微震压实式造型机及其造型方法.pdf

本发明公开了一种微震压实式造型机及其造型方法。所述造型机包括机架、震击机构、起模机构、压实机构和定量加砂机构；在机架的外侧设有分别与机架相连的上、下两层传送导轨；其中，上层传送导轨用于传送砂箱，下层传送导轨用于传送模板。本发明中的造型机自动化程度高，实现了换箱、换模、定量加砂、压砂和出箱等过程的连续化生产，克服了目前微震压实式造型机由人工单步操作的缺点，降低了劳动强度，提高了工作效率，改善了工作环境。另外，本发明中的压实机构采用多触头模式，造出的砂型硬度更均匀，砂型质量相比于现有技术中普遍采用的平板压砂模式有了较大提高。

权利要求书
1.  微震压实式造型机，包括机架、震击机构、起模机构、压实机构和定量加砂机构；其特征在于，
在机架的外侧设有分别与机架相连的上、下两层传送导轨；其中，上层传送导轨用于传送砂箱，下层传送导轨用于传送模板；
上层传送导轨由上层前段导轨和上层后段导轨组成；上层前段导轨位于机架的前方，上层后段导轨位于机架的后方，且上层前段导轨与上层后段导轨平齐；
在上层前段导轨上设有第一推送机构；
下层传送导轨由下层前段导轨和下层后段导轨组成；下层前段导轨位于机架的前方，下层后段导轨位于机架的后方，且下层前段导轨与下层后段导轨平齐；
在下层前段导轨与下层后段导轨上分别设有第二推送机构；
震击机构和起模机构均位于机架的内侧；其中，震击机构包括工作台和压实缸；起模机构包括起模油缸和起模支架；
在起模支架上分别设有上、下两层衔接导轨；其中，上层衔接导轨用于衔接上层前段导轨和上层后段导轨，下层衔接导轨用于衔接下层前段导轨和下层后段导轨；
上、下两层衔接导轨之间的距离与上、下两层传送导轨之间的距离相等；
在起模支架的顶端设有辅助砂框；
在机架的顶端设有顶层导轨，该顶层导轨沿机架的左右方向伸展；压实机构和定量加砂机构连接在一起且均位于所述顶层导轨上；
压实机构和定量加砂机构共同配置有第三推送机构。

2.  根据权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述机架包括底座、以及在底座的四个边角处分别设置的一根立柱；在位于底座前侧的两根立柱顶端之间、以及位于底座后侧的两根立柱顶端之间分别设置一根横梁。

3.  根据权利要求2所述的微震压实式造型机，其特征在于，上层前段导轨和下层前段导轨均设置在位于底座前侧的两根立柱上；上层后段导轨和下层后段导轨均设置在位于底座后侧的两根立柱上。

4.  根据权利要求2所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述顶层导轨设置在所述横梁上。

5.  根据权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述微震压实式造型机还包括锁模机构，在起模时用于锁住模板。

6.  根据权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述起模机构还包括若干个导向杆，导向杆设置在起模支架上，在机架上设有与所述导向杆适配的导向套。

7.  根据权利要求6所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述辅助砂框设置在导向杆的顶端。

8.  根据权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述压实机构采用多触头压实机构。

9.  根据权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，所述定量加砂机构包括量砂斗、加砂斗和称重传感器；量砂斗位于加砂斗的上方，量砂斗和加砂斗的底板均采用可开合式结构；称重传感器用于对量砂斗内的砂进行称量。

10.  微震压实式造型方法，采用如权利要求1所述的微震压实式造型机，其特征在于，包括如下过程：
s1、起模油缸动作并带动起模支架由初始位置上升，当起模支架运动至上层衔接导轨与上层前段导轨平齐时，起模油缸停止动作；
s2、第一推送机构将砂箱从上层前段导轨上推送至上层衔接导轨上，同时，第二推送机构将模板从下层前段导轨/下层后段导轨上推送至下层衔接导轨上；
s3、起模油缸动作并带动起模支架下降，在下降过程中，模板和砂箱依次叠放在工作台上，起模支架下落至其初始位置时，起模油缸停止动作；
s4、压实缸动作并带动工作台由初始位置向上运动至设定高度位置，同时，第三推送机构将定量加砂机构推送至工位上；
s5、定量加砂机构向砂箱内加入定量的砂；
s6、第三推送机构将压实机构推送至工位上，此时定量加砂机构离开工位；
s7、压实机构下压在辅助砂框上，然后开始进行压砂操作，直至压砂完成；
s8、压实缸动作，并带动工作台下降至其初始位置；
s9、起模油缸动作并带动起模支架上升，当起模支架运动至上层衔接导轨与上层前段导轨平齐时，起模油缸停止动作；
s10、砂箱移出上层衔接导轨，同时模板移出下层衔接导轨。

说明书微震压实式造型机及其造型方法
技术领域
本发明涉及一种微震压实式造型机、以及一种微震压实式造型方法。
背景技术
现有技术中的微震压实式造型机，包括机身、起模机构、震击机构和转臂压头部分等。其中，起模机构由起模缸、同步连杆和起模顶杆等组成；震击机构由工作台和压实缸等组成；转臂压头部分由压头板、转臂梁、中心齿轮轴和齿条活塞缸等组成。
上述结构的微震压实式造型机在实际应用中存在如下缺陷：(1)、机械化程度低，需要人工单步操作，劳动强度大，工作效率低；(2)、由于模具分为上模和下模，因此在生产时需要两台造型机配合使用；(3)、没有专门的加砂设备，需要人工加砂并控制加砂量，加砂精度不高；(4)、小的模型需要人工搬运，大的模型采用吊装工具或多人搬运，劳动强度大；(5)、由于转臂压头部分采用压头板，受模具形状的影响，砂型硬度不均匀。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种微震压实式造型机，其采用如下技术方案：
微震压实式造型机，包括机架、震击机构、起模机构、压实机构和定量加砂机构；
在机架的外侧设有分别与机架相连的上、下两层传送导轨；其中，上层传送导轨用于传送砂箱，下层传送导轨用于传送模板；
上层传送导轨由上层前段导轨和上层后段导轨组成；上层前段导轨位于机架的前方，上层后段导轨位于机架的后方，且上层前段导轨与上层后段导轨平齐；
在上层前段导轨上设有第一推送机构；
下层传送导轨由下层前段导轨和下层后段导轨组成；下层前段导轨位于机架的前方，下层后段导轨位于机架的后方，且下层前段导轨与下层后段导轨平齐；
在下层前段导轨与下层后段导轨上分别设有第二推送机构；
震击机构和起模机构均位于机架的内侧；其中，震击机构包括工作台和压实缸；起模机构包括起模油缸和起模支架；
在起模支架上分别设有上、下两层衔接导轨；其中，上层衔接导轨用于衔接上层前段导轨和上层后段导轨，下层衔接导轨用于衔接下层前段导轨和下层后段导轨；
上、下两层衔接导轨之间的距离与上、下两层传送导轨之间的距离相等；
在起模支架的顶端设有辅助砂框；
在机架的顶端设有顶层导轨，该顶层导轨沿机架的左右方向伸展；压实机构和定量加砂机构连接在一起且均位于所述顶层导轨上；
压实机构和定量加砂机构共同配置有第三推送机构。
进一步，所述机架包括底座、以及在底座的四个边角处分别设置的一根立柱；在位于底座前侧的两根立柱顶端之间、以及位于底座后侧的两根立柱顶端之间分别设置一根横梁。
进一步，上层前段导轨和下层前段导轨均设置在位于底座前侧的两根立柱上；上层后段导轨和下层后段导轨均设置在位于底座后侧的两根立柱上。
进一步，所述顶层导轨设置在所述横梁上。
进一步，所述微震压实式造型机还包括锁模机构，在起模时用于锁住模板。
进一步，所述起模机构还包括若干个导向杆，导向杆设置在起模支架上，在机架上设有与所述导向杆适配的导向套。
进一步，所述辅助砂框设置在导向杆的顶端。
进一步，所述压实机构采用多触头压实机构。
进一步，所述定量加砂机构包括量砂斗、加砂斗和称重传感器；量砂斗位于加砂斗的上方，量砂斗和加砂斗的底板均采用可开合式结构；称重传感器用于对量砂斗内的砂进行称量。
此外，本发明还提出了一种微震压实式造型方法，其采用如下技术方案：
微震压实式造型方法，采用上述的微震压实式造型机，其包括如下过程：
s1、起模油缸动作并带动起模支架由初始位置上升，当起模支架运动至上层衔接导轨与上层前段导轨平齐时，起模油缸停止动作；
s2、第一推送机构将砂箱从上层前段导轨上推送至上层衔接导轨上，同时，第二推送机构将模板从下层前段导轨/下层后段导轨上推送至下层衔接导轨上；
s3、起模油缸动作并带动起模支架下降，在下降过程中，模板和砂箱依次叠放在工作台上，起模支架下落至其初始位置时，起模油缸停止动作；
s4、压实缸动作并带动工作台由初始位置向上运动至设定高度位置，同时，第三推送机构将定量加砂机构推送至工位上；
s5、定量加砂机构向砂箱内加入定量的砂；
s6、第三推送机构将压实机构推送至工位上，此时定量加砂机构离开工位；
s7、压实机构下压在辅助砂框上，然后开始进行压砂操作，直至压砂完成；
s8、压实缸动作，并带动工作台下降至其初始位置；
s9、起模油缸动作并带动起模支架上升，当起模支架运动至上层衔接导轨与上层前段导 轨平齐时，起模油缸停止动作；
s10、砂箱移出上层衔接导轨，同时模板移出下层衔接导轨。
本发明具有如下优点：
(1)、本发明中的造型机自动化程度高，实现了换箱、换模、定量加砂、压砂和出箱等过程的连续化生产，克服了目前微震压实式造型机由人工单步操作的缺点，降低了劳动强度，提高了工作效率，改善了工作环境；
(2)、本发明中的造型机多采用气动控制，操作简便，日常维护也变简单，省去了静压技术复杂的液压系统和电气控制系统，节约制造成本约2/3；
(3)、本发明中的定量加砂机构，利于实现砂的称量和加砂过程自动化控制；
(4)、本发明中的模具更换方便，节省了换模辅助工时；
(5)、本发明中的压实机构采用多触头模式，造出的砂型硬度更均匀，砂型质量相比于现有技术中普遍采用的平板压砂模式有了较大提高。
附图说明
图1为本发明中微震压实式造型机的左视图；
图2为本发明中微震压实式造型机的俯视图；
图3为本发明中微震压实式造型机的后视图；
其中，1-底座，2、3、4-立柱，5、6-横梁，7-上层前段导轨，8-上层后段导轨，9-第一推送机构，10-上砂箱，11-下层前段导轨，12-下层后段导轨，13、14-第二推送机构；
15-上模板，16-下模板，17-工作台，18-压实缸，19-起模油缸，20-起模支架，21-上层衔接导轨，22-下层衔接导轨，23-辅助砂框，24-导向杆，25-锁模机构；
26、27-顶层导轨，28-压实机构，29-第三推送机构，30-量砂斗，31-加砂斗，32-称重传感器，33-底板油缸，34-下砂箱，35-底板。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
结合图1至图3所示，微震压实式造型机，包括机架、震击机构、起模机构、压实机构28和定量加砂机构。
机架包括呈方形的底座1。在底座1的四个边角处分别设置一根立柱，诸如立柱2、3、4，另一根立柱未示出。
其中，立柱2和未示出的立柱位于底座1的前侧，立柱3和立柱4位于底座1的后侧。
在立柱2和未示出的立柱顶端之间设置一根横梁5，在立柱3和立柱4顶端之间设置一根横梁6。
在机架的外侧设有分别与机架相连的上、下两层传送导轨。其中，
上层传送导轨用于传送砂箱，上砂箱10和下砂箱34依次摆放在上层传送导轨上。
下层传送导轨用于传送模板，包括上模板15和下模板16。
具体的，上层传送导轨由上层前段导轨7和上层后段导轨8组成。
上层前段导轨7位于机架的前方，并设置在立柱2和未示出的立柱上。上层后段导轨8位于机架的后方，并设置在立柱3和立柱4上。上层前段导轨7与上层后段导轨8平齐。
在上层前段导轨7上设有第一推送机构9，用于将砂箱10、34推送到工位上。具体的，该第一推送机构9可以由气缸驱动。
下层传送导轨由下层前段导轨11和下层后段导轨12组成。
下层前段导轨11位于机架的前方，并设置在立柱2和未示出的立柱上。下层后段导轨12位于机架的后方，并设置在立柱3和立柱4上。下层前段导轨11与下层后段导轨12平齐。
在下层前段导轨11上设有第二推送机构13，用于将下层前段导轨11上的上模板15推送到工位上。具体的，该第二推送机构13可以由气缸驱动。
在下层后段导轨12上设有第二推送机构14，用于将下层后段导轨12上的下模板16推送到工位上。具体的，该第二推送机构14可以由气缸驱动。
当然，上模板15也可以放置到下层后段导轨12上，此时，下模板16放置到下层前段导轨11上，无论采用何种放置方式，所能达到的技术效果相同。
震击机构和起模机构均位于机架的内侧。
具体的，震击机构可以设置在底座1上。
本发明中的震击机构可以借鉴现有技术中微震压实造型机中已有的震击机构，其包括工作台17和压实缸18等部件。压实缸18用于实现工作台17的举升功能。
起模机构包括起模油缸19和起模支架20。起模油缸19安装在压实缸18的两侧。
在起模支架20上分别设有上、下两层衔接导轨。
其中，上层衔接导轨21用于衔接上层前段导轨7和上层后段导轨8，下层衔接导轨22用于衔接下层前段导轨11和下层后段导轨12。
上、下两层衔接导轨之间的距离与上、下两层传送导轨之间的距离相等。如此设计，可以保证将砂箱与模板同时传送到工位上。
其中，上模板15和下模板16分别对应上砂箱10和下砂箱34。
在起模支架20的顶端设有辅助砂框23，该辅助砂框23采用悬浮式结构，即跟随起模支架20同步升降。辅助砂框23能够有效防止加砂时砂溢出砂箱。
另外，辅助砂框23上有定位柱，以保证辅助砂框23与砂箱的精确定位。
为了实现起模支架20的平稳精确升降，起模机构还包括若干个导向杆24，导向杆24设置在起模支架20上，在机架上设有与导向杆24适配的导向套。
此时，可以将辅助砂框23设置在导向杆24的顶端。
此外，微震压实式造型机还包括锁模机构25，在起模时用于锁住模板，保证模板与砂箱的有效分离。
在机架的顶端设有顶层导轨26、27。具体的，该顶层导轨26、27设置在横梁5、6上。
压实机构28和定量加砂机构连接在一起且均位于顶层导轨26、27上。压实机构28和定量加砂机构共同配置有第三推送机构29。
第三推送机构29用于控制实现压实机构28和定量加砂机构在顶层导轨26、27上的往复运动，进而实现了自动加砂和自动压实造型的功能。
压实机构28优选采用多触头模式，造出的砂型硬度更均匀，砂型质量相比于现有技术中普遍采用的平板压砂模式有了较大提高。
定量加砂机构实现了自动化称量加砂过程。
具体的，定量加砂机构包括量砂斗30、加砂斗31和称重传感器32。
量砂斗30位于加砂斗31的上方。
量砂斗30和加砂斗31的底板35均采用可开合式结构，便于保证加砂、称量和落砂过程。
具体的，每个底板35均由若干个平行排列的方形板组成，如图2和图3所示。这些方形板统一由底板油缸33进行控制，通过底板油缸33控制方形板的旋转实现底板35的开合。
称重传感器32用于对量砂斗30内的砂进行称量。
微震压实式造型机的工作过程如下：
s1、起模油缸19动作并带动起模支架20由初始位置上升，当起模支架20运动至上层衔接导轨21与上层前段导轨7平齐时，起模油缸19停止动作；
s2、第一推送机构9将上砂箱10从上层前段导轨7上推送至上层衔接导轨21上，同时，第二推送机构13将上模板15从下层前段导轨11上推送至下层衔接导轨22上；
s3、起模油缸19动作并带动起模支架20下降，在下降过程中，上模板15和上砂箱10依次叠放在工作台17上，起模支架20下落至其初始位置时，起模油缸19停止动作；
s4、压实缸18动作并带动工作台17由初始位置向上运动至设定高度位置，同时，第三推送机构29将定量加砂机构推送至工位上；
s5、定量加砂机构向上砂箱10内加入定量的砂；
s6、第三推送机构29将压实机构28推送至工位上，此时定量加砂机构离开工位；
s7、压实机构28下压在辅助砂框23上，然后开始进行压砂操作，直至压砂完成；
s8、压实缸18动作，并带动工作台17下降至其初始位置，锁模机构25锁住上模板15；
s9、起模油缸19动作并带动起模支架20上升，当起模支架20运动至上层衔接导轨21与上层前段导轨7平齐时，起模油缸19停止动作；
s10、第一推送机构9将下砂箱34从上层前段导轨7上推送至上层衔接导轨21上，同时位于上层衔接导轨21上的上砂箱10被推送至上层后段导轨8上；
第二推送机构13将上模板15从下层衔接导轨22拉回到下层前段导轨11上，同时第二推送机构14将下模板16从下层后段导轨12上推送至下层衔接导轨22上；
s11、重复执行步骤s3至步骤s9的过程；
s12、第一推送机构9将上砂箱10从上层前段导轨7上推送至上层衔接导轨21上，同时位于上层衔接导轨21上的下砂箱34被推送至上层后段导轨8上；
第二推送机构14将下模板16从下层衔接导轨22拉回到下层后段导轨12上，同时第二推送机构13将上模板15从下层前段导轨11上推送至下层衔接导轨22上。
至此，一个完整的造型工序完成。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。