材料成型設(shè)備鑄造機械化

1、材料成型設(shè)備鑄造機械化第1頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2014 多觸頭高壓造型機概述按實砂方法不同，高壓造型機可分為：只采用高壓壓實實砂，如一般高壓造型機，通常僅采用多觸頭壓頭 多觸頭高壓造型機主要用于大批量的自動造型生產(chǎn)線上，帶有模板更換裝置的，也用于批量較小的造型生產(chǎn)線上。與其它實砂方法相結(jié)合，如射砂造型和氣動微震高壓造型。應用：設(shè)備特點： 結(jié)構(gòu)復雜、輔助設(shè)備多、對砂箱和模板等工藝裝備要求高。投資大。第2頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2024.1 多觸頭高壓造型機的基本部件4.1 高壓壓實機構(gòu)4.1.1 高壓

2、壓實的工作特性(1) 工作特性及對壓實缸的性能要求 比壓高；但是在實際壓實動作前，有上升接箱、接砂及其它空行程中，并不需很大的壓力；壓實過程中的壓實比壓并非總是高比壓。對高壓造型機壓實缸的性能要求用一般的油缸來適應上述工作特性，造價很高。故需用專用壓實缸壓實過程提高壓力；其它行程壓力適當減??；接箱及空行程等阻力較小的行程中，速度快。(2) 高壓造型壓實缸結(jié)構(gòu)的分類帶有增速舉升缸的壓實機構(gòu)帶有增壓缸的壓實機構(gòu)二級氣缸組成的壓實機構(gòu)第3頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2034.1 多觸頭高壓造型機的基本部件a. 帶有增速舉升缸的壓實機構(gòu) 該類壓實油缸結(jié)構(gòu)比較簡

3、單，易保證加工精度，但需設(shè)高位油箱。目前，在高壓造型機中應用較多。壓實機構(gòu)特點及工作過程圖4-1-1 具有快速舉升缸的壓實機構(gòu)（參考動畫4-1-1）中心導柱壓實活塞壓實缸油泵特點：高壓、小流量。工作過程： 由高壓油泵向A孔輸入高壓油時，活塞快速舉升。同時由高位油箱經(jīng)B孔向壓實缸充油，高壓行程中，切斷B孔。從A，C孔同時輸入高壓油獲得壓實力，緊實型砂。第4頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2044.1 多觸頭高壓造型機的基本部件b.帶有增壓缸的壓實機構(gòu) 該類壓實油缸結(jié)構(gòu)比較緊湊，但復雜、加工困難。不用高位油箱。壓實機構(gòu)特點及工作過程油泵特點：低壓、大流量。工作

4、過程： 低壓舉升：從A孔通入壓力油，導向缸快速舉升。如何實現(xiàn)增速、增壓？高壓壓實：A孔關(guān)閉，由B、C孔同時輸入壓力油。增壓活塞推動導向缸上升，實現(xiàn)壓實。圖4-1-2 帶有增壓缸的壓實機構(gòu)（參考動畫4-1-2）導向缸增壓活塞壓實缸缸蓋中間油缸 增壓活塞大端油壓低，小端壓力極高。第5頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2054.1 多觸頭高壓造型機的基本部件c. 二級氣缸組成的壓實機構(gòu) 采用兩臺油泵供油，其一低壓大流量油泵用于低壓快速行程；一臺高壓小流量油泵用于高壓行程。目前用的較少。4.1.2 多觸頭壓頭 多觸頭壓頭的壓頭體上觸頭的數(shù)量一般為20-120個，甚至

5、更多。觸頭通常呈矩形，相鄰兩觸頭間間隙為6-10mm。邊觸頭外緣與砂箱內(nèi)壁間應有10-15mm的間隙。多觸頭大多用油壓缸推動。其作用方式可分為：主動式和浮動式。(1) 主動式多觸頭 主動式多觸頭是指工作過程中由獨立的油壓系統(tǒng)推動主動加壓的結(jié)構(gòu)，見圖1-2-10。第6頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2064.1 多觸頭高壓造型機的基本部件(2) 浮動式多觸頭彈簧復位浮動式多觸頭補償油缸復位浮動式多觸頭 在壓實過程中，多觸頭本身并不采用液壓驅(qū)動，而是由向上運動的砂型接觸多觸頭時，產(chǎn)生壓力，實現(xiàn)壓實。因多觸頭后面的油缸壓力相平衡，因此實砂壓力比較均勻。工作特點：

6、第7頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2074.1 多觸頭高壓造型機的基本部件圖4-1-3 彈簧復位浮動式多觸頭工作原理 壓實時，工作臺上升，有的觸頭受壓實力作用而縮進，有的觸頭則在內(nèi)部油壓的作用下向外伸出壓砂。 壓實結(jié)束后，油壓去除，伸出的觸頭因彈簧力的作用而復位。彈簧復位浮動式多觸頭動作原理第8頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2084.1 多觸頭高壓造型機的基本部件 壓實前，各個觸頭均在最低位置。壓實開始時，觸頭與型砂接觸，補償油缸的活塞后退，各觸頭都后退一定距離。當補償活塞退到終端時，工作臺進一步上升。觸頭油缸內(nèi)產(chǎn)

7、生高壓，各觸頭自動調(diào)整平衡位置，與模樣的形狀相適應，使壓實力均勻化。壓實結(jié)束，補償油缸活塞前進，迫使各觸頭復位。補償油缸復位浮動式多觸頭動作原理圖4-1-4 補償油缸復位浮動式多觸頭工作原理第9頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2094.1 多觸頭高壓造型機的基本部件(3)提高邊觸頭壓砂力的方法 原因：砂型的緊實度低，有時甚至造成塌箱。解決方法提高邊觸頭壓砂力。具體方法：邊觸頭做成帶凸棱的形狀。減小邊觸頭的截面積，提高比壓。對于主動式觸頭，可將邊觸頭后面的油缸另接一條回路，并通較高的油壓。圖4-1-5 提高邊觸頭壓砂力的方法第10頁，共27頁，2022年，5

8、月20日，4點16分，星期四2022/9/20104.1 多觸頭高壓造型機的基本部件4.1.3 加砂機構(gòu) 對加砂工序的要求：均勻、齊平、疏松和定量。常見加砂機構(gòu)可分為：加砂機構(gòu)閘門式加砂斗(圖4-1-6)漏底式加砂斗(圖4-1-7)百葉窗式加砂機構(gòu)(圖4-1-8)帶松砂轉(zhuǎn)子的加砂機構(gòu)(圖4-1-9)加面砂和背砂的加砂機構(gòu)(圖4-1-10) 定量-由料斗內(nèi)的料位計控制。齊平-由閘門關(guān)閉或料斗復位過程完成。第11頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2011圖4-1-6 對開閘門式加砂斗第12頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20

9、12圖4-1-7 漏底式加砂斗 該類加砂斗用于移動式高壓造型機上，與壓頭體組裝在一起。加砂時，由移動缸帶動，砂斗與多觸頭一起運動。托砂底板不動，加砂斗底敞開，型砂落入下面的砂箱中。此時拖板將貯砂斗下口封閉。加砂完畢，加砂斗復位，順便將刮平。缺點：加砂不均勻，特別是砂箱的四角處。改善方法：加砂斗的移動有一定的超越行程，使加砂斗的前壁越過砂箱壁一段距離。第13頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2013圖4-1-8 百葉窗式加砂斗 型砂由帶式輸送機從上面送給。加砂時，加砂斗移至造型位置上面，驅(qū)動缸通過連桿使百葉窗旋轉(zhuǎn)呈垂直狀態(tài)，型砂均勻地落入砂箱。加砂完畢，百葉窗

10、關(guān)閉。 優(yōu)點：易于定量，加砂比較均勻。大型造型機多用。第14頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2014圖4-1-9 帶松砂轉(zhuǎn)子的加砂斗 為了使填砂疏松以保證實砂質(zhì)量，新型的加砂斗上，附有松砂轉(zhuǎn)子。圖4-1-9所示為在百葉窗式加砂斗的下方，裝了一組旋轉(zhuǎn)松砂葉片。從百葉窗下落的型砂經(jīng)過松砂轉(zhuǎn)子打松，填入砂箱。 圖4-1-9所示的加砂裝置可先用一條輸送機給一層面砂，另一條給背砂。第15頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2015圖4-1-10 加面砂及背砂的加砂機構(gòu) 在加砂裝置移向砂箱上面的過程中，星形加砂輪轉(zhuǎn)動，在模板上均勻地先

11、撒一層面砂，然后加砂斗再加背砂。第16頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20164.1 多觸頭高壓造型機的基本部件4.1.4 模板更換機構(gòu)分類：模板穿梭機構(gòu)和模板自動更換裝置(1) 模板穿梭機構(gòu)(二塊模板組成)圖4-1-11 模板穿梭機構(gòu)示意圖 模板及模板框由驅(qū)動油缸帶動可以穿過造型機的機架作穿梭運動。造型時，工作臺上升，頂住中間的模板框進行造型。更換模板時，穿梭小車移位。另一模板移入造型位置。 該種裝置用于單臺造型機組成的生產(chǎn)線時，可使造型機能交替地造出上、下型。用于一對造型機組成的生產(chǎn)線時，可輪流造兩種砂型，對生產(chǎn)起均衡調(diào)節(jié)作用。第17頁，共27頁，20

12、22年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20174.1 多觸頭高壓造型機的基本部件(2) 模板自動循環(huán)更換機構(gòu)(由4-8塊模板組成)作用：a. 更換模板不占用機時，提高機器的利用率。b.可將放置冷鐵、活塊、下芯等輔助工序移至造型機外，可增加機器機動時間。c.進行多品種小批量生產(chǎn)時，生產(chǎn)率不降低。d.調(diào)節(jié)生產(chǎn)。第18頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20184.1 多觸頭高壓造型機的基本部件 淺藍色框處為造型工位，粉色框內(nèi)為模板穿梭機構(gòu)。Aa、Ab在此穿梭造型。 Bb在邊輥道上等候放冷鐵等工序。(1)當Aa移至3位，Ba同時移至2位。(2)Ab移至

13、5位，同時Ba移至造型工位造型。(3)Ab移至6位，Ba移至5位(4)Ba移至2位，Bb移至造型工位造型。(5)Ba移至1位，Aa移至2位。(6)Bb移至5位，同時Aa移至造型工位造型。(6)Bb移至4位，Ab移至5位。(7)Aa移至2位，同時Ab移至造型工位造型。圖4-1-12 由四塊模板組成的自動循環(huán)機構(gòu)BaBbAaAb造型工位造型順序 Ba、Bb、Aa、Ab。第19頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20194.2 多觸頭高壓造型機實例圖4-2-1 一種多觸頭高壓造型機第20頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20204

14、.2 多觸頭高壓造型機實例 多觸頭高壓造型機結(jié)構(gòu)形式很多。圖4-2-1是一臺多觸頭高壓造型機的結(jié)構(gòu)圖。其機架為四立拄式。上面橫梁10上裝有浮動式多觸頭壓頭13及漏底式加砂斗8，它們裝在移動小車上，由壓頭移動缸9帶動可以來回移動。緊實缸可以分為二部分，上部是氣動微震缸17，下部是具有快速舉升缸的壓實缸l。4是模板穿梭機構(gòu)，將模板框連同模板送入造型機。定位后，工作臺6上有模板夾緊裝置16夾緊。 造型時，空砂箱由邊輥道15送入?；钊?先快速上升。同時，高位油箱向壓實缸l充油。工作臺上升，先托住砂箱，然后托住輔助框14。此時壓頭小車移位，加砂斗向砂箱填砂。同時開動微震機構(gòu)進行預震，型砂得到初步緊實。加

15、砂及預震完畢后，壓頭小車再次移位，加砂斗移出，多觸頭壓頭移入。在這過程中，加砂斗將砂型頂面刮平。然后，微震缸與壓實缸 同時工作，從壓實孔通入高壓油液實施高壓，進行壓震，使型砂進一步緊實。緊實后，工作臺6下降，邊輥道托住砂型，于是實現(xiàn)起模。造型機所用砂箱內(nèi)尺音為850 x 600 x 200mm，生產(chǎn)率約為每小時150箱砂型。 生產(chǎn)率約為每小時150箱砂型。第21頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/20214.3 多工位高壓造型機工位：完成一個或多個工序所占用的空間位置。單工位：執(zhí)行某項任務時，所有的工序均在一個工位上完成。多工位：兩個或兩個以上的工位進行工序動

16、作。多工位造型機的優(yōu)缺點： 提高機構(gòu)的利用系數(shù)和造型機的生產(chǎn)率。但其結(jié)構(gòu)復雜、聯(lián)鎖要求嚴格，其中一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障就會導致整修機器停機。機器的可靠性降低。多工位高壓造型機可分為：穿梭式和轉(zhuǎn)臺式兩種。第22頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2022圖4-2-2 造型機多工位結(jié)構(gòu)的類型a)穿梭式 b)轉(zhuǎn)臺式第23頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2023造型機多工位造型機工作原理 圖4-2-2a是穿梭式的原理。中間工位是填砂起模工位。兩個砂箱(上型及下型)裝在穿梭小車4上。在中間工位上的砂箱進行填砂后，穿梭小車將砂箱輪流送到兩旁

17、的工位II及III進行實砂。小車來回穿梭一次，造出二個砂型。圖4-2-2aII工位在實砂，III工位尚空著。實砂后，砂箱又移至中間I工位，由起模機構(gòu)3頂桿起模。然后按著箭頭方向，空砂箱推入，同時將已造也的砂型推出。接著下一循環(huán)開始，再次進行填砂。圖4-2-2a中，因有三個工位進行工序加工，故稱作三工位造型機。 圖4-2-2b是轉(zhuǎn)臺式多工位的例子。在轉(zhuǎn)臺5上有四個工位，分別進行模板清理，預準備，放空砂箱，填砂、實砂、起模及推出砂型等工作。轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)位后，四個工位同時進行工作。轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)一周，可造出四個砂型。該種造型機稱作四工位轉(zhuǎn)臺式造型機。轉(zhuǎn)臺上的工位可以是二個，以至更多個。第24頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2024BRAP型帶軸向模板更換裝置的多觸頭高壓造型機Multi-piston molding machine BRAP with axial pattern transfer (意大利貝羅伊.羅馬格諾里有限公司) 多工位高壓造型機實例圖片第25頁，共27頁，2022年，5月20日，4點16分，星期四2022/9/2025BRAP