一种抽真空负压自动化造型机的制作方法

本实用新型涉及一种造型机，尤其是一种抽真空负压自动化造型机。

背景技术：

造型机为一种用于制造砂型的铸造设备。它的主要功能包括:填砂，将松散的型砂填入砂箱中;紧实型砂，通过震实、压实、震压、射压等不同方法使砂箱中松散的型砂紧实，使砂型在搬运和浇注等过程中具有必要的强度；起模，利用不同机构将模样从紧实后的砂型中取出。基于以上功能，现有的造型机主要分类为压实式造型机、震实式造型机、震压式造型机和射压式造型机。然而在使用时发现，上述造型机成本高、自动化程度低，在填砂、紧实型砂和起模的过程中均需要人工参与，操作起来费时费力。与此同时，采用震实、压实、震压、射压等方法对砂箱中松散的型砂进行紧实后，型砂之间还是存在一定的气体难以排出去，并在砂箱的边角部位形成一定的间隙，从而使得砂型成型后型腔的表面不够光滑、平整，出现凹凸不平的结构，进而对铸造工件的成品率造成严重影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决现有的造型机成本高、自动化程度低、操作费时费力，不能确保制造出的砂型型腔的表面的光滑性和平整性，从而对铸造工件的成品率造成严重影响的问题，为此提供一种抽真空负压自动化造型机。

本实用新型的具体方案是：一种抽真空负压自动化造型机，其特征是：具有机架，在机架上装有横向布置的导轨和至少两个型砂给料斗，在机架的前侧设有覆膜机和用于造砂型的造型模具；在导轨上设有齿条；覆膜机具有支架平台，支架平台上设有左侧用于承载薄膜卷的支座和右侧薄膜切割装置，支架平台的上侧设有挂装于导轨上的横移支架，在横移支架上装有驱动电机和纵向移动支架,其中驱动电机的输出端装有与齿条相啮合的齿轮，在纵向移动支架的下端装有用于吸附薄膜的负压框架；在造型模具与型砂给料斗之间设有传输机构，并在每个型砂给料斗的前侧均配装有用于对薄膜上粉刷的涂层进行烘烤的烘烤机构。

本实用新型中所述型砂给料斗设有两个，并且呈并排布置；所述造型模具包括上箱体造型模具和下箱造型模具，上、下箱造型模具均包括从上往下依次布置的砂型框、砂箱和底箱，砂型框为具有内腔的矩形框体结构，砂箱和底箱上下对应拼合构成抽真空负压箱，在砂箱的上端面设有矩形的沉槽，沉槽的槽边与砂型框的底边相配合，在沉槽的槽底面和砂型框的内侧面上均开设有若干个透气孔，在每个透气孔中均装有透气塞；所述沉槽中安装有砂型模，砂型模作为砂型中型腔成型的反向模，其中上、下箱造型模具中的砂型模结构各不同，而每个砂型模均由若干块型板拼装而成，并在每个砂型模上均设有用于冒口成型的芯头；所述砂型框和抽真空负压箱分别通过气管连接负压系统。

本实用新型中所述薄膜切割装置包括在支架平台的右侧呈前后竖直布置的气缸A、B及控制系统，在气缸A、B的伸缩端之间通过绝缘子连接有一段电热丝；在所述导轨上装有接近开关；在支架平台上还装有报警器；在横移支架的顶端装有竖直布置的气缸C，气缸C的伸缩端连接纵向移动支架；所述控制系统具有用于控制电热丝供电侧电源通断的PLC控制器，PLC控制器通讯连接接近开关，并且分别与报警器和气缸A、B、C的气路上的控制阀以及驱动电机构成驱动连接。

本实用新型中所述烘烤机构具有方形烘烤箱，在烘烤箱的顶部设有至少一个轴流风机，在烘烤箱的底面开设有若干个呈阵列排布的出气孔，在烘烤箱的内部设有上层均风板和下层发热装置。

本实用新型中所述烘烤箱的顶部设有三个并排布置的轴流风机；所述均风板具有本体板，本体板与烘烤箱的底面相平行，在均风板上开设有若干个呈阵列排布的方形孔；所述发热装置由若干根电阻丝呈水平且并排布置而成。

本实用新型中所述负压框架为具有内腔的矩形框体结构，在负压框架的底部开设有若干个吸气孔，负压框架通过气管连接负压系统。

本实用新型中在导轨的上端设有向其后侧延伸的翼板，在横移支架后侧的上端设有倒勾形悬架，倒勾形悬架挂装于翼板上，并在倒勾形悬架的内侧边上装有分别与翼板的上、下端面相配合的滚轮；在横移支架后侧的下端设有向其后侧横向布置的支臂，在支臂的端部装有与导轨相配合的滚轮。

本实用新型中所述传输机构包括置于地槽中的引导轨和沿着所述引导轨行走的小车，在小车上放置所述造型模具；所述型砂给料斗的出料口与所述地槽呈上下相对布置。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型结构简单、设计巧妙，通过采用抽真空的方式对砂箱中的型砂进行紧实，使得型砂致密地凝结为一体构成砂型，确保了砂型型腔表面的光滑性和平整性，进一步确保了浇注成型的铸件的成品率；

(2)本实用新型采用覆膜机实现了对上箱体造型模具或下箱造型模具在制造砂型时对砂箱的自动覆膜，不仅覆膜效率高，而且克服了人工覆膜费时费力的问题；

(3)本实用新型在造型模具中，采用由砂箱和底箱上下对应拼合而成的抽真空负压箱将薄膜吸附在沉槽和砂型模上，不仅快速、准确地凸显出待制造成型的砂型的型腔的反向模结构，而且通过在沉槽的槽底面和砂型框上的各个透气孔中安装透气塞，在不影响通过负压对薄膜进行吸附的同时，也有效防止了薄膜被吸入至砂型框和抽真空负压箱的内腔中；

(4)本实用新型通过设计烘烤机构，实现了对已经贴附在砂箱上的薄膜上粉刷的涂层进行均匀地烘烤，防止了薄膜因受热不均匀而局部融化甚至出现破损的问题，有效提高了砂型制造的进度；

(5)本实用新型中通过采用由若干块型板拼装而成的砂型模，使得在实际生产中可根据需求，适当地调整砂型模的长度和/或宽度，以得到所需要的砂型模，这样不仅大大降低了生产投入成本，而且克服了重开模具带来的费时费力的问题，有效提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的右视结构示意图；

图3是本实用新型中造型模具的爆炸结构示意图；

图4是本实用新型中负压框架的仰视结构示意图；

图5是本实用新型中烘烤机构的爆炸结构示意图；

图6是本实用新型中透气塞的结构示意图；

图7是本实用新型中覆膜机上控制系统的控制结构框图。

图中：1—机架，2—导轨，3—型砂给料斗，4—齿条，5—支架平台，6—薄膜卷，7—支座，8—横移支架，9—驱动电机，10—纵向移动支架，11—齿轮，12—负压框架，13—砂型框，14—砂箱，15—底箱，16—沉槽，17—透气孔，18—透气塞，19—砂型模，20—型板，21—芯头，22—气管，23—气缸A，24—气缸B，25—绝缘子，26—电热丝，27—接近开关，28—报警器，29—气缸C，30—PLC控制器，31—控制阀A，32—控制阀B，33—控制阀C，34—烘烤箱，35—轴流风机，36—出气孔，37—均风板，37a—本体板，37b—方形孔，38—电阻丝，39—吸气孔，40—翼板，41—倒勾形悬架，42—滚轮，43—支臂，44—地槽，45—引导轨，46—小车，47—烘烤机构，48a—上箱体造型模具，48b—下箱体造型模具。

具体实施方式

参见图1-2，一种抽真空负压自动化造型机，具有机架1，在机架1上装有横向布置的导轨2和至少两个型砂给料斗3，在机架1的前侧设有覆膜机和用于造砂型的造型模具；在导轨2上设有齿条4；覆膜机具有支架平台5，支架平台5上设有左侧用于承载薄膜卷6的支座7和右侧薄膜切割装置，支架平台5的上侧设有挂装于导轨2上的横移支架8，在横移支架8上装有驱动电机9和纵向移动支架10,其中驱动电机9的输出端装有与齿条4相啮合的齿轮11，在纵向移动支架10的下端装有用于吸附薄膜的负压框架12；在造型模具与型砂给料斗3之间设有传输机构，并在每个型砂给料斗3的前侧均配装有用于对薄膜上粉刷的涂层进行烘烤的烘烤机构。

本实施例中所述型砂给料斗3设有两个，并且呈并排布置；所述造型模具包括上箱体造型模具48a和下箱造型模具48b，如图3所示，在图3中给出了上箱体造型模具48a的结构示意图。上箱体造型模具48a和下箱造型模具48b均包括从上往下依次布置的砂型框13、砂箱14和底箱15，砂型框13为具有内腔的矩形框体结构，砂箱14和底箱15上下对应拼合构成抽真空负压箱，在砂箱14的上端面设有矩形的沉槽16，沉槽16的槽边与砂型框13的底边相配合，在沉槽16的槽底面和砂型框13的内侧面上均开设有若干个透气孔17，在每个透气孔17中均装有透气塞18，参见图6；所述沉槽16中安装有砂型模19，砂型模19作为砂型中型腔成型的反向模，其中上、下箱造型模具48a和48b中的砂型模结构各不同，在图3中，上箱体造型模具48a的砂型模呈矩形框体结构，该砂型模的长边均由若干块型板20拼装而成，砂型模其中一个短边的中间部位设有用于冒口成型的芯头21；所述砂型框13和抽真空负压箱分别通过气管22连接负压系统。

本实施例中所述薄膜切割装置包括在支架平台5的右侧呈前后竖直布置的气缸A23和气缸B24及控制系统，在气缸A23和气缸B24的伸缩端之间通过绝缘子25连接有一段电热丝26；在所述导轨2上装有两个接近开关27，两个接近开关27分别与上箱体造型模具和下箱造型模具相对应，用于对横移支架8的横移行走进行限位控制；在支架平台5上还装有报警器28；在横移支架8的顶端装有竖直布置的气缸C29，气缸C29的伸缩端连接纵向移动支架10；所述控制系统具有用于控制电热丝26供电侧电源通断的PLC控制器30，PLC控制器30通讯连接接近开关27，并且分别与报警器28和气缸A23、气缸B24、气缸C29的气路上对应的控制阀A31、控制阀B32、控制阀C33以及驱动电机9构成驱动连接，参见图7。

覆膜机在进行覆膜工作时，首先由PLC控制器30发出控制指令，控制供电侧电源给电热丝26供电使其发热，并控制气缸C29的伸缩端向下伸出，从而驱动纵向移动支架10带动负压框架12向下移动，直至负压框架12将放置于支架平台5上的薄膜吸附于其底部；接着PLC控制器30再发出控制指令，控制驱动电机9起动以驱动横移支架8沿着导轨2向右横向移动，并控制报警器28发出报警指示，以防止横移支架8在横移时触碰到现场的工作人员；横移支架8在向右横移的同时，拖动薄膜向右展开，当横移的距离满足PLC控制器30中控制程序的设定值时，即薄膜展开的长度达到设定要求时，PLC控制器30控制气缸A23和气缸B24同时向上顶出，电热丝26将已经展开的薄膜与薄膜卷6上的薄膜熔断开；根据所需覆膜的造型模具，当横移支架8的右端靠近与该造型模具相对应的接近开关27时，该接近开关动作，并向PLC控制器30反馈开关信号，PLC控制器30控制驱动电机9停止运行，并控制气缸C29推动纵向移动支架10移动，直至负压框架12将其底部吸附的薄膜平放置砂箱14上；最后，PLC控制器30控制气缸C29的伸缩端回缩，气缸A23和气缸B24的伸缩端回复原位，以及控制横移支架8回复原位，并为下一次的覆膜作准备。

参见图5，本实施例中所述烘烤机构47具有方形烘烤箱34，在烘烤箱34的顶部设有至少一个轴流风机35，在烘烤箱34的底面开设有若干个呈阵列排布的出气孔36，在烘烤箱34的内部设有上层均风板37和下层发热装置。

本实施例中所述烘烤箱34的顶部设有三个并排布置的轴流风机35；所述均风板37具有本体板37a，本体板37a与烘烤箱34的底面相平行，在均风板37上开设有若干个呈阵列排布的方形孔37b；所述发热装置由若干根电阻丝38呈水平且并排布置而成。

烘烤机构在工作时，首先由三个轴流风机35所鼓吹进烘烤箱34的风在均风板37的作用下，作发散处理，并均分为均匀风同时吹向发热装置，发热装置对接收到的均匀风进行热交换，并将热交换得到的热风经过烘烤箱34箱底上阵列排布的出气孔36进行二次发散处理后，再吹出去，实现对已经贴附在砂箱14上的薄膜上粉刷的涂层进行均匀地烘烤，有效防止了薄膜因受热不均匀而局部融化甚至出现破损的问题。

参见图4，本实施例中所述负压框架12为具有内腔的矩形框体结构，在负压框架12的底部开设有若干个吸气孔39，负压框架12通过气管22连接负压系统。

本实施例中在导轨2的上端设有向其后侧延伸的翼板40，在横移支架8后侧的上端设有倒勾形悬架41，倒勾形悬架41挂装于翼板40上，并在倒勾形悬架41的内侧边上装有分别与翼板40的上、下端面相配合的滚轮42；在横移支架8后侧的下端设有向其后侧横向布置的支臂43，在支臂43的端部装有与导轨2相配合的滚轮42。

本实施例中所述传输机构包括置于地槽44中的引导轨45和沿着所述引导轨45行走的小车46，在小车46上放置所述造型模具；所述型砂给料斗3的出料口与所述地槽44呈上下相对布置。

本实用新型的操作过程如下：首先由覆膜机将切割好的薄膜放置于砂箱14上；薄膜在抽真空负压箱的负压作用下，被吸附于砂箱14上端面的沉槽16与砂型模19的表面，再将砂型框13安装在砂箱14上（砂型框13的四个底边与沉槽16的四个槽边相配合），从而凸显出待制造成型的砂型的型腔的反向模结构；接着在薄膜的表面粉刷涂层；待涂层粉刷好之后，由小车46将造型模具运载至烘烤机构47的下侧，由烘烤机构47对薄膜表层的涂层进行烘烤；待薄膜表层的涂层烘烤干后，由小车46将造型模具运载至型砂给料斗3的出料口的下侧，从型砂给料斗3的出料口下放的型砂填充入由砂型框13、沉槽16及砂型模19所围成的空间中，待填充满之后，由现场工作人员进行扫平，并在扫平后的型砂面上再铺设一层薄膜；接着，启动砂型框13所连接的负压系统，通过抽真空，抽取型砂之间的气体，消除型砂之间的间隙，以达到紧实型砂的目的；最后，起模，将砂型从造型模具中取出。