CN1968771B - 砂型造型法 - Google Patents

Abstract

一种铸模造型方法，至少由模板、砂箱、压缩装置划分成造型空间，在设置于造型空间上方并盛装型砂的型砂吹入装置的型砂喷出口附近处，喷出第一压缩空气并使的型砂吹入装置内部盛装的喷出口附近的型砂浮动化的同时，通过向型砂吹入装置内盛装的型砂的上表面上供给第二压缩空气的方式，将型砂吹入造型空间后，压缩装置向模板一侧移动并且对型砂进行压缩，通过调整第一压缩空气的压力值和喷出时间可以制造出较好的砂型。第一压缩空气的喷出时间对压缩装置相模板一侧移动的距离进行测定的同时计算出其与目标值的差异，根据计算结果可以缩短或延长第一压缩空气的喷出时间。

Description

砂型造型法

技术领域

本发明涉及一种砂型造型方法。

背景技术

日本特许厅公开的No.2002-346697号公报公开了现有的铸模的造型方法中的一种。通过模板上承载的砂箱、邻接于该砂箱上的填砂框和由上方插入填砂框内对铸模进行分割的压头而划分成造型空间，向型砂吹入装置的型砂喷出口附近的型砂上喷射压缩空气，使型砂浮动化后，向型砂的上表面供给一定时间的压缩空气，由上述型砂吹入装置向上述造型空间内吹入型砂进行填充，上述压头分别下降对型砂进行压缩，铸模的上表面与砂箱的上表面处于同一高度上。

然而现有的此种构成的铸模造型方法中，根据描述型砂性状的CB值(紧实度)的变化，型砂被压缩的长度各不相同，结果出现了铸模的上表面从砂箱上表面上突起或凹陷的问题。

为了消除此种问题，上述压头的高度发生了变化从而引起上述造型空间的容积也发生了变化，但是如果变化后的容积过大，压缩空气供给到型砂上表面的型砂吹入时间不足，使得型砂填充不充分。

因此本申请的发明人开发了一种铸模造型装置，其通过型砂吹入机构的喷沙嘴从型砂吹入口将型砂吹入上下造型空间进行填充，其中该上下造型空间由侧壁上分别设有型砂吹入口的上下砂箱、设置于该上下砂箱之间的双面模板、具有嵌入设置于上下砂箱上双面模板所处位置的相反一侧的开口部上的压缩脚的压缩装置划分而成。填充后，上下压缩脚相互靠近对上下造型空间内的型砂进行压缩对铸模进行造型。

然而此种构成的铸模造型装置中，虽然使用对上下造型空间内填充状态相对良好的较高压的压缩空气对型砂进行填充，此种做法却使得型砂吹入机构的喷砂嘴较易于堵塞，引起型砂填充不佳的状况，并且除去堵塞的型砂，操作也非常的不便。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种防止上述型砂阻塞填充不良的情况发生并制造出良好砂型的方法。

为了实现上述目的，本发明的铸模造型方法，至少由模板、砂箱、压缩装置划分成一造型空间，在设置于该造型空间上方并盛装型砂的型砂吹入装置的型砂喷出口附近处，喷出第一压缩空气并使上述的型砂吹入装置内部盛装的上述喷出口附近的型砂浮动化的同时，向上述型砂吹入装置内盛装的型砂的上表面上供给第二压缩空气的方式，将上述型砂吹入上述造型空间后，上述压缩装置向上述模板一侧移动并且对该型砂进行压缩，通过调整第一压缩空气的压力值和喷出时间可以制造出较好的砂型.第一压缩空气的压力值适当的话，可以同样使第二压缩空气的压力值适当.造型空间的型砂压缩后，对压缩装置向模板一侧移动的距离进行测定的同时计算出其与目标值的差异，根据该计算结果可以缩短或延长第一压缩空气的喷出时间.

本发明的其他目的、特征和优点在下文中结合附图通过实施例来进行说明。

附图说明

图1为本发明中使用实施例一所述方法的铸模造型装置的部分剖面的主视图。

图2为图1的铸模造型装置的主要部位的放大示意图。

图3为采用本发明实施例二所述方法的铸模造型装置的部分剖面的主视图。

图4为实施例二中供给型砂吹入装置的各种压缩空气的压力随时间变化的图表。

具体实施方式

下面对如图1和图2所示的使用本发明所述的一种造型方法进行铸模造型的装置进行详细说明。图示的铸模造型机包括有：安装在长方形搬运部件1上的模板2，承载在模板2上的砂箱3，安装在砂箱3上方并可升降的填砂框4，可升降地设置于上述砂箱3的上方并且下部嵌合在填砂框4上并可自由移动的型砂填充装置5，以及设置在型砂填充装置5的下部并可通过气缸6实现升降的多个压缩脚7、7。

上述搬运部件1可以通过2个水平旋转臂8、8出入于上述填砂框4的正下方，并且通过装置于下文所述的机台14上的定位汽缸9的伸长，将定位汽缸9的活塞杆嵌入搬运部件1的凹陷部位进行定位。上述搬运部件1、1上分别装有可以在上述模板2上自由上下移动的环绕设置的环状的拔模框架10，拔模框架10、10分别可以通过设置于下文所述的机台14上的向上的汽缸11、11的伸长动作上升。

上述砂箱3通过其上带有把手的滚轴式输送机12进入上述模板2的正上方，并且通过上述滚轴式输送机12升降。滚轮式输送机12垂直设置于升降框架13的下表面上。升降框架13设置于立设在机台14左右的两个向上汽缸15、15的活塞杆上端之间，通过汽缸15、15的伸缩动作进行升降。汽缸15、15的液压循环管路19上设置有检测作用在上述压缩脚7上的反作用力的检测装置压力传感器20，压缩脚上负荷的压力大于设定值的话，通过来自压力传感器20的信号使得伸长的气缸6、6收缩。

上述填砂框4可以通过装设于上述型砂吹入装置5左右外侧面上的多个汽缸16、16进行升降，并且上述填砂框4上穿设有与排气控制室(图未示)相连通的通气孔17、17。上述型砂吹入装置5上下贯通地设置在升降支架13上，并且型砂吹入装置5的下部设置有左右两个岔开成两条支路的型砂喷出口18、18。

上述型砂吹入装置5如图2所示，喷出压缩空气并使型砂喷出口附近的型砂浮动化的压缩空气喷出装置21设置于型砂喷出口的附近位置上。

下面对此种结构装置的操作进行说明。定位汽缸9动作将搬运部件1定位在机台14上，通过向上汽缸11、11的伸长使得拔模框架10上升，汽缸15、15收缩，砂箱3承载在拔模框架10上，汽缸15、15伸长，使得填砂框4与砂箱3上方相邻接，中央部位的气缸6伸长使得压缩脚7下降，由此使得模板2、拔模框架10、砂箱3、填砂框4、型砂吹入装置5和上述多个压缩脚7、7划分出造型空间。多个压缩脚7、7与上述模板2的模型部分成一定间隔设置。也就是说假设型砂压缩前压缩脚和与其相对的上述模板2的模型部分所形成的多个间隔为A、B，压缩后该间隔成为a、b时，其比例a/A、b/B大约成a/A＝b/B的关系。

由型砂吹入装置5的空气喷出装置喷出压缩空气并使型砂喷出口附近的型砂浮动化的同时，型砂上表面上由供给压缩空气的型砂吹入装置5向造型空间内吹入型砂进行填充，接着汽缸15、15收缩，型砂吹入装置5、压缩脚7、7等下降，对造型空间内的型砂进行预备压缩。气缸6、6收缩，压缩脚7、7上升后，汽缸15、15进一步收缩，型砂吹入装置5、压缩脚7、7等下降，对于预备压缩后的型砂进行压缩。

造型空间内的型砂压缩结束时，压缩脚7、7下降的距离通过图中未显示的通用装置进行测试的同时计算出其与目标值的差异，在计算结果的基础上，缩短或延长向型砂吹入装置5中型砂喷出口附近的型砂上喷压缩空气的时间，使得向造型空间内填充的型砂的填充状态发生改变。

由此在其后的铸模造型过程中，利用随着CB值(紧实度)的变化，型砂的压缩长度也利用不同的原理对造型空间内的型砂进行填充。

之后，汽缸15、15伸长，砂箱3等上升进行铸模的分离，汽缸16、16伸长，填砂框4回复到原来的位置，接着通过滚轴式输送机12将内有铸模的砂箱3搬出的同时将空的砂箱3搬入，结束一个循环。

实施例一中的造型空间是由模板2、模板2上承载的砂箱3和邻接于砂箱3上的填砂框4、由上方插入填砂框4内部的作为上述压缩装置来分割铸模的(多个)压缩脚7、7所划分而成，但也不限定于此，例如如下文所述的实施例二中，由双面模板、对该双面模板进行夹持的上下砂箱、插入该上下砂箱上与双面模板所处侧相对一侧的开口部中的压缩装置，即上下压缩脚划分成造型空间也是可以的。

结合图3、图4对本发明中的实施例二(无砂箱的上下铸模)进行说明。如图3所示，该无砂箱的上下铸模造型装置包括有：

分别在侧壁上设置有型砂吹入口的一对上下砂箱33a、33b；

可以出入于该一对上下铸模33a、33b之间并穿透设置有透气孔的双面模板32；

设置有通过上述一对上下砂箱33a、33b对上述双面模板32进行夹持，并设置为具备上下压缩脚37a、37a；37b、37b的上下压缩装置34a、34b的上下压缩脚37a、37a；37b、37b可以插入内无双面模板32的上下砂箱33a、33b的开口部中，并支持夹持有上述双面模板32的上述上下砂箱33a、33b在呈垂直状态的位置和呈水平状态的位置之间在垂直平面内沿顺时针和逆时针方向转动的型砂压缩机构31；

设置于图中未示的机台的上部并且由型砂吹入口向呈垂直状态的上述一对上下砂箱33a、33b内吹入型砂的型砂吹入装置35。

作为压缩装置的上述型砂压缩机构31中，在靠近其中心位置处设置有可在垂直平面内沿顺时针和逆时针方向自由转动的旋转框架38，该旋转框架38的下表面上沿左右方向延伸出一对导杆39、39(在图3中只可以看到一个)，其在前后方向上相间隔一定距离而设置。上述一对导杆39、39之间的右部上设置有上升降支架40a，上述一对导杆39、39之间的左部设置有下升降支架40b，其分别通过一体设置的夹具可移动地设置，该上下升降支架40a、40b通过安装在旋转框架38上的向上的汽缸(图未示)和向下汽缸(图未示)的伸缩动作相互靠近或远离。

上述的一对上下砂箱33a、33b上穿透设置有排气孔44a、44b，排气孔44a、44b通过分别设置在上述一对上下砂箱33a、33b上的阀机构23、24进行开关。

上述上升降支架40a上设置有使上述上压缩脚37a、37a进退的多个汽缸36a、36a；上述下升降支架40b上设置有使上述上压缩脚37b、37b进退的多个汽缸36b、36b。

上述型砂吹入装置35，其本体46上部为大小两段的圆筒，下部分成两个支路，下端可以邻接在如图所示状态下的上下砂箱33a、33b的型砂喷出口上。上述本体46的上表面上设置有使本体46上端开口部打开和关闭的开关机构47。上述型砂吹入机构35的下部上设置有使型砂浮动化的喷射第一压缩空气的两个型砂浮动化装置48、48，该型砂浮动化装置48、48通过开关阀49与压缩空气源(图未示)相连接。上述型砂浮动化装置48、48中喷出的压缩空气以0.05-0.18MPa为佳。上述本体46的上部通过开关阀50与供给向型砂加压的第二压缩空气的压缩空气源(图未示)相连接。上述型砂浮动化装置18和上述本体46的上部分别设置有检测压缩装置压力的压力传感器236a2。并且上述本体46的上部通过开关阀55与外部大气相连通。

此种构成的装置如图3所示，上下砂箱33a、33b的排气孔44a、44b分别通过阀机构53a、53b关闭，向本体46内投入一定量的型砂之后，由上下砂箱33a、33b、双面模板32和上下压缩装置34a、34b划分成的上下造型空间成垂直状态的同时，上下砂箱33a、33b的型砂喷出口与型砂吹入装置35的下端相连通，接着开关阀49、50分别打开，向型砂浮动化装置和本体46中型砂上方位置处分别供给压缩空气。在此种情况下，如图4所示，向型砂浮动化装置48、48和本体46内部供给的压缩空气的压力通过压力传感器51、52分别被检测的同时，该压力值经过一段时间会阶段性的上升，使得本体内型砂上方位置处的实际压力接近于目标压力。为了防止本体46内部的型砂进入型砂浮动化装置48、48的室内，向型砂浮动化装置48、48内部供给压缩空气的压力要比供给本体46内部的压缩空气的压力的期望值高。

也就是说，从型砂浮动化装置48、48喷出的压力为0.05-0.18MPa的第一压缩空气使型砂吹入装置35的本体46下部的型砂浮动化，与此同时，向本体46的型砂上方位置处供给第二压缩空气，对型砂进行加压并将其分别吹入上下造型空间内部。结果型砂通过压力较低的压缩空气被吹入上下造型空间内部。

在向上下造型空间内吹入型砂过程的初期，通过阀机构53a、53b的动作使得上下砂箱33a、33b的排气孔44a、44b关闭，由双面模板32的透气孔排出压缩空气，使得透气孔部分的型砂被紧密地填充。在向上下造型空间内吹入型砂过程的末期，过阀机构53a、53b的动作使得上下砂箱33a、33b的排气孔44a、44b打开，上下造型空间内的压缩空气通过上下砂箱33a、33b的排气孔44a、44b排出，使得上下造型空间内的上部型砂也可以紧密填充的同时，促进了上下造型空间内空气的排出。

上述无砂箱的上下铸模的造型装置(实施例二)中，第一压缩空气的压力维持在相对第二压缩空气压力较高的程度，并且该压缩空气的压力随时间阶段性的上升的同时，第一压缩空气、第二压缩空气供给型砂吹入机构。为了向上下造型空间内充分地填充型砂，也可以根据对造型后铸模高度的测量结果，根据上下造型空间内的容积，对供给型砂吹入机构的第一压缩空气和第二压缩空气的压力和供给时间分别进行调整。

虽然实施例二是对无砂箱的上下铸模造型装置进行说明。但是也可以适用于每次造型时对砂箱进行改变的砂箱式上下铸模造型装置(如实施例一)。也就是说适用于实施例二的第一和第二压缩空气也适用于实施例一。

Claims (12)

1.一种铸模的造型方法，其至少由模板、砂箱和压缩装置划分成一造型空间，在设置于该造型空间上方并盛装型砂的型砂吹入装置的型砂喷出口附近，喷出第一压缩空气并使上述型砂吹入装置内部盛装的上述型砂喷出口附近的型砂浮动化的同时，借助于向上述型砂吹入装置内盛装的型砂的上表面上供给第二压缩空气的方式，将上述型砂吹入上述造型空间后，上述压缩装置向上述模板一侧移动并且对该型砂进行压缩，其特征为，

上述造型空间的型砂压缩结束时，对上述压缩装置向上述模板一侧移动的距离进行测量的同时计算出其与目标值的差异，在此结果的基础上缩短或延长向上述型砂喷出口附近的型砂喷出压缩空气的时间，对向上述造型空间内填充型砂的状态进行改变。

2.根据权利要求1所述的铸模的造型方法，其特征为，上述造型空间由模板、承载在模板上的砂箱和邻接在该砂箱上的填砂框、由上方向填砂框内插入的作为上述压缩装置的多重压头划分而成。

3.根据权利要求1所述的铸模的造型方法，其特征为，上述造型空间由双面模板、夹持该双面模板的上下砂箱、插入位于该上下砂箱的上述双面模板所处侧相对一侧的开口部中的作为压缩装置的上下正压板而形成。

4.根据权利要求1所述的铸模的造型方法，其特征为，上述第一压缩空气为0.05-0.18MPa。

5.根据权利要求1或4所述的铸模的造型方法，其特征为，上述第二压缩空气为0.05-0.18MPa。

6.根据权利要求3所述的铸模的造型方法，其特征为，上述双面模板上设置有透气孔，并且上述上下砂箱上设置有可以自由开关的排气孔，在向上述上下造型空间内吹入型砂的初期将上述排气孔关闭，由上述双面模板的透气孔排出压缩空气，使得上述透气孔部分的型砂紧密地进行填充，在向上述上下造型空间内吹入型砂的末期，将上述排气孔打开，上述上下造型空间内的压缩空气由上述排气孔排出，使得上述上下造型空间内上部的型砂紧密地进行填充的同时促进上述上下造型空间内压缩空气的排出。

7.根据权利要求3或6所述的铸模的造型方法，其特征为，为了对上述上下造型空间内尽可能充分地进行型砂的填充，根据造型后铸模高度的测量结果，随着上述上下造型空间的容积的改变，分别对供给上述型砂吹入机构的第一压缩空气和第二压缩空气的压力和供给时间进行调整。

8.一种铸模造型方法，其由侧壁上分别设置有型砂吹入口的上下砂箱、设置于该上下砂箱之间的双面模板、具有可嵌入上述上下砂箱的上述双面模板所处侧相对一侧的开口部的多个压缩脚的压缩装置划分成一上下造型空间，在内部盛装有型砂的型砂喷出口附近，喷出第一压缩空气并使盛装在上述型砂吹入装置内部的上述型砂喷出口附近的型砂浮动化的同时，借助于向盛装在上述型砂吹入装置内部的型砂的上表面上供给第二压缩空气的方式，向上述造型空间内吹入上述型砂后，将上述压缩装置向上述模板一侧移动并对该型砂进行压缩，其特征为，其包括：

上述上下造型空间处于垂直状态，并位于上述型砂吹入机构之下以使得上述型砂吹入口位于其上方，并将上述型砂喷出口与上述上下砂箱的上述型砂吹入口相连通的过程；

向上述型砂吹入机构盛装的位于上述型砂喷出口附近处的型砂上喷射压力为0.05-0.18MPa的第一压缩空气，使得上述型砂喷出口附近的型砂浮动化的过程；

向上述型砂吹入机构盛装的位于上述型砂喷出口附近处的型砂上方位置处供给第二压缩空气，对上述型砂加压并将其吹入上述上下造型空间内的过程；

为了对上述上下造型空间内充分地进行型砂的填充，根据造型后铸模高度的测量结果，随着上述上下造型空间的容积的改变，分别对供给上述型砂吹入机构的第一压缩空气和第二压缩空气的压力和供给时间进行调整。

9.根据权利要求8所述的铸模的造型方法，其特征为，其还包括将上述型砂吹入上述上下造型空间内时，对上述上下砂箱侧壁排出的空气进行控制的过程。

10.根据权利要求8或9所述的铸模的造型方法，其特征为，上述第二压缩空气的压力为0.05-0.18MPa。

11.根据权利要求8或9所述的铸模的造型方法，其特征为，其还包括维持上述第一压缩空气的压力高于第二压缩空气的压力，并且该压缩空气的压力随着时间成阶段性的上升的同时，将上述第一、第二压缩空气供给上述型砂吹入装置，在上述型砂吹入装置中上述型砂上方位置处的压力达到目标值后，维持上述第一压缩空气的压力高于第二压缩空气的压力的同时由上述型砂吹入装置进行排气的过程。

12.根据权利要求8或9所述的铸模的造型方法，其特征为，上述双面模板上设置有透气孔并且上述砂箱上设有自由开关的排气孔，向上述上下造型空间内吹入型砂的初期，上述排气孔关闭，由上述双面模板的上述透气孔将压缩空气排出，上述透气孔部分的型砂被紧密填充，向上述上下造型空间内吹入型砂的末期，上述排气孔打开，上述上下造型空间内的压缩空气由上述排气孔排出，使得上述上下造型空间内上部的型砂紧密填充的同时促进上述上下造型空间内压缩空气的排出。

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