CN101862814B - 同时铸型造型方法和脱箱铸型造型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供对无型箱的上下铸型同时进行造型的同时铸型造型方法和脱箱铸型造型装置，在将铸型的底面确实置于水平的同时切实地进行脱箱，且构造简单。该方法包括：利用下砂箱、安装于该下砂箱上表面的对型板、在侧壁面有铸型砂导入孔的可升降的下衬砂箱和可升降的下压板来形成下造型空间，并且利用上砂箱和固定设置于对型板的对置的上方的上压板来形成上造型空间的工序；对下造型空间和上造型空间同时导入铸型砂的工序；使下压板上升来压缩铸型砂而同时形成上铸型和下铸型的工序；将该上铸型从对型板的上表面侧的图案中脱模，并且将下铸型从对型板的下表面侧的图案中脱模的工序；从上砂箱将上铸型脱箱且从下铸型将下衬砂箱脱箱的工序。
Description
技术领域
本发明涉及对铸型进行造型的方法以及造型机。更具体而言，涉及对无型箱的上下铸型同时进行造型的同时铸型造型方法和脱箱铸型造型装置。
背景技术
以往，为了对无型箱的上下铸型同时造型，公知有例如专利文献1记载的无箱式上下铸型同时造型机。
然而，利用该造型机，存在压实时下压板会倾斜，铸型的底面相对水平面倾斜的问题。尤其是，在模型是偏于单面模板一方的形状时，这种倾斜会因砂的一次充填的不匀而很大。为了防止上述情况，也考虑了设置防止压板倾斜的导杆。但是，会发生导杆因挤压的压缩力而弯曲的问题。此外，如果设置导杆，构成会变复杂。
而且，在专利文献1记载的无箱式上下铸型同时造型机中，在完成了铸型的压缩之后，将铸型从型箱脱出(以下称为“脱箱”)时的脱箱行程仅仅是对型板的厚度左右，比较短，因此存在脱箱不稳定的问题。即在该造型机中，压缩完成之后，下压板下降，下砂箱和靠模板从造型位置开始后退。然后，砂箱放置压实气缸上升，下衬砂箱上面的止动销与上砂箱下面接触。但是，这时，下铸型上面与上铸型下面之间的空隙仅仅是对型板的厚度左右，因此上铸型的脱箱行程最大也只能确保是对型板的厚度左右。例如，为厚度表示10mm的对型板时，脱箱行程小于10mm。
【专利文献1】日本国特开昭59-24552号公报
发明内容
本发明为解决上述问题而做出，目的在于提供在将铸型的底面确实置于水平的同时切实地进行脱箱，且构造简单，对无型箱的上下铸型同时进行造型的同时铸型造型方法和脱箱铸型造型装置。
为了达成上述目的，本发明中的同时铸型造型方法包括：利用在对铸型进行造型的造型位置可搬入搬出地设置的下砂箱、安装于该下砂箱的上表面且两面具有图案的对型板、可连结于该下砂箱的下端并且在侧壁面具有铸型砂导入孔的可升降的下衬砂箱、和可升降的下压板，来形成下造型空间，同时，利用可放置于上述对型板并且在侧壁面具有铸型砂导入孔的可升降的上砂箱、固定设置于上述对型板的对置的上方的上压板，来形成上造型空间的工序；对上述下造型空间和上述上造型空间同时地导入铸型砂的工序；使上述下压板上升来压缩铸型砂而同时地形成上铸型和下铸型的工序；将该上铸型从上述对型板的上表面侧的上述图案中脱箱，并且将上述下铸型从上述对型板的下表面侧的上述图案中脱箱的工序；从上述上砂箱中将上述上铸型脱箱，并且从上述下铸型将上述下衬砂箱脱箱的工序，形成上述下造型空间的工序中，包括相对于上述下压板独立，且可同时地升降的下衬砂箱、上述下压板、下压实框而构成下压实单元，该下压实单元在一体地上升的过程中或在上升端被形成，其中所述下衬砂箱与多个下衬砂箱气缸的顶杆的顶端连结，其中所述多个下衬砂箱气缸在可升降地设置在2根以上的立柱上的上述下压实框上朝上安装。
为了达成上述目的，本发明中的脱箱铸型造型装置具有：可升降的下压板；下衬砂箱，其相对于该下压板独立且可同时升降，并且在侧壁面具有铸型砂导入孔；下压实单元，其构成为包括上述下衬砂箱、上述下压板和上述下压实框，且可一体升降，同时该下衬砂箱与多个下衬砂箱气缸的顶杆的顶端连结，其中所述多个下衬砂箱气缸在可升降地设置在2根以上的立柱上的下压实框上朝上安装；上压板，其固定设置于与上述下压板对置的上方；上砂箱，其可升降，并且在侧壁面具有铸型砂导入孔；下砂箱，其设置为可在上述下压板与上压板的中间位置出入移动，并且在上表面安装有对型板；空气气缸，其固定设置于上部框架，并且通过其活塞杆的退回动作来使上砂箱上升。
在此，本发明中，下衬砂箱相对于下压板“独立且可同时升降”是指，仅下衬砂箱独立于下压板且能够利用下衬砂箱气缸进行升降，并且当下压板在砂箱放置压实气缸的作用下升降时，下衬砂箱可与下压板同时升降。
下压板，可以将合成树脂、金属等刚性体用于压板体。另外，压板也可以是橡胶等弹性体。
而且，在本发明中，所谓致动器，是油压气缸、气动气缸、电动气缸均可。但是，由于对于油压气缸而言配管和油压泵等是必不可少的，因此，为了不仅使是压板，同时还使致动器的构造也变得简单，优选使用电动气缸。
在本发明中，砂箱放置压实气缸能够进行气动油压转换动作。所谓气动油压转换，是指为了将低压的空气压转换为油压而使用的气压、油压的复合功能。本发明中不需要油压泵，使用利用了帕斯卡原理的升压缸和压缩气源。
本发明中、上砂箱气缸为1个以上即可。个数越少配管工时越少，因此优选1根。
另外，本发明中的铸型砂可以为任何种类，但是优选例如将膨润土作为粘合剂的湿型砂。
根据本发明，在脱箱时，上砂箱能够利用致动器进行升降。由此，不需要专利文献1中记载的止动销，因此具有压实机构的构造简化的优点。另外，由于脱箱行程增大，因此能够实现稳定的脱箱。
另外，本发明中，下压板与可升降地设置在2根以上的立柱上的下压实框一体构成，因而具有压实机构的强度高，铸型的底面稳定且水平的优点。
再者，本发明中构成为上述下衬砂箱与在下压实框上朝上安装的多个下衬砂箱气缸的顶杆的顶端连结。由此，能够进一步提高造型时的机械刚性，能够对已稳定的铸型进行造型。进而，具有能够简化下压板周边构造的优点。
通过结合附图并参照以下实施例，将会更加清楚本发明的上述及其他的特征和优点。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的脱箱铸型造型机的主视概略图。
图2是图1的造型机的下压板周边的放大概略图。
图3是表示图1的造型机的上砂箱气缸周边的概略图。
图4～图11是用图1的造型机表示本发明的造型方法的工序的图，
图4是表示处于原位置的造型机的概略图。
图5是表示砂供给时的造型机的概略图。
图6是表示砂压缩时的造型机的概略图。
图7是表示拔模结束时的造型机的概略图。
图8是表示下砂箱退避结束时的造型机的概略图。
图9是表示合型时的造型机的概略图。
图10是表示上脱箱结束时的造型机的概略图。
图11是表示下脱箱结束时的造型机的概略图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明发明。图1是表示本发明一实施例的造型机的主视概略图，图2是图1的造型机的下压板周边的放大概略图。
在图1、图2中，门型框架F是经立柱3、3分别将下部底架1和上部框架2的四角一体连结而连续起来的结构。在下部底架1的上表面中央部朝上安装有砂箱放置压实气缸4，在其活塞杆4a的顶端隔着下压实框5安装有下压板6。并且，下部底架1的四角设置有至少10mm以上的滑动套筒，由此确保下压实框5的水平。在下压实框5的中央部的砂箱放置压实气缸4的外侧安装有4个下衬砂箱气缸C、C，在它们的活塞杆Ca的顶端安装有下衬砂箱7。并且，下压实框5在中央开有使砂箱放置压实气缸4插通的孔，砂箱放置压实气缸4的主体贯通于此。
下衬砂箱7具有可气密状地嵌入下压板6的开口。该开口朝向下方变窄地成形，并且在限制开口的侧壁面设置有铸型砂导入孔7a。
下压板6与下压实框5一体地构成，如果砂箱放置压实气缸4上升，则下压板6上升，安装于下压实框5上的4个下衬砂箱气缸C、C一同上升。另外，下衬砂箱气缸C、C与砂箱放置压实气缸4独立并可同时动作。即，可一体升降的下压实单元构成为，下衬砂箱7与多个下衬砂箱气缸C的杆Ca的上顶端连结，并且包括上述下压板6、上述下压实框5而构成，所述多个下衬砂箱气缸C，在可升降地设置在2根以上的立柱3、3上的下压实框5上朝向上地被安装着。另外，在下衬砂箱7的上表面立设有定位销7b。
在与下压板6对置的上方，上压板8固定设置于上部框架2的下表面。
上砂箱10具有大小为上压板8可气密状地嵌入的开口。该开口向下变宽地成形，并且在限制开口的侧壁面设置有铸型砂导入孔10a。
如图3所示，例如作为气缸的上砂箱气缸12在上部框架2上朝下固定设置。在上砂箱气缸12的活塞杆12a上被安装成通过其退回动作而使上砂箱10上升。
在上压板8与下压板6的中间位置，保持有下砂箱13能通过的宽度间隔。在立柱3，3内在前后贯通地设置有方棒状的移动轨道R。在下砂箱13的上表面，隔着靠模板16安装有在上下表面具有模型的对型板15，在四角经滚轮臂17安装有带凸缘的滚子18。充气罐19具有顶端分支为叉形的砂导入孔20，并且在上部配置了具有铸型砂供给口21的砂闸22。
图1中、符号23是用于操作造型机的操作盘。其可以是例如具有触摸面板的操作盘，但不局限于此。
下面，参照图4至图11，按照上述的本发明的脱箱铸型造型装置的动作，对本发明的造型方法进行说明。图4表示造型装置的原位置。在图4中，隔着靠模板16固定载置对型板(单面模板)15的下砂箱13，使带凸缘的滚子18卡合到移动轨道R上，从而侵入停止在下压板6与上压板8之间(参照图4)。
接下来，下衬砂箱气缸C和砂箱放置压实气缸4进行上升动作，使下衬砂箱7和下压板6上升，将定位销7b嵌合插入下砂箱13的定位孔(未图示)，使下衬砂箱7与下砂箱13的下表面重合，利用下压板6、下衬砂箱7、下砂箱13和对型板15形成密闭的下造型空间。接着，使这些部件一体上升，将定位销7b嵌合插入上砂箱10的下表面，使下砂箱13隔着对型板15和靠模板16与上砂箱10的下表面重合，形成由上压板8密闭的上造型空间。
在该状态下，下衬砂箱7的铸型砂导入孔7a与充气罐19侧的砂导入孔20对齐。
当关闭砂闸22向充气罐19供给压缩空气时，充气罐19内的铸型砂S 经过上砂箱10的砂导入孔10a和下衬砂箱7的铸型砂导入孔7a被导入上下密闭的造型空间(参照图5)。此时，仅压缩空气被从设置于上砂箱10及下砂箱13的侧壁面的排气孔(未图示)排出到外部。
之后，砂箱放置压实气缸4进行推出动作，使下衬砂箱7、下砂箱13、对型板15以及上砂箱10上升，并且，利用上压板8和下压板6挤压上下密闭造型空间内的铸型砂S变狭窄地进行压实(参照图6)。
压实结束后，当砂箱放置压实气缸4进行退回动作使下压板6下降时，下砂箱13、对型板15以及靠模板16经带凸缘的滚子18而留置于行驶轨道R(参照图7)。
进而，砂箱放置压实气缸4因退回动作而下降并停止至原位置。下衬砂箱7保持在压实结束的位置，而只有下压板6因砂箱放置压实气缸4下降至下降端而下降至原位置。
接着，当使下砂箱13、对型板15以及靠模板16从造型位置倒退时，便会根据所需要的而成为可下芯的状态。但在下芯本发明的方法中并不是必须的(参照图8)。
根据需要结束下芯后，砂箱放置压实气缸4再次进行推出动作，使下压板6上升。于是，下铸型与上铸型接触(参照图9)。该状态下，使上砂箱气缸12进行上升动作，从上铸型对上砂箱10进行脱箱(参照图10)。
此时的砂箱放置压实气缸4的上升输出被设定为小于压实时的输出，因此，不会将铸型压碎。上铸型脱箱后，砂箱放置压实气缸4进行下降动作而使下压板6下降，同时，下衬砂箱气缸C进行退回动作，则下铸型也从下衬砂箱脱箱，由此成为可推出砂型的状态(参照图11)。
下压板6上表面的上下铸型由砂型推出板(未图示)送出至输送线侧。
由以上说明可知，本实施例中，下压板6与可升降地设置在4根立柱上的下压实框5一体地构成，因此，即使模型偏置于单面模板15上，压实时下压板6也不会倾斜。因此，能够稳定地造型铸型底面水平的优质铸型。并且，由于下衬砂箱7与下压板6一体升降，因此构造变得简化。
产业上的可用性
在本实施例中，立柱为4根，但只要为2根以上即可。立柱为2根时，具有使立柱的根数为最低限的优点。另一方面，若如本实施例所示立柱为4根，即为与型箱的截面类似的形状，强度方面也能取得均衡，因此优选。
另外，在本实施例中，对型砂导入使用了松砂(aeration)，但也可以是吹砂(blow)。另外，在本说明书中，所谓松砂是指基于0.05～0.18MPa的低压的压缩空气的铸型砂导入。所谓吹砂是指基于0.2～0.35MPa的高压的压缩空气的铸型砂导入。
而且，在本实施例中，在使用空气气缸的气缸，也可以是电动气缸。
并且，优选对立柱实施了促进下压实框的套筒滑动的表面处理加工、例如电镀处理。这种情况下，优选立柱下端与底架的台连接而悬浮在空中。由此，能够防止立柱变形，并且将昂贵的电镀处理抑制到最低限。进而，为了保证平行，可以使设置于四角的下压实框的套筒为50mm以上的长度。这样便保证了下压实框的水平。而且，在实施例中，下压实框为，在截面上中央是具有长方形形状的凸部，凸部内部为中空，并且砂箱放置压实气缸的主体和活塞杆从下边突出的结构。该中空凸部可以是梯形形状。利用中空凸部能够降低造型装置的高度。另外，下衬砂箱气缸做成为两向杆，但也可以是1个方向杆。
针对本发明的几个实施方式进行了说明。然而，应理解为不脱离本发明的要点及目的而能够做出各种变形例。
Claims (9)
1.一种同时铸型造型方法，其特征在于，包括，
利用在对铸型进行造型的造型位置可搬入搬出地设置的下砂箱、安装于该下砂箱的上表面且两面具有图案的对型板、可连结于该下砂箱的下端并且在侧壁面具有铸型砂导入孔的可升降的下衬砂箱、和可升降的下压板，来形成下造型空间，并且，利用可放置于上述对型板并且在侧壁面具有铸型砂导入孔的可升降的上砂箱、固定设置于上述对型板的对置的上方的上压板，来形成上造型空间的工序；
对上述下造型空间和上述上造型空间同时地导入铸型砂的工序；
使上述下压板上升来压缩铸型砂而同时地形成上铸型和下铸型的工序；
将该上铸型从上述对型板的上表面侧的上述图案中脱模，并且将上述下铸型从上述对型板的下表面侧的上述图案中脱模的工序；和
从上述上砂箱中将上述上铸型脱箱，并且从上述下铸型将上述下衬砂箱脱箱的工序，
形成上述下造型空间的工序中，包括相对于上述下压板独立，且可同时地升降的下衬砂箱、上述下压板、下压实框而构成下压实单元，该下压实单元在一体地上升的过程中或在上升端被形成，其中所述下衬砂箱与多个下衬砂箱气缸的顶杆的顶端连结，其中所述多个下衬砂箱气缸在可升降地设置在2根以上的立柱上的上述下压实框上朝上安装。
2.根据权利要求1所述的同时铸型造型方法，其特征在于，在形成上述下造型空间的工序之后，形成上述上造型空间。
3.根据权利要求1所述的同时铸型造型方法，其特征在于，在形成上述下造型空间的同时，形成上述上造型空间。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的同时铸型造型方法，其特征在于，从上述上砂箱中将上述上铸型脱箱的工序中，上砂箱由致动器来上升。
5.根据权利要求4所述的同时铸型造型方法，其特征在于，从上述上砂箱中将上述上铸型脱箱的工序中，上砂箱由空气气缸来上升。
6.根据权利要求1～3的任意一项所述的同时铸型造型方法，其特征在于，向上述下造型空间和上述上造型空间同时地导入铸型砂的工序中，在设置于固定的砂导入罐且顶端分支成二股状的多个砂导入孔、和设置于上述下衬砂箱的多个横向的铸型砂导入孔，通过该下衬砂箱从下方开始上升而连通之后，供给铸型砂。
7.一种脱箱铸型造型装置，对无型箱的上下铸型同时进行造型，其特征在于，具有，
可升降的下压板；
下衬砂箱，其相对于该下压板独立且可同时升降，并且在侧壁面具有铸型砂导入孔；
下压实单元，其构成为包括上述下衬砂箱、上述下压板和下压实框，且可一体升降，该下衬砂箱与多个下衬砂箱气缸的顶杆的顶端连结，其中所述多个下衬砂箱气缸在可升降地设置在2根以上的立柱上的上述下压实框上朝上安装；
上压板，其固定设置于与上述下压板对置的上方；
上砂箱，其可升降，并且在侧壁面具有铸型砂导入孔；
下砂箱，其设置为可在上述下压板与上压板的中间位置出入移动，并且在上表面安装有对型板；
空气气缸，其固定设置于上部框架，并且通过其活塞杆的退回动作来使上砂箱上升。
8.根据权利要求7所述的脱箱铸型造型装置，其特征在于，上述下压实框为，在横截面上中央具有长方形形状或梯形形状的凸部，凸部内部为中空，并且为砂箱放置压实气缸的主体和活塞杆从下边突出的结构。
9.根据权利要求7所述的脱箱铸型造型装置，其特征在于，上述下压实框构成为，通过设置于四角的下压实框的套筒，可与立柱滑动升降。
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