本机器发明涉及铸造车间造型紧实型砂和起模工作、清砂工作，特别是大规模铸造生产的机器。 铸造车间现有的造型机和造型方法：有油压式的高压造型机、气动式射压造型机、气动式震压造型机、叶片式抛砂机、风动人工捣砂、人工撞砂等，上述的造型机都没有清砂的作用。上述的造型方法用电量大，生产率低。大多数冶金企业的机修厂铸造车间造型是手工风动撞砂方法，清砂是人工风铲的方法，依靠的空气压缩机，每个铸造车间的空气压缩机的用电量为190千瓦以上，大量的工人仍需要拿着风锤、风铲进行繁重的体力劳动。
为了提高生产率，减轻工人的繁重体力劳动，国内某厂曾经引进西德的高压造型线（1978年3期铸造机械），全线的用电量为490千瓦，生产率每小时50米3以下。国内济南铸造锻压机械研究所和有关工厂合作试验叶片式抛砂机，生产率为每小时17米3至23米3，抛头的电机功率为27至30千瓦，这些都认为生产率太低，用电量太大，并且不能清砂。83年以前设计过机械高压射压造型机和高速抛砂机（见图1），但抛头地传动装置在抛头上面，杆子细长，传动不稳定，并且大螺旋供砂只能输送自硬砂，不能输粘土砂。无论是济南铸造锻压机械研究所研究试验的抛砂机（铸造机械78年5期）或美国专利连续式自硬砂混抛（铸造机械79年1期）或上海造纸机械厂的水玻璃自硬砂混砂抛砂机（铸造机械79年3期），每小时的生产率都不超过25米3，都无清砂机的作用，都不能满足大规模生产的要求。而且美国专利和上海造纸机械厂的混砂抛砂机对于粘土砂不适合应用。
本机器发明的目的是要降低铸造车间的用电量，提高生产率，一台机器能代替10台机器，自硬砂和粘土砂都能用。同时使此机器有多种性能，有清砂机的作用，有射压造型机的作用（抛头慢速旋转时）克服了空气射压造型机不能造大型和打开后灰尘很大的作用，接近于机械能直接转化为功，无管路损失，用电量比油压造型机要少。应用此机器后，革除大中型和小型冶金企业机修厂铸造车间大量工人使用风锤和风铲依靠空气压缩机用电量很大的缺点。
机器发明是通过这样的方法实现的：传动螺旋带动传动螺母和联接框架使模型上升或下降，采用多头螺旋，油膜循环润滑，使机械能接近于直接转化为功，用电量比油压造型机少。砂箱由推箱机推过来。抛头采用导角大的螺旋，用搪瓷解决磨损问题，磨完后再搪。螺旋筋条上大下小，外圈圆筒（用螺钉固定）的内径上小下大，造成空隙越下越大，型砂卡不死，能射出去，特别是水玻璃自硬砂能更好地抛射出去。抛头的转动是在抛头旁边按装齿轮和电机，使抛头转速达到每分钟4800转，型砂的射出的速度达到65米/秒来实现直接把型砂打紧，并达到高产量的目的。根据抛头和齿轮的尺寸算出转动惯量，根据转动惯量和起动时间，算出抛头电机的功率为5至20千瓦。供砂部分由83年以前设计的大螺旋输送改为链板输送。设抛头改为铸铝，表面上高分子耐磨涂料则因重量减轻，算出抛头电机功率为2至7千瓦，因而降低了用电量。本机器发明具有高压造型机的性能部分，虽然是非自锁螺旋，但由于螺母联接的滑块卡在导轨槽内不能旋转，螺旋线是斜的，故当螺旋停止转动时螺母不会下滑，等于有很好的自锁作用，又有漏模起模的作用。
本机器发明详细根据抛头的尺寸和转速，算出最大的生产率为每小时5000米3至6000米3，但由于抛头的移动速度不能太快，故实际的生产率为每小时500米3至1000米3，由链板移动的速度和抛头伸出砂斗内部的长度来控制。国内外抛砂机和各类形式造型机的生产率为每小时20米3至50米3，故生产率仍提高十倍以上。而用电量却比国内外的少。此机器型砂改装0.5至2毫米的钢丸，便是高速喷丸清砂机;型砂改装无粘土的粗干砂，便是高速喷砂清砂机，粗砂碰碎后仍可供造型用。也可当作落砂机使用。抛头和圆筒内部搪瓷解决了磨损问题。
机器发明的具体结构由以下的实施例及其附图1、图2、图3给出。
图1是83年的机械高压射压造型机和高速抛砂机。图2是现在申请的机械式的高速造型、高速清砂多用机器。图3是搪瓷（表面）和螺旋筋上大下小的抛头。（搪瓷可改为上高分子耐磨涂料）
下面结合图2、图3详细说明依据本发明提出的具体机器的细节及工作情况。（下述的搪瓷也可改为上有关工厂出产的高分子耐磨涂料）
该机器包括一个抛头〔17〕，抛头的螺旋筋条的平均导角为60°～65°，抛头外面围着一个外圈圆筒〔31〕，用螺钉固定，（图3明确表示了螺旋筋上部尺寸20～40毫米，下部的尺寸为5～10毫米和外表搪瓷），外圈圆筒内径上小下大和搪瓷，中间杆上部大、下部小和搪瓷，底圈也搪瓷，解决磨损问题（磨完再搪），和防止型砂被卡死问题（造成空隙越下越大。）外圈齿轮和齿轮〔29〕啮合，电机〔27〕通过较大的齿轮〔28〕啮合小齿轮使抛头加速到每分钟4800转以上。并附有润滑系统。有供砂链板〔20〕，有起高压作用和漏模作用的传动螺旋〔6〕，有带动链板的4个链轮〔19〕，有推动抛头的推动机[23]
当抛头〔17〕达到每分钟4800转以上时，型砂射出的速度达65米/秒以上，其动能可将型砂直接打紧，不必再挤压，这时电机〔I〕只采用功率很小的便可。如抛头慢速旋转，则射出的型砂不能打紧，还需要采用高压装置，则电机〔I〕需要较大的功率。传动螺旋〔6〕可采用多头的，导角为20°～30°，用微电机〔5〕带动小油泵，对传动螺旋〔6〕和螺母〔7〕进行油膜循环，提高传动效率。螺母〔7〕带动框架把模型〔35〕送入砂箱内。电磁铁〔8〕和线圈〔9〕控制起模的质量，当砂箱射满型砂后，电机〔I〕反向旋转，（搬把〔36〕起变速作用，推头〔33〕内有小电磁铁，当推头到达一定位置时，下面的滑块被吸上去，使推头顺通过。）当模型〔35〕的上部下降到第二模型板〔11〕的上部时，线圈〔9〕断电，电磁铁〔8〕失去磁性，托盘〔12〕被弹簧〔10〕拉回去，使模型和第二模型板一起下降，保证了起模质量。链轮〔19〕共4个，由电机（图中未画出）带动，使两根链条带动链板移动，往抛头〔17〕上面送砂。抛头和砂斗由推动机〔23〕推动，使抛头左右移动和前后移动。造型的砂箱最大尺寸为5米长×5米宽×0.5米高。由于一台机器能代替20台机器的撞砂工作，或者国内最先进的和国外最先进的机器需要20小时的撞砂工作量，应用此机器1小时就完成了，或者大中型冶金企业机修厂铸造车间开动190千瓦至500千瓦的空压机，数百名至数千名工人拿着风动撞锤几天的撞砂工作量，应用此机器一小时就完成了，并能对铸件进行清砂工作，因此节约了大量的电能。
设抛头平均外径为200毫米，平均内径约70毫米，螺旋筋平均厚23毫米（搪瓷后的尺寸），设抛头每分钟4800转，便可算出抛射量。总面积π/4×202＝314厘米2。因筋条厚平均23毫米，故筋条的面积为2.3×6.5≈15厘米2，三条筋共45厘米2，中间轴为面积π/4×72＝38.46厘米2，故314-45-38.46＝230.535厘米2。设中径150毫米，导角60°，便可算出转一圈平均槽长94.4厘米，故旋转一圈抛射的体积94.4×230.535＝21762.5厘米3。因每秒转80转，故21762.5×80＝1741000厘米3＝1.741米3。因每小时3600秒，故求出每小时最大的生产率为3600×1.741＝6267.6米3，因抛头移动的速度不能太快，故应控制到生产率为每小时500米3至1000米3，由抛头伸出砂斗内部的长度和链板移动的速度来控制。由抛头等的转动惯量和起动时间算出抛头电机功率为5至20千瓦。如抛头慢速旋转，则需高压，设上升速度为每秒10毫米，总传动效率为0.84，便可算出100吨压力的电机约12千瓦。如采用钢质抛头，则要搪瓷，则抛头所需的功率为5至20千瓦。如采用铝质抛头，则要上高分子耐磨涂料，抛头所需的功率为2千瓦至7千瓦，因抛头功率只有2至20千瓦，故称为低功率机械式高速造型和喷射清砂多用机器。图3是抛头有：底圈〔1a〕，搪瓷或高分子耐磨涂料〔2b〕，外圈外筒和抛头的固定螺钉〔3C〕，外圈园筒（内部搪瓷或高分子耐磨涂料）〔4d〕，外圈园筒齿轮〔5e〕，园环〔6f〕，抛头螺旋筋表面搪瓷或上高分子耐磨涂料〔7g〕，底圈固定螺钉〔8h〕。抛头的外径是上小下大，上部φ150～φ190，底部φ170～φ220。螺旋筋是上大下小，上部20～40毫米，下部5～10毫米，造成空隙越下越大，物料卡不死。抛头和外圈园筒〔4d〕用螺钉〔3C〕固定，外圈园筒有两个园环〔6f〕卡在高压头〔15〕的框内。图2所示：高压头〔15〕的框架的四周用螺钉和砂斗〔21〕下部固定，砂斗下部用橡胶圈压紧高压头框架上部。外圈园筒两个园环形部，其支承处用微电机〔16〕带动小油泵的油路进行液体机油循环润滑。砂斗〔21〕内部搪瓷防止粘砂。砂斗〔21〕两旁有电磁震动器〔18〕，当砂斗粘砂时进行震动。抛头和砂斗〔21〕用推动机〔23〕和另外一个推动机（在砂斗后面）推动，可前进后退，可左右移动，移动的速度为0.5米/秒至1米/秒。砂斗和高压头两边用支架联接，砂斗两旁的滑块沿着导轨运动，砂斗两旁滑块本身带两个环（未画出）卡在导轨内（使砂斗不能往上移动）。使砂斗能左右移动的导轨底下再安装两个滑块〔14〕，滑块〔14〕的环部上部有压板〔25〕上螺丝压紧。滑块〔14〕沿着导轨〔26〕移动（砂斗后面的另一个推动机推动砂斗〔21〕沿着导轨〔26〕移动）。在导轨槽内装机油减少摩擦。图2所示的有高压性能部分，由电机〔1〕带动减速机〔2〕，减速机〔2〕和电机〔1〕之间有安全离合器（超载荷时滑动），通过减速机带动园锥齿轮〔4〕转动，再使传动螺旋〔6〕转动，使螺母〔7〕直线上升，使框架两边的滑块沿着导轨〔37〕上升或下降（使模型〔35〕上升下降）传动螺旋〔6〕下部装止推轴承，用对合瓦固定，主轴上部是传动螺旋〔6〕，主轴下部颈形部用对合瓦固定。