一种水平无箱造型机下砂箱的制作方法

本发明属于金属铸造工艺设备的技术领域。更具体地，本发明涉及金属铸造的造型机砂箱的结构设计技术。

背景技术：

在金属铸造造型机中，因为水平无箱造型技术具有效率高、污染少的优点，正在逐步得到推广应用。但由于结构原理所限，对于模型高度差较大的造型效果较差。

目前的水平无箱造型机结构和外形大致相似，如图1至图3所示。其中，现在水平无箱造型机所使用的砂箱底板一般为平面形，如图2所示。

其具体结构与工作方式是：

如图2所示，在现有技术中使用的水平无箱造型机1上安装有上砂箱底板2、上砂箱框3、下砂箱底板5、下砂箱框6、模具4。

工作时，上砂箱框3和下砂箱框6夹着模具4，与上砂箱底板2和下砂箱底板5分别形成上下砂箱腔体。

在充满型砂后，水平无箱造型机1的压缩系统会使上砂箱底板2和下砂箱底板5相向压缩(或单边压缩，模具4随动)，从而达到使型砂压缩成型，之后通过脱模、合模等工序，完成造型工作。

如图3所示，造型完成后，下砂箱底板5的上表面必须和下砂箱框6的上表面平齐，推砂型组件7将砂型从下砂箱底板5的上表面水平推出。

在砂型压缩时，一般压缩比要到30％左右才能压实，但当模型的高度差较大时，平面形的砂箱底板压缩一定行程后，深凹部分的砂型压缩比会比凸出部分低很多，从而导致造型质量差，甚至失败。

特别是下砂箱的底板，由于在水平无箱造型机的工作过程中，需要通过下砂箱的底板将砂型水平推出，这就要求下砂箱的底板的工作台面必须为平面。

技术实现要素：

本发明提供一种水平无箱造型机下砂箱，其目的是保证和提高砂型的质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的水平无箱造型机下砂箱，包括下砂箱底板、下砂箱框和水平无箱造型机基架；在所述的下砂箱框的下方设有仿形销钉板，在所述的仿形销钉板的上表面垂直固定安装多个互相平行的仿形销钉；所述的仿形销钉的长度由模型轮廓决定，使所有仿形销钉的上端部形成与模型轮廓相适应的形状。

在所述的仿形销钉的上方设置与所述的仿形销钉一一对应且同轴线的砂箱销钉，所有砂箱销钉的长度相同；在所述的下砂箱底板和仿形销钉板之间设置砂箱销钉托盘；所述的砂箱销钉托盘通过下砂箱底板砂箱销钉托盘连接杆与下砂箱底板连接；所述的砂箱销钉穿过下砂箱底板上的砂箱销钉孔；当所述的砂箱销钉完全落下时，由砂箱销钉托盘定位支撑，且砂箱销钉的上表面与下砂箱底板的上表面平齐。

在所述的下砂箱底板和砂箱销钉托盘之间设有开有销钉孔的砂箱销钉挡板；所述的砂箱销钉挡板通过砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆与仿形销钉板连接，使所述的砂箱销钉挡板随仿形销钉板的下降而下降。

所述的砂箱销钉上设有外圆凸起的台阶，该台阶位于砂箱销钉挡板的下方；该台阶的外径大于所述的砂箱销钉挡板上的销钉孔的孔径；所述的砂箱销钉挡板通过该台阶将砂箱销钉全部强行位移到位，使砂箱销钉的上表面与下砂箱底板的上表面平齐。

在所述的水平无箱造型机基架上安装有下砂箱底板限位杆，在砂箱销钉托盘下降到与下砂箱底板限位杆顶面接触后，便停止运动，下砂箱底板限位杆对砂箱销钉托盘和下砂箱底板起到支撑及限位作用，使得下砂箱底板的上平面和下砂箱框上平面及砂箱销钉上平面平齐。

所述的仿形销钉板的下表面与油缸顶板相连接；所述的仿形销钉板上设有与其固定连接的砂箱销钉托盘支撑块。

本发明采用上述技术方案，因砂箱销钉端部的仿形结构，使得砂箱内各部分的砂型压缩比相一致，进而使压缩力较为均匀，从而使挤压成型的砂型质量得到保证和提高。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1是现有技术的水平无箱造型机结构和外形图；

图2是图1所示水平无箱造型机的剖视图；

图3是现有技术的水平无箱造型机处于推模状态下的示意图；

图4是本发明中的模具外形简图；

图5是本发明处于推模状态的下砂箱部分的外形图；

图6是图5所示结构的正视图；

图7是图6所示结构的俯视图；

图8是图7中的A-A剖视图；

图9是本发明处于加砂造型状态的下砂箱部分外形图；

图10是图9所示结构的正视图；

图11是图10所示结构的剖视图。

图中标记为：

1、水平无箱造型机，2、上砂箱底板，3、上砂箱框，4、模具，5、下砂箱底板，6、下砂箱框，7、推砂型组件，8、砂箱销钉，9、下砂箱底板砂箱销钉托盘连接杆，10、砂箱销钉挡板，11、砂箱销钉托盘，12、仿形销钉，13、砂箱销钉托盘支撑块，14、砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆，15、仿形销钉板，16、油缸顶板，17、下砂箱底板限位杆，18、水平无箱造型机基架。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图5至图11所示，为本发明的水平无箱造型机及其下砂箱的结构。所述的水平无箱造型机下砂箱包括上砂箱底板2、上砂箱框3、下砂箱底板5、下砂箱框6，这是现有技术中原有的。该水平无箱造型机还设有水平无箱造型机基架18。

为了克服现有技术的缺陷，实现保证和提高砂型的质量的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图8、图11所示，在所述的下砂箱框6的下方设有仿形销钉板15，在所述的仿形销钉板15的上表面垂直固定安装多个互相平行的仿形销钉12；所述的仿形销钉12的长度由模型轮廓决定，使所有仿形销钉12的上端部形成与模型轮廓相适应的形状。即水平无箱造型机下砂箱仿形销钉列阵机构。

本发明对造型机下砂箱的底板结构进行专门设计，在下砂箱底板上开有销孔，在下砂箱底板下面设有安装仿形销钉的仿形销钉板15。在仿形销钉板15上设有相应数量的多个仿形销钉安装孔，用于安装仿形销钉12。

根据模型的轮廓，预先在仿形销钉板15上安装长短不一的仿形销钉列阵，即在仿形销钉板15的板面上按一定距离尺寸分布的若干行和若干列的仿形销钉12，形成一个与模型轮廓相仿的仿形销钉12组成的仿形反模，即构成了本发明的下砂箱仿形销钉列阵机构，

在所述的仿形销钉12的上方设置与所述的仿形销钉12一一对应且同轴线的砂箱销钉8，所有砂箱销钉8的长度相同；在所述的下砂箱底板5和仿形销钉板15之间设置砂箱销钉托盘11；所述的砂箱销钉托盘11通过下砂箱底板砂箱销钉托盘连接杆9与下砂箱底板5连接；

仿形销钉12与砂箱销钉8位置是一一对应的，通过长短不一的仿形销钉12的推动，砂箱销钉8上移后也复制了与模型轮廓相仿的销钉仿形反模形状；

在下砂箱底板5上开有砂箱销钉孔；所述的砂箱销钉8穿过下砂箱底板5上的砂箱销钉孔；砂箱销钉8穿过下砂箱底板5的销钉孔。在所述的砂箱销钉8落下过程中，砂箱销钉8由于砂箱销钉托盘11的定位支撑；当所述的砂箱销钉8完全落下时，且砂箱销钉8的上表面与下砂箱底板5的上表面平齐。

由于在工作过程中，需要通过下砂箱底板5将砂型水平推出，这就要求下砂箱底板5的工作台面必须为平面，不能有凸台和凹坑，为此，在下砂箱底板5和仿形销钉板15之间设置有砂箱销钉8和砂箱销钉托盘11，所有砂箱销钉8长度相同。

在所述的下砂箱底板5和砂箱销钉托盘11之间设有开有销钉孔的砂箱销钉挡板10；所述的砂箱销钉挡板10通过砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆14与仿形销钉板15连接，使所述的砂箱销钉挡板10随仿形销钉板15的下降而下降。

为了保证将砂型通过下砂箱底板5顺利水平推出，在下砂箱底板5和砂箱销钉托盘11之间设有开有销钉孔的砂箱销钉挡板10，砂箱销钉挡板10与仿形销钉板15连接，会随仿形销钉板15的下降而下降。

所述的砂箱销钉8上设有外圆凸起的台阶，该台阶位于砂箱销钉挡板10的下方；该台阶的外径大于所述的砂箱销钉挡板10上的销钉孔的孔径；由于砂箱销钉8上设有台阶，所述的砂箱销钉挡板10通过该台阶将砂箱销钉8全部强行位移到位，使砂箱销钉8穿过下砂箱底板5的销钉孔，且使砂箱销钉8的上端面与下砂箱底板5的上表面平齐。

需要造型时，仿形销钉板15上移，上面预先布置的与模型轮廓相仿的销钉仿形反模随之上移，由于仿形销钉12与砂箱销钉8位置上一一对应，通过长短不一的仿形销钉12的推动，砂箱销钉8上移后也复制了与模型轮廓相仿的销钉仿形反模形状。

在所述的水平无箱造型机基架18上安装有下砂箱底板限位杆17，在砂箱销钉托盘11下降到与下砂箱底板限位杆17顶面接触后，便停止运动，下砂箱底板限位杆17对砂箱销钉托盘11和下砂箱底板5起到支撑及限位作用，使得下砂箱底板5的上平面和下砂箱框6上平面及砂箱销钉8上平面平齐，使其符合推模的要求。

所述的仿形销钉板15的下表面与油缸顶板16相连接；所述的仿形销钉板15上设有与其固定连接的砂箱销钉托盘支撑块13。

当砂箱充满型砂后，油缸顶板16通过仿形销钉板15、砂箱销钉托盘11使下砂箱底板5和砂箱销钉8，对型砂进行压缩造型。因砂箱销钉8的仿形结构，会使砂箱内各部分的砂型压缩比便较为均匀，从而使挤压成型的砂型质量得到保证。

本发明的具体运行方式：

在油缸顶板16上行时，推动仿形销钉板15上行，从而推动砂箱销钉托盘支撑块13、仿形销钉12、砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆14上行；

因为仿形销钉12与砂箱销钉8一一对应，由于长短不一的仿形销钉12已按照模型的外形布置成反模列阵，而所有砂箱销钉8长度一致，仿形销钉12上行后，砂箱销钉8便也形成了按照模型的外形布置成的反模列阵，如图9所示；

砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆14同时带动砂箱销钉挡板10上行；

上行一定距离后，砂箱销钉托盘支撑块13与砂箱销钉托盘11发生接触，砂箱销钉托盘11通过下砂箱底板砂箱销钉托盘连接杆9与下砂箱底板5连接；

此时，水平无箱造型机总成1另设有专门的机构推动下砂箱框6上行与下砂箱底板5之间形成砂箱腔体，如图9所示。

当下砂箱框6与模具4合体后，腔体内便加满型砂，油缸顶板16推动仿形销钉板15、砂箱销钉托盘支撑块13、砂箱销钉托盘11、下砂箱底板砂箱销钉盘板连接杆9、下砂箱底板5、仿形销钉12、砂箱销钉8向上运动，下砂箱底板5和砂箱销钉8便对型砂进行压缩成需要的砂型。

砂型压缩成型后，水平无箱造型机1另设有专门的机构推动下砂箱框6下行，完成侧面的脱模。

同时(或之后)油缸顶板16下行，带动仿形销钉板15、砂箱销钉托盘支撑块13、仿形销钉12、砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆14下行，砂箱销钉挡板仿形销钉板连接杆14则通过砂箱销钉8上面的凸台带动砂箱销钉8下行；砂箱销钉托盘11和下砂箱底板5则会因自重和砂型重量而下行，同时砂箱销钉8下行时其凸台也会带动砂箱销钉托盘11下行。

下砂箱底板限位杆17安装在水平无箱造型机基架18上，在砂箱销钉托盘11下降到与下砂箱底板限位杆17顶面接触后，便停止运动，下砂箱底板限位杆17对砂箱销钉托盘11和下砂箱底板5起到支撑及限位作用，可以使下砂箱底板5的上平面和下砂箱框6上平面及砂箱销钉8上平面保持平齐，符合推模的要求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。