多工位射砂挤压水平造型机、造型系统及其造型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种静压造型技术领域，尤其是一种多工位射砂挤压水平造型机，以及采用该多工位射砂挤压水平造型机的造型系统及其造型方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中的静压造型设备均采用单工位进行生产，为了提高生产量，只能在生产过程中投入多台生产设备，这不仅需要增加造型设备的投入、占用更大的场地空间，还需要招录更多的操作工人，大幅增加了人力成本。同时，这些设备砂型冷却系统、浇注完成后的砂型破碎系统自动化程度低，砂型冷却部分受占地面积的影响冷却效率低，不能很好地实现连续化生产，生产效率较低。
[0003]现有技术中，造型时铸件的排气性能不好，造型效果差。如图1所示，在铸造零件时，整个型腔完全包裹着砂芯128，砂芯排气只能沿着砂芯向下箱排气，否则一旦砂芯的气体向上排就会进入到铸件中，形成气孔缺陷。型腔内如果有浮砂，或者有砂粒被铁水冲刷掉，首先要进入到铸件中形成砂眼缺陷。这样座芯设计，整个型腔完全在上箱内，浇注时上抬力小了容易发生飞边毛刺，上抬力大了很容易发生跑火缺陷造成铸件废掉。
[0004]上述现有静压造型设备均是采用从上向下挤压压实(正挤压压实)方式进行造型，造型机及造型系统庞大，不适用于一些特殊铸件诸如汽车发动机等的砂型制造生产，实用性不强。
【发明内容】
[0005]本发明的任务在于解决现有技术中静压造型机存在的技术缺陷，提供一种多工位射砂挤压水平造型机、造型系统及其造型方法。
[0006]本发明多工位射砂挤压水平造型机采用的技术方案如下。
[0007]多工位射砂挤压水平造型机，包括机架，所述机架安装在操作台上，其特征在于:所述多工位射砂挤压水平造型机还包括:
[0008]一压实组件，所述压实组件包括左压实缸、右压实缸，左压实缸、右压实缸对称设置在机架两侧面上，左压实缸的输出轴的中轴线、右压实缸的输出轴的中轴线在同一直线上且该直线平行于地面，左压实缸的输出轴上设有压板、右压实缸的输出轴上设有压板，两压板之间可相向运动；
[0009]一砂模箱组件，所述砂模箱组件包括上模箱、下模箱，上模箱位于下模箱的正上方；上模箱、下模箱大小相同，均呈无底无盖的直筒箱结构，上模箱、下模箱的左侧面上均设有进砂口 ；
[0010]一翻转组件，包括一安装在机架上的能沿其旋转轴心逆时针90度旋转的翻转架、一翻转驱动装置，翻转架的旋转轴心平行于地面且垂直于左压实油缸的输出轴的中轴线；翻转架上设有垂直向设有四立柱定位的导向柱，导向柱上设有上模垂直运动驱动装置、下模垂直运动驱动装置，上模垂直运动驱动装置设有用于放置上模箱的上模箱支架，下模垂直运动驱动装置上设有用于放置下模箱的下模箱支架；翻转架没有沿其旋转轴心转动时，上模箱支架、下模箱支架的上表面均平行于地面；当翻转架沿其旋转轴心逆时针转动90度时，砂模箱组件可运动到两压板之间且上模箱支架、下模箱支架的上表面均垂直于地面。
[0011]当砂模箱组件运动到两压板之间且上模箱支架、下模箱支架的上表面均垂直于地面时，左压实缸的输出轴上的压板可从左向右运动并可从下模箱的底面进入下模箱；右压实缸的输出轴上的压板可右向左运动并可从上模箱的顶面进入下模箱，由此，在上模箱、下模箱内形成规定的成型空间。
[0012]一能够水平旋转的转台组件，转台组件包括转台、转台驱动电机，转台安装在操作台上，转台的旋转中轴垂直于地面，转台上安装有一呈T字型的型板架型板架的底端安装在转台顶面的圆心上，型板架的两翼各设有双面模板支撑架，双面模板的上侧面上设有用于固定放置在其上砂芯的砂芯槽；当转台转动时，任意一双面模板支撑架上的双面模板可以运动到上模箱、下模箱之间并可被上模箱、下模箱夹持。
[0013]双面模板支撑架上设有靠近翻转组件端开口敞开且上模箱支架、下模箱支架可垂直向通过的双面模板支撑凹槽，双面模板可放置在双面模板支撑凹槽上。
[0014]一射砂组件，射砂组件包括射砂装置，射砂装置垂向移动装置，当上模箱、下模箱内形成规定的成型空间时，射砂装置的射砂口可以与上模箱、下模箱的左侧面上的进砂口相连通并向上模箱、下模箱射砂，压实组件的两压板相向运动可将上模箱、下模箱的砂压缩形成砂型。
[0015]一砂型推送装置，所述砂型推送装置包括一垂直向设置的垂直方向推箱缸，垂直方向推箱缸的输出轴上设有一平行于地面的推板，当上模箱支架、下模箱支架的上表面均平行于地面时，垂直方向推箱缸的输出轴上的推板从上向下运动并可从上模箱的顶面进入上模箱、下模箱，将上模箱、下模箱内的砂型推出。
[0016]一接砂型组件，所述接砂型组件包括一垂直向设置的接模缸，接模缸的输出轴上设有一平行于地面的接模平板，当垂直方向推箱缸的输出轴上的推板将上模箱、下模箱内的砂型推出时，接模缸的输出轴上的接模平板可运动到砂型的底面上并接住砂型并垂向运动到设定高度。
[0017]一可将接模平板上的砂型移出的砂型移出装置，砂型移出装置包括推模平台，推模平台设置在机架的底部，推模平台的顶面设有水平推箱缸，水平推箱缸的输出轴上设有推板；当接模平板的顶面运动到推模平台的顶面时，水平推箱缸的输出轴的推板可将接模平板的顶面上的砂型从接模平板的顶面推到推模平台上并从推模平台上推出。
[0018]进一步，翻转架的顶部的右侧铰接有连接杆，连接杆的另一端与机架上右压实缸的正下方一定高度处铰接，翻转架的底部的右侧与设置在机架底部的翻装驱动缸铰接。
[0019]进一步，操作台上设有用于放置砂芯的砂型储存架；操作台上设有用于防止操作者与进入型板架转动范围内而造成误伤的安全防护阻挡板；操作台上设有提供整套机械运动的液压泵站。
[0020]进一步，上模箱、下模箱的进砂口均设置在其左侧面上；射砂组件设置在左压实缸、右压实缸中心连线的正上方；射砂装置包括砂箱、气源，射砂装置的射砂口设置在砂箱的正下方；射砂装置垂向移动装置包括导轨、射砂装置垂向移动装置通过导轨安装在机架的顶端，射砂装置安装在射砂装置垂向移动装置的导轨的滑块上，导轨上设有可使滑块沿导轨垂直运动的驱动电机。
[0021]进一步，砂型推送装置设置在架体上的上模箱的正上方；垂直方向推箱缸的输出轴的中轴线与上模箱的中心、下模箱的中心在同一直线上。
[0022]多工位射砂挤压水平造型系统的技术方案如下。
[0023]多工位射砂挤压水平造型系统，其特征在于，包括上述任意一多工位射砂挤压水平造型机、可接受水平推箱缸推板从推模平台推入的砂型的第一横向输送装置、第二横向输送装置、第三横向输送装置，第一横向输送装置、第二横向输送装置上均均匀排列有若干托板；第一横向输送装置、第二横向输送装置的运动方向相反。
[0024]所述多工位射砂挤压水平造型系统还包括:可将第一横向输送装置上的托板移动到第二横向输送装置的第一纵向输送装置；可将第二横向输送装置上的托板上的砂型上的盖板取下，盖到第一横向输送装置上的托板上的砂型上的纵向移盖装置；可将第二横向输送装置上的砂型移动到第三横向输送装置的第二纵向输送装置；可将第二横向输送装置上的托板移动到第一横向输送装置的纵向移板装置；破碎装置；破碎装置设置在第三横向输送装置的末端。
[0025]第一横向输送装置位于推模平台的前侧面或后侧面上。
[0026]第一横向输送装置、第一纵向输送装置、第二横向输送装置、纵向移板装置组成口字型结构。
[0027]纵向移盖装置设置在第一横向输送装置、第二横向输送装置之间且其中轴线垂直于第一横向输送装置、第二横向输送装置。
[0028]第三横向输送装置设置在第二横向输送装置远离第一横向输送装置的一侧且平行于第二横向输送装置。
[0029]第二纵向输送装置设置在第二横向输送装置、第三横向输送装置之间且其中轴线垂直于第二横向输送装置、第三横向输送装置。
[0030]第一横向输送装置一侧面上设有浇注机，浇注机位于多工位射砂挤压水平造型机与纵向移盖装置之间。
[0031]进一步，第一横向输送装置、第二横向输送装置结构相同，均包括架体和安装在架体上的环状输送带、输送带驱动电机，托板均匀排列在环状输送带的上表面上。
[0032]第一纵向输送装置包括架体，架体上设有紧靠第一横向输送装置的输出端的第一横向输送装置输出端中转平台和紧靠第二横向输送装置的输入端的第二横向输送装置输入端中转平台；第一横向输送装置输出端中转平台和第二横向输送装置输入端中转平台之间设有过桥，过桥、第二横向输送装置输入端中转平台、第一横向输送装置输出端中转平台的顶面在同一平面内；过桥的中轴线垂直于第一横向输送装置的中轴线且垂直于第二横向输送装置的中轴线；第一横向输送装置输出端中转平台上设有可将从第一横向输送装置输送到其表面上的托板通过过桥推入第二横向输送装置输入端中转平台上的推模缸；第二横向输送装置输入端中转平台上设有可将从过桥输送到其表面上的托板推入第二横向输送装置的推模缸。
[0033]纵向移板装置包括架体，架体上设有紧靠第二横向输送装置的输出端的第二横向输送装置输出端中转平台和紧靠第一横向输送装置的输入端的第一横向输送装置输入端中转平台；第二横向输送装置输出端中转平台和第一横向输送装置输入端中转平台之间设有过桥，过桥、第二横向输送装置输出端中转平台、第一横向输送装置输入端中转平台的顶面在同一平面内；过桥的中轴线垂直于二横向输送装置输出端中转平台的中轴线且垂直于第一横向输送装置输入端中转平台的中轴线；第二横向输送装置输出端中转平台上设有可将从第二横向输送装置上输入到其表面上的托板通过过桥推入第一横向输送装置输入端中转平台上的推模缸；第一横向输送装置输入端中转平台上设有可将从过桥输入到其表面上的托板推入第一横向输送装置上的推模缸。
[0034]进一步，纵向移盖装置包括架体，架体上设有垂直向设置的垂向导轨、垂向导轨的滑块上设有纵向导轨、垂向导轨滑块驱动装置，纵向导轨位于第一横向输送装置、第二横向输送装置之间且垂直于第一横向输送装置、第二横向输送装置，纵向导轨的滑块上设有前抓板、前抓板驱动装置、后抓板、后抓板驱动装置、纵向导轨滑块纵向驱动装置，通过前抓板、后抓板的相向运动抓取第二横向输送装置的托板上的砂型上的盖板盖到第一横向输送装置上的托板上的砂型上；垂向导轨滑块驱动装置、前抓板驱动装置、后抓板驱动装置、纵向导轨滑块纵向驱动装置均为伺服油缸、伺服气缸或伺服电缸的一种。
[0035]第二纵向输送装置包括架体，架体上设有垂直向设置的垂向导轨、垂向导轨的滑块上设有纵向导轨、垂向导轨滑块驱动装置，垂向导轨位于第三横向输送装置、第二横向输送装置之间且垂直于第三横向输送装置、第二横向输送装置，纵向导轨的滑块上设有前抓板、前抓板驱动装置、后抓板、后抓板驱动装置、纵向导轨滑块纵向驱动装置，通过前抓板、后抓板的相向运动抓取第二横向输送装置的托板上的砂型放置到第三横向输送装置上；垂向导轨滑块驱动装置、前抓板驱动装置、后抓板驱动装置、纵向导轨滑块纵向驱动装置均为伺服油缸、伺服气缸或伺服电缸的一种。
[0036]进一步，第三横向输送装置包括架体，架体上设有环状输送带、用于驱动环状输送带转动的驱动电机，环状输送带的远离第二纵向输送装置端的支撑轴距离地面的高度高于其靠近第二纵向输送装置端的支撑轴距离地面的高度。
[0037]破碎装置安装在包括环状输送带的远离第二纵向输送装置端的支撑轴上，包括破碎机、驱动电机，破碎机上套有防护罩，通过驱动电机驱动破碎机震动实现对砂型的表皮的砂的破碎。
[0038]多工位射砂挤压水平造型系统的造型方法，其特征在于所述多工位射砂挤压水平造型系统采用上述任意一