CN207952553U - 用于刹车盘砂芯制芯的模具结构及制芯机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于刹车盘砂芯制芯的模具结构及制芯机，模具结构由射砂板、吹气板、上芯盒、下芯盒组成，其特征：上芯盒包括上芯盒通用连接板和上芯盒型块，上芯盒通用连接板和上芯盒型块间可拆式连接；下芯盒包括下芯盒通用连接框和下芯盒型块，下芯盒通用连接框和下芯盒型块间可拆式连接；射砂板与制芯机的射头可拆式连接，吹气板与制芯机的吹气罩可拆式连接，上芯盒通用连接板与制芯机的上芯盒提升机构可拆式连接，下芯盒通用连接框与制芯机的芯盒小车可拆式连接。本实用新型减少了模具投入成本及人工换模时间，减轻工作量及劳动强度，提升脱模速度，提高射砂速度，同时保证了砂芯的整体紧实度均匀，使生产效率达到每小时100型以上。

Description

用于刹车盘砂芯制芯的模具结构及制芯机

技术领域

本实用新型涉及一种用于金属铸造砂芯制备的制芯机，具体涉及一种用于制备刹车盘的砂芯模具及专用制芯机。

背景技术

刹车盘是汽车的重要部件，通常采用金属铸造工艺制备。其中使用的砂芯需要外圈的紧实度高，砂芯整体紧实度均匀。目前，刹车盘砂芯冷芯制芯设备主要采用通用制芯机，通常采用工作台举升合模方式机型，在生产过程中工作台带芯盒升降制芯；小车采用移出方式，砂芯随小车移出制芯机到外部后顶芯取芯；部分设备只有一个裸机，外部防护围屏也未有配套。其使用的模具结构包括下芯盒、上芯盒、射板、上顶板、吹气板。一个产品配套一副模具，每副模具配套一块吹气板，当更换产品生产时，需要对下芯盒、上芯盒、射板、上顶板、吹气板一起进行更换。

由于采用通用设备，没有针对刹车盘砂芯特点进行设计，因此，现有方法制芯效率不高，一般在每小时50～60型，同时，普通的制芯机生产的砂芯中间紧实度高、外周紧实度低，呈从内到外的逐步递减的趋势，难以满足刹车盘生产的需要。

因此，有必要针对刹车盘砂芯的特点，设计专用的模具结构及制芯机，以减少换模时间、提升制造效率和质量。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，以减少模具投入成本及人工换模时间，减少人员操作工作量及劳动强度；本实用新型的另一发明目的是提供一种用于刹车盘砂芯制芯的制芯机，以提高生产效率。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，由射砂板、吹气板、上芯盒、下芯盒组成，所述上芯盒包括上芯盒通用连接板和上芯盒型块，上芯盒通用连接板和上芯盒型块间可拆式连接；所述下芯盒包括下芯盒通用连接框和下芯盒型块，下芯盒通用连接框和下芯盒型块间可拆式连接；所述射砂板与制芯机的射头可拆式连接，所述吹气板与制芯机的吹气罩可拆式连接，所述上芯盒通用连接板与制芯机的上芯盒提升机构可拆式连接，所述下芯盒通用连接框与制芯机的芯盒小车可拆式连接。

上述技术方案中，上芯盒和下芯盒分别采用分体结构，根据生产的刹车盘大小和结构，当更换生产的刹车盘大小、结构相近时，只需更换上芯盒型块及下芯盒型块，保留射头、射砂板、上芯盒通用连接板和下芯盒通用连接框，因此拆装、搬运的模具大小、重量相应较小，方便操作，可以大大减少换模时间；当更换生产的刹车盘大小、结构偏差较大时，可以与现有技术一样更换整套模具。

上述技术方案中，上芯盒通用连接板和上芯盒型块间的可拆式连接为机械连接；下芯盒通用连接框和下芯盒型块间的可拆式连接为机械连接。

射砂板与制芯机的射头间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；吹气板与制芯机的吹气罩间的可拆式连接连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；上芯盒通用连接板与制芯机的上芯盒提升机构间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；下芯盒通用连接框与制芯机的芯盒小车间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种。

为实现本实用新型的另一发明目的，提供一种用于刹车盘砂芯制芯的制芯机，包括机架、射砂机构、加砂机构、吹气机构、上芯盒提升机构、芯盒小车和模具，所述模具采用上述的用于刹车盘砂芯制芯的模具结构；设有下顶芯机构；所述射砂机构中，设有射砂气压控制装置，控制射砂机构按以下步骤进行射砂：(1) 向射砂头中通入压强为0.2～0.3 Mpa的第一次压缩空气，持续时间1～3秒，使芯砂基本填满芯盒；(2) 停止通气2～3秒；(3) 向射砂头中通入压强为0.4～0.5 Mpa 的第二次压缩空气，持续时间2～3秒，使芯砂紧实。

由于采用上述模具结构，本实用新型的制芯机可以快速更换模具。同时，本实用新型采用下顶芯机构，不设置上顶板，利用砂车盘砂芯的特性：薄型圆砂芯，射嘴采用平射嘴；砂芯外形均匀，上模与砂芯的抱模力分布均匀，可以基于模具分模时下模抱模力大于上模抱模力的特征，直接分模将砂芯留在下模，因此，本实用新型的制芯机脱模快。再者，本实用新型通过特定的射砂控制方法，既保证砂芯的整体紧实度均匀，又加快了射砂速度。结合上述特点，本实用新型的生产效率提高至每小时100型以上。

进一步的技术方案，所述射砂机构中，设置一个双腔气包，所述双腔气包中的两个腔体用于分别提供所述第一次压缩空气和第二次压缩空气。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型的模具结构中将上芯盒和下芯盒改为分体式结构，可以减少模具投入成本及人工换模时间，减少人员操作工作量及劳动强度；

2、本实用新型取消了上顶板，利用砂车盘的形状特性实现直接分模时将砂芯留在下模，提升了脱模速度；

3、本实用新型通过设置高低变压式射砂，提高了射砂速度，同时保证了砂芯的整体紧实度均匀；

4、本实用新型通过多个特征的结合，使生产效率达到每小时100型以上，大大提高了设备产出，提升了经济效益。

附图说明

图1是本实用新型实施例中模具结构示意图；

图2是实施例中制芯机的结构示意图；

图3是实施例中制芯机的俯视示意图。

其中：1、机架；2、下压射砂机构；3、双腔气包；4、加砂机构；5、移动射头；6、移动吹气罩；7、上芯盒提升机构；8、下部移动芯盒小车；9、下顶芯机构；10、防护围屏；11、气体发生器；12、射砂板；13、吹气板；14、上芯盒通用连接板；15、上芯盒型块；16、下芯盒通用连接框；17、下芯盒型块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：一种用于刹车盘砂芯制芯的制芯机，设备主机采用四立柱框架结构，中间为射砂、吹气工位，侧面为加砂工位，前侧为取芯工位。设备上部装有上压式射砂机构、加砂机构、移动射头及吹气罩机构，下部装有下部移动芯盒小车，用于装载芯盒。

参见附图2和附图3所示，本实施例的制芯机具体由如下结构构成：

机架1：

本设备的机架1主要由底部框架、中间四立柱、顶部框架等组成，通过装配式连接满足设备各动作的结构刚性需求。底部框架与工厂厂房基础固定。

下压射砂机构：

下压射砂机构2由专用射砂阀、压头、导杆、气包、排气阀等组成。射砂方式可以根据砂芯的特点选择不同的射砂模式，以保证不同特性的砂芯的充填。

射砂压力在0.1～0.6MPa内连续可调，通过人机界面设置所需的参数。

射砂机构中，设置有双腔气包3，用以控制射砂机构按以下步骤进行射砂：(1) 向射砂头中通入压强为0.2～0.3 Mpa 的第一次压缩空气，持续时间1～3秒，使芯砂基本填满芯盒；(2) 停止通气2～3秒；(3) 向射砂头中通入压强为0.4～0.5 Mpa 的第二次压缩空气，持续时间2～3秒，使芯砂紧实。

加砂机构4：

加砂机构4由砂斗、蝶阀等组成，砂斗上方配置砂料位检测器，可与混砂机信号连接。蝶阀通过下部射砂筒料位检测器控制开闭，可实现定量加砂要求。砂斗内壁特殊处理，具备防粘砂功能。

移动射头5：

移动射头5由射头、射板快速锁紧机构、射腔、连接架及V型轮等组成。射头通过连接架及V型轮支撑于顶部导轨，射板则通过液压驱动的快速锁紧机构与射头固定。

射头采用液压驱动锁紧机构，可实现快速更换。

移动吹气罩6：

吹气机构由吹气罩吹气板快速锁紧机构等组成。吹气罩通过连接架及V型轮支撑于顶部导轨。吹气板则通过液压驱动的快速锁紧机构与吹气罩固定，实现吹气。吹气罩移动可采用电机、液压缸等驱动。

上芯盒提升机构7：

上芯盒升降由液压缸/气缸驱动，四导杆导向，连杆机构保证上芯盒运动的同步性。在运动控制上采用上下芯盒液压压紧，使芯盒在开模前的运动中保持紧密合模以保证砂芯质量。

下部移动芯盒小车8：

下部移动小车分为小车体、移动导向机构、移动驱动机构等组成。下芯盒固定于芯盒小车上，芯盒小车以导轨支撑，通过液压缸/气缸驱动。小车采用抽屉式结构，设备前部无突出部分，方便设备机内取芯。

下顶芯机构9：

下顶芯机构采用液压缸/气缸驱动将砂芯平稳顶出下芯盒，该机构由顶芯缸、下顶芯杆和导向机构组成。下顶芯机构随芯盒小车同步进出，从而节约设备动作节拍，提升效率。

可以采用两种取芯模式:正常人共取芯，小车不移出，砂芯在设备内部下顶芯顶出后取芯。配套机器人取芯，小车移出，砂芯在设备外部下顶芯顶出后取芯。

防护围屏10：

有顶封闭式结构，围屏前门气缸/电机驱动开合，保证生产时的安全性和相对密闭性。侧门均可完全敞开以便于清理和维修。围屏门配有安全开关以保证设备运行时的安全性，围屏配有芯盒抽风及围屏抽风口，保证现场尾气浓度降至最低程度。

气体发生器11：

采用冷芯工艺，能够快速高效固化砂芯。

相应地，制芯机中应设置液压系统和电控系统。

实施例二：一种用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，与实施例一的制芯机配合使用。

参见附图1，主要包括：射砂板12，吹气板13，上芯盒通用连接板14，上芯盒型块15，下芯盒通用连接框16，下芯盒型块17。

射砂板12与设备移动射头5连接，可采用机械、气动、液压等锁紧机构，并可随射头一起更换及拆卸。

吹气板13与设备移动吹气罩6连接，可采用机械、气动、液压等锁紧机构。也可作为设备吹气板使用，无需拆卸。

上芯盒通用连接板14与设备上芯盒提升机构7连接，可采用机械、气动、液压等锁紧机构。

上芯盒型块15与上芯盒通用连接板14连接，一般采用机械连接。可同上芯盒通用连接板一起更换及拆卸，也可单独拆卸。

下芯盒通用连接框16与设备下部移动芯盒小车8连接，可采用机械、气动、液压等锁紧机构。

下芯盒型块17与下芯盒通用连接框16连接，一般采用机械连接。可同下芯盒通用连接框一起更换及拆卸，也可单独拆卸。

装卸模具流程：

a.刹车盘大小接近及结构一致的砂芯，装卸模具只需要更换上芯盒型块及下芯盒型块。拆卸正常流程为：上芯盒下降--上芯盒与下芯盒闭合--上芯盒型块与上芯盒通用连接板松开--芯盒移动小车移出--下芯盒型块与下芯盒通用连接框松开--更换上芯盒型块及上芯盒型块。

b. 刹车盘大小不同及结构偏差的砂芯，需要更换射头时，则需要更换射头、射板、上芯盒通用连接板，上芯盒型块，下芯盒通用连接框，下芯盒型块。拆卸正常流程为：上压机构下压--射头锁紧松开--上芯盒锁紧松开--芯盒移动小车移出--拆卸需要更换部分。

Claims (5)

1.一种用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，由射砂板、吹气板、上芯盒、下芯盒组成，其特征在于：所述上芯盒包括上芯盒通用连接板和上芯盒型块，上芯盒通用连接板和上芯盒型块间可拆式连接；所述下芯盒包括下芯盒通用连接框和下芯盒型块，下芯盒通用连接框和下芯盒型块间可拆式连接；所述射砂板与制芯机的射头可拆式连接，所述吹气板与制芯机的吹气罩可拆式连接，所述上芯盒通用连接板与制芯机的上芯盒提升机构可拆式连接，所述下芯盒通用连接框与制芯机的芯盒小车可拆式连接。

2.根据权利要求1所述的用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，其特征在于：上芯盒通用连接板和上芯盒型块间的可拆式连接为机械连接；下芯盒通用连接框和下芯盒型块间的可拆式连接为机械连接。

3.根据权利要求1所述的用于刹车盘砂芯制芯的模具结构，其特征在于：射砂板与制芯机的射头间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；吹气板与制芯机的吹气罩间的可拆式连接连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；上芯盒通用连接板与制芯机的上芯盒提升机构间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种；下芯盒通用连接框与制芯机的芯盒小车间的可拆式连接选自机械锁紧机构、气动锁紧机构或液压锁紧机构中的一种。

4. 一种用于刹车盘砂芯制芯的制芯机，包括机架、射砂机构、加砂机构、吹气机构、上芯盒提升机构、芯盒小车和模具，其特征在于：所述模具采用权利要求1至3中任一所述的用于刹车盘砂芯制芯的模具结构；设有下顶芯机构；所述射砂机构中，设有射砂气压控制装置，控制射砂机构按以下步骤进行射砂：(1) 向射砂头中通入压强为0.2～0.3 Mpa 的第一次压缩空气，持续时间1～3秒，使芯砂基本填满芯盒；(2) 停止通气2～3秒；(3) 向射砂头中通入压强为0.4～0.5 Mpa 的第二次压缩空气，持续时间2～3秒，使芯砂紧实。

5.根据权利要求4所述的用于刹车盘砂芯制芯的制芯机，其特征在于：所述射砂机构中，设置一个双腔气包，所述双腔气包中的两个腔体用于分别提供所述第一次压缩空气和第二次压缩空气。