11被夹持位置的型砂被除砂机构清理干净，使夹板31夹持毛坯件11时，夹板31和毛坯件11侧壁之间无杂物，使夹板31能够更加稳定的夹持毛坯件11，同时也避免型砂在夹板31的挤压下划伤毛坯件11侧壁。

本发明通过除砂机构对毛坯件11侧壁被夹持位置进行清理，使夹板31夹持固定毛坯件11之前，毛坯件11被夹持位置的型砂被除砂机构清理干净，使夹板31夹持毛坯件11时，夹板31和毛坯件11侧壁之间无杂物，使夹板31能够更加稳定的夹持毛坯件11，同时也避免型砂在夹板31的挤压下划伤毛坯件11侧壁。

作为本发明的进一步方案，所述驱动机构包括第一套筒41，所述第一套筒41套装在主轴13内且与主轴13内壁螺纹连接，所述第一套筒41内壁螺纹连接有第二套筒42，所述第一套筒41与夹板31固定连接，所述第一套筒41靠近永久模块12一端均固定连接有第一伸缩轴套43，所述第一伸缩轴套43与永久模块12内壁转动连接，所述永久模块12内壁转动连接的两个第一伸缩轴套43端部固定连接，所述第一套筒41和第二套筒42设置有摇转机构，所述摇转机构用于控制第一套筒41和第二套筒42转动。

工作时，首先同步转动第一套筒41和第二套筒42，使第一套筒41在与主轴13内壁螺纹连接的作用下，向毛坯件11侧壁方向移动，直至第一套筒41移动至与主轴13内壁脱离螺纹连接，而后转动第二套筒42，使第一套筒41相对第二套筒42继续向毛坯件11侧壁方向移动，使夹板31夹紧毛坯件11侧壁；其中第一套筒41与主轴13间螺纹连接采用螺间距较大且螺纹间摩擦力较小的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒41移动的速度更快，难度更小，对应的第一套筒41与主轴13间螺纹连接的自锁效果差)，第一套筒41和第二套筒42间螺纹连接采用螺间距较小且螺纹间摩擦力较大的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒41移动的速度更慢，难度更大，对应的第一套筒41和第二套筒42间螺纹连接的自锁效果好)。

本发明通过设置两组螺纹连接对第一套筒41进行螺纹传动，使第一套筒41移动前期，通过第一套筒41与主轴13间螺纹连接采用螺间距较大且螺纹间摩擦力较小的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒41移动的速度更快，难度更小，对应的第一套筒41与主轴13间螺纹连接的自锁效果差)，而后在夹紧毛坯件11侧壁时，通过第一套筒41和第二套筒42间螺纹连接采用螺间距较小且螺纹间摩擦力较大的螺纹进行连接(对应的，通过转动驱动第一套筒41移动的速度更慢，难度更大，对应的第一套筒41和第二套筒42间螺纹连接的自锁效果好)，使第一套筒41能够以较快的速度进行移动，同时还能够在最终锁紧毛坯件11侧壁时，保持一个较高的自锁状态。

作为本发明的进一步方案，所述摇转机构包括第二伸缩轴套51，所述第二伸缩轴套51贯穿主轴13与两个永久模块12远离主轴13端部一侧的第一套筒41端部共同固定连接，所述第二套筒42内壁共同滑动连接有多边棱柱52，最右侧的所述第一套筒41和第二套筒42端部分别固定连接有第一连接套筒53和第二连接套筒54，所述第一连接套筒53和第二连接套筒54均外接有传动装置，所述传动装置用于驱动第一连接套筒53和第二连接套筒54转动；同一所述永久模块12两侧的主轴13和第一套筒41、第一套筒41和第二套筒42间的螺纹连接设置的螺纹方向分别相反。

工作时，通过驱动第一连接套筒53和第二连接套筒54转动，带动最右侧的第一套筒41和第二套筒42转动，最右侧的第一套筒41通过第一伸缩轴套43和第二伸缩轴套51带动其它三个第一套筒41同步转动，最右侧的第二套筒42通过多边棱柱52带动其它三个第二套筒42同步转动；由于同一永久模块12两侧的主轴13和第一套筒41、第一套筒41和第二套筒42间的螺纹连接设置的螺纹方向分别相反，使得永久模块12右侧的第一套筒41和第二套筒42分别在螺纹传动的作用下移动时，永久模块12左侧的第一套筒41和第二套筒42会向相反方向移动，进一步的使永久模块12两侧同一组夹板31始终进行同步的夹持或松开的运动。

本发明通过设置相反螺纹，以及第一伸缩轴套43、第二伸缩轴套51和多边棱柱52，使永久模块12两侧同一组夹板31始终进行同步的夹持或松开的运动；进而保证了夹板31能够同时夹紧毛坯件11，避免夹板31进给量不同，导致毛坯件11两侧壁无法夹紧，或夹紧过程中，使毛坯件11发生移动。

作为本发明的进一步方案，所述除砂机构包括开设在夹板31端面的安装槽61，所述安装槽61固定连接有多个绕主轴13轴心呈圆周阵列排布的摩擦块62，所述夹板31位于永久模块12下方设置有清理机构，所述清理机构用于清理夹板31上的型砂。

工作时，第一连接套筒53转动并带动夹板31向永久模块12移动，直至第一连接套筒53脱离与主轴13内壁的螺纹连接，此时夹板31贴合毛坯件11侧壁，而后继续转动第一连接套筒53，使第一连接套筒53带动夹板31在毛坯件11侧壁转动，使夹板31上的摩擦块62对毛坯件11侧壁上沾附的型砂进行清理；而后驱动第二套筒42相对第一连接套筒53转动，使第一连接套筒53带动夹板31夹紧毛坯件11侧壁。

作为本发明的进一步方案，所述清理机构包括弧形刷71，所述弧形刷71的刷面正对摩擦块62，所述弧形刷71上端均固定连接有伸缩滑轨72，所述伸缩滑轨72与永久模块12下端滑动连接，所述弧形刷71下端转动连接有第一销轴73，所述第一销轴73侧壁转动连接有弹性伸缩杆74，所述弹性伸缩杆74转动连接有第二销轴75，所述第二销轴75与夹板31侧壁滑动连接。

工作时，在夹板31转动对毛坯件11侧壁进行清理的过程中，夹板31上的摩擦块62会经过弧形刷71的刷面，弧形刷71的刷面会对摩擦块62进行清理，使摩擦块62再度转动到毛坯件11侧壁时，摩擦块62上是干净的，进而避免摩擦块62上沾附型砂对毛坯件11侧壁造成污染，使毛坯件11侧壁需要反复清理，进一步的加快了毛坯件11侧壁的清理效率和清理效果。

作为本发明的进一步方案，所述第一套筒41套接有弹簧8，所述弹簧8一端与第一套筒41侧壁固定连接，另一端与主轴13固定连接，所述弹簧8用于使第一套筒41保持远离永久模块12的运动趋势。

工作时，通过弹簧8使第一套筒41保持远离永久模块12的运动趋势，使第一套筒41复位时，更容易与主轴13恢复螺纹连接。

一种发动机缸体的模具，包括所述的一种发动机缸体自动搬运结构，还包括用于预埋所述的一种发动机缸体自动搬运结构的砂模，两个所述永久模块12分别作为砂模中毛坯件11曲轴安装槽处的模块使用。

Claims (5)

1.一种发动机缸体自动搬运结构，其特征在于：包括毛坯件(11)、运输基件机构、外接的砂模和两个永久模块(12)，在砂模底部预埋运输基件机构；两个所述永久模块(12)固定设置在运输基件机构中，两个所述永久模块(12)能够分别与毛坯件(11)带有曲轴安装槽的两侧壁下端面贴合，所述运输基件机构包括主轴(13)，所述主轴(13)位于永久模块(12)处均设置有夹持机构，所述夹持机构能够夹持毛坯件(11)侧壁；

所述主轴(13)两端均外接有安装架，所述安装架用于支撑主轴(13)并能够外接辅助装置；

所述夹持机构包括两个关于永久模块(12)对称设置的夹板(31)，所述主轴(13)位于两个夹板(31)之间的部分切除，所述主轴(13)的切除端均固定连接有套板(32)，所述夹板(31)初始状态下套装在套板(32)内，所述套板(32)均固定连接有连接杆(33)，所述连接杆(33)均与永久模块(12)固定连接，所述夹板(31)远离永久模块(12)的一端设置有驱动机构，所述驱动机构用于控制夹板(31)进行横向位移，所述夹板(31)靠近永久模块(12)的一端设置有除砂机构，所述除砂机构用于清理毛坯件(11)上夹板(31)夹持处的型砂；

所述驱动机构包括第一套筒(41)，所述第一套筒(41)套装在主轴(13)内且与主轴(13)内壁螺纹连接，所述第一套筒(41)内壁螺纹连接有第二套筒(42)，所述第一套筒(41)与夹板(31)固定连接，所述第一套筒(41)靠近永久模块(12)一端均固定连接有第一伸缩轴套(43)，所述第一伸缩轴套(43)与永久模块(12)内壁转动连接，所述永久模块(12)内壁转动连接的两个第一伸缩轴套(43)端部固定连接，所述第一套筒(41)和第二套筒(42)设置有摇转机构，所述摇转机构用于控制第一套筒(41)和第二套筒(42)转动；

所述摇转机构包括第二伸缩轴套(51)；所述第二伸缩轴套(51)贯穿主轴(13)，并与分别位于两个永久模块(12)远离主轴(13)端部一侧的第一套筒(41)端部共同固定连接，所述第二套筒(42)内壁共同滑动连接有多边棱柱(52)，最右侧的所述第一套筒(41)和第二套筒(42)端部分别固定连接有第一连接套筒(53)和第二连接套筒(54)，所述第一连接套筒(53)和第二连接套筒(54)均外接有传动装置，所述传动装置用于驱动第一连接套筒(53)和第二连接套筒(54)转动；同一所述永久模块(12)两侧的主轴(13)和第一套筒(41)间的螺纹连接设置的螺纹方向相反；同一所述永久模块(12)两侧的第一套筒(41)和第二套筒(42)间的螺纹连接设置的螺纹方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种发动机缸体自动搬运结构，其特征在于：所述除砂机构包括开设在夹板(31)端面的安装槽(61)，所述安装槽(61)固定连接有多个绕主轴(13)轴心呈圆周阵列排布的摩擦块(62)，所述夹板(31)位于永久模块(12)下方设置有清理机构，所述清理机构用于清理夹板(31)上的型砂。

3.根据权利要求2所述的一种发动机缸体自动搬运结构，其特征在于：所述清理机构包括弧形刷(71)，所述弧形刷(71)的刷面正对摩擦块(62)，所述弧形刷(71)上端均固定连接有伸缩滑轨(72)，所述伸缩滑轨(72)与永久模块(12)下端滑动连接，所述弧形刷(71)下端转动连接有第一销轴(73)，所述第一销轴(73)侧壁转动连接有弹性伸缩杆(74)，所述弹性伸缩杆(74)转动连接有第二销轴(75)，所述第二销轴(75)与夹板(31)侧壁滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种发动机缸体自动搬运结构，其特征在于：所述第一套筒(41)套接有弹簧(8)，所述弹簧(8)一端与第一套筒(41)侧壁固定连接，另一端与主轴(13)固定连接，所述弹簧(8)用于使第一套筒(41)保持远离永久模块(12)的运动趋势。

5.一种发动机缸体的模具，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的一种发动机缸体自动搬运结构，还包括用于预埋权利要求1-4任意一项所述的一种发动机缸体自动搬运结构的砂模，两个所述永久模块(12)分别作为砂模中毛坯件(11)曲轴安装槽处的模块使用。