一种水平分型静压造型机及能实现自动合型的静压造型机组

摘要

本发明公开了一种水平分型静压造型机及能实现自动合型的静压造型机组，其中的机组包括一台用于制作下砂型的水平分型静压造型机一、一台用于制作上砂型的水平分型静压造型机二，以及砂型输送装置；上述造型机一、二中的任何一台造型机，均包括机架、水平工作台和上活动压板，水平工作台设置有能带动其往复翻转180°的翻转机构；砂型输送装置经停水平分型静压造型机一水平工作台的正下方和水平分型静压造型机二水平工作台的正下方，其包括支撑架、砂型托板和行走机构；在造型机一、二之间设置有能够交替向各造型机的砂箱注入砂料的送料机构。本发明通过配置相应的电控系统及液压系统等，能够实现自动合型、连续化生产砂型的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水平分型静压造型机，以及一种能实现自动合型的水平分型静压造型机 组。

背景技术

铸造行业是工业生产的前体基础行业，近年来随着制造业的飞速发展，铸造生产也取得 了客观的经济效益，逐步走上机械化、自动化造型。

传统的铸造工艺由于存在劳动强度大、环境污染恶劣、手工造型质量差及工人招收难度 大等因素，是当前亟待解决的重要问题。随着产品质量的不断提高，铸件的质量要求也非常 重要，传统的手工造型质量远比机械造型的质量差，就生产某种铸件来说，在满足产量和质 量的要求下，所配备的生产设备起着重要的作用，因此机械化造型在铸造行业中得到了广泛 的应用。

现有机械化造型设备的种类很多，大致有：水平分型自动造型生产线、垂直分型自动造型 生产线，其次就是半自动造型机，即震压造型机。前者自动化造型生产线，近年来引进国外 设备较多，但价格昂贵，购置一条进口自动造型生产线价格都过千万，甚至高达几千万；就 购置国产同类设备而言，其售价也得几百万元；此外这类生产线的标准砂箱的配置费用也较 高。由于投资规模较大，上述自动生产线只适用于一些大中型企业。后者的半自动震压造型 机只是能替代半数的劳动强度，造型的质量和产量也不为理想，其震压原理主要是靠压缩空 气产生震源，因而只适应一些较小的简易铸件造型。

现有的自动静压造型设备，尽管种类繁多，但其脱箱和砂箱翻转总是离不开机械手和专 用的翻箱机构，或者是由频繁的液压系统和机械动作来完成砂箱与造型设备的分离和砂型移 出等。

由此可见，现有技术中的水平分型静压造型机还有待于进一步改进。

发明内容

本发明的任务在于解决现有技术中水平分型静压造型机和震压造型机存在的技术缺陷， 提供一种水平分型静压造型机，以及提供一种能实现自动合型的静压造型机组。

其技术解决方案是：

一种水平分型静压造型机，包括机架、设置在机架中下部的水平工作台和设置在机架上 部可上下移动的上活动压板，上述水平工作台设置有能带动其往复翻转180°的工作台翻转 机构。

上述工作台翻转机构包括工作台翻转驱动装置、工作台主轴和工作台定位块；水平工作 台通过工作台主轴铰接在固定于机架对应部位上的主轴座块上，工作台主轴的轴心线偏离水 平工作台的中轴线；在水平工作台往复翻转过程中，当其台面朝上时，水平工作台偏重的一 侧端坐落在工作台定位块上，当其台面朝下时，水平工作台偏轻的一侧端顶在工作台定位块 上。

上述工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构一，动力传递机构一包括齿轮一 和与齿轮一配合的齿条一，齿条一与动力装置连接，齿轮一与工作台主轴连接；动力装置包 括液压缸或气缸。

上述工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构二，动力传递机构二包括蜗轮和 与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆与动力装置连接，蜗轮与工作台主轴连接；动力装置包括电动机。

上述机架包括机座和四根立柱，四根立柱分布在机座的四个边角上；在机架的顶部设置 有上横梁，上活动压板位于上横梁的下方，上横梁固定在四根立柱的顶部，上活动压板配置 有一只活动板主液压缸和两只活动板副液压缸，活动板主液压缸的缸体固定联接在上横梁上， 活动板主液压缸的活塞杆与上活动压板的中心部位连接，两只活动板副液压缸对称分布在活 动板主液压缸的两侧，活动板副液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板副液压缸的活塞 杆与上活动压板连接；上述水平分型静压造型机还包括位于工作台上方可上下移动的副砂箱， 副砂箱位于上横梁的下方，副砂箱配置有副砂箱气缸或液压缸，副砂箱气缸或液压缸的缸体 固定联接在上横梁上，副砂箱气缸或液压缸的活塞杆与副砂箱连接；上述水平工作台上设置 有型板，型板上联接有模型。

上述型板为活动型板，在水平工作台上设置有砂型顶出液压缸，活动型板与砂型顶出液 压缸的活塞杆连接。

上述水平工作台固定连接有砂箱。

上述水平工作台设置有砂箱锁紧与释放机构，砂箱通过锁紧与释放机构固定在水平工作 台上或与水平工作台脱离。

一种能实现自动合型的静压造型机组，包括一台用于制作下砂型的水平分型静压造型机 一、一台用于制作上砂型的水平分型静压造型机二，以及能在水平分型静压造型机一与水平 分型静压造型机二之间往复行走的砂型输送装置；上述水平分型静压造型机一、二中的任何 一台水平分型静压造型机，均包括机架、设置在机架中下部的水平工作台和设置在机架上部 可上下移动的上活动压板，上述水平工作台设置有能带动其往复翻转180°的工作台翻转机 构；上述砂型输送装置经停水平分型静压造型机一水平工作台的正下方和水平分型静压造型 机二水平工作台的正下方，其包括支撑架、能够上下移动的砂型托板和行走机构；砂型托板 位于支撑架的上方，其配置有托板气缸或液压缸，托板气缸或液压缸的缸体固定在支撑架上， 活塞杆与砂型托板连接。

上述行走机构包括两条平行的地面轨道、设置在支撑架底部两侧与地面轨道配合的行走 轮、设置在支撑架上的电动机和动力传递机构三；上述地面轨道穿经在水平分型静压造型机 一水平工作台的下方与水平分型静压造型机二水平工作台的下方，动力传递机构三包括一对 锥齿轮、齿轮二和与齿轮二配合的齿条二，齿条二布设在两条地面导轨中间的位置上，齿轮 二固定联接在支撑架的底部，电动机通过一对锥齿轮与齿轮二连接。

在上述水平分型静压造型机一与水平分型静压造型机二之间设置有能够交替向各水平分 型静压造型机水平工作台上的砂箱注入砂料的送料机构。

上述送料机构包括自动上料装置、储砂斗和位于储料斗下方的移动式皮带输送机，移动 式皮带输送机配置有牵引液压缸，在牵引液压缸的作用下移动式皮带输送机能交替地移向并 靠近各水平分型静压造型机水平工作台上的砂箱，向靠近砂箱注入砂料。

上述工作台翻转机构包括工作台翻转驱动装置、工作台主轴和工作台定位块；水平工作 台通过工作台主轴铰接在固定于机架对应部位上的主轴座块上，工作台主轴的轴心线偏离水 平工作台的中轴线；在水平工作台往复翻转过程中，当其台面朝上时，水平工作台偏重的一 侧端坐落在工作台定位块上，当其台面朝下时，水平工作台偏轻的一侧端顶在工作台定位块 上。

上述工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构一，动力传递机构一包括齿轮一 和与齿轮一配合的齿条一，齿条一与动力装置连接，齿轮一与工作台主轴连接；动力装置包 括液压缸或气缸。

上述工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构二，动力传递机构二包括蜗轮和 与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆与动力装置连接，蜗轮与工作台主轴连接；动力装置包括电动机。

上述机架包括基座和四根立柱，四根立柱分布在基座的四个边角上；在机架的顶部设置 有上横梁，上活动压板位于上横梁的下方，上横梁固定在四根立柱的顶部，上活动压板配置 有一只活动板主液压缸和两只活动板副液压缸，活动板主液压缸的缸体固定联接在上横梁上， 活动板主液压缸的活塞杆与上活动压板的中心部位连接，两只活动板副液压缸对称分布在活 动板主液压缸的两侧，活动板副液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板副液压缸的活塞 杆与上活动压板连接；上述水平分型静压造型机还包括位于工作台上方可上下移动的副砂箱， 副砂箱位于上横梁的下方，副砂箱配置有副砂箱气缸或液压缸，副砂箱气缸或液压缸的缸体 固定联接在上横梁上，副砂箱气缸或液压缸的活塞杆与副砂箱连接；上述水平工作台上设置 有型板，型板上联接有模型。

上述型板为活动型板，在水平工作台上设置有砂型顶出液压缸，活动型板与砂型顶出液 压缸的活塞杆连接。

上述水平工作台固定联接有砂箱。

上述水平工作台设置有砂箱锁紧与释放机构，砂箱通过锁紧与释放机构固定在水平工作 台上或与水平工作台脱离。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明中的水平分型静压造型机，水平工作台能够往复翻转180°，用于实现砂型或带 有砂型的砂箱与工作台之间自动分离，有利于进一步组成可实现自动合型、连续化生产砂型 的水平分型静压机组。本发明中的静压造型机组，通过配置相应的电控系统、液压系统和/ 或气控系统，能够实现自动合型、连续化生产砂型的目的。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步说明：

图1为本发明中的水平分型静压造型机一种实施方式的结构原理示意图。

图2为图1方式的侧视结构原理示意图。

图3为图1的A-A剖示结构原理示意图。

图4为本发明中的静压造型机组一种实施方式的结构原理示意图。

图5为图4方式的局部结构原理示意图，示出了水平分型静压造型机一。

图6为图5的A-A剖视结构原理示意图。

具体实施方式

参看图1、图2与图3，一种水平分型静压造型机，包括机架1、设置在机架中下部的水 平工作台2、设置在机架上部可上下移动的上活动压板3和位于工作台上方可上下移动的副 砂箱11。上述水平工作台设置有能带动其往复翻转180°的工作台翻转机构，工作台翻转机 构包括工作台翻转驱动装置4、工作台主轴5和工作台定位块6。水平工作台通过工作台主轴 铰接在固定于机架对应部位上的主轴座块7上，工作台主轴的轴心线稍偏离水平工作台的中 轴线，如偏离几毫米即可。上述工作台翻转驱动装置可有多种设计方式，诸如：方案一，工 作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构一，动力传递机构一包括齿轮一和与齿轮一 配合的齿条一，齿条一与动力装置连接，齿轮一与工作台主轴连接，动力装置包括液压缸或 气缸；方案二，工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构二，动力传递机构二包括 蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆与动力装置连接，蜗轮与工作台主轴连接，动力装置包括电 动机；方案三，工作台翻转驱动装置包括电动机和齿轮组。关于工作台定位块，可为长条状， 在水平工作台翻转成台面朝上时，水平工作台偏重的一侧端坐落在工作台定位块上，在水平 工作台翻转成台面朝下时，水平工作台偏轻的一侧端顶在工作台定位块上；在砂型压实和砂 型脱离过程中，可使水平工作台处于一种相当稳固的状态。上述机架包括基座和四根立柱， 四根立柱分布在基座的四个边角上；在机架的顶部设置有上横梁8，上活动压板位于上横梁 的下方，上横梁固定在四根立柱的顶部，上活动压板配置有一只活动板主液压缸9和两只活 动板副液压缸10，活动板主液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板主液压缸的活塞杆与 上活动压板的中心部位连接，两只活动板副液压缸对称分布在活动板主液压缸的两侧，活动 板副液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板副液压缸的活塞杆与上活动压板连接。上述 副砂箱位于上横梁的下方，副砂箱配置有副砂箱气缸或液压缸12，副砂箱气缸或液压缸的缸 体固定联接在上横梁上，副砂箱气缸或液压缸的活塞杆与副砂箱连接。为了适用于无箱造型， 上述水平工作台固定联接有砂箱，在造型过程中砂箱不脱离水平工作台；水平工作台上设置 有砂型顶出液压缸13和活动型板，活动型板上联接有模型，活动型板与砂型顶出液压缸的活 塞杆连接。为了适用于有箱造型，上述水平工作台设置有砂箱锁紧与释放机构22，砂箱锁紧 与释放机构配置有锁紧与释放气缸或液压缸23，砂箱通过锁紧与释放机构固定在水平工作台 上或与水平工作台脱离，在造型过程中砂箱能够脱离水平工作台；该种情形下水平工作台也 可设置有固定式型板，固定式型板上联接有模型；当然，采用上述活动型板也未尝不可。

参看图4、图5与图6，一种能实现自动合型的静压造型机组，包括一台用于制作下砂型 的水平分型静压造型机一A、一台用于制作上砂型的水平分型静压造型机二B，能在水平分型 静压造型机一与水平分型静压造型机二之间往复行走的砂型输送装置C，和在水平分型静压 造型机一与水平分型静压造型机二之间设置有能够交替向各水平分型静压造型机水平工作台 上的砂箱注入砂料的送料机构D。上述水平分型静压造型机一、二结构相同，下面以水平分 型静压造型机一为例进行说明，可结合图1至图3，其包括机架1、设置在机架中下部的水平 工作台2、设置在机架上部可上下移动的上活动压板3和位于工作台上方可上下移动的副砂 箱11。上述水平工作台设置有能带动其往复翻转180°的工作台翻转机构，工作台翻转机构 包括工作台翻转驱动装置4、工作台主轴5和工作台定位块6。水平工作台通过工作台主轴铰 接在固定于机架对应部位上的主轴座块7上，工作台主轴的轴心线稍偏离水平工作台的中轴 线，如偏离几毫米即可。上述工作台翻转驱动装置可有多种设计方式，诸如：方案一，工作 台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构一，动力传递机构一包括齿轮一和与齿轮一配 合的齿条一，齿条一与动力装置连接，齿轮一与工作台主轴连接，动力装置包括液压缸或气 缸；方案二，工作台翻转驱动装置包括动力装置和动力传递机构二，动力传递机构二包括蜗 轮和与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆与动力装置连接，蜗轮与工作台主轴连接，动力装置包括电动 机；方案三，工作台翻转驱动装置包括电动机和齿轮组。关于工作台定位块，可为长条状， 在水平工作台翻转成台面朝上时，水平工作台偏重的一侧端坐落在工作台定位块上，在水平 工作台翻转成台面朝下时，水平工作台偏轻的一侧端顶在工作台定位块上；在砂型压实和砂 型脱离过程中，使水平工作台处于一种相当稳固的状态。上述机架包括基座和四根立柱，四 根立柱分布在基座的四个边角上；在机架的顶部设置有上横梁8，上活动压板位于上横梁的 下方，上横梁固定在四根立柱的顶部，上活动压板配置有一只活动板主液压缸9和两只活动 板副液压缸10，活动板主液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板主液压缸的活塞杆与上 活动压板的中心部位连接，两只活动板副液压缸对称分布在活动板主液压缸的两侧，活动板 副液压缸的缸体固定联接在上横梁上，活动板副液压缸的活塞杆与上活动压板连接。上述副 砂箱位于上横梁的下方，副砂箱配置有副砂箱气缸12，副砂箱气缸的缸体固定联接在上横梁 上，副砂箱气缸的活塞杆与副砂箱连接。为了适用于无箱造型，上述水平工作台固定联接有 砂箱，在造型过程中砂箱不脱离水平工作台；水平工作台上设置有砂型顶出液压缸13和活动 型板，活动型板上联接有模型，活动型板与砂型顶出液压缸的活塞杆连接。为了适用于有箱 造型，上述水平工作台设置有砂箱锁紧与释放机构，砂箱通过锁紧与释放机构固定在水平工 作台上或与水平工作台脱离，在造型过程中砂箱能够脱离水平工作台；该种情形下水平工作 台也可设置有固定式型板，固定式型板上联接有模型；当然，采用上述活动型板也未尝不可； 上述锁紧与释放机构可采取有关造型机上的已有技术实现。

上述砂型输送装置可经停水平分型静压造型机一水平工作台的正下方和水平分型静压造 型机二水平工作台的正下方，其包括支撑架14、能够上下移动的砂型托板15和行走机构16。 砂型托板位于支撑架的上方，其配置有托板气缸或液压缸17，托板气缸或液压缸的缸体固定 在支撑架上，活塞杆与砂型托板连接。上述行走机构包括两条平行的地面轨道、设置在支撑 架底部两侧与地面轨道配合的行走轮、设置在支撑架上的电动机和动力传递机构三。上述地 面轨道穿经在水平分型静压造型机一水平工作台的下方与水平分型静压造型机二水平工作台 的下方。动力传递机构三可有多种适宜方式，诸如：其包括一对锥齿轮、齿轮二和与齿轮二 配合的齿条二，齿条二布设在两条地面导轨中间的位置上，齿轮二固定联接在支撑架的底部， 电动机通过一对锥齿轮与齿轮二连接。

上述送料机构包括自动上料装置18、储砂斗19和位于储料斗下方的移动式皮带输送机 20，移动式皮带输送机配置有牵引液压缸21，在牵引液压缸的作用下移动式皮带输送机能交 替地移向并靠近各水平分型静压造型机水平工作台上的砂箱，向靠近砂箱注入砂料。

本发明的工作原理大致是：

根据铸件工艺的需要，（1）在选择无箱造型时；下砂箱或上砂箱用螺栓固定在水平工作台 上，活动型板与砂型顶出油缸的活塞杆通过螺栓等连接在一起，并使活动型板在活塞杆的带 动下，能在砂箱内部上下运动，压实结束时由工作台翻转驱动装置带动水平工作台翻转180 度，砂型输送装置中的托板气缸推动砂型托板上升至接触砂型，砂型顶出液压缸（油缸）将 砂型顶出的同时，托板气缸上的调压阀在砂型重量及砂型顶出液压缸的作用下排气，使砂型 与砂箱稳定脱离，水平工作台翻转回位进入下一个工作循环，砂型输送装置行走移动并将砂 型送到指定位置，进行吹扫、下芯等工作，再等待与上砂箱的砂型合型及合型后的砂型输送。 （2）当需要有箱造型时；将模型固定在工作台上的型板上，上砂箱或下砂箱通过砂箱锁紧与 释放机构，在砂箱锁紧气缸的拉动下，将各砂箱牢固的锁紧在水平工作台上，待砂型挤压成 型后，由工作台翻转驱动装置带动水平工作台翻转180度，此时砂型输送装置中的托板气缸 将砂型托板举升至靠紧带有砂型的砂箱，砂箱锁紧与释放机构在砂箱锁紧气缸的推动下使锁 紧松开，带有砂型的砂箱与水平工作台分离，托板气缸下降的同时由砂型输送装置将砂箱运 至指定（设定）位置，进行下芯、喷刷涂料等辅助工作，等待上砂箱合型，然后水平工作台 翻转回位进入下一个工作循环。

上述静压造型机组，可在电控制系统控制程序中设有单动和连动，初始化造型可将控制 开关转换至单动控制程序中，待模型（模具）安装及砂型压实、自动合型等调试工作完成后， 可将系统转换为自动控制程序中。

先进入水平分型静压造型机一工作模式，安装有模型及下砂箱的水平工作台在0度位置 即台面朝上，副砂箱在副砂箱气缸的作用下，使副砂箱靠紧砂箱，送料机构中的可移动式皮 带输送机，在牵引液压缸（油缸）的牵引下，皮带输送机能够根据需要移动一定距离，自动 注（砂）料开始，设置在皮带输送机端部的射频导纳料位计24检测到注料达到设定数量时， 皮带输送机停止注料，并同时回位，然后活动板副液压缸通过上活动压板带动活动板主液压 缸一同下行，主液压缸（大油缸）进油口处设有充液阀，其油腔与一充液阀连接，当油腔成 负压状态时液体通过充液阀流入油腔，当压力上升时充液阀关闭，回油时充液阀打开，当副 液压缸（小油缸）压力上升的同时，主液压缸的压力也随之上升，直至上升到砂型所需压力 时，压实结束。上活动压板及副砂箱回位，工作台翻转驱动装置带动水平工作台翻转180度， 砂型输送装置中的托板气缸带动砂型托板将砂型、或带有砂型的砂箱托紧，由砂型顶出液压 缸（油缸）将砂型顶出，或通过砂箱锁紧与释放机构使带有砂型的砂箱与水平工作台脱离， 由砂型输送装置携带砂型或带有砂型的砂箱输送至设定位置，进行清理、下芯等工作，接着 进入水平分型静压造型机二工作模式，过程大致同上，并由砂型输送装置实现与上砂型或带 有砂型的上砂箱合型，至此完成一次合型，在将合型后的砂型送到指定位置如砂型专用框架 上后，砂型输送装置回移归位，等待进入下一个工作循环。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化 方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。