CN210996439U - 一种用于重力铸造装置的拔模机构及其重力铸造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铸造机械技术领域，提供一种用于重力铸造装置的拔模机构及其重力铸造装置，包括重力铸造装置的机械臂，所述机械臂用于抓取顶模与主模作开合模操作，所述机械臂设有支架，所述支架上设有气缸、拔叉、导柱以及驱动器，所述顶模上设有扣接部，所述气缸用于驱动所述拔叉以垂直于支架底面的方向为轴作旋转，以使该拔叉与顶模的扣接部作旋转扣接；所述导柱贯通所述支架，并连接于所述驱动器与所述拔叉之间；所述驱动器设有驱动轴，该驱动轴套接在所述导柱内与所述拔叉连接，并驱使所述拔叉在所述导柱上作轴向位移。本实用新型对重力铸造装置的结构作改进，让重力铸造装置在开模过程中能同时实现拔模，有效地降低开模操作中的安全性问题。

Description

一种用于重力铸造装置的拔模机构及其重力铸造装置

技术领域

本实用新型涉及铸造机械技术领域，特指一种用于重力铸造装置的拔模机构及其重力铸造装置。

背景技术

重力铸造，是利用地球重力作用下的铸造工艺，相对于低压铸造，重力铸造更多应用于大壁厚的产品。由于铸造的制品大，模具的重量也相对更重且体积更大，导致铸造过程中不利于模具的合模或开模操作，因而重力铸造的模具较少采用顶模。其中，所述顶模是指拼合于主模具的顶面，用于铸造制品顶面部分的模具。

现有技术的重力铸造装置，为了增设顶模，并为了可操作顶模作合模或开模等操作，一般设置固定支架，该固定支架底部设有边模具和底模具，或者由边模具和底模具组合而成的主模具，而支架的上部设置升降机构，用于将顶模位移至主模具上实现合模操作，或者从主模具上将顶模移开实现开模操作。具体地，该升降机构一般包括气缸、伸缩杆以及升降架，升降架底部设有固定顶模的固定端，伸缩杆连接升降架，并在气缸的驱动下，控制升降架上下位移，从而实现对顶模的开模或者合模操作。

在实际应用中，开模时由于铸造成型后的制品在模具内，与模具之间具有较大的粘性，若直接移开顶模，将容易同时连同制品一起移走，但制品与顶模之间的粘性逐渐减弱后，制品将容易从移动的顶模过程中脱落，造成损坏或者砸伤作业人员等危险情况发生，存在非常严重的安全隐患。因此，对于重力铸造装置而言，如何在开模过程中同时实现铸造制品的拔模操作，是目前重力铸造生产厂家的研究难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于重力铸造装置的拔模机构及其重力铸造装置，解决现有技术的重力铸造装置在开模过程中，无法同时实现铸造制品的拔模，导致的制品损坏及安全性问题，对重力铸造装置的结构作改进，让重力铸造装置在开模过程中，能同时实现拔模功能，有效地降低开模操作中的安全性问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于重力铸造装置的拔模机构，包括重力铸造装置的机械臂，所述机械臂用于抓取顶模与主模作开合模操作，所述机械臂设有支架，所述支架上设有气缸、拔叉、导柱以及驱动器，所述顶模上设有扣接部，所述气缸用于驱动所述拔叉以垂直于所述支架底面的方向为轴作旋转，以使所述拔叉与顶模的扣接部作旋转扣接；所述导柱贯通所述支架，并连接于所述驱动器与所述拔叉之间；所述驱动器设有驱动轴，所述驱动轴套接在所述导柱内与所述拔叉连接，并驱使所述拔叉在所述导柱上作轴向位移。

进一步的，所述拔叉包括转盘以及与转盘连接的转轴，所述转轴套接在所述导柱内，并与所述驱动器的驱动轴连接；所述转盘的周边设有扣块，所述扣块与所述顶模上的扣接部作扣接配合。在所述气缸的驱使下，所述拔叉作水平旋转，以使所述转盘外周的扣块与所述顶模的扣接部作扣接固定或分离，从而实现对顶模的固定提取或释放，让所述机械臂可有效地控制顶模作合模或开模操作。

再进一步的，所述导柱与所述拔叉的套接端上设有定向槽，所述拔叉的转轴外周设有自所述转盘表面向所述导柱方向延伸的定位销，所述定位销与所述定向槽相互嵌接，并限定所述拔叉的位移方向。由于顶模具有一定重量，为了在开模前同时实现拔模，将顶模提取作一定范围的上移操作，将铸造完成后的制品与顶模分离。对所述拔叉的结构作进一步改进，使得拔叉除了实现水平旋转的旋扣功能外，还具有纵向位移功能，通过拔叉的纵向位移，让机械臂与顶模的扣接固定状态下，将顶模向上提取移动，实现拔模操作。

在上述基础上，所述顶模上的扣接部为L型扣钩，且扣接部上设有浇注孔；所述顶模的中部设有多个所述扣接部，且多个所述扣接部围绕所述顶模的中心分布设置。顶模上的扣接部具有多重作用，一方面作为与机械臂上的拔叉旋扣配合的固定端；另一方面可作为顶模上的浇注通道，通过在扣接部上的浇注孔连接浇注管，实现铸造材料的进料通道。

本实用新型还提供一种重力铸造装置，包括基座，以及上述本实用新型的拔模机构，所述基座上设有主模，所述机械臂的支架底部设有支撑柱，所述基座上设有定位柱，所述定位柱与所述支撑柱作插接配合。针对采用机械臂在基座上作合模操作时的定位问题，在所述基座与机械臂上设置相应的支撑柱与定位柱作相互对位的插接配合，从而实现机械臂与基座之间的准确定位；而且，所述机械臂的支架结构，使得支架上的支撑柱与基座上的定位柱插接固定后，同时让支架架持在基座上，再对顶模进行抓取，有效地实现与顶模的定位后再进行合模操作。

进一步的，所述定位柱底部还设有与所述基座表面连接的支撑台，所述支架上的支撑柱设有插孔，所述插孔与所述定位柱插接配合，让所述支撑柱拼接在支撑台上，有利于提高对支撑柱的支承力，并有效地加强所述定位柱的硬度。

进一步的，所述基座顶面设有主模的开口，所述定位柱及支撑台设有多个，且围绕所述开口外周分布设置，有效地加强支承的稳定性，并提高合模过程中顶模与主模安装对位的准确度。

再进一步的，所述支撑台的高度与所述定向槽的深度相互配合，以便在拔模操作中，基座上四周的定位柱与机械臂上的支撑柱在固定状态下，限定所述拔叉的向上位移范围，使得机械臂通过拔叉将顶模提取上移，让顶模与制品得到有效分离，从而确保拔模操作的完整性。

在上述基础上，所述定位柱的插接端为锥形端，以便配合机械臂的实际操作路径，机械臂移动到基座上时，一般作上下位移将顶模拼合到主模上。该基座上的定位柱的插接端部设置为锥形端，有利于与所述支撑柱的插孔对位，并自动插入插孔内，轻松地完成机械臂与基座的定位操作，有效地提高合模过程的操作性及准确度。

对所述机械臂结构作进一步改进，所述机械臂设置在吊装于生产线上方的传输轨道上，从而有效地提高机械臂的承重量，以便平稳地对顶模作相应的运送、开模及合模等操作。

本实用新型的重力铸造装置，与现有技术相比，为了让重力铸造也能方便应用顶模来结合铸造，铸造出等同于低压铸造的多角度制品，对重力铸造装置作改进。首先，设置机械臂替代传统的固定支架加升降架的结构，通过机械臂操作顶模作合模或开模操作，让整机更自动化，节省将顶模安装到升降架上的工序，让机械臂自动提取顶模，并将顶模运送到主模上作合模或开模等操作。

特别针对开模过程中同时实现拔模的问题，在机械臂上设置相应拔模机构，机械臂的支架上设有气缸、拔叉、导柱以及驱动器，一方面，让机械臂支架上的拔叉伸入顶模的扣接部中，并通过气缸驱动拔叉以垂直于所述支架底面的方向为轴作旋转，与扣接部旋转扣接，实现机械臂对顶模的固定抓取，让机械臂可稳定地提取顶模及运送顶模，作合模或者开模操作。另一方面，所述驱动器通过驱动轴套接在导柱内与拔叉连接，从而在开模过程中，让所述机械臂的支撑柱与所述基座上的定位柱的插接状态下，所述驱动器驱动所述拔叉在所述导柱内作轴向位移，将顶模上移提起进行拔模操作，使得顶模与制品得到有效分离，然后再驱动机械臂将顶模从基座上提取并移走，有效地避免铸造制品与顶模一起被提取并移动，造成的安全性问题或制品损坏等问题，保障生产安全，确保生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型应用该拔模机构的重力铸造装置的整体结构视图；

图2为本实用新型的重力铸造装置爆炸图；

图3为本实用新型的机械臂立体视图一；

图4为本实用新型的机械臂立体视图二；

图5为本实用新型的顶模立体视图；

图6为本实用新型的基座立体视图一；

图7为本实用新型的基座立体视图二；

图8为本实用新型的机械臂与顶模作拔模操作的结构示意图一；

图9为本实用新型的机械臂与顶模作拔模操作的结构示意图二。

附图标记：

1、基座；10、开口；11、定位柱；12、支撑台；13、扣槽；14、插座；141、避让槽；15、安装口；151、导轨；16、安装板；161、导向销；

2、主模；21、边模；

3、顶模；31、扣接部；310、浇注孔；32、定位块；320、浇注口；

4、机械臂；40、支架；41、支撑柱；411、插孔；42、气缸；43、拔叉； 431、转盘；432、转轴；433、扣块；434、定位销；44、导柱；441、定向槽； 45、驱动器；451、驱动轴；46、定位叉。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

请参考图1至2、8所示，本实用新型实施例提供一种重力铸造装置，包括基座1，所述基座1上设有主模2，所述主模2上拼合有顶模3，还包括可升降地设置在所述基座1上的机械臂4，所述机械臂4设有支架40，所述支架40的底部设有支撑柱41，所述基座1上设有与所述支撑柱41插接配合的定位柱11；所述支架40上还设有气缸42、拔叉43、导柱44以及驱动器45，所述顶模3上设有扣接部31，所述气缸42用于驱动所述拔叉43以垂直于所述支架40底面的方向为轴作旋转，以使所述拔叉43与所述顶模3的扣接部31作旋转扣接；所述导柱44贯通所述支架40，并连接于所述驱动器45与所述拔叉43之间；所述驱动器45设有驱动轴451，所述驱动轴451套接在所述导柱44内与所述拔叉 43连接，并驱使拔叉43在所述导柱44上作轴向位移。

本实用新型的重力铸造装置，为了让重力铸造也能方便应用顶模3来结合铸造，铸造出等同于低压铸造的多角度制品，对重力铸造装置作改进。首先，设置机械臂4替代传统的固定支架加升降架的结构，通过机械臂4操作顶模3 作合模或开模操作，让整机更自动化，节省将顶模3安装到升降架上的工序，让机械臂4自动提取顶模3，并将顶模3自动输送到主模2上作合模或开模等操作。在实际应用中，为了提高机械臂的承重量，该机械臂4可优选设置在吊装于生产线上方的传输轨道上，从而确保机械臂4的承重能力。

其次，针对采用机械臂4在基座1上作合模操作时的定位问题，在所述基座与机械臂上设置相应的支撑柱41与定位柱11作相互对位的插接配合，实现机械臂4与基座1之间的准确定位；而且，所述机械臂4的支架40结构，使得支架40上的支撑柱41与基座1上的定位柱11插接固定后，同时让支架40可架持在基座1上，再对顶模3进行抓取，有效地实现与顶模3的定位后再进行合模或开模操作。

特别针对开模过程中同时实现拔模的问题，如图8至9所示，在机械臂4 的支架40上设置气缸42、拔叉43、导柱44以及驱动器45，通过气缸42驱动拔叉43旋转与顶模3上的扣接部31作旋扣固定，让机械臂4可稳定地提取顶模3、运送顶模3，作合模或者开模操作。其中，所述驱动器45通过驱动轴451 套接在导柱44内与拔叉43连接，在开模过程中，让所述机械臂4的支撑柱41 与所述基座1上的定位柱11的插接状态下，所述驱动器45驱动所述拔叉43在所述导柱44内作轴向位移，将顶模3上移提起进行拔模操作，使得顶模3与制品分离，然后再驱动机械臂4将顶模3从基座1上提取并移走，避免铸造制品与顶模3一起被提取并移动，造成的安全性问题或制品损坏等问题，有效地保障生产安全，确保生产质量。

对所述机械臂4的结构作优化，如图3至4所示，所述拔叉43包括转盘431 以及与转盘431连接的转轴432，所述转轴432套接在所述导柱44内，并与所述驱动器45的驱动轴451连接；所述转盘431的周边设有扣块433，所述扣块433与所述顶模3上的扣接部31作扣接配合。在所述气缸42的驱使下，所述拔叉43作水平旋转，以使所述转盘431外周的扣块433与所述顶模3的扣接部31 作扣接固定或分离，实现对顶模3的提取固定或释放，让所述机械臂4可有效地将顶模3从基座1上提取并移走实现开模操作，或将顶模3运送并安装到基座1上实现合模操作。

优选地，如图5所示，所述顶模3上的扣接部31为L型扣钩，且扣接部31 上设有浇注孔310；所述顶模3的中部设有多个所述扣接部31，且多个所述扣接部31围绕所述顶模3的中心分布设置。所述扣接部31具有多重作用，既作为与机械臂4上的拔叉43旋扣配合的固定端，又能作为顶模3上的浇注通道，通过在扣接部31上的浇注孔310连接浇注管，实现铸造材料的进料通道。

由于顶模3具有一定重量，为了在开模前同时实现拔模，将顶模3提取作一定范围的上移操作，将铸造完成后的制品与顶模3有效分离。对所述拔叉43 的结构作进一步优化，如图4所示，所述导柱44与所述拔叉43的套接端上设有定向槽441，所述拔叉43的转轴432外周设有自所述转盘431表面向所述导柱44方向延伸的定位销434，所述定位销434与所述定向槽441相互嵌接，并限定所述拔叉43的位移方向。所述拔叉43除了实现水平旋转的旋扣功能外，还具有纵向位移功能，通过拔叉43的纵向位移，让机械臂4与顶模3的扣接固定状态下，将顶模3向上提取移动，实现拔模操作。

为了加强机械臂4与基座1之间的定位效果，对本重力铸造装置的定位结构作优化，如图4、6至7所示，所述定位柱11底部还设有与所述基座1表面连接的支撑台12，所述支架40上的支撑柱41设有插孔411，所述插孔411与所述定位柱11插接配合，让所述支撑柱41可拼接在所述支撑台12上，从而有效地提高对支撑柱41的支承力，并加强所述定位柱11的硬度。

优选地，所述支撑台12的高度与所述导柱44上的定向槽441的深度相互配合，以便在拔模操作中，基座1上四周的定位柱11与机械臂4上的支撑柱41 在固定状态下，限定所述拔叉43的向上位移范围，使得机械臂4通过拔叉43 将顶模3提取上移，让顶模3与制品得到有效分离，确保拔模操作的完整性。

对所述定位柱11的结构作优化，如图6至7所示，所述基座1顶面设有主模2的开口10，所述定位柱11及支撑台12设有多个，且围绕所述开口10外周分布设置；所述机械臂4支架40上的支撑柱41设有多个，且各个所述支撑柱 41与所述定位柱11的位置配合，有效地加强支承的稳定性，并提高合模过程中顶模3与主模2安装定位的准确度。

在上述基础上，为了配合机械臂4的实际操作路径，机械臂4移动到基座1 上时，一般作上下位移将顶模3拼合到主模2上。所述定位柱11的插接端优选为锥形端，有利于与所述支撑柱41的插孔411定位，并自动插入插孔411内，轻松地完成机械臂4与基座1的定位操作，有效地提高合模的操作性能及准确度。

为了加强机械臂4与顶模3之间的定位效果，如图3至5所示，所述顶模3 上还设有定位块32，所述定位块32设于所述顶模3的边缘上，且定位块32上设有浇注口320；所述支架40的底部还设有与所述定位块32作插接配合的定位叉46，所述定位叉46与所述定位块32的位置相互配合，从而实现机械臂4与顶模3之间的准确定位。所述定位叉46与所述定位块32可根据定位位置的需求，分别在所述顶模3的X轴及Y轴方向上设置，从而实现对顶模3的多角度定位。另外，将所述定位块32设置在顶模3的边缘上，定位块32上的浇注口 320可同时作为进料通道，进一步提高定位块32的适用性能。

在上述基础上，为了确保顶模3与基座1之间的定位及固定效果，以便与基座1上的主模2作准确拼合。如图5至7所示，所述定位块32为向外折弯的 L型扣块，所述基座1的开口10上还设有与所述定位块32位置配合的扣槽13，所述扣槽13上设有向上延伸的插座14，所述插座14的侧壁设有避让槽141，所述避让槽141用于避让所述定位块32扣接在所述扣槽13上的插入位置。其中，所述顶模3上的定位块32除了与机械臂4上的定位叉46作插接配合，实现机械臂4与顶模3之间的定位外，还与基座1的开口10周边设置的扣槽13 作扣接配合，从而实现顶模3与基座1之间的定位及固定效果。所述扣槽13上设置的插座14，可有效地提高对顶模3的固定。其中，所述插座14上还设有避让槽141，让所述定位块32可顺利通过插座14后与所述扣槽13扣接，完成顶模3与基座1之间的固定，并准确地与主模2拼合，实现合模。

对所述基座1的结构作优化，如图6至7所示，所述主模2包括底模(未显示)以及从四周与所述底模拼接配合的边模21；所述基座1的侧壁上开设有安装口15，所述安装口15上设有导轨151以及所述边模21的安装板16，所述安装板16上设有与所述导轨151位置配合的导向销161，所述导向销161与所述导轨151相互嵌接，以使所述安装板16在所述安装口15上作定向位移，实现对边模21的安装或拆卸，完成整个制品的开模或合模操作。

本实用新型的重力铸造装置的工作原理，如图1至9所示，具体包括：

1、合模

(1)顶模3定位，机械臂4移动到顶模3上，将拔叉43伸展到顶模3的扣接部31中，同时使得机械臂4上的定位叉46与顶模3上的定位块32相互插接实现定位。

(2)提取顶模3，机械臂4的气缸42驱动拔叉43以垂直于所述支架40底面的方向为轴作旋转，使得转盘431上的扣块433旋转，并与所述扣接部31扣接固定；然后，机械臂4提取顶模3上移，将顶模3运送到基座1上。

(3)顶模3放置，通过机械臂4上的支撑柱41与基座1上的定位柱11相互对位并插接固定，同时使得顶模3上的定位块32滑入基座1的插座14中与扣槽13扣接，实现与基座1的定位；然后，机械臂4的气缸42驱动拔叉43水平旋转，使得转盘431上的扣块433与顶模3的扣接部31分离，解决扣接；最后，机械臂4移离基座1，完成整个合模操作。

2、拔模

首先，机械臂4移动到基座1上，让所述支撑柱41与基座1上的定位柱11 对位并插接固定，同时使得机械臂4上的定位叉46与顶模3上的定位块32相互插接，同时所述拔叉43伸展到所述顶模3的扣接部31中，实现机械臂4、基座1及顶模3三者之间的定位，而且机械臂4与基座1之间通过支撑柱41与定位柱11的相互插接实现固定。

然后，机械臂4的气缸42驱动拔叉43作水平旋转，使得转盘431上的扣块433与扣接部31扣接固定，实现机械臂4与顶模3之间的固定；在此状态下，如图8至9所示，所述驱动器45驱动驱动轴451将拔叉43提升，使得拔叉43 在导柱44中向上位移，将顶模3提取上移，让顶模3与主模2中的制品相互分离，实现拔模操作。

3、开模

在拔模操作后，机械臂4在保持与顶模3的固定状态下上移，使得所述支撑柱41与定位柱11分离，并移离基座1，将顶模3从基座1上移走，最终完成顶模3与主模2之间的开模操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于重力铸造装置的拔模机构，其特征在于，包括重力铸造装置的机械臂，所述机械臂用于抓取顶模与主模作开合模操作，所述机械臂设有支架，所述支架上设有气缸、拔叉、导柱以及驱动器，所述顶模上设有扣接部，所述气缸用于驱动所述拔叉以垂直于所述支架底面的方向为轴作旋转，以使所述拔叉与顶模的扣接部作旋转扣接；所述导柱贯通所述支架，并连接于所述驱动器与所述拔叉之间；所述驱动器设有驱动轴，所述驱动轴套接在所述导柱内与所述拔叉连接，并驱使所述拔叉在所述导柱上作轴向位移。

2.根据权利要求1所述用于重力铸造装置的拔模机构，其特征在于，所述拔叉包括转盘以及与转盘连接的转轴，所述转轴套接在所述导柱内，并与所述驱动器的驱动轴连接；所述转盘的周边设有扣块，所述扣块与所述顶模上的扣接部作扣接配合。

3.根据权利要求2所述用于重力铸造装置的拔模机构，其特征在于，所述导柱与所述拔叉的套接端上设有定向槽，所述拔叉的转轴外周设有自所述转盘表面向所述导柱方向延伸的定位销，所述定位销与所述定向槽相互嵌接，并限定所述拔叉的位移方向。

4.根据权利要求1所述用于重力铸造装置的拔模机构，其特征在于，所述顶模上的扣接部为L型扣钩，且扣接部上设有浇注孔；所述顶模的中部设有多个所述扣接部，且多个所述扣接部围绕所述顶模的中心分布设置。

5.一种重力铸造装置，包括基座，其特征在于，还包括如权利要求1至4中任意一项的拔模机构，所述基座上设有主模，所述机械臂的支架底部设有支撑柱，所述基座上设有定位柱，所述定位柱与所述支撑柱作插接配合；所述机械臂设置在吊装于生产线上方的传输轨道上。

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