一種水平造型機技術(shù)探索

宋 洋，呂 麗，陳國帥，戎玉賀，曹雷池，董旻哲

（保定維爾鑄造機械股份有限公司，河北保定 071058）

一種水平造型機技術(shù)探索

宋 洋，呂 麗，陳國帥，戎玉賀，曹雷池，董旻哲

（保定維爾鑄造機械股份有限公司，河北保定 071058）

水平造型機是水平分型類粘 土砂造型線中最重要的一個設(shè)備，其技術(shù)性能指標直接影響著整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)及成品率，本文將從水平造型機的結(jié)構(gòu)及工作原理層面對其可行性和先進性進行分析探討。

水平線；水平造型；水平分型；粘土砂造型

目前在粘土砂造型線中主要有四種造型機，分別為靜壓造型機、垂直造型機、水平造型機和震擊造型機。其中靜壓線是較為先進也是相對適用范圍較廣泛的造型生產(chǎn)線，其全線布局由一臺或多臺主機結(jié)合許多臺單一功能輔機通過統(tǒng)一液壓系統(tǒng)分配動力，聯(lián)合完成造型及輸送工序。雖然優(yōu)點較多但成本高，布線復雜，運行及維護成本也比較高。其次垂直線是目前粘土砂造型線中十分盛行的機型，其特點是占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊生產(chǎn)率高，運行及維護成本低廉，基本能滿足多數(shù)用戶產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。但是有些產(chǎn)品的下芯、分型等工序在垂直分型線上難以完成，所以水平造型機便有了存在的意義及發(fā)展的空間。

1 水平造型機概述

如圖1示，該水平造型機將上壓實結(jié)構(gòu)、下壓實結(jié)構(gòu)、上砂箱、下砂箱、型板穿梭機構(gòu)安裝在兩根平行導向桿上組成一套回轉(zhuǎn)機構(gòu)。并以上砂箱為回轉(zhuǎn)中心在油缸驅(qū)動下可以圍繞整機的X軸做90度范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)動作，用以完成射砂狀態(tài)和分型狀態(tài)的切換。同時上述機構(gòu)部件可以在各自驅(qū)動油缸的驅(qū)動下沿導向桿方向做往復運動，用以完成射砂前組箱以及隨后的壓實、起模分型、合箱、脫箱等一系列動作。

圖1 水平造型機示意圖

2 組箱動作

組箱時下砂箱和型板在各自驅(qū)動油缸的驅(qū)動下向上運動直到與上砂箱的下方一側(cè)貼緊，同時驅(qū)動油缸分別驅(qū)動上壓實板向上砂箱上方一側(cè)驅(qū)近，下壓實板向下砂箱下方一側(cè)驅(qū)近，并由各自的位置監(jiān)測系統(tǒng)進行定位。最終共同形成上型腔和下型腔，為射砂填充做好準備。隨后由翻轉(zhuǎn)驅(qū)動缸驅(qū)動導向桿上的所有零部件圍繞上砂箱回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動90度進入射砂狀態(tài)。在之前下壓實板上升過程中下壓實結(jié)構(gòu)與圖中“擋塊”間會逐漸在導向桿上形成一段空當，而在之后的90度翻轉(zhuǎn)動作中這個空當會由安裝在機架上的壓桿結(jié)構(gòu)（如圖2）填充，為后續(xù)的壓實結(jié)構(gòu)做好準備。

圖2 造型機壓桿結(jié)構(gòu)

3 射砂動作

完成上述一系列準備動作后布置于造型機上方的射砂筒內(nèi)快速充入壓縮空氣，令松散的型砂迅速填充到上下型腔中初步形成帶有一定緊實度的砂塊，至此射砂填充工作全部完成，隨后便開始壓實動作。

4 壓實動作

由于壓實油缸與導向桿和擋塊的相對位置是固定的，所以當壓實油缸桿伸出時缸體會在反作用力下向反方向退讓，此時便會帶動導向桿和擋塊一同運動形成縮小下壓實結(jié)構(gòu)與擋塊間空當?shù)内厔?，而之前填充在空當間的壓桿起到了連接下壓實結(jié)構(gòu)和擋塊的作用，且壓桿能夠沿其自身的定位滑動軸做軸向運動，使得下壓實結(jié)構(gòu)只能隨壓實缸桿的伸出做相對方向運動，實現(xiàn)上下壓實結(jié)構(gòu)的等力壓實。

5 起模分型動作

接下來回轉(zhuǎn)機構(gòu)反向旋轉(zhuǎn)90度回到垂直狀態(tài)，型板、下箱和下壓實結(jié)構(gòu)同時下降完成上箱起模分型，下降到型板穿梭機構(gòu)的極限位置后繼續(xù)下降完成下箱起模分型動作，之后下箱與下壓結(jié)構(gòu)保持相對位置同步下降直到下箱到達極限位置，然后型板穿梭機構(gòu)由驅(qū)動缸驅(qū)動將型板移出，此時可以進行自動或人工下芯工作。隨后下箱與下壓實結(jié)構(gòu)保持相對位置同步上升，直到與上箱下側(cè)貼合為止，最后上壓實結(jié)構(gòu)和下壓實結(jié)構(gòu)在各自驅(qū)動缸驅(qū)動下保持同步下降使砂塊與砂箱脫開，并由下壓實結(jié)構(gòu)托著合好的砂塊降到最低點并由隨后推出機構(gòu)配合相應(yīng)動作將砂塊推出造型機，完成一個造型周期。

綜上所述，此設(shè)備把大量驅(qū)動及功能零部件高度集約起來安裝在兩根導向桿上完成限定自由度的動作，加上其他簡單精巧機構(gòu)的輔助完成粘土砂造型，使得該設(shè)備外型規(guī)矩，美觀且動作平穩(wěn)可靠。同時由于各個機械動作前后照應(yīng)相互鋪墊做到無縫銜接可使工作周期縮短進而提高生產(chǎn)效率。

[1] 王孟蘇.陳巧華.王詳生.新型水平分型脫箱造型線的應(yīng)用[J].鑄造設(shè)備研究，2010（1）：46-48.

[2] 容延令.周秀明.新型水平分型脫箱射壓造型線[J].鑄造，1990（5）：28-31.

[3] 白鳳文. 水平分型脫箱造型線的應(yīng)用與垂直分型造型線展望[J].中國鑄造裝備與技術(shù)，2010（3）：54-56.

Technical exploration of a horizontal molding machine

SONG Yang, LV Li, CHEN GuoShuai, RONG YuHe, CAO LeiChi, DONG MinZhe
(Baoding Well foundry machinery Co., Ltd., Baoding 071058, Hebei, China)

The horizontal molding machine is one of the most important equipment in the clay sand molding line, it's index of the technical performance will directly affect the production effi ciency, product quality and yield of the whole molding line. In this paper, the structure and working principle of horizontal molding machine are analyzed and discussed.

horizontal molding line;horizontal molding machine; horizontal parting; clay sand molding

TG231.6；

B；

1006-9658（2017）02-0064-02

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.02.021

2016-08-31

稿件編號:1608-1502

宋洋（1983—），男， 工程師 .主要從事非標機械設(shè)計以及新產(chǎn)品設(shè)計.