专利名称：V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜工艺和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造翻砂真空密封造型方法的设备，特别是涉及一种采用无箱档
砂箱，其砂面和砂箱箱口面平齐且便于清理砂箱箱口面的v法造型二次加砂和刮砂、清扫、
覆背膜工艺和装置。
背景技术：
众所周知，V法造型是一种真空密封造型。它的基本原理是在特制的砂箱内，填入无水无粘结剂的干砂，稍加微震紧实，并依靠真空泵抽出型砂内空气，造成铸型内外有压力差，使干砂紧实，以形成所需型腔的一种物理造型方法，随着人们对V法造型认识的增加和对V法技术掌握程度的提高，V法造型在铸造生产中的应用也越来越广泛，目前V法造型基本上采用造型机单机造型，其它工序如翻箱、合箱等均由人工完成，生产中人工的参与较
多，由于v法生产的多为中大件产品，从几吨到十几吨不等，相应的造型后砂箱的质量也很
大，因此工人的劳动强度很高。生产手段的落后，也造成生产率低和产品质量不稳定。而现
有的自动v造型线设备中自动加砂、刮砂、清扫、覆背膜机构只适用于有箱档砂箱(箱挡作
用为承载，因此造型时加砂高度低于箱口面)，针对无箱挡砂箱的自动加砂、刮砂和清扫覆背膜机构目前由于技术原因无应用。如何保证自动刮平整型砂面后，砂面和砂箱箱口面的平齐、砂箱箱口面清理干净是技术的关键。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种砂面和砂箱箱口面平齐和
便于清理干净砂箱箱口面的V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜工艺和装置。 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的工艺，它包括砂箱、模型箱、加砂、刮砂、
清扫、翻箱和合箱，其特征在于采用无箱挡下砂箱，下砂箱放置在模型箱上，用专用设备在
下砂箱内第一次加砂仅加至距下砂箱箱口面之下5-30mm处；第二次加砂仅在下砂箱中部
区域1/2 3/4面积，至下砂箱箱口面之上5-25mm处；两次加砂在下砂箱箱口内形成封闭
的环形砂凹槽，再经刮砂、横纵方向清扫箱口面、在下砂箱及刮好的砂表面覆背膜、翻转下
砂箱后，上下砂箱合箱，合箱后下砂箱底部的砂胎与承载面接触； V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置包括 ①.用于自动二次加砂的雨淋加砂装置，它包括A驱动缸、B驱动缸、A加砂板、B加砂板和框架，A加砂板、B加砂板分别与A驱动缸、B驱动缸对应连接，A加砂板和B加砂板上均开有加砂孔，A加砂板和B加砂板支撑在框架上； ②.自动刮砂、清扫和覆背膜装置，它包括轨道梁、移动小车、刮砂、清扫、覆膜机构、覆膜支撑架、展膜架、切膜缸、提升缸、小车驱动电机、牵引链和切膜电阻，移动小车支撑在轨道梁上，移动小车上固定有牵引链，小车驱动电机固定在轨道梁上，覆膜支撑架固定在刮砂、清扫、覆膜装置的端部，展膜架固定在刮砂、清扫、覆膜装置的下方，两端的切膜缸与
3切膜电阻连接，刮砂、清扫、覆膜机构包括活动架、连杆、覆膜吸附架、摆动板、摆动臂、摆动板推动缸、前刷、支撑轮、后刷、刮砂板和转轴，刮砂、清扫覆膜机构通过连杆与移动小车连接，覆膜吸附架铰接在连杆上，提升缸可控制刮砂、清扫、覆膜机构的升降，摆动板推动缸、前刷、支撑轮和后刷均固定在活动架上。
本发明还可以采用以下技术方案 所述的切膜缸、提升缸和摆动板推动缸是液压缸或气缸。
所述的牵引链是链条或皮带或钢缆绳。
所述的小车驱动电机是电机或液压马达。 本发明具有的优点和积极效果是设计合理，结构简单紧凑，使用灵活方便，适用性强，在自动造型过程中，无需人工干预，即可自动完成对砂箱的自动刮砂、清扫、覆膜工作，铸件表面光洁，尺寸精度高，工艺操作简便，生产成本低，金属利用率高，旧砂处理回用简便等特点，特别适合薄壁铸件和一些表面不太复杂的大型铸件的制作，如载重车桥、火车摇枕、侧架、叉车配重、浴缸等。
图1是本发明两次加砂剖视结构示意图；图2是刮砂后剖视结构示意图；图3是雨淋加砂装置结构示意图；图4是本发明部分结构示意图；图5是下砂箱和自动刮砂、清扫和覆背膜装置结构示意图；图6是图5俯视示意图；图7是刮砂、清扫、覆膜机构结构示意图；图8是图7俯视示意图；图9是图8中A-A旋转剖视结构示意图；图10是图7的P向结构示意图；图11是图9中B-B剖视结构示意图。图l-图ll中1.下砂箱，2.模型箱，3.第一次加砂，4.第二次加砂，5.凹槽，6.雨
淋加砂装置，8. A驱动缸，9. A加砂板，10. B加砂板，11.框架，12.自动刮砂、清扫和覆背膜装置，13.轨道梁，14.移动小车，15.刮砂、清扫、覆膜机构，16.覆膜支撑架，17.展膜架，18.切膜缸，19.提升缸，20.小车驱动电机，21.牵引链，22.切膜电阻，23.活动架，24.连杆，25.覆膜吸附架，26.摆动板，27.摆动臂，28.摆动板推动缸，29.前刷，30.支撑轮31.后刷32.刮砂板33转轴，34.砂斗，35.吸附架。
具体实时方式 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1-图11。 如图1、图2所示本发明的V法造型自动二次加砂和自动刮砂、清扫、覆背膜的工艺如下采用无箱挡下砂箱l，下砂箱1放置在模型箱2上，用专用设备在下砂箱1内第一次加砂3仅加至距下砂箱1箱口面之下5-30mm处；第二次加砂4仅在下砂箱1中部区域1/2 3/4面积，至下砂箱1箱口面之上5-25mm处；两次加砂在下砂箱1箱口内形成封闭
4的环形砂凹槽5，再经刮砂、横纵方向清扫箱口面、在下砂箱1及刮好的砂表面覆背膜、翻转下砂箱1后，上下砂箱合箱，合箱后下砂箱1底部的砂胎与承载面接触。
本发明的V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置，其特征在于它包括
①.如图3所示用于自动二次加砂的雨淋加砂装置6，它包括A驱动缸7、B驱动缸8、A加砂板9、B加砂板10和框架11， A加砂板9、B加砂板10分别与A驱动缸7、B驱动缸8对应连接，A加砂板9和B加砂板10上均开有加砂孔，A加砂板9和B加砂板10支撑在框架11上，通过A驱动缸7和B驱动缸8不同的开启时间来控制A加砂板9和B加砂板10的二次加砂，雨淋加砂装置6安装砂斗34下方的出砂口处； ②.如图4-图6所示自动刮砂、清扫和覆背膜装置12固定在砂斗34的立柱上，自动刮砂、清扫和覆背膜装置12包括轨道梁13、移动小车14、刮砂、清扫、覆膜机构15、覆膜支撑架16、展膜架17、切膜缸18、提升缸19、小车驱动电机20、牵引链21和切膜电阻22，移动小车14支撑在轨道梁13上，移动小车14上固定有牵引链21，小车驱动电机20固定在轨道梁13上，小车驱动电机20拉动牵引链21而带动移动小车14沿轨道梁13往复运动，覆膜支撑架16固定在刮砂、清扫、覆膜装置12的端部，展膜架17固定在刮砂、清扫、覆膜装置12的下方，展膜架17上的吸附架35通过真空将覆膜吸住，两条轨道梁13上分别固定有与切膜电阻22连接的切膜缸18，切膜电阻22安装在切膜缸18的下部，通过切膜缸18驱动加热的切膜电阻22升降来完成切膜动作，提升缸19可控制刮砂、清扫、覆膜机构15的升降；如图5-图11所示刮砂、清扫、覆膜机构15包括活动架23、连杆24、覆膜吸附架25、摆动板26、摆动臂27、摆动板推动缸28、前刷29、支撑轮30、后刷31、刮砂板32和转轴33，如图10所示的连杆24成双使用， 一端铰接在移动小车14的梁上，另一端铰接在活动架23上，如图11所示的摆动板26、摆动臂27和后刷31可绕转轴33摆动，覆膜吸附架25铰接在连杆24上，以便在刮砂清扫覆膜机构15提起时，覆膜吸附架25处于水平位置，保证覆膜的可靠吸附；摆动臂27 —端与活动架23铰接，另一端与摆动板26铰接，后刷31安装在摆动板26上，摆动板26在摆动板推动缸28的驱动下可以根据需要提起、放下；前刷29有两件，安装在活动架23的前部靠两侧位置，刮砂板32安装在活动架23的中部；活动架23下部两侧装有支撑轮30 ; 本实施例在使用时，如图1-图3所示下砂箱1升高至下砂箱1顶面与雨淋加砂装置6下底面贴合后，A加砂板9和B加砂板10在A驱动缸7和B驱动缸8的驱动下同时打开进行加砂，第一次加砂至所需位置时，A驱动缸7关闭，A加砂板9停止加砂，B加砂板10继续工作，进行二次加砂，二次加砂完毕后，B驱动缸8关闭，B加砂板10停止加砂，全部加砂过程完成。通过A驱动缸7和B驱动缸8不同的开启时间和顺序，控制A加砂板9和B加砂板10的动作，实现二次加砂功能，满足对下砂箱1在规定区域和时间加砂的要求。
如图4-图11所示刮砂、清扫、覆背膜装置12中的覆膜吸附架25位于展膜架17的上方处。加砂完成后，下砂箱1下降至刮砂及覆膜位置，在移动小车14的带动下覆膜吸附架25与展膜架17对齐时，覆膜吸附架25抽真空，与此同时展膜架17释放真空，使覆膜吸附架25将展膜机构17上的薄膜吸起。刮砂、清扫、覆背膜装置中的提升缸19将刮砂清扫覆膜机构15提起，在小车驱动电机20的驱动下带着刮砂清扫覆膜机构15向左侧移动，薄膜在覆膜吸附架25的拉动下，向前展开。移动小车14移动至下砂箱1第一道横边前时，提升缸19放下刮砂清扫覆膜机构15，后刷31在摆动板推动缸28的驱动下摆动到最低位
5置，移动小车14继续向前移动，带动后刷31清扫下砂箱1横边箱面，活动架23下部两侧的支撑轮30在下砂箱34的两侧边顶面上部行走，同时前刷29清扫下砂箱1两侧纵边箱面。至后刷31将需清扫的砂箱面清扫完成后，后刷31在摆动板推动缸28的驱动下摆动到最高位置，以保证不破坏已刮过砂的砂面。移动小车14继续向前移动，同时刮砂板32将高出砂箱面的砂子刮平，移动小车14继续前进，后刷31在摆动板推动缸28的驱动下再次摆动到最低位置，清扫第二道砂箱横边箱面，至后刷31将需清扫的砂箱面清扫完成后，移动小车14停止，前刷29的作用是清扫纵向砂箱面上的散落砂，后刷31是清扫横向砂箱面上的散落砂；此时，刮砂板28完成刮砂；移动小车14移动至薄膜满足使用长度处时，切膜缸18下降，驱动切膜电阻22将背膜切断，随后切膜缸18带动切膜电阻22复位；后刷31在摆动板推动缸23的驱动下摆动到最高位置，同时前刷29也完成了两侧砂箱面的清扫，覆膜吸附架25停止抽真空，薄膜下落到砂箱1的箱面上，刮砂、清扫、覆膜工作完成。提升缸19提起刮砂清扫覆膜机构15，移动小车14在小车驱动电机20的驱动下，向右侧移动，返回原始位置，提升缸19放下刮砂清扫覆膜机构15，准备开始下一循环的工作。 自动进行的刮砂、清理、覆膜装置在刮砂、清扫过程中，支撑轮30始终与下砂箱1的箱面接触，保证刮砂板32、前刷29、后刷31与下砂箱1箱面的相对高度，后刷31能够上下摆动，确保刮过的砂面不被后刷31破坏，使砂型面与箱口面平齐，翻转合箱后砂胎底面具有承载能力。 小车驱动电机20采用变频控制，移动小车14的移动速度可根据实际情况灵活控制。 其优点是设计合理，结构简单紧凑，使用灵活方便，适用性强应用范围广，在自动造型过程中，无需人工干预，自动化程度高，即可自动完成对砂箱的二次加砂和刮砂、清扫、
覆膜工作。
权利要求
一种V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的工艺，它包括砂箱、模型箱、加砂、刮砂、清扫、覆背膜、翻箱和合箱，其特征在于采用无箱挡下砂箱(1)，下砂箱(1)放置在模型箱(2)上，用专用设备在下砂箱(1)内第一次加砂(3)仅加至距下砂箱(1)箱口面之下5-30mm处；第二次加砂(4)仅在下砂箱(1)中部区域1/2～3/4面积，至下砂箱(1)箱口面之上5-25mm处；两次加砂在下砂箱(1)箱口内形成封闭的环形砂凹槽(5)，再经刮砂、横纵方向清扫箱口面、在下砂箱(1)及刮好的砂表面上覆背膜、翻转下砂箱(1)后，上下砂箱合箱，合箱后下砂箱(1)底部的砂胎与承载面接触。
2. —种V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置，其特征在于它包括① .用于自动二次加砂的雨淋加砂装置(6)，它包括A驱动缸(7) 、 B驱动缸(8) 、 A加砂板(9)、B加砂板(10)和框架(ll)，A加砂板(9)、B加砂板(10)分别与A驱动缸(7) 、 B驱动缸(8)对应连接，A加砂板(9)和B加砂板(10)上均开有加砂孔，A加砂板(9)和B加砂板(10)支撑在框架(11)上；② .自动刮砂、清扫和覆背膜装置(12)，它包括轨道梁(13)、移动小车(14)、刮砂、清扫、覆膜机构(15)、覆膜支撑架(16)、展膜架(17)、切膜缸(18)、提升缸(19)、小车驱动电机(20)、牵引链(21)和切膜电阻(22)，移动小车(14)支撑在轨道梁(13)上，移动小车(14)上固定有牵引链(21)，小车驱动电机(20)固定在轨道梁(13)上，覆膜支撑架(16)固定在刮砂、清扫、覆膜装置(12)的端部，展膜架(17)固定在刮砂、清扫、覆膜装置(12)的下方，两端的切膜缸(18)与切膜电阻(22)连接，刮砂、清扫、覆膜机构(15)包括活动架(23)、连杆(24)、覆膜吸附架(25)、摆动板(26)、摆动臂(27)、摆动板推动缸(2S)、前刷(29)、支撑轮(30)、后刷(31)、刮砂板(32)和转轴(33)，刮砂、清扫覆膜机构(15)通过连杆(24)与移动小车(14)连接，覆膜吸附架(25)铰接在连杆(24)上，提升缸(19)可控制刮砂、清扫、覆膜机构(15)的升降，摆动板推动缸(2S)、前刷(29)、支撑轮(30)和后刷(31)均固定在活动架(23)上。
3. 根据权利要求2所述的V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置，其特征在于所述的切膜缸(18)、提升缸(19)和摆动板推动缸(28)是液压缸或气缸。
4. 根据权利要求2所述的V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置，其特征在于所述的牵引链(21)是链条或皮带或钢缆绳。
5. 根据权利要求2所述的V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜的装置，其特征在于所述的小车驱动电机(20)是电机或液压马达。
全文摘要
本发明涉及一种V法造型二次加砂和刮砂、清扫、覆背膜工艺和装置，通过雨淋加砂装置上由两个驱动缸带动的两块加砂板进行二次加砂，并在砂箱箱口内周边形成环形砂凹槽，刮砂后的砂面与砂箱箱口面平齐；刮砂、清理、覆膜装置在刮砂、清扫过程中，支撑轮与砂箱面接触，保证刮砂板、前刷、后刷与砂箱面的相对高度，后刷上下动，确保刮过的砂面不被后刷破坏，砂型面与箱口面平齐，翻转合箱后砂胎底面具有承载能力。优点是设计合理，结构简单紧凑，使用灵活方便，适用性强，自动化程度高。
文档编号B22C21/01GK101786140SQ20091022885
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者卫洪, 张志红, 曹洪范, 李志宏, 马颖 申请人:中国汽车工业工程公司;机械工业第四设计研究院