CN202861338U - 一种大型铁型的覆砂造型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型铁型的覆砂造型装置，该装置包括下梁底座、立柱和上梁组成的支撑框架以及铁型输送辊道，上梁上设置有覆砂射砂装置，下梁底座上设置有升降液压缸，升降工作台固定在升降液压缸上，上述支撑框架、覆砂射砂装置、升降液压缸和升降工作台形成一个覆砂造型工位，其特征在于：还设置有升降合模起模装置、模型穿梭移动装置、铁型送箱装置和模型输送辊道，模型输送辊道与铁型输送辊道上下设置，模型穿梭移动装置安装固定在立柱上，并位于模型输送辊道两侧上方，铁型送箱装置固定安装在立柱及铁型输送辊道一侧上方，工作台的侧面安装有升降合模起模装置。本实用新型结构紧凑、占地小、生产成本低。

Description

一种大型铁型的覆砂造型装置

技术领域

本实用新型涉及一种铸造设备和方法，尤其是一种大型铁型的覆砂造型装置和方法。

背景技术

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，随着我国汽车工业的发展，应用越来越广。铁型覆砂铸造的核心设备是覆砂造型机，目前主要有双工位覆砂造型机，主要用于平面尺寸在1500MMX700MM以内的铁型的覆砂造型。目前随着铁型覆砂应用的不断推广，应用的产品越来越多，例如：船用曲轴、大型发动机的排气管、缸体缸盖、汽车后桥等，这些产品的铁型覆砂铸造，所需的铁型的平面尺寸往往都超过了2000MMX700MM，有些甚至在3500MMX1200MM以上，对于这些铁型的覆砂造型，目前尚未有成熟的覆砂设备。

专利号为200820085552.7，专利名称为“适应自动化生产线的覆砂造型机”的中国专利中公开了一种适应自动化生产线的覆砂造型机,该造型机上设有造型工位组件,所述造型工位组件包括有射砂辊道,该覆砂造型机包括至少两个造型工位组件,相邻造型工位组件的射砂辊道连接在一起,所述相连的射砂辊道安装在轨道机构上,所述轨道机构的运动方向垂直射砂辊道输送方向。通过轨道机构将铁型进出的位置与造型位置分开。上述覆砂造型机不适用于对大型铁型进行覆砂造型加工，原因其一是用于大型铁型覆砂造型时，此覆砂造型机构过于庞大、复杂；其二是对于大型铁型来说，覆砂时铁型与模型之间的间隙各部分的射砂压力难以保持一致，覆砂质量难以保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种结构紧凑、占地小、生产成本低的大型铁型的覆砂造型装置。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：该大型铁型的覆砂造型装置，包括下梁底座、立柱和上梁组成的支撑框架以及铁型输送辊道，上梁上设置有覆砂射砂装置，下梁底座上设置有升降液压缸，升降工作台固定在升降液压缸上，上述支撑框架、覆砂射砂装置、升降液压缸和升降工作台形成一个覆砂造型工位，其特征在于：还设置有升降合模起模装置、模型穿梭移动装置、铁型送箱装置和模型输送辊道，模型输送辊道与铁型输送辊道上下设置，模型穿梭移动装置安装固定在立柱上，并位于模型输送辊道两侧上方，铁型送箱装置固定安装在立柱及铁型输送辊道一侧上方，工作台的侧面安装有升降合模起模装置。对于大铁型的覆砂造型而言，每小时的生产效率不需要很高，本实用新型中覆砂造型装置中大铁型的覆砂造型采用采用穿梭交替的方式，使得上铁型和下铁型都在同一个射砂覆砂造型工位完成，即：只有一个合箱、射砂、固化、起模的工位，上铁型和下铁型通过穿梭的方式分别完成射砂覆砂造型全过程。本实用新型减少了设备的资金投入。可以实现上、下空铁型从机器的一头推进，覆好砂的铁型从机器的另一头推出。可简化生产线布置，减少转向机等生产线辅机，减少生产线的占地面积。

本实用新型所述的覆砂射砂装置包括射砂储气包、砂斗、射砂头和射砂筒，射砂储气包和砂斗固定安装在上梁上，砂斗通过射砂筒与射砂头连接，射砂头底部安装有射砂板，射砂筒的数量至少为两个，每个射砂筒通过气管与射砂储气包相连。本实用新型的射砂覆砂造型原理与原覆砂造型机相同，都是采用压缩空气将覆膜砂吹射到铁型与模型之间的间隙中，从而形成覆砂层。对于大型铁型而言，由于铁型太大、太长，采用原有的一个射筒腔的射砂装置，对于远离射筒腔的射砂孔的压缩空气射砂压力会大大减弱，这样对于远离射筒腔的需要覆砂的铁型部位来说，很难保证在覆砂造型过程中覆砂层的完整和致密，从而影响铁型最终的覆砂造型质量。本实用新型为了克服上述加工难点，在覆砂造型装置的射砂头上根据铁型的大小，分别设置两个以上射砂筒腔，每个射砂筒腔都分别通过气管与射砂储气包相连，这样在覆砂造型时，当打开储气包与射砂筒腔之间的气管阀门，储所包中的压缩空气通过气管同时进入每个射砂筒腔，每个射砂筒腔所对应的射砂投影面积不大，因此在投影面积内的射砂压力基本一致，保证了大铁型每个射砂孔的覆砂射砂压力基本保持一致，将射砂头中的覆膜砂均匀地射到铁型的射砂孔中，保证大铁型的型腔覆砂质量。

本实用新型所述的模型输送辊道与铁型输送辊道两者根据需要可以空间垂直，模型穿梭移动装置控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向根据需要可以垂直。

本实用新型所述的模型输送辊道与铁型输送辊道两者根据需要可以空间平行，模型穿梭移动装置控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向根据需要可以平行。本实用新型中铁型在覆砂造型过程中的移动方向都是朝着一个方向，未覆砂造型的铁型从一头进入，覆砂造型完毕的铁型从另一头送出，铁型的覆砂造型过程呈直线型布置，这样的布置方式，铁型的输送流便捷顺畅，非常有利于铁型覆砂铸造生产线的布置和实现机械化、自动化。模型穿梭移动的方式有两种，即：一种是与铁型输送移动方向一致，另一种是垂直与铁型输送移动方向。对于第一种布置方式，在覆砂造型过程中，模具的清理操作人员可以都在覆砂造型生产线的一侧操作，适用于铁型宽度相对较窄的生产线上使用；第二种布置方式，在覆砂造型过程中，模具的清理操作人员分别在覆砂造型生产线的两侧，适用于铁型宽度较宽的生产线上使用，第二种布置方式在铁型模具的清理时比第一种布置方式操作要方便，模具的更换操作也要简便、快捷。

本实用新型所述的铁型送箱装置包括：送箱气缸、送箱推板小车、送箱推板小车导轨，送箱气缸固定安装在铁型输送辊道一侧的辊道架上，送箱推板小车导轨一头固定安装在造型机一侧立柱上，另一头固定安装在铁型输送辊道一侧的辊道架上，送箱推板小车安装在送箱推板小车导轨上，送箱气缸活塞杆与送箱推板小车用铰链相连。铁型送箱装置的作用主要就是将铁型推入或推出造型机造型工位，此机构的优点是结构比较简单，运行可靠，保养维修方便。

本实用新型所述的升降合模起模装置包括卡扣，卡扣固定在升降工作台侧面，卡扣与上、下模型底座上的卡槽活动卡接。当覆砂造型时，需覆砂造型的模型在模型输送辊道上穿梭进入升降工作台，正好卡在模型底座的卡槽上，当覆砂造型固化完毕进行起模时，升降工作台下降，模型与工作台卡紧卡扣卡住模型底座，强制带动模型跟着工作台一起下降，实现铁型与模型的分离，完成起模工序。

本实用新型所述的射砂头形状大小与铁型匹配，在铁型长度方向上每间隔800～1000MM设置一个射砂筒。其优点是在大铁型投影面积上的射砂压力基本保持一致，从而保证了大铁型覆砂造型时铁型各个部位的覆砂砂紧实度和质量。

本实用新型所述的模型穿梭移动装置包括穿梭移动气缸、模型穿梭移动气缸插头、模型穿梭移动挂钩、上模型移动挂钩、下模型移动挂钩，穿梭移动气缸固定安装在覆砂造型装置的立柱上，模型穿梭移动气缸插头固定安装在穿梭移动气缸的活塞杆上，上模型底座或下模型底座的侧面端部固定有模型穿梭挂钩，模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头匹配，上模型底座的侧面固定有上模型移动挂钩，下模型底座的侧面固定有下模型移动挂钩，上、下模型通过上、下模型移动挂钩活动卡接。

本实用新型所述的上、下模型移动挂钩之间、模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头之间的到位连接部位都需做成楔口形状。本实用新型所述装置由于只有一个造型工位，上、下模具需要来回穿梭来进行上、下铁的覆砂造型，上、下模型移动挂钩之间、模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头之间的到位连接部位都需做成一定的楔口形状，这样在模型下降过程中两者之间能够很方便地相互对准，避免两个模型在覆砂造型过程中产生些许的位移，在随后模型下降过程中，因为上、下模型移动挂钩之间、模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头之间没有对准而将挂钩、插头压坏。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、铁型的覆砂造型从机器一头推进并从另一头推出，铁型输送物流顺畅，有利于铁型覆砂生产线的布置，可以实现生产过程机械化。2、覆砂装置的射砂头采用两个以上射砂筒保证在大铁型覆砂造型时，使铁型内腔各部位的覆砂压力基本一致，从而保证大铁型内腔各部位的覆砂紧实致密。3、上、下铁型的合模、射砂覆砂、固化、起模均在一个工位完成，大大简化了设备的工序，节约了设备的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图。

图2为本实用新型结构侧视图。

图3为本实用新型覆砂过程示意图。

图4为本实用新型模型穿梭移动装置结构主视图。

图5为本实用新型模型穿梭移动装置结构俯视图。

图6为本实用新型装置平面布置形式一结构示意图。

图7为本实用新型装置平面布置形式二结构示意图。

图8为本实用新型升降合模起模装置结构示意图。

具体实施方式

参见图1、2、4、5、8，本实用新型包括支撑框架1，覆砂射砂装置2，铁型输送辊道3，铁型送箱装置4、模型输送辊道5、升降工作台6、升降液压缸7、升降合模起模装置8和模型穿梭移动装置9。

支撑框架1包括下梁底座11、立柱12和上梁13，三者相互固定安装组成一个整体结构。升降工作台6固定安装在升降液压缸7上，随着升降液压缸7的升降而升降。支撑框架1、升价工作台6、升降液压缸7形成覆砂造型工位。升降液压缸7安装固定在下梁底座11上。铁型输送辊道3部分固定安装在立柱12上，部分直接安装在地面上，整个铁型输送辊道3为直线且高度保持一致，保证铁型输送过程的平稳。模型输送辊道5同样是一部分直接安装固定在立柱12上，一部分直接安装在地面上，整个模型输送辊道5为直线且高度一致，保证模型穿梭移动过程的平稳。

覆砂射砂装置2包括射砂储气包21、砂斗22、射砂头23、射砂筒24和射砂板25。射砂储气包21和砂斗22固定安装在上梁13上，砂斗22通过射砂筒24与射砂头23连接，射砂头23底部安装有射砂板25，射砂筒24的数量至少为两个，每个射砂筒24通过气管与射砂储气包21相连。射砂头23形状大小与铁型匹配，优选在铁型长度方向上每800～1000MM设置一个射砂筒24。

铁型送箱装置4包括：送箱气缸41、送箱推板小车42、送箱推板小车导轨43。送箱气缸41固定安装在铁型输送辊道3一侧的辊道架上，送箱推板小车导轨43一头固定安装在造型机一侧立柱12上，另一头固定安装在铁型输送辊道3一侧的辊道架上。送箱推板小车42安装在送箱推板小车导轨43，可以在送箱推板小车导轨43上行走。送箱气缸41活塞杆与送箱推板小车42用铰链相连，随着送箱气缸41活塞的伸缩运动，带动送箱推板小车42来回移动。

升降合模起模装置8包括卡扣81，卡扣81固定在升降工作台6侧面，卡扣81与上、下模型底座上的卡槽98活动卡接。

模型穿梭移动装置9包括穿梭移动气缸91、模型穿梭移动气缸插头92、模型穿梭移动挂钩93、上模型移动挂钩94、下模型移动挂钩95，穿梭移动气缸91固定安装在覆砂造型装置的立柱12上，穿梭移动气缸91可以是一个也可以是两个。模型穿梭移动气缸插头92固定安装在穿梭移动气缸91的活塞杆上，上模型底座或下模型底座的侧面端部固定有模型穿梭挂钩93，模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92匹配，上模型96底座的侧面固定有上模型移动挂钩94，下模型97底座的侧面固定有下模型移动挂钩95，上、下模型通过上、下模型移动挂钩活动卡接。

参见图6和图7，模型输送辊道5和铁型输送辊道3上下安装，且有两种形式，一种是模型输送辊道5与铁型输送辊道3两者空间平行，模型穿梭移动装置9控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向平行。另一种是所述的模型输送辊道5与铁型输送辊道3两者空间垂直，模型穿梭移动装置9控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向垂直。

参见图3，本实用新型所述的造型方法为：铁型送箱装置4将上铁型或下铁型从铁型输送辊道3上送至覆砂造型工位的铁型输送辊道上，同时模型穿梭移动装置9将上模型或下模型从模型输送辊道5上移至覆砂造型工位，升降液压缸7带动升降工作台6上升，升降工作台6上升5-10mm，升降工作台6上平面碰到模型下平面后，带动模型一起上升，模型脱离模型输送辊道5，两者继续上升，模型型板上平面与铁型下平面相接触，使对应的模型和铁型合模在一起。合模后的铁型和模型继续上升，铁型的跑边脱离铁型输送辊道3，铁型脱离铁型输送辊道3，升降工作台6、模型、铁型A三者同步上升直至与覆砂射砂装置的射砂板25接触压紧，铁型上的射砂孔与射砂板的射砂孔一一对准，射砂覆砂装置2开始射砂。射砂时间2～5秒，射砂完毕后射砂头23及射砂筒24中的压缩空气开始排气。气体排放完毕，铁型A、模型、升降工作台6开始下降直至脱离射砂板50-150mm后停止，进入覆砂固化时间。铁型中的覆膜砂开始固化，固化时间为90～240秒。固化完毕后，铁型A、模型、升降工作台6三者同时继续下降，当铁型的跑边碰到铁型输送辊道的辊轮，铁型就搁在了铁型输送辊道3上不再下降，模型和升降工作台6二者继续下降，铁型与模型逐渐脱离直至完全脱离。当模型和升降工作台6下降至模型碰到模型输送辊道5的辊轮时，模型的下平面就搁在了模型输送辊道5的辊轮上不再下降，升降工作台6继续下降5-10mm至最低位置，模型下平面与升降工作台6上平面完全脱离，完成铁型起模工序。铁型送箱装置4将下一个需要覆砂的铁型推入覆砂造型工位，用这个铁型将覆砂造型好的铁型推出覆砂造型工位，或者直接用铁型送箱装置4将覆砂造型好的铁型推出覆砂造型工位，将铁型直接推到造型机外的铁型输送辊道上，模型穿梭移动装置交替将上模型和下模型移到了覆砂造型工位，实现在一个覆砂造型工位上交替对上铁型和下铁型进行覆砂。

模具穿梭移动装置9工作原理是这样的：上、下模型96、97在穿梭移动前，上、下模型96、97由上、下模型移动挂钩94、95连接在一起，上、下模型的一端侧面的模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92连接在一起，上、下模型96、97可以随着左右穿梭移动气缸91的移动而移动。当模型穿梭移动至覆砂造型工位时，左右穿梭移动气缸91移动到位后停止，覆砂造型升降工作台6带动需进行覆砂造型的上模型96或下模型97上升，此模型逐渐脱离模型输送辊道5，不进行覆砂造型的模型则继续停留在模型输送辊道5上。随着升降工作台6的上升，上或下模型的一端侧面的模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92、以及上、下模型移动挂钩94、95也逐渐相互脱离，当模型和铁型合模后，两个模型之间完全相互脱离，上、下模型的一端侧面的模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92、以及上、下模型移动挂钩94、95也完全相互脱离，合模后的模型与铁型的射砂覆砂、固化，随后进行起模，覆砂造型工作台6带动模型下降，下降到位时，上、下模型移动挂钩94、95、上或下模型的一端侧面的模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92又重新连接在一起，上、下模型可以进行下一步穿梭移动，对另外一个铁型进行射砂覆砂造型。上、下模型移动挂钩94、95之间、模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92之间的到位连接部位都需做成一定的楔口形状，这样在模型下降过程中两者之间能够很方便地相互对准，避免两个模型在覆砂造型过程中产生些许的位移，在随后模型下降过程中，因为上、下模型移动挂钩94、95之间、模型穿梭挂钩93与模型穿梭移动气缸插头92之间没有对准而将挂钩、插头压坏。

在大铁型的射砂覆砂造型过程中，与铁型合模的上模型96或下模型97将随着升降工作台6的上升而上升，最终完成合模，反之在起模过程中模型将随着升降工作台6的下降而下降，最终完成起模动作。在覆砂造型过程中，上模型96或下模型97与升降工作台6之间通过升降合模起模装置8连接，升降工作台6侧面上设置有4个卡扣81。当覆砂造型时，需覆砂造型的模型在模型输送辊道5上穿梭进入升降工作台6，卡扣81正好卡在模型底座的卡槽98上，当覆砂造型固化完毕进行起模时，升降工作台6下降，工作台通过卡扣81卡住模型底座，强制带动模型跟着升降工作台6一起下降，实现铁型与模型的分离，完成起模工序。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型铁型的覆砂造型装置，包括下梁底座、立柱和上梁组成的支撑框架以及铁型输送辊道，上梁上设置有覆砂射砂装置，下梁底座上设置有升降液压缸，升降工作台固定在升降液压缸上，上述支撑框架、覆砂射砂装置、升降液压缸和升降工作台形成一个覆砂造型工位，其特征在于：还设置有升降合模起模装置、模型穿梭移动装置、铁型送箱装置和模型输送辊道，模型输送辊道与铁型输送辊道上下设置，模型穿梭移动装置安装固定在立柱上，并位于模型输送辊道两侧上方，铁型送箱装置固定安装在立柱及铁型输送辊道一侧上方，工作台的侧面安装有升降合模起模装置。

2.根据权利要求1所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的覆砂射砂装置包括射砂储气包、砂斗、射砂头和射砂筒，射砂储气包和砂斗固定安装在上梁上，砂斗通过射砂筒与射砂头连接，射砂头底部安装有射砂板，射砂筒的数量至少为两个，每个射砂筒通过气管与射砂储气包相连。

3.根据权利要求1所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的模型输送辊道与铁型输送辊道两者空间垂直，模型穿梭移动装置控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向垂直。

4.根据权利要求1所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的模型输送辊道与铁型输送辊道两者空间平行，模型穿梭移动装置控制模型穿梭移动方向与铁型输送方向平行。

5.根据权利要求1所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的铁型送箱装置包括：送箱气缸、送箱推板小车、送箱推板小车导轨，送箱气缸固定安装在铁型输送辊道一侧的辊道架上，送箱推板小车导轨一头固定安装在造型机一侧立柱上，另一头固定安装在铁型输送辊道一侧的辊道架上，送箱推板小车安装在送箱推板小车导轨上，送箱气缸活塞杆与送箱推板小车用铰链相连。

6.根据权利要求1所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的升降合模起模装置包括卡扣，卡扣固定在升降工作台侧面，卡扣与上、下模型底座上的卡槽活动卡接。

7.根据权利要求2所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的射砂头形状大小与铁型匹配，在铁型长度方向上每间隔800～1000MM设置一个射砂筒。

8.根据权利要求1或3或4所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的模型穿梭移动装置包括穿梭移动气缸、模型穿梭移动气缸插头、模型穿梭移动挂钩、上模型移动挂钩、下模型移动挂钩，穿梭移动气缸固定安装在覆砂造型装置的立柱上，模型穿梭移动气缸插头固定安装在穿梭移动气缸的活塞杆上，上模型底座或下模型底座的侧面端部固定有模型穿梭挂钩，模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头匹配，上模型底座的侧面固定有上模型移动挂钩，下模型底座的侧面固定有下模型移动挂钩，上、下模型通过上、下模型移动挂钩活动卡接。

9.根据权利要求8所述的大型铁型的覆砂造型装置，其特征在于：所述的上、下模型移动挂钩之间、模型穿梭挂钩与模型穿梭移动气缸插头之间的到位连接部位都需做成楔口形状。

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