一种铸造砂箱及砂箱脱模设备的制作方法

1.本发明涉及铸造设备技术领域，具体公开了一种铸造砂箱及砂箱脱模设备。


背景技术：

2.铸造砂箱是铸造工艺中最常用的一种铸造成型工具，通过向砂箱中装入型砂，利用型砂的特性在其内部压制出相应的模型空腔，然后将金属熔液通过预留的浇注通道将其注入到模型空腔中，经过一段时间的冷却定型后，再将型砂和成型工件一起从砂箱中取出，最后再将型砂和工件分离后即可得到铸造工件。
3.目前，在砂箱铸造完成后取砂和取件的过程中，绝大部分都是采用行车或者其他提升设备将整个砂箱吊至悬空，然后再进行人工将砂箱取下得以分离。但是在铸造过程中高温金属熔液浇铸后会和型壳或型砂中的一些杂质产生反应，生产生成co、co2、二氧化硫，甲苯等有害气体，由于砂箱的密封性较好，内部的有害气体不能及时挥发，导致在人工取下砂箱的过程中，砂箱内部和型砂上的有害气体短时间内快速发散的空气中，作业人员长时间吸入这些有害气体严重影响了其身心健康。另外，采用行车或或者其他提升设备将整个砂箱进行提吊，然后在取下砂箱的过程中，作业人员的劳动强度不仅较大，而且易存在被砂箱下落砸伤的风险。基于现有砂箱铸造后人工将型砂和成型工件从砂箱中取出时存在的一系列问题，本技术提出了一种能够有效解决上述技术问题的铸造砂箱及砂箱脱模设备。


技术实现要素：

4.本发明旨在于提供了一种铸造砂箱及砂箱脱模设备，以解决现有铸造砂箱脱模时有害气体在短时间内快速发散而影响作用人员身心健康以及行车提吊进行脱模时存在安全隐患的不足。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种铸造砂箱，包括箱体和盖板，所述箱体的内腔上下端由隔板分为填砂腔和充气腔，所述隔板的下表面贴合设置有移动封板，所述隔板上开设有若干排通孔，所述移动封板上开设有与每排通孔相对应的穿钉孔，且移动封板在弹性件的作用下使得通孔与穿钉孔错位设置，所述充气腔中通过垂直升降的升降架连接有钉板，所述钉板的上表面连接有与通孔上下对齐的钢钉，所述箱体的外侧面设置有第一高压气插接头和第二高压气插接头，所述第一高压气插接头的内端连接有作用于升降架的第一伸缩气筒，所述第二高压气插接头的内端连接有作用于移动封板使通孔与穿钉对齐的第二伸缩气筒，所述第二伸缩气筒上设置有将气体排入充气腔中的排气管。
6.作为上述方案的进一步设置，所述隔板下表面的两端均设置有导向槽，所述移动封板的两端伸入导向槽中设置。
7.作为上述方案的具体设置，所述升降架为叉式升降架，所述第一伸缩气筒水平固定在充气腔中，且第一伸缩气筒内部的活塞杆与叉式升降架相连接。
8.作为上述方案的具体设置，所述第二伸缩气筒固定固定在充气腔中，所述第二伸
缩气筒的内部设置有密封活塞，所述密封活塞上连接有伸出第二伸缩气筒的推动杆，所述推动杆的顶端连接有梯形块，所述移动封板的侧端开设有与梯形块相适配的斜面槽口。
9.本发明公开的铸造砂箱在进行铸造时，通过移动封板将隔板上的通孔密封不影响其正常铸造使用过程，当铸造冷却需要脱模时，可分别向第一高压气插接头和第二高压气插接头中通入高压气体，在高压气体的作用下驱动第二伸缩气筒使其作用于移动封板并使得隔板上的通孔与移动封板上的穿钉孔对齐，然后在第一伸缩气筒的作用下使得升降架垂直上升，并在升降架上升的过程中使得钉板上的钢钉穿过穿钉孔和通孔并在型砂的下表面开上若干气孔。接着使升降架复位，并向第二伸缩气筒中通入高压气体，高压气体通过排气管进入到充气腔中，然后充气腔中的气压变大，并通过钉孔和通孔进入到型砂上的气孔以及型砂与填砂腔内壁之间的间隙中，使得在高压气体不断的冲刷作用下能够将铸造过程中产生并残留在填砂腔及型砂中的有害气体全部排出，能够避免后续脱模过程中有害气体瞬间排出时易被作业人员吸入而造成人体伤害。另外，型砂与填砂腔内壁之间的间隙经过高压气体的冲刷能够使两者间的粘结效果下降，便于后续的脱模处理。
10.本发明还公开了一种用于上述铸造砂箱的砂箱脱模设备，包括输送机座、砂箱传送机构、高压气体压缩机、气体吸收单元和砂箱振动装置，所述砂箱传送机构设置在输送机座中，所述高压气体压缩机、气体吸收单元设置在输送机座同一工位的前后两侧，所述砂箱振动装置设置在高压气体压缩机、气体吸收单元的下游工位处；所述高压气体压缩机上连接有高压气软管，所述高压气软管的端部连接有两个分别与第一高压气插接头和第二高压气插接头相对应的气嘴插头，且每个气嘴插头上均设置有气阀。
11.作为上述方案的具体设置，所述气体吸收单元包括设置吸气罩和过滤箱，所述吸气罩设置在砂箱传送机构的正上方，且吸气罩和过滤箱之间通过抽气管相连接，所述过滤箱上还设置有抽气泵。
12.作为上述方案的具体设置，所述砂箱传送机构包括前后平行设置的两个闭环式传动件，所述闭环式传动的外表面通过聚氨酯连接座连接有若干组箱体卡座。
13.作为上述方案的具体设置，所述砂箱振动装置包括固定在输送机座上的固定支架，所述固定支架上通过伸缩驱动件连接有前后移动的横臂，所述横臂的左右两端设置有相互移动或远离的移动块，所述移动块上通过聚氨酯部连接有夹板，所述夹板上设置有振动电机。
14.作为上述方案的具体设置，所述横臂上开设有横向移动槽，且横向移动槽中设置有双向丝杆，所述横臂的端部设置有双向丝杆相连接的丝杆电机，所述移动块上开设有与双向丝杆相匹配的螺纹孔。
15.作为上述方案的进一步设置，所述振动电机设置在夹板的外侧面，所述架板的内侧面还设置有橡胶柔性层。
16.本发明公开的砂箱脱模设备是基于上述铸造砂箱的特定进行改进设计的，在对铸造后的砂箱脱模时，将其摆放在砂箱传送机构上使其随砂箱传送机构进行传输，当铸造砂箱输送至高压气体压缩机和气体吸收单元的工位处，利用高压气体压缩机产生的高压气体对铸造砂箱的内部进行冲刷，使其内部有害气体随着高压气体一同排出，并在其排出过程中通过气体吸收单元的负压吸附作用将其送入过滤箱中经过过滤后再排出，从而有效保证
了车间环境中无有害气体。经过高压气体冲刷后的铸造砂箱再随砂箱传送机构进入到砂箱振动装置工位处，利用砂箱振动装置将铸造砂箱进行夹持，然后启动振动电机对铸造砂箱进行高频振动，使其内部型砂与箱体内部完全分离，使得后续将铸造砂箱倒扣即可实现脱模过程。
17.有益效果：一、本发明公开的铸造砂箱通过内部结构设计，在需要脱模时可先利用高压气体对填砂腔进行持续冲刷，使得在高压气体的冲刷作用下能够去除铸造过程中产生并残留的有害气体，避免后续脱模过程中有害气体瞬间排出而被作业人员吸入的情况发生，有效保证了作业人员的身心健康。同时，经过高压气流的冲刷作用能够使得内部型砂与箱体内壁之间松动，方便后续脱模处理。
18.二、本发明还提供了一种基于该铸造砂箱的脱模设备，还脱模设备能够实现铸造砂箱的流水化作业，有效提高了铸造砂箱的脱模效率，而且在砂箱脱模过程中能够依次进行高压气体冲刷和负压吸附过滤，有效提高了脱模车间的环境；另外，再通过设置的砂箱振动装置对铸造砂箱进行高频振动，提高砂箱与型砂之间的分离效果，使得在后续脱模过程中只需要将砂箱倒扣即可实现砂箱分离，从而达到脱模效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明中铸造砂箱的立体结构示意图；图2为本发明中铸造砂箱的内部立体结构示意图；图3为本发明中隔板和移动封板的立体结构示意图；图4为本发明中隔板和移动封板的平面结构示意图；图5为本发明中第二伸缩气筒内部的平面结构示意图；图6为本发明中脱模设备的第一角度立体结构示意图；图7为本发明中脱模设备的第二角度立体结构示意图；图8为本发明中图6中a处的放大结构示意图；图9为本发明中图6中b处的放大结构示意图；图10为本发明中砂箱振动装置的立体结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图1~10，并结合实施例来详细说明本技术。
23.实施例1实施例1公开了一种铸造砂箱，参考附图1-5，该铸造砂箱的主体包括箱体1和盖板2，箱体1的上端开口设置，两个盖板2通过铰链转动连接在箱体1的开口两端。在箱体1的中间固定设置有隔板3，通过该隔板3将箱体1的上下两端分为填砂腔101和充气腔102。在铸造过程中先向填砂腔101中装入型砂和工件型壳制备模型空腔，然后向模型空腔中浇入金属熔液使其冷却定型得到铸造工件。
24.在隔板3的下表面贴合设置有移动封板4，并且为了保证移动封板4全程与隔板3之间紧密贴合设置，还在隔板3下表面的两端设置有导向槽301，然后将移动封板4的两端设置在导向槽301中。在隔板3上开设有若干排通孔302，同时还在移动封板4上开设有与每排通孔302相对应的穿钉孔401，在移动封板4的一端与箱体1内壁之间连接有弹簧件5，使得在弹簧件5的作用下移动封板4上的穿钉孔401与对应一排的通孔302错位设置。
25.在移动封板4下方的充气腔102中设置有钉板6，钉板6的上表面连接有与每个通孔302上下对齐的钢钉601，同时在钉板6的下表面连接有叉式升降架7，使得在叉式升降架7的作用下能够将钉板6垂直向上推动。
26.在充气腔102中固定有水平设置的第一伸缩气筒8，第一伸缩气筒8内端的活塞杆与叉式升降架7相连接，并在第一伸缩气筒8伸出箱体1的外端连接有第一高压气插接头9，通过第一高压气插接头9外接外界高压气源，然后在高压气源的作用下使得第一伸缩气筒8的活塞杆向叉式升降架7的方向推动，从而实现整个叉式升降架7的垂直上升过程。
27.同时，在充气腔102中固定有垂直设置的第二伸缩气筒10，第二伸缩气筒10的下端通过气管连接有设置在箱体1外端的第二高压气插接头11，在第二伸缩气筒10的内部设置有密封活塞12，密封活塞12上连接有伸出第二伸缩气筒10上端的推动杆121，在推动杆121的上端连接有梯形块122，并在移动封板4的端部设置有与梯形块122相适配的斜面槽口402，通过将第二高压气插接头11外接外界高压气源，然后在高压气源的作用下使得密封活塞12、推动杆121和梯形块122向上移动，再通过梯形块122与斜面槽口402之间的作用能够推动整个移动封板4在隔板3的下表面进行移动，从而使得移动封板4上的穿钉孔401与隔板3上的通孔302对齐。另外，还在第二伸缩气筒10的上端开设有排气管123，密封活塞12沿第二伸缩气筒10移动至排气管123位置处，此时第二伸缩气筒10中的高压气体会通过排气管123进入到充气腔102中，并且此时移动封板4能够一直保持不动，使得穿钉孔401与通孔302一直处于对齐的状态。
28.本实施例1公开的铸造砂箱在金属熔液冷却定型后，通过先通过将第二高压气插接头11与外界高压气源相连接，在高压气体的作用下能够使得第二伸缩气筒10上连接的推动杆、梯形块向上移动，然后在梯形块与移动封板4上斜面槽口402的作用下驱动该移动封板4在隔板3的下表面进行移动，从而使得所有的穿钉孔401与通孔302对齐。
29.接着再将第一高压气插接头9与外界高压气源相连接，在高压气体的作用下能够使得第二伸缩气筒10内端的活塞杆伸长，从而推动整个叉式升降架7向上移动，在叉式升降架7向上移动的过程中能够使得钉板6上的钢钉601穿过对应的穿钉孔401和通孔302进入到填砂腔101中，并使得钢钉601在型砂的下表面开设多个气孔。
30.待气孔开设完成后关闭第一高压气插接头9上的高压气源，同时继续保持第二高
压气插接头11中高压气体的流入，当高压气体通过第二伸缩气筒10上的排气管123进入到充气腔102后，随着内部气体的逐渐增大，此时气体会通过穿钉孔401和通孔302进入到填砂腔101的内部，使得一部分气体通过型砂下表面的气孔进入到型砂内部，而另一部分气体则进入到型砂与填砂腔101内壁之间的间隙中，在一段时间高压气体的冲刷下能够充分将铸造过程中产生并残留在填砂腔101内部的有害气体充分排出，同时在高压气体的冲刷下也是的型砂与填砂腔101内壁之间的粘连效果下降，易于后续的脱模处理。
31.实施例2实施例2公开了一种对实施例1中公开的铸造砂箱进行脱模的设备，参考附图6-10，本脱模设备的主体包括输送机座13、砂箱传送机构14、高压气体压缩机15、气体吸收单元16和砂箱振动装置17。
32.其中，砂箱传送机构14包括设置在输送机座13前后两侧相互平行的两个闭环式传动件141，该闭环式传送件可选用传送链或传送带，在闭环式传动件141的两端还设置有相应的传动轮，并在输送机座13的端部设置有与传动轮相连接的驱动电机142。在两个闭环式传动件141的外侧面上等间隔设置有多组箱体卡座143，该箱体卡座143通过聚氨酯连接座144与闭环式传动件141相连接，在铸造砂箱传输过程中，将铸造砂箱下表面的前后两端分别装在两个闭环式传送件141上的箱体卡座143上即可进行输送。
33.本实施例中的高压气体压缩机15、气体吸收单元16分别输送机座13的前后两侧，并且两者对应同一个工位设置。其中，高压气体压缩机15上连接有高压气软管151，并在高压气软管151的端部连接有两个气嘴插头152，并且两个气嘴插头152分别与对应的第一高压气插接头9、第二高压气插接头11相匹配设置，然后还在两个气嘴插头152上均设置有按压气阀153。将两个气嘴插头152分别插入到第一高压气插接头9、第二高压气插接头11中后，可通过操作按压气阀153来控制气路的流动。气体吸收单元16包括设置在砂箱传送机构14正上方的吸气罩161和位于输送机座13后侧的过滤箱162，在吸气罩161的上端连接有抽气管163，并将抽气管163的端部与过滤箱162相连接，最后还在过滤箱162的下端设置有抽气泵164。在高压气体压缩机15对铸造砂箱内部的有害气体进行冲刷排出过程中，同步启动抽气泵164使得吸气罩161能够将铸造砂箱内部排出的有害气体抽入到过滤箱162中进行过滤，避免人工脱模时有害气体危害作业人员的身心健康。
34.砂箱振动装置17设置在高压气体压缩机15和气体吸收单元16的下游，其包括一个固定在输送机座13上的固定支架171，在固定支架171的上表面设置有纵向滑轨172，在纵向滑轨172上滑动设置有横臂173，同时还在固定支架171上固定安装有伸缩推动件174，并将伸缩推动件174与横臂173相连接，使得在伸缩推动件174的作用下能够将横臂173沿着纵向滑轨172前后移动。在横臂173中开设有横向移动槽，在横向移动槽中设置有双向丝杆175，并在横臂173的一端部设置有与双向丝杆175相连接的丝杆电机176。在横向移动槽的两端设置有移动块177，移动块177上开设有与双向丝杆175相匹配的螺纹孔，同时还在每个移动块177的前端通过聚氨酯部178连接有夹板179，并在每个夹板179的外侧面上设置有振动电机180。另外，为了防止夹板179对铸造砂箱两侧面造成划痕，还在夹板179的内侧面设置有橡胶柔性层181。
35.本砂箱振动装置17在运行时，通过伸缩推动件174的作用将横臂173朝铸造砂箱的方向推动，从而使得铸造砂箱位于两个夹板179之间，接着启动丝杆电机176使得在双向丝
杆175与移动块177的作用下，两个夹板179相互靠近移动并通过橡胶柔性层181与铸造砂箱的两侧面相夹持，然后再启动振动电机180能够对铸造砂箱进行振动，使其内部的型砂与内腔壁分离，便于后续的脱模处理。
36.最后，本实施例2还在输送机座13的端部设置有斜面导向块19，使得依次经过脱气、振动处理后的铸造砂箱在砂箱传送机构14的作用下移动至斜面导向块19的位置处，然后铸造砂箱再沿着斜面导向块19向下移动，并在下料过程中人为使其翻转180
°
后直接扣在地面上，从而使得内部型砂、铸造件直接与箱体发生分离，达到脱模的效果。
37.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。