造型及制芯机械

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铸造设备及其自动控制,第二讲 造型及制芯机械,造型及制芯机械,1.造型机、制芯机的分类方法及种类。,2.造型机、制芯机的实砂原理。,3.造型机的起模方式。,4.造型机、制芯机实砂机构、起模机构的工作原理。,5.造型机、制芯机的结构。,6.造型机、制芯机的工作过程。,7.造型机、制芯机的特点及使用场合。,造型及制芯机械,造型机的分类方法：,造型机的分类有多种方法，主要是按实砂方法来分。按实砂方法不同造型机可以分为：,震压造型机、震实造型机、压实造型机、射压造型机、静压造机、气冲造型机,第一节 震压造型机,以震击和压实方法进行实砂的造型机的总称，无特殊说明时是指普通震击加压实造型机。,震压造型机的种类：,Z124系列、Z145系列、Z148B、Z146,造型机代号的意义,：Z是“造”字汉语拼音的第一个字头；1代表震压实砂；4代表顶杆起模；5代表最大砂箱尺寸的1/100,造型及制芯机械,第一节 震压造型机,以普通震击加压实方法进行实砂的造型机通称为震压式造型机，震压式造型机主要由震击机构、压实机构、起模机构及控制部分组成,一、震压造型机震击机构的工作原理,震压造型机震击机构按司气方式为：,活塞司气的震击机构：由活塞的运动实现震击机构进、排气控制,司气阀司气的震击机构：由司气阀进行震击机构的进、排气控制,活塞司气的震击机构又可分为不断进气的震击机构、断进气的震击机构。,1.不断进气的震击机构,造型及制芯机械,不断进气震击机构的工作过程,进气行程S,e,震击活塞由原始位置到刚要打开排气孔时所走过的行程。,惯性行程S,i,震击活塞从刚打开排气孔位置到运动到最高点时所走过的行程。,造型及制芯机械,返回行程：,工作台靠重力下降，首先关闭排气孔，继续下降实现工作台和缸体的一次撞击，并再次上升进入第二个工作循环。,不断进气震击机构的总行程：S=S,e,+S,i,特点：,排气时仍在进气，压缩气体能量未获得充分利用。,上升阶段只有进气行程和惯性行程,造型及制芯机械,断进气震击机构的工作过程,进气行程S,e,震击活塞从原始位置到刚刚关闭进气孔时所走过的行程；,膨胀行程S,r,震击机构从刚刚关闭进气孔到刚刚要打开排气孔时活塞所走的行程,惯性行程S,i,震击机构从刚刚打开排气孔到活塞运动到最高点时所走过的行程。,2.断进气震击机构,造型及制芯机械,返回行程：,工作台靠重力下降，首先关闭排气孔，继续下降打开进气孔，然后再下降实现工作台和缸体的一欠撞击，再次上升进入第二个工作循环。,不断进气震击机构的总行程：S=S,e,+ S,r,+ S,i,特点：,工作时断进气压缩气体的能量能获得充分利用。,上升阶段只有进气行程、膨胀行程和惯性行程三个阶段。,造型及制芯机械,活塞司气的两种震击机构的比较,不断进气的震击机构,总震击行程S=进气行程S,e,+ 惯性行程S,i,特点：,结构简单，工作时不断进气造成一定的能量浪费，用于小型造型机,断进气的震击机构,总震击行程S=进气行程S,e,+ 膨胀行程S,r,+ 惯性行程S,i,特点：,结构简单，工作时间断进气，能量利用较充分，用于中型造型机,造型及制芯机械,3.司气阀司气的震击机构,司气阀司气振击机构的组成：司气阀、震击缸,1.进气孔 2.排气孔 3.司气阀芯 4.阀体 5.先导阀芯 6.出气口 7.调节螺钉 8.震击活塞,造型及制芯机械,造型及制芯机械,二、示功图,由震击气缸内的气压和震击气缸的行程所形成的封闭曲线称为示功图，这个封闭曲线所包围的面积代表了一个震击循环中气体对活塞单位面积所作的静功。,活塞刚要开始上升时的压力P,A,应满足以下条件：,造型及制芯机械,Q举升活塞、工作台、砂箱、模板等被举升部分所需的举升力；,R气缸和活塞间的静摩擦力；,F活塞的截面积,活塞开始下降时应满足的条件是：,但实际下降时的气压要比（QR）/F小很多。,造型及制芯机械,当压力为P,A,，活塞上升ds距离时气体对活塞所作的功为：,dWP,A,F ds,气体对活塞单位面积所作的微功为：dW/FP,A,ds,在整个上升过程中气体对活塞单位面积所作的功为：,造型及制芯机械,当活塞下降时活塞单位面积对气体所作的功为：,气体对活塞单位面积所作的静功为：,造型及制芯机械,3.影响震击循环的因素,1)进气行程S,e,：进气行程大则一次震击能量大。 S,e,0.40.5S，,2)膨胀行程S,r,：膨胀行程大，有利于降低震击缸内气压，提高撞击比能。S,r,0.20.4S,一般S4080mm,2)余隙高度S,0,：,活塞下方和震击缸之间形成的空间称为余隙体积。余隙体积除以活塞的断面积称为余隙高度。,S,0,0.71S,3）管路气压,4）进气孔和排气孔的大小,F,j,0.0050.007F,F,p,0.030.05F,造型及制芯机械,三、Z145B震压式造型机,1.造型机的结构,造型机由震压机构、回转式压头、机架和控制系统组成,2.造型机的工作过程,放砂箱-加砂震击(预实砂)压头转入工作台上升压实工作台复位-压头转出-起模缸上升起模将铸型搬走-起模缸复位,主要技术规格：,砂箱最大尺寸：500400mm,砂箱最小尺寸：355280mm,起模行程：150mm,压实行程：150mm,压头到工作台最大距离 420mm,工作台最大举升力：1568N,最大压实力：24500N,工作过程：,压头转出-放砂箱-加砂并震击-压头转入-压实-起模-压头转出,造型及制芯机械,3.Z145B造型机的震压机构,不断进气的震击机构,气缸压实,导向杆防止工作台转动,压实缸直径的计算,P,0,工作气压；,P压实比压，一般为0.250.35MPa；,Q被举升部分所需举升力一般,Q（1.31.8）10,4,F,F砂箱内腔横截面积。,4.压头及回转机构,压头高度的调节采用丝杠螺母机构；压头的回转采用齿轮齿条机构，其动力为气液阻尼缸,第二章 造型机的结构,压头转臂机构的驱动缸,气液阻尼缸的结构：,左端为阻尼缸，右端为气缸，阻尼缸和气缸串联，气缸是动力缸，阻尼缸主要起阻尼作用，用于控制活塞的运动速度。,5.起模机构,组成：,起模缸、同步架、起模顶杆,起模缸：,由气压油缸和油缸组成。,气压油缸：,将气体的压力能转变为液体的压力能。,油缸：,是起模的动力缸，用于驱动同步架及顶杆的运动以实现起模。,造型及制芯机械,顶杆调节,四、其它类型的震压造型机,Z148B造型机,龙门双立柱式机架；,移动式压头；,不断进气的震击机构；,气缸压实；,顶杆起模(可实现顶漏模板漏模起模),Z145造型机主要技术规格：,砂箱最大尺寸：500400 200mm,起模行程：150mm,压实行程：170mm,压头到工作台最大距离 420mm,工作台最大举升力：1500N,压实缸直径：380mm,工作过程：,压头转出-放砂箱-加砂并震击-压头转入-压实-压头转出-起模,Z124C造型机主要技术规格：,砂箱最大尺寸：400300 150mm,起模行程：150mm,压实行程：130mm,压头到工作台最大距离 420mm,工作台最大举升力：1400N,压实缸直径：260mm,工作过程：,压头转出-放砂箱-加砂并震击-压头转入-压实-压头转出-上升并翻转模板-放上箱加砂并震击-压头转入压实压头转出起模,造型及制芯机械,第二节 低压微震压实造型机,分类：气垫式、弹簧式,一、微震机构,(一)气垫式微振机构,分类：,单柱塞式、双柱塞式、环形气垫式,环形气垫式微震机构工作原理,1.结构：震击活塞、震铁、压实活塞、压实缸,b,c,造型及制芯机械,2.工作过程,预震：,预震时在气垫腔进气口接入压力为P,b,的压缩气体，同时在震击进气口接入压力为P,a,的压缩气体，并且P,a, P,b。,随着震击腔压缩气体压力的升高，当其能克服工作台所需的举升力时，工作台下升，同时震铁克服气垫腔的阻力下降(工作台和震铁相向运动)，完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，工作台下降，震铁向上运动实现一次撞击。,造型及制芯机械,压震：,压震时压实缸通入压力为P,C,的压缩气体， P,C,=P,a,，工作台上升，将砂箱顶在压头上。气垫腔和震击腔进气和预震时相同，这时由于工作台通过砂箱顶在压头上，震击活塞不能在震击气缸内举升力的作用下向上运动，当震击腔内气体的推力使震铁能够克服气垫腔气体的阻力时，震铁向下运动，并完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，在气垫腔恢复力的作用下向上运动，完成一次震击循环。,造型及制芯机械,特点：,起模时气垫腔不需排气，耗气量少，操作简单,撞击面为环形，实砂效果好, 可通过调整气垫压力调节震击效果, 结构较复杂，制造成本高,第二章 造型机的结构,(二)弹簧式微震机构,1.组成：震击活塞、震铁、微震弹簧、压实活塞、压实缸,微震机构在工作时可实现预震、压震、预震压震三种实砂操作。,造型及制芯机械,2.工作过程,预震：,预震时向震击缸内通入压缩气体， 随着震击缸内压缩气体压力的升高，当其能克服工作台所需的举升力时，工作台上升，同时震铁克服弹簧的弹力下降，完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，工作台下降，震铁向上运动实现一次撞击。,造型及制芯机械,压震：,压震时压实缸通入压缩气体，工作台上升，将砂箱顶在压头上。然后继续上升一距离，将压实活塞顶到工作台上。当向震击腔通入压缩气体时，由于工作台通过砂箱顶在压头上，震击活塞不能在震击气缸内举升力的作用下向上运动，当震击腔内气体的推力使震铁能够克服弹簧的弹力时，震铁向下运动，并完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，在弹簧恢复力的作用下向上运动，完成一次震击循环。,造型及制芯机械,特点：结构简单，应用应泛,在起模时有浮动现象,（,三）弹簧式微振机构实现压震的条件,预震时气体的推力只要能大克服工作台举升部分的重力和摩擦力即可。而在压震时，气体的推力需克服弹簧的弹力，因此，弹簧式微振机构能够实现预震，未必能够实现压震。,造型及制芯机械,1.震铁的受力分析：,PF,Z,缸内气压产生的推力；,G,T,震铁的重力,N弹簧恢复力,R摩擦力,S,n,为用动静法时和外力相平衡的假想外力惯性力,造型及制芯机械,按,动静法得到的震铁的受力平衡方程,PF,Z,G,T,S,NR,为确保能打开排气孔，假定在打开排气孔前，震铁始终加速下降，即： S,0,则PF,Z,G,T,NR,NPF,Z,G,T,R,NN,0,（S,e,S,r,）P,N,0,Q,Y,Q,Z,G,T,N,0,预震开始前弹簧的恢复力,Q,Y,有效负荷,Q,Z,震击机构升起部分自重,预震前工作台下面和压实活塞上沿间的距离,P弹簧的刚度,NQ,Y,Q,Z,G,T,（S,e,S,r,）P,造型及制芯机械,弹簧式微振机械实现压震的条件,P,P,F,Z,P（S,e,S,r,）RQ,Y,Q,Z,影响压震的因素：,弹簧刚度,摩擦力,以举升的质量,工作台下面到压实活塞上沿的距离,震击机构能实现预震，但不一定能实现压震,。,造型及制芯机械,二、ZB148A造型机,微震压实造型机的种类：Z148系列(除Z148B之外)、Z1410以及四立柱造型机，我们以ZB148A造型机为例进行介绍,1、ZB148A造型机的组成,微震压实机构、压头及回转机构、起模机构、机架、控制系统,2、ZB148A造型机的工作过程,放砂箱-加砂并微震-压头转入-压实并震击-压头转出-起模,造型及制芯机械,3.造型机的主要结构,1）震压机构：,震击机构：,弹簧式气动微震机构,压实机构：,气缸,起模机构：,环形起模缸、刚性同步架，顶杆起模,造型及制芯机械,2）压头及转臂机构,压头的回转：,压头的回转采用齿轮齿条机构。工作时齿轮轴不动，齿条带动压头围绕齿轮的轴线回转。,回转的动力由气缸提供，其回转速度由阻尼缸控制。,造型及制芯机械,压头高度的调节：,采用双丝杠螺母差动增速机构。当转动升降盘时，升降盘带动差动丝杠回转。差动丝杠的内、外分别为左旋和右旋螺纹，分别和外螺母和内丝杠旋合，升降盘每回转一周，可使压板上升或下降两个螺距。,Z148J造型机主要技术规格：,砂箱最大尺寸：800630 300mm,起模行程：300mm,压实行程：200mm,工作台最大举升力：6000N,压实缸直径：600mm,特点：气压油缸起模；弹簧式气动微震机构,工作过程：,压头转出-放砂箱-加砂并震击-压头转入-压实-压头转出-起模,Z148G造型机主要技术规格：,砂箱最大尺寸：800600 mm,起模行程：300mm,压实行程：300mm,工作台最大举升力：7500N,压实力：132000N,特点：气缸起模；气垫式气动微震机构,工作过程：,压头转出-起模架上升接箱-将砂箱放到工作台上-加砂并震击-压头转入-压实-压头转出-起模架上升起模,造型及制芯机械,第三节 多触头高压造型机,一、高压压实机构,分类：液压高压机构、气压高压机构、气液高压机构,1、压实工艺对机构的要求, 在初压实阶段，所需的压实力较小，但压实行程较大，要求工作台快速运动。, 在高压阶段，所需压实力大，但压实行程较小，要求工作台慢速运动。,造型及制芯机械,2.常用高压机构,1)具有快速举升缸的压实机,B接高位油箱,A接工作油路,C接工作油路,快速上升时A通压力油，C关闭，B和高位油箱相通；在压力油的作用下压实活塞上升。由于这时的承压面积仅为中心导柱的断面积，承压面积小，举升力小，但在流量一定的情况下，其举升速度高。,造型及制芯机械,高压压实：,A和C均通压力油，B和高位油箱间关闭，压力油同时进入中心导柱和举升活塞形成的油腔以及举升活塞和举升缸组成的油腔，承压面积增加，举升力增加。同时由于承压面积增大，在油液的流量一定的情况下其举升速度降低。,造型及制芯机械,2)带增加缸的高压机构,增压缸的增压原理：,增压缸由增压活塞和增压缸体组成。当在增压活塞的大端输入压力为P,1,的液压油时，根据力的平衡原理，将在增压活塞的小活塞端输出压力为P,2,的压力油。,增加比：P,2,/p,1,=(d,1,/d,2,),2,造型及制芯机械,快速举升阶段：,A孔进压力油，B、C孔关闭。压力油进入由增压活塞和举升活塞组成的油腔，承压面积仅为增压活塞的断面积。承压面积小，举升力小。同时由于承压面积小，在流量一定的情况下，举升活塞可获得高的兴升速度。,造型及制芯机械,高压压实阶段：,A孔关闭，B、C孔进压力油。压力油进入由增压活塞和举升缸组成的油腔，承压面积增加，增压活塞上腔的油液压力增加，虽然其承压面积不变，但由于油液压力提高，使得举升活塞的举升力提高。,造型及制芯机械,3)气动式高压机构,双级气缸式高压机构(气缸串联的增力机构),快速举升阶段：,从D孔进气，仅一个气缸有力的输出，举升力较小。,高压压实阶段：,从C、D同时进气。上下两个气缸均有力的输出，举升力增大。,造型及制芯机械,二、多触头压头,多触头压头的分类：,浮动式多触头、主动式多触头,1.主动式多触头：,工作原理：,工作过程中触头由独立的小油缸推动下压对铸型进行紧实,结构：由多个小油缸组成,造型及制芯机械,特点：, 由于各小触头的面积较小，不需很高的油液压力即可获得高的压实比压。, 可根据需要方便地调整各触头的压力,造型及制芯机械,主动式多触头的结构：,带有中心导杆的小油缸，触头的下压及复位均需由液压油驱动。,造型及制芯机械,2.浮动式多触头,定义：,各触头的小油缸间相互联通，在联通的油腔内注入油液并封闭。工作时工作台举升砂箱作用于压头上进行压实。各压头根据所受的压实力自动调整在压实时的高度位置。,按触头的复位方式不同分类：,弹簧复位式，补偿液压缸复位式。,造型及制芯机械,1）弹簧复位浮动式多触头,各触头的小油缸间相互联通，在联通的油腔内注入油液并封闭。工作时工作台举升砂箱作用于压头上进行压实。各压头根据所受的压实力自动调整在压实时的高度位置。,工作结束后，在复位弹簧的作用下使触头恢复到原始位置,造型及制芯机械,2）补偿液压缸复位浮动式多触头,造型及制芯机械,3.多触头压头的布置形式,1)各触头断面相同并均匀布置,2)各触头断面相同，但四周触头带有凸棱，以增加靠近砂箱处砂子的紧实度，防止塌箱。,3)触头的断面不同，中间触头的断面大，四周触头的断面小，以增加靠近砂箱处砂子的紧实度，防止塌箱。,造型及制芯机械,三、线用造型机的加砂机构,造型机对加砂的要求：均匀、松散、定量,1、闸门式加砂斗,工作时闸门开合缸动作使闸门打开，砂斗内型砂靠重力加入砂箱之中，然后闸门关闭，将多余的型砂封闭在砂斗内(使砂箱内型砂的上表面平齐，完成均匀定量加砂。,造型及制芯机械,2、百叶窗式加砂斗,加砂前由给料设备将型砂定量加入加砂斗中。加砂时驱动缸通过曲柄连杆机构使摆杆轴回转90，固定在各摆杆轴上的百叶片也回转90，使百叶窗打开。,造型及制芯机械,3、带松砂转子的加砂斗,该加砂装置由百叶窗加砂装置和松砂转子组成。松砂转子位于百叶窗式加砂装置的下方，由百叶窗式加砂装置流出的型砂，经松砂装置松散后加入砂箱，达到加砂均匀、松散的目的。,造型及制芯机械,4、面砂背砂加砂,本装置为移动式加砂装置。工作时压头和加砂斗水平向右移动。而砂斗从砂箱上方移过，同时星形加砂轮转动，向砂箱内加一层面砂。然后背砂斗移动到砂箱上方，闸板油缸将闸门打开，背砂加入砂箱。关闭闸门，加砂及压实机构又恢复图示位置，加砂工序结束。,造型及制芯机械,5、漏底式加砂斗,造型及制芯机械,三、线用造型机的模板更换机构,造型机的模板更换方式：,升降辊道和固定辊道相结合、模板穿棱机构,升降辊道和固定辊道相结合：需停机更换,模板穿棱机构特点：,1)造型机不停机更换模板,2)可在模板上进行放置冷铁等工艺操作,3)可一台造型机同时造上、下箱(单机组线),4)如和模板循环机构配合可一条造型线同时造几种铸件,造型及制芯机械,1、模板穿梭机构,2、模板自动循环机构,一台造型机可同时交替造两种铸件,造型及制芯机械,四、单工位多触头高压造型机,造型机的组成：,压头及加砂机构、震压机构、模板更换机构、四立柱机架,震击及压实机构：,弹簧式微震机构,具有快速举升缸的高压机构,造型及制芯机械,压头移动及加砂机构：,漏底式加砂机构；多触头式压头,造型及制芯机械,震压机构,采用弹簧式微振机构；,采用具有快速举升缸的高压压实机构。,模板更换机构：,采用穿梭式模板更换机构,造型机及制芯机,第四节无箱及脱箱造型机,分类：垂直分型无箱射压造型机；水平分型脱箱造型机,一、垂直分型无箱射压造型机,（一）垂直分型无箱射压造型的工作原理,造型机及制芯机,特点：采用垂直分型面，双面模板，每次造型可形成一个铸型。,利用射砂实砂+压实实砂进行紧实。射砂起填砂和预实砂的作用，紧实度高而且均匀。,（二）垂直分型无箱射压造型机的工作过程,1、结构原理：,射砂机构、压实机构、起模机构,2、工作过程：,射砂,压实,起模,推出合型,起模,关闭造型室,造型机及制芯机,1.造好的型块,2.反压板,3.前模板,4.后模板,5.压实板,6.加砂闸门,7.射砂筒,8.贮气罐,9.前液压缸,10.增速液压缸,11.后液压缸,12.导杆,13.后框架,造型机及制芯机,1)射砂,正、反压板将造型室关闭，各油口关闭进行射砂,2)压实,压力油从C油口进入，能过前后活塞作用使正、反压板对型砂进行压实。,造型机及制芯机,3)起模,压力油从B口进入油缸，使反压板向前运动。反压板先向前水平运动实现起模，然后水平回转90处于水平位置，利用下一个工序时铸型通过。闸门开启，向射砂筒内加砂。,4)推出合型,压力油从D进入，使增速油缸中的油液进入主油缸。主油缸活塞伸出将铸型推出并和前面的铸型合型。继续向射砂筒内加砂。,造型机及制芯机,5)起模,压力油从A进入，主油缸活塞后退进行起模。向射砂筒加砂结束,6)关闭造型室,压力油从D进入，差动油缸推动后油缸迅速后退关闭造型室。,(三)垂直分型无箱射压造型线,造型机及制芯机,(三)垂直分型无箱射压造型机的结构,造型机及制芯机,垂直分型无箱射压造型机的组成,射砂机构、压板、压实机构、控制系统,1.射砂机构,采用快速进气阀、快速排气阀、无横缝及纵缝的射砂筒、上排气和较低的射砂气压( 一般为200300KPa),造型机及制芯机,2.液压缸系统,1）增速油缸的工作原理,造型机及制芯机,主油缸为双向油缸，优点是结构简单，缺点是当一个油缸动作时将对另一个油缸产生干扰,主油缸,造型机及制芯机,3.压实板(正压板),压实板固定在主油缸的前端,采用了模板快速夹紧机构(四个夹紧气缸),四周尼龙块用于调整压板和四壁的距离，在工作时向下部尼龙块的底部通压缩气体,造型机及制芯机,5、反压板翻起机构,造型机及制芯机,反压板架和四个导杆联接做为传力机构；,反压板铰接在反压板架上，通过四连杆机构，在模板的导向作用下翻转,反压板利用支承轴采用三爪定心机构定心、调心,造型机及制芯机,6、下芯机构,工作过程 ：,芯子放入下芯框中；,将下芯框推到造好的型块前方；,将下芯框和造好的型块合型然后通入压缩气体将芯子推入型腔；,下芯框后退；,下芯框移到原始位置,造型机及制芯机,下芯框的结构,第五讲造型机及制芯机,当造型线和冷芯盒制芯机配合时的工作原理,射砂 ；,通气硬化；,开盒；,芯盒回转；,和下芯框对合 ；,下芯框后退进入下芯位置,射砂,造型机及制芯机,7.铸型输送机的结构,要求：步移式运动；和推出合型动作同步进行，其推型力达总推力的90%,分类：夹持式、栅板式,1)夹持 式步移式铸型输送机的工作原理,造型机及制芯机,造型机及制芯机,2、栅板式的工作原理,输送板前进,升降板上升,输送板下降,输送板后退,输送板上升,升降板下降,造型机及制芯机,8.垂直分型无箱射压造型机的特点：,1） 采用射砂+高压压实的实砂方式，紧实度高且均匀；,2）每造一个型块即组成一个铸型，生产率高，,每小时可造300型；,3）辅机少，布置紧奏，占地面积少；,4）主要用于芯子较少的、简单小件的造型。,造型机及制芯机,二、 水平分型脱箱造型机,1、水平分型造型的特点,1)下芯、下冷铁等工艺操作方便；,2)和垂直分型相比，铁水的压头小；,3)模板的利用率高；,4)方便填砂和紧实,水平分型造型机的分类：,按工作位置数分：单工位、双工位、四工位,按实砂方式分：压实；射砂+压实；震击+压实,造型机及制芯机,2.水平分型脱箱射压造型机的工作过程,模板进入工作台上方，将造好的铸型从工作台上方推出,上、下砂箱合在模板上，射砂头分别向砂箱射砂,造型机及制芯机,压板从双向进行压实,上、下砂箱分开，实现起模,模板离开造型工位，转台转动，将下好芯子的下箱送入造型工位,上砂箱向下运动，下砂箱向上运动进行合箱,上压板不动，上箱向上运动脱箱，然后一同向上运动；下压板不动，下砂箱向下运动脱箱,造型机及制芯机,3、二工位水平分型,脱箱射压造型机,造型机的组成：,上、下砂箱射压机构、脱箱机构、模板小车、转盘机构,造型机及制芯机,1)环形压实缸1和上射砂筒及射板相联接,2)上脱箱缸和上砂箱相联,3)环形压实缸12和下射砂筒及射砂板相联,4)下脱箱缸和辅助框相联，辅助框通过钩形装置和砂箱相联,5)射砂阀开启时，阀10略早于阀5开启，以解决下射砂机构射砂困难的问题,3、水平分型机械加砂压实脱箱造型机,1)造型机的工艺流程,采用机械加砂机构，结构比射砂式简单,本造型机为两个工作位置：中央位置是翻转工位，,完成下箱的翻箱、填砂、放垫板工序,左边为压实工位，,完成上箱加砂、压实、起模、脱箱工序,1.台面定位杆 2.压实工作台 3.上箱 4.压头 5.浇口杯模样,6.移动小车 7.定量斗 8.砂斗闸门 9.定量斗闸门 10.松砂器,11.砂型推出板 12.直浇道模样 13.双面模板 14.下箱,15.底板 16.底板推进器,造型机及制芯机,原始位置,工作位翻转加砂、工位合型,工位将底板推入并夹紧、工位合型,工位翻转并向定量斗加砂、工位脱箱,将下箱从工位推入工位，同时将工位的铸型推出,工位工作台上升接住上箱并加砂,定量斗回到工位，压头进入工位，工作台上升压实,工作台下降起模，下箱脱箱，模板复位,1、机架,2、压实液压缸,3、定位器,4、工作台,5、下箱,6、上箱支撑机构,7、上箱,8、定量斗压头移动小车,9、压头,10、松砂器,11、加砂定量斗,12、底板夹紧滚轮,13、模板,14、翻转架,15、翻转液压缸,16、贮砂斗,17、移动小车驱动液压缸,18、下箱移动液压缸,19、底板斗,20、底板升降器,21、底板滚道,22、连杆装置,23底板推进气缸,2)造型机的结构原理,造型机及制芯机,工作台翻转及底板夹紧机构,造型机及制芯机,3.水平分型脱箱方法的优点,1)水平分型下芯比较方便,2)水平分型模板的有效面积利用率高,3)垂直分型的模型呈悬臂状，当模型较高时对模型下方和铸型的紧实度有影响,4)水平分型对原有工艺的继承性较好,造型机及制芯机,第五节 制芯机及气流实砂造型机,一、气冲造型机,以气冲方法进行实砂的造型机的总称。,气冲造型机的结构差异不大，各种造型机的主要差异来自气冲阀的结构。我们将以栅格式气冲阀造型机为例进行介绍。,气冲造型机有着和高压造型机相似的加砂机构、起模机构和工作台举升机构，其关健部分为气冲机构,1.栅格式气冲造型机,造型机的组成：,液压驱动的工作台升降机构；四立柱机架；模板及砂箱移动机构；气冲机构,1.底座,2.液压举升缸,3.机座,4.支柱,5.辅助框轨道及驱动电机,6.气冲阀,7.气动安全锁紧缸,8.胶胆阀,9.阻流板,10.辅助框,11.砂箱,12.模样及模板框,13.工作台,14.模板辊道,1)造型机的工作过程,在套箱工位将辅助框、砂箱套在模板上加砂，然后推入造型机，同时刮板刮去辅助框表面的余砂,工作台上升，将辅助框顶在气冲头上,气冲紧实：打开安全锁紧机构气冲阀上腔排气，下腔的高压氮气使气冲阀打开,关闭气冲阀：气冲阀油缸进油关闭气冲阀，然后将气冲阀锁住,排气：胶胆阀打开，排除气冲阀和砂箱上腔密闭容积的气体,造型机及制芯机,造型机及制芯机,工作台下降：此时辅助框辊道复位，在工作台下降时将辅助框接住，工作台继续下落直至将砂箱和辅助框放到辅助框辊道上；,造好的铸型被送入起模工位并进行起模，辅助框又回到套箱及加砂工位,在气冲紧实的过程中，为了防止产生漏斗堵塞和进气不均，在砂型顶面产生的涡流，采用阻流板和导气框。,2)栅格式气冲阀的结构,结构：动阀盘、定阀盘、开、闭驱动缸,工作过程,栅格式气冲阀的结构,造型机及制芯机,造型机及制芯机,2.移动加砂斗气冲造型机,1）造型机的工作过程,原始工作位置,接箱、气冲头砂斗移位加砂,造型机及制芯机,气冲头复位，工作台上升、气冲紧实,工作台下降起模,造型机及制芯机,2）移动式加砂头气冲造型机的结构,移动式百叶窗加砂斗；,阀盘式气冲头,四立柱机架,模板穿梭机构,1.气冲头 2.横梁 3.辅助框 4.小柱 5.边辊道 6.立柱,7.工作台 8.举升液压缸 9.底座 10.导杆 11.模板小车油缸 12.模板更换小车 13 砂箱 14 止回爪,15. 百叶窗式加砂斗 16 横梁,造型机及制芯机,2)造型机的主要部件,阀盘式气冲头,造型机及制芯机,阀盘式气冲阀的结构,1.箱体,2.连接座,3.快速进气阀阀体,4.阀芯,5.支承板,6.矩形框,7.密封条,8.排气阀,9.换向阀,造型机及制芯机,(2)移动式百叶窗加砂斗,1、2.连杆,3.斗体,4.液压缸,5.叶板,6.导砂板,7.塑料衬板,8.橡胶板,9.连接板,10.滚轮,造型机及制芯机,二、制芯设备,分类：,普通制芯设备、热芯盒射芯机、冷芯盒制芯机、壳芯机,(一)Z8612B热芯盒射芯机,1、组成,工作台及芯盒夹紧机构,工作台升降机构,射砂机构,控制系统,造型机及制芯机,2、射芯机的结构,工作台及芯盒夹紧机构,热芯盒加热：多为电加热,拖板机构：气缸驱动,夹紧芯盒：气缸,1.加热板 2.芯棒 3.砂芯,4.芯盒 5.电热棒 6.夹紧器 7.工作台 8.气动拖板,9.电热棒,造型机及制芯机,工作台举升机构,工作台举升：气缸,活塞润滑：油绳,1.进排气孔,2.气缸,3.活塞,4.折叠防尘罩,5.导向限位滑 块,6.导槽,7.润滑棉绳, 射砂机构(一),1.安全阀推杆,2.活塞 3.活塞杆,4.闸板 5.砂斗,6.振动电机,7.密封圈 8.进气筒,9.导向筒 10.射砂筒,11.操纵阀手柄,12.操纵阀,13.射砂头,14.排气塞,15.阀芯 16立柱,17.横梁 18.阀杆,19.射砂阀阀体,20.射砂阀活塞,21,.,安全阀,一种典型的射砂机构(二),造型机及制芯机, 射砂筒,横缝宽：0.60.8mm，,约占射砂筒高度的2025%。,竖缝宽：0.30.5mm，约占射砂筒高度的75 80%。,造型机及制芯机,射砂头,普通射砂头,水冷射砂头,普通射砂头用于普通射芯机，水冷射砂头用于热芯盒射芯机,两种射砂头均采用了快带更换机构,造型机及制芯机,快速排气阀,当射砂时，从进气孔3进入压缩气体，膜片2将排气口关闭。射砂结束后，孔3排气，射砂腔内的气体快速经排气孔排出。,造型机及制芯机,(二)冷芯盒射芯机,采用射砂填砂吹气硬化,冷芯盒制芯的原理：,射砂之后通入三乙胺、SO,2,、CO,2,等气体，实现化学硬化,冷芯盒制芯的工作过程：,射砂紧实并加砂,通过气硬化,通入压缩空气进行冲洗,(三)壳芯机(K95系列),1、壳芯生产工艺,将含有酚醛树脂的芯砂填入加热的芯盒中(一般为260280) ，保持一定的时间(一般为515s)，靠近芯盒壁的树脂熔化将砂粒粘结在一起，沿芯盒的内壁形成一个一定厚度的塑性状态的壳层。将多余的芯砂倒出之后，再继续加热一定时间(3090s)，开启芯盒即得到所需的芯子。,造型机及制芯机,思考题,说明普通震击机构的工作原理。,说明弹簧式微震机构的工作原理。,某造型机的震击机构产生一轻一重的双重震击现象，试分析其原因。,从震铁受力分析入手，说明弹簧式微震机构能够产生预震但不能进行压震的原因。,说明具有快速举升缸的高压机构的工作原理,说明主动式多触头的工作原理,简述多触头高压造型机的组成,思考题,说明热芯盒制芯、冷芯盒制芯以及壳芯法制芯的异同点。,垂直分型无箱射压造型机如何在结构上保证合型精度，如发现问题应如何调节。,垂直分型无箱射压造型机为什么采用增速液压缸,