用於造型機的砂箱及使用該種砂箱的造型方法
2023-06-05 02:39:36
專利名稱：用於造型機的砂箱及使用該種砂箱的造型方法
技術領域：
本發明涉及一種用型砂造型的造型機，以及使用該種砂箱的造型方法。
背景技術：
以本申請人經過轉讓得到的日本特許廳公開的No.7-16705號專利(申請日為1993年7月2日)所記載的內容為例，無砂箱造型機已為公眾所知。此種造型機適用於將造型好的鑄模從具有制模上箱和制模下箱的一對砂箱中拔出後，如果有必要的話，再將鑄模的側面覆蓋型框，並進行澆注的拔出鑄模的造型方法。
如同上述專利所記載，現有造型機的砂箱上，制模上箱和制模下箱為單臂支撐，僅僅通過一面結合。因此，制模上箱和制模下箱之間，重合的時候在砂箱結合一側的反面生成了間隙，鑄模拔出時在砂箱結合一側生成了縫隙。結果，由於鑄模的表面不能和砂箱重合的表面相平行，發生了錯箱。其容易使得在起模時，鑄模和樣板不能相垂直地進行起模，而引發塌箱。
並且內有鑄模的制模上箱和制模下箱，特別是通過鑄模重合裝置來進行重合的時候，實際上是很難進行高精度的重合的。
發明內容
因此，本發明目的是提供一種防止發生錯箱和塌箱的砂箱，以及使用該種砂箱的鑄模造型方法。
本發明提供了一種盛裝型砂的砂箱，該砂箱包括一本體，其上設有鑄模造型用的開口，並設有至少一個向該開口內供給型砂的型砂供給口；一安裝部件，其與該本體連接以使該砂箱與數量適當的多個支持用的連接杆連接，該多個連接杆可將一個砂箱與其他砂箱連接為一體，進而使砂箱之間相互接近或遠離。
根據本發明所述，一對砂箱可以構成一個砂箱組件。其中的一個砂箱與另一個砂箱的形狀可以相同，也可以不同。
本發明中由砂箱組成的砂箱組件，如果模板上面和下面兩面上都有樣板，使用無砂箱式造型機也可。
本發明還提供使用上述砂箱組件的無砂箱式造型機的造型方法，該方法包括向構成上述砂箱組件的一對砂箱的開口內分別插入壓縮部件，進而形成一對造型空間的造型空間劃分階段；通過上述型砂供給口向該一對造型空間內填充型砂的填充階段；通過上述壓縮部件對填充的型砂進行壓縮，造型形成兩個半割鑄模的壓縮階段。
較佳地，還包含將砂箱在造型空間劃分階段中的一特定位置和填充階段的一特定位置之間進行移動的移動階段。
在這種情況下，壓縮階段可以在砂箱組件移動的過程中進行。
並且，壓縮階段後，還可以將砂箱組件內的半割鑄模向其內設置型芯的位置移動。
適用於本發明的造型方法的無砂箱式造型機較佳為包含有在造型空間劃分階段中的一特定位置和填充階段一特定位置之間移動砂箱組件的旋轉框架和分別對一對壓縮部件進行驅動的一對驅動裝置。
在這種情況下，驅動裝置可以和旋轉框架作為一個整體移動，也可以固定於某一位置。後者的情況下，旋轉框架的剛性可以最小。一對驅動裝置中的一個與旋轉框架作為一個整體移動，另外一個固定於某一位置也是可以的。在這種情況下可以減小旋轉框架的剛性。
在造型空間劃分的階段中，一對造型空間可以同時劃分。其適用於制模上箱和制模下箱高度相同的情況下。
在造型空間劃分的階段中，一對造型空間可以在不同時間內劃分。其適用於制模上箱和制模下箱高度不相同的情況下。
造型空間劃分的階段在填充階段之前結束可以加快造型的速度。
例如，只對造型空間進行一次劃分使得型砂的填充不充分的情況下，為了進行改善，在型砂填充的階段中，至少一次地對造型空間進行劃分也是可以的。由此可以起到改善填充效果的作用。
本發明還提供使用上述砂箱組件的砂箱式造型機的造型方法，該方法包括砂箱式造型機中，通過上部和下部砂箱組件對模板進行夾持的同時，上下壓縮部件分別插入制模上箱和制模下箱無模板處的開口部以形成上下兩個造型空間的階段；制模上箱和制模下箱與模板垂直排列，並移動到型砂供給口上方的階段；由型砂供給口向造型空間內分別填充型砂的階段；
制模上箱和制模下箱和模板恢復到水平狀態的同時，上部和下部的壓縮部件進一步插入，壓縮造型空間內的型砂的壓縮階段；模板和上述制模上箱和制模下箱分離並從鑄模造型機中搬出的階段；制模上箱和制模下箱重合，形成金屬鑄孔的階段；將上部和下部砂箱組件移送至向金屬鑄孔內進行澆注的澆注部件處，該澆注後的上部和下部砂箱組件移送至對鑄模進行拆卸的鑄模拆卸裝置，並對鑄模進行拆卸的階段；將已經從中拆卸掉鑄模的上部和下部砂箱組件送回砂箱造型機的階段。
本發明中較佳的型砂，是將班脫土作為粘結劑的溼型砂。
圖1為本發明中一砂箱的平面圖。
圖2為本發明中由一對砂箱構成的砂箱組件的一部分省略的側面示意圖。
圖3為與圖2所示相同的，制模上箱和制模下箱將雙面模板夾持住的狀態示意圖。
圖4為適用於本發明方法的造型機的一個實施例，其所示一部分省略的正面示意圖。
圖5為圖1的A-A方向的視圖，其所示砂箱組件的制模上箱和制模下箱將雙面模板夾持住的狀態的示意圖。
圖6為圖4的造型機的平面示意圖。
圖7為說明圖4的造型機的操作的示意圖，顯示的為向砂箱組件內填充型砂的狀態。
圖8為以圖4的無砂箱式造型機為基礎的造型設備上，使用本發明的鑄模造型方法的概略的流程圖。
圖9為使用圖4的無砂箱式造型機用於本發明的另外一種鑄模造型方法的概略的流程圖。
圖10為適用本發明的造型方法的砂箱式造型機為基礎的造型設備的概略示意圖。
圖11為圖10的造型設備中的砂箱式造型機的正面示意圖。
圖12為圖11的砂箱式造型機使用的砂箱組件的正面示意圖。
圖13為圖12的砂箱組件的左側面示意圖。
圖14為圖12的砂箱組件的右側面示意圖。
圖15為圖11的造型機的操作說明的示意圖，顯示的為向造型組件內填充型砂的狀態。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
圖1所示為本發明相關的砂箱F。圖中表示的是兩砂箱相重合時的狀態，連接部件2a設置於上側的砂箱F上，連接部件3a設置於下側的砂箱F上。在其他部分的構成上，上側的砂箱與下側的砂箱相同。
在每個砂箱F上，其整體周壁(本體)上設置有一開口，在設有開口的一側的側壁上，設有至少一個向該開口內填充型砂的型砂供給口101。在砂箱F的周壁上相對方向的一對側壁的外部，設有一對法蘭(安裝部件)102。一對法蘭102上分別穿設有一對通孔103，一對通孔103相對設置將砂箱F的開口夾在中間。
法蘭102可以和砂箱F的本體一體鑄造成型，也可以和主體分開鑄造為可以機械地安裝於本體上的結構。比如可以將現有的砂箱作為本體，在其上安裝法蘭102構成本發明中的砂箱F。在這種情況下，砂箱F的連接部件2a、3a最好與法蘭102一體成型。連接部件2a、3a的功能將在後面敘述。
如圖2和圖3所示，砂箱組件包括由分別與本發明的砂箱F同樣構成的制模上箱104和制模下箱105組成。但是，制模上箱104和制模下箱105不一定要是同樣形狀，兩者的形狀可以各不相同。
制模上箱104和制模下箱105各自的通孔103上，嵌合有將制模上箱104和制模下箱105結合為一體的連接杆106，並且該連接杆106可以滑動。在實際造型過程中，制模上箱104和制模下箱105通過連接杆106的引導來進行升降，其間夾持住雙面模板107，準備造型。
本發明中的砂箱，進而說是砂箱組件，也可適用於鑄模造型後將砂箱拔出的無砂箱式造型機(無砂箱造型機)，也可適用於砂箱式造型機，即鑄模造型後無需起模，將鑄型留在砂箱內，送至鑄造流水線的造型機。
圖4、圖5和圖6所示為使用圖2和圖3所示的砂箱組件的無砂箱式造型機的一個實施例。無砂箱式造型機的一立方體機臺1的內部空間中，設置有劃分造型空間的工作站P、注入型砂的工作站S、設置型芯、起模的工作站W。該砂箱組件可以在各工作站上移動，而非在造型機的確定位置上作為某機械結構固定構成。
劃分造型空間的工作站P設有兩對制模上箱和制模下箱2、3，其分別在側壁上設有型砂供給口。該劃分造型空間的工作站P，在兩對制模上箱和制模下箱2、3中的一對制模上箱2和制模下箱3的中間，設置有可將雙面模板5搬運出入其間的搬運機構4，壓縮機構9。制模上箱2、制模下箱3、雙面模板5與上述制模上箱104、制模下箱105以及雙面模板107同樣地構成了砂箱組件。
壓縮機構9，可在一對制模上箱2和制模下箱3夾持有雙面模板5的狀態下，分別在制模上箱2和制模下箱3夾持雙面模板5側的所相對一側的開口中，插入和拔出上正壓板6和下正壓板7。壓縮機構9被支撐並呈可以設置在機臺1上的支撐軸8為中心，在垂直平面內沿順時針和逆時針方向轉動的狀態。壓縮機構的旋轉範圍為夾持有雙面模板5的制模上箱2和制模下箱3處於水平狀態時的位置和處於垂直狀態時所處位置間的部分。劃分造型空間的工作站P上還設有對該壓縮機構的順時針、逆時針的旋轉運動進行驅動的汽缸10，該汽缸10水平設置。
注入型砂的工作站S上設有型砂填充機構11，該機構11可以向藉由汽缸10的伸長動作，通過型砂供給口向成垂直狀態的一對制模上箱2和制模下箱3內填充型砂。
設置型芯、起模的工作站W包括有將上下一對半割鑄模分別從水平設置、並且彼此重合設置的制模上箱2和制模下箱3內取出的鑄模拔出機構12；以及砂箱旋轉機構13，其可以使兩對中每一對都互相連接並且呈水平狀態的並列排列的制模上箱2和制模下箱3，在水平狀態的壓縮機構9和鑄模拔出機構12間的範圍內，做交互性，間歇性的上下轉動。並且該砂箱旋轉機構13還可以和制模上箱2相聯接，並使之升降。
如圖4所示，兩對制模上箱2和制模下箱3之中的每一對的制模上箱2的前、後外側面上可滑動地垂直設有一對連接杆14，並且在該連接杆14之間可滑動地架設有制模下箱4，該制模下箱4與一對連接杆14的下端位置相聯接，與在造型時搬入的雙面模板共同構成砂箱組件。
上述的連接部件2a、3a分別設置於，例如說制模上箱2兩側面上的中央部(2a)、位於壓縮機構9一側時的制模下箱3的兩側面的一端(3a)，並由砂箱旋轉裝置13來支撐。如圖所示的例子中，該連接部件2a、3a為其上設有孔的凸部，例如說，通過一穿設於該孔中的銷(圖未示)，該砂箱旋轉裝置13與下文中的上部和下部連接部件37、39相連接。只要連接部件2a、3a與上部和下部連接部件37、39可以相連接，或可以安裝拆卸，其為任何形狀都是可以的，例如用凹部來代替凸部。並且該連接部件2a、3a可以設置在法蘭102(圖1)上，也可以設置在砂箱本體上。
如圖4所示，雙面模板5的搬運機構4，由環繞設置於壓縮機構9的支撐軸8外的環形部件15、樞設於型砂填充機構11並且可以自由轉動連接於位於活塞杆一端的環形部件15上的汽缸16、一端固定於環形部件15上並呈單臂構造的一對懸臂17所構成。通過汽缸16的伸縮運動，一對懸臂17可以上下轉動，雙面模板5可以搬入及搬出位於壓縮機構9上的呈水平狀態的一對制模上箱2和制模下箱3間。
在壓縮機構9中，如圖4所示，機臺1上部中央處的支撐軸8的接近中心位置處，設置有在垂直面內自由沿順時針、逆時針方向旋轉的旋轉框架18，在該旋轉框架18的右側面上，在前後方向上每隔一定間隔設置有沿上下方向延伸的一對導杆19，導杆19與旋轉框架18在前後方向上有一定間隔。該一對導杆19間的上部設置有呈反L字狀的上部升降架20，下部設置有呈L字狀的下部升降架21，分別通過夾具安裝，並可以自由移動。上述的上部、下部升降架20、21，通過裝置於旋轉框架18上的向上的汽缸22、向下的汽缸23的伸縮運動而相互接近或遠離。
上部升降架20上設置有使上正壓板6進退的多個汽缸24，下部升降架21上設置有使下正壓板7進退的多個汽缸25。上部和下部升降架20、21各自的水平狀上表面的大小可以分別對制模上箱2和制模下箱3進行擠壓。
在本實施例中，驅動正壓板(壓縮部件)6、7的汽缸(驅動裝置)，隨旋轉框架18一起移動。與此相對應地，汽缸可以固定於某處，也可以將正壓板6、7中任意一個的汽缸設置成與旋轉框架18一起移動，另一個設置於固定位置上。
設置於機臺1的天井部上(在圖示中為靠左的位置處)的型砂填充機構11，具有兩個松砂罐27，其分別獨立地利用低壓的壓縮空氣使型砂飄浮或者說流動化，進而填充(松砂填充)至制模上箱2和制模下箱3中。
並且，利用壓縮空氣使型砂飄浮或者說流動化的松砂填充方法，在本發明的申請人作為受讓人的美國專利US 6,749,003 B2中有所記載。壓縮空氣的壓力大小在0.05Mpa至0.18Mpa的範圍內為佳。但是，使用於本發明的填充方法並不只限於松砂填充。例如使用壓力更加高一點的壓縮空氣的鼓風填充也是可以的，還可以與減壓裝置並用。
鑄模拔出機構12中，設有可以進入上下重合的、位於水平位置的制模上箱2與制模下箱3的拔出板28，拔出板28與安裝機臺1的天井部上的向下的汽缸29的活塞杆的下端連接，通過該汽缸29的伸縮動作可以使拔出板28升降。拔出板28的正下方，設置有用於接收從制模上箱2與制模下箱3中取出的半割鑄模的鑄模支撐臺30。通過汽缸31的伸縮動作，伸縮裝置32伸縮進而實現該鑄模支撐臺30的升降(參考圖5)。
在砂箱旋轉機構13中，在高度方向上延伸的迴轉軸33裝配於機臺1上，並可自由水平旋轉。該迴轉軸33的上端，與安裝在機臺1頂部的發動機34的輸出軸相聯接，通過該發動機34的驅動，迴轉軸33可以進行180度的順時針或逆時針運動。
該迴轉軸33的180度的旋轉範圍，是砂箱旋轉機構13將造型好的鑄模從造型位置移動到鑄模拔出機構12處的旋轉角度範圍的一個例子。該旋轉角度範圍通過鑄模拔出機構12的設置位置而確定，並不一定限定在180度。在某一固定回動位置上設定鑄模拔出機構12也是可以的。
迴轉軸33的上部裝有支撐部件35。與支撐部件35間隔一定距離的向下，垂直設有成對的兩對導杆36，這兩對導杆36以迴轉軸33為中心相向設置。每對導杆36上設置有可以咬合於制模上箱2的連接部件2a上的上部連接部件37，其可以在上下方向上自由滑動。該上部連接部件37與設置於迴轉軸33上的向上的汽缸38的活塞杆的前端相固定，藉助於汽缸38的伸縮動作，上部連接部件37可以升降。同時兩個導杆36的下端，固定有可以與兩個制模下箱3上的連接部件3a相連接的下部連接部件39。
鑄模排出裝置40，具有將從制模上箱和制模下箱2、3中拔出的上下半割鑄模從鑄模支撐臺30上推下的功能。
通過本發明中的鑄模造型方法，首先在砂箱組件的開口部處插入一對壓縮部件(圖4所示造型機中的正壓板6、7)劃分出造型空間。向該造型空間內填充型砂。之後，通過壓縮部件的壓縮，造型出兩個半割鑄模(參考圖8)。
在本發明的造型方法中，可以將砂箱組件在劃分造型空間完成的位置和向該造型空間中填充型砂的位置間移動。在此種情況下，在砂箱組件移動的路徑上就可以對填充於造型空間內的型砂進行壓縮(參考圖9)。
如圖9所示的方法，使用上述砂箱組件以及無砂箱式造型機，從圖4所示的狀態開始，對鑄造無砂箱的上下半割鑄模的情況進行更加詳細地說明。
首先，劃分造型空間的工作站P上，搬運機構4的汽缸16伸長，使得一對懸臂17將雙面模板5搬入水平狀態的一對制模上箱2和制模下箱3之間。
接著，壓縮機構9的向上的汽缸22和向下的汽缸23進行收縮動作，通過上部和下部升降支架20、21使得上部和下部的砂箱2、3相互靠近。此時，制模上箱2、制模下箱3、雙面模板5通過連接杆14構成一體的砂箱組件。
之後，制模上箱、制模下箱2、3將雙面模板5夾持住，壓縮機構10的多個汽缸24、25分別在特定的長度內進行伸長運動。該上正壓板6和下正壓板7分別插入制模上箱2和制模下箱3內一定長度，構成上下兩個造型空間，同時汽缸10伸長。壓縮機構9繞支撐軸8沿順時針方向旋轉，一對制模上箱、制模下箱2、3以及雙面模板5在垂直方向上排列，共同向型砂供給口的方向移動(參考圖4)。
上下一對造型空間的劃分，例如說上鑄模和下鑄模的高度相同時，一對造型空間可以同時劃出。上部鑄模和下部鑄模的高度不同的情況下，一對造型空間分別在不同時間內被劃分。
注入型砂的工作站S使用適當的填充法，例如說使用低壓(低於大氣壓的壓力)的壓縮空氣的松砂填充法，型砂填充機構11由型砂供給口向上下兩個造型空間內填充型砂。
在劃分造型空間的工作站P中，制模上箱2、制模下箱3、雙面模板5恢復到水平狀態的同時，上正壓板6、下正壓板7分別插入制模上箱2、制模下箱3內，對上下兩個造型空間內的型砂進行壓縮。接著，向上的汽缸22與向下的汽缸23伸長，上部升降支架20和下部升降支架21相互遠離。
只對造型空間進行一次劃分使得型砂的填充不充分的情況下，為了進行改善，在型砂填充的階段中，至少一次地對造型空間進行劃分也是可以的。當然，為了使造型速度更加迅速，造型空間的劃分還是在型砂填充前完畢較佳。
設置型芯、起模的工作站W中，砂箱旋轉機構13的汽缸38伸長，內有壓縮型砂成的半割鑄模的制模上箱2，通過上部連接部件37吊起，與雙面模板5分離。同時制模下箱3承載於砂箱旋轉機構13的下部連接部件39上。接著汽缸16收縮，通過一對懸臂17將雙面模板5從制模上箱2與制模下箱3之間搬出。
通過砂箱旋轉機構13的發動機34的驅動，通過迴轉軸33在一定角度範圍內轉動，內有鑄模的制模上箱2、制模下箱3轉動至鑄模拔出機構12處。接著，如有必要的話在鑄模中設置型芯後，汽缸38收縮，使得內有鑄模的制模上箱2通過上部連接部件37下降，並與制模下箱3重合。
鑄模拔出機構12的汽缸31伸長，鑄模支撐臺30上升，將制模下箱2承載於其上。同時汽缸41伸長，鑄模支撐臺30上承載有內有半割鑄模的制模上箱2、制模下箱3。鑄模拔出機構12的汽缸29伸長，拔出板28臨接於制模上箱2的半割鑄模上。然後汽缸41收縮，拔出板28與鑄模支撐臺30相互聯動下降，將半割鑄模從制模上箱2、制模下箱3中拔出。汽缸31收縮，下降至可將鑄模排出的高度上，通過伸縮鑄模排出裝置40將鑄模支撐臺30上的上下半割鑄模推出。
然而在上述過程中，如果有必要的話，在造型好的半割鑄模內嵌入型芯較佳。在此種情況下，內有半割鑄模的制模上箱和制模下箱2、3旋轉移動至鑄模拔出機構12處，將造型好的半割鑄模中嵌入型芯，採用上述方法使內有半割鑄模的一對制模上箱和制模下箱2、3重合，將半割鑄模推出。
在本實施例中，有兩對制模上箱和制模下箱，只使用一對也是可以的。使用一對制模上箱和制模下箱的情況下，向造型空間內填充型砂的位置與鑄模造型完成位置間的移動路徑上，制模上箱使用的第一正壓板(上正壓板)和制模下箱使用的第二正壓板(下正壓板)可以分別獨立地遠離和接近砂箱。由此，可以對型砂進行壓縮，壓縮所用時間也可以縮短。並且，在該移動路徑中，制模上箱用的第一正壓板和制模下箱用的第二正壓板可以分別從各砂箱中拔出。由此可以將造型時間進一步的縮短，從而可以確保嵌入型芯的作業時間。
如果雙面模板5、107為兩面都設有樣板的模板，其製造方法可以是任意的。例如，一隻有一面上具有適用於制模上箱樣板的模板和一隻有一面上具有適用於制模下箱樣板的模板，可以將其背向組合成一雙面模板或再利用都可以。
接著對本發明應用於砂箱式造型機的實施例進行說明。如圖10所示，以砂箱式造型機為基礎的鑄造流水線由砂箱式造型機51、澆注流水線52、鑄模拆卸裝置53以及砂箱運送裝置54組成。砂箱式造型機51造型具有砂箱的上下鑄模。澆注流水線52向上下鑄模製品的金屬鑄孔內進行澆注。鑄模拆卸裝置53將鑄模從澆注後的制模上箱和制模下箱內推出。砂箱運送裝置54，將上述的上部和下部砂箱組件46(圖11以及圖12)由鑄模拆卸裝置53運送砂箱式造型機51。
如圖11-圖14所示，造型機51包含一直立方體狀的機臺1，其具有一內部空間。在該內部空間內，設置有多組與制模上箱2和制模下箱3連接，並使其可以自由地相互靠近和遠離而連接的上部和下部砂箱組件46，該制模上箱2和制模下箱3的側壁上分別設置有型砂供給口。這些制模上箱2、制模下箱3和上部和下部砂箱組件46與上述實施例中的制模上箱制模下箱和上部和下部砂箱組件相同。多組的上部和下部砂箱組件46中的一組組件46的制模上箱2和制模下箱3之間，設置有可以通過搬運機構4a搬入和搬出的模板，比如說上下兩面上都具有樣板的雙面模板5。但是模板5並不一定限制於雙面模板上，也可以為上表面或下表面上任意一方具有樣板的模板。
設置於機臺1內部空間內的壓縮機構9包括有通過制模上箱2和制模下箱3來夾持雙面模板5、並且可以進入和退出制模上箱2和制模下箱3夾持雙面模板5側的相對面上的開口部的上正壓板6和下正壓板7。與上述實施例相同的壓縮機構9與在機臺1上設置有支撐軸8，共同支撐夾持有雙面模板5的制模上箱和制模下箱2、3在其呈垂直狀態和水平狀態的位置之間以支撐軸8為中心，在垂直面內沿順時針和逆時針方向轉動。
與上述實施例相同，機臺1的內部空間中設置有使壓縮機構9沿順、逆時針方向旋轉的作為旋轉驅動機構存在的橫向的汽缸10、通過該汽缸10的伸長由上述型砂供給口向垂直狀態的一對制模上箱和制模下箱2、3內部吹入型砂的型砂填充機構11、使水平狀態的兩組上部和下部砂箱組件46作交互性、間歇性的旋轉並連接制模上箱2使之升降的砂箱旋轉機構13。
該砂箱旋轉機構13的右側鄰接設置有，代替上述實施例中的鑄模拔出裝置12的，用於運送上部和下部砂箱組件46的砂箱組件運送裝置12a。砂箱旋轉機構13的基本構成與上述實施例相同，但是其轉動範圍為一對制模上箱和制模下箱2、3處於水平狀態的壓縮機構9和砂箱組件運送裝置12a之間。
如圖12所示，多組上部和下部砂箱組件46的各制模上箱2和制模下箱3中，制模上箱2的前後兩外側面上垂直設置的一對連接杆14之間可滑動地架設有制模下箱3，並且制模下箱3連接於一對連接杆14的下端位置上。制模上箱2的兩側面的中央部和制模下箱3位於壓縮機構9一側位置時制模下箱兩側面的一端上，分別設有連接部件(圖12未示，與圖1的2a和3a相同，例如為有孔的凸部)。
參照圖11，雙面模板5的搬運機構4包括有環繞壓縮機構9的支撐軸8的環形部件15，該環形部件15上，通過連接在活塞杆一段並可自由移動的汽缸(圖11未示，與無砂箱造型機的實施例中的汽缸16相同)的伸縮動作可以在左右方向上來回移動的單臂構造的一對懸臂17，以及承載有雙面模板5並可以在左右方向上自由往復運動的懸吊型臺車45。
在壓縮機構9中，安裝於機臺1的上部中央處的支撐軸8的中心部分附近設置有旋轉框架18，其在垂直面內作順、逆時針的轉動，該旋轉框架18的右側面上，在前後方向上每隔一定間隔設置有沿上下方向延伸出的一對導杆19。在上述的一對導杆19之間，上部設置有反L字狀的上升降支架20，其下部設有L字狀的下升降支架21，分別通過設置為一體的支架可滑動地設置於其上。該上升降支架20與下升降支架21通過安裝於旋轉框架18之間的向上的汽缸和向下的汽缸(圖11未示，與無砂箱式造型機的實施例中，安裝於旋轉框架18上的向上汽缸22和向下汽缸23相同)的伸縮，兩者相互靠近和遠離。
上升降支架20上設置使上正壓板6進退的多個汽缸24，以及在下上升支架21上設置使下正壓板7進退的多個汽缸25。並且上部和下部升降支架20、21在水平面上的大小分別為可對制模上箱2和制模下箱3進行壓縮。
型砂填充機構11對制模上箱2和制模下箱3內分別充入低壓空氣(以0.05Mpa-0.18Mpa為佳)，使型砂飄浮或者說流動化的同時進行填充(松砂填充)，以兩個松砂填充機構為佳。兩個松砂填充機構可以分別獨立控制和操作，也可以同時控制和操作。
依然參考圖11，砂箱旋轉機構13上，在機臺1上裝置有垂直的迴轉軸33，其可以水平自由的旋轉。該迴轉軸33的上端，與裝置於機臺1上的發動機34的輸出軸相聯接，通過該發動機34的驅動，迴轉軸33可以沿順、逆時針方向進行180度的旋轉。迴轉軸33的上部裝有支撐部件35，該支撐部件35上，在前後方向上每隔一定間隔垂直設置有兩對成對的向下方延伸出的導杆36。該兩對導杆36以迴轉軸33為中心，左右兩對相向設置。各對導杆36上，架設有可與制模上箱2的連接部件相連接的上部連接部件37，其可沿導杆36上下方向滑動。各上部連接部件37，固定在設置於迴轉軸33上的向上汽缸(圖未示)的活塞杆的一端，並可以通過該汽缸的伸縮動作升降。兩對導杆36的下端上，固定有兩個可與制模下箱3的連接部件相連接的下部連接部件39。
下面，就使用砂箱式造型機的從圖10所示的狀態開始對造型上下鑄模的造型過程進行說明。
首先，通過臺車45，搬運機構4將雙面模板5搬入上部和下部砂箱組件46的呈水平狀態的制模上箱2和制模下箱3之間。然後壓縮機構9的向上和向下的汽缸分別收縮，通過上部和下部的升降支架20、21來使制模上箱2和制模下箱3相互接近。通過該制模上箱2和制模下箱3將雙面模板5夾持住的同時，壓縮機構9的多個汽缸24、25分別伸長一定長度，將正壓板6、7分別插入制模上箱2和制模下箱3內一定長度，劃分出兩個造型空間。通過汽缸10的伸長，壓縮機構9以支撐軸8為中心，沿順時針方向轉動，制模上箱2和制模下箱3以及雙面模板5呈垂直狀態。同時，型砂供給口向上方移動，與型砂填充機構11的下端相鄰接(參考圖15)。
接著，型砂填充機構11向上下兩個造型空間內填充型砂。一對制模上箱2和制模下箱3以及雙面模板5返回水平狀態的同時，上部和下部正壓板6、7更進一步進入上下兩個造型空間內對型砂分別進行壓縮。向上和向下的汽缸分別伸長，使上部和下部升降支架20、21相互遠離。砂箱旋轉機構13的汽缸伸長，對型砂進行壓縮，內有鑄模的制模上箱2通過上部連接部件37吊起，與雙面模板5分離，制模下箱3被放置於砂箱旋轉機構39的下部連接部件39上。
通過臺車45，搬運機構4將雙面模板5搬出制模上箱2和制模下箱3之間。接著(如果有必要的話，將鑄模的型芯嵌入之後)，內有鑄模的制模上箱2通過汽缸的收縮，藉由上部連接部件37而下降，與制模下箱3相重合。通過砂箱旋轉機構13發動機34的驅動，迴轉軸33旋轉一定角度，將內有鑄模的制模上箱和制模下箱2、3旋轉移動至砂箱組件移動裝置12a處。通過砂箱運送裝置54，砂箱組件運送裝置12a將上部和下部砂箱組件46依次由砂箱式造型機51，送至澆注流水線52，鑄模拆卸裝置53，回送至造型機51處。
上述各實施例為本發明的示例，其企圖並不是為了限定，只要在權利要求中記載的，不脫離本發明的主旨的範圍內進行的各種改動都是可以的。
舉例來說，本發明適用於無砂箱式造型機和砂箱式造型機，此種造型機的設計並不限定在圖示的範圍之內。例如作為造型機的壓縮部件的正壓板6、7，取而代之的，還可以是多個驅動源帶動的多個上部和下部壓縮腳。壓縮部件的驅動源，為了得到較高的輸出，適宜用液壓汽缸，但使用特定的氣壓汽缸也是可以的。更可以使用電動發動機，在此種情況下，由於無驅動流體的管道系統，該造型機設置的自由度上升。
權利要求
1.一種盛裝型砂的砂箱，其特徵為，該砂箱包括一本體，其上設有鑄模造型用的開口，並設有至少一個向該開口內供給型砂的供給口；一安裝部件，其與該本體連接以使該砂箱與數量適當的多個支持用的連接杆連接，該多個連接杆可將一個砂箱與其他砂箱連接為一體，進而使砂箱之間相互接近或遠離。
2.根據權利要求1所述的砂箱，其特徵為，上述本體或安裝部件中具有與傳動機構連接的連接部件以將來自該砂箱的外部傳動機構的力傳送至該砂箱。
3.根據權利要求1或2所述的砂箱，其特徵為，上述安裝部件與本體一體成形。
4.根據權利要求1或2所述的砂箱，其特徵為，上述安裝部件與本體分別生產，並且上述安裝部件機械安裝於上述本體上。
5.根據權利要求3或4所述的砂箱，其特徵為，上述一對砂箱形成一個砂箱組件。
6.根據權利要求5所述的砂箱，其特徵為，其中的一個砂箱與另一個砂箱的形狀相同。
7.根據權利要求5所述的砂箱，其特徵為，其中的一個砂箱與另一個砂箱的形狀不同。
8.根據權利要求6或7所述的砂箱，其特徵為，在上述砂箱組件中，設置有一對通過上述安裝部件將上述一對砂箱連接起來的連接杆。
9.根據權利要求8所述的砂箱，其特徵為，上述砂箱組件之間，夾持有一個至少一面具有樣板的模板。
10.根據權利要求9所述的砂箱，其特徵為，上述一對安裝部件從各砂箱向外側延伸出並相對設置將上述開口夾住，其上分別設有通孔，該通孔在上述一對砂箱重合的時候，一砂箱上的通孔與另一砂箱上相對應的通孔相連通設置。
11.根據權利要求10所述的砂箱，其特徵為，上述砂箱組件中，上述連接杆嵌合上述通孔中，並可滑動。
12.根據權利要求11所述的砂箱，其特徵為，上述模板為兩面都有樣板的雙面模板，上述的砂箱組件使用於具有一對壓縮型砂的壓縮部件的無砂箱式造型機。
13.使用權利要求12所述砂箱的上述無砂箱式造型機進行造型的方法，其特徵為，該方法包括向構成上述砂箱組件的一對砂箱的開口內分別插入壓縮部件，進而形成一對造型空間的造型空間劃分階段；通過上述型砂供給口向該一對造型空間內填充型砂的填充階段；通過上述壓縮部件對填充的型砂進行壓縮，造型形成兩個半割鑄模的壓縮階段。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵為，該方法還包含有將上述砂箱在造型空間劃分階段中的一特定位置和填充階段一特定位置之間進行移動的移動階段。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵為，該壓縮階段可以在砂箱組件移動的過程中進行。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵為，在該砂箱組件的移動過程中進行的上述壓縮階段，在該砂箱組件移動前進行。
17.根據權利要求13-16中任意一項所述的方法，其特徵為，壓縮階段後，還可以包含將上述砂箱組件內的一對半割鑄模向其內設置型芯的位置移動的階段。
18.根據權利要求13-16中任意一項所述的方法，其特徵為，該方法還包括上述壓縮階段後，上述砂箱組件內的一對半割鑄模移動至起模位置處的階段。
19.根據權利要求14-18中任意一項所述的方法，其特徵為，該無砂箱式造型機包含有，在造型空間劃分階段中的一特定位置和填充階段一特定位置之間移動上述砂箱組件的旋轉框架和分別對一對壓縮部件進行驅動的一對驅動裝置。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，上述的一對驅動裝置和旋轉框架作為一個整體移動。
21.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，上述的一對驅動裝置固定於某一位置。
22.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，上述的一對驅動裝置中的一個與旋轉框架作為一個整體移動，另外一個固定於某一位置。
23.根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，其特徵為，在上述造型空間劃分的階段中，上述一對造型空間可以同時劃分。
24.根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，其特徵為，在上述造型空間劃分的階段中，上述一對造型空間可以在不同時間內劃分。
25.根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，其特徵為，上述造型空間劃分的階段在上述填充階段之前結束。
26.根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，其特徵為，在上述填充階段中，至少一次地對上述造型空間進行劃分。
27.根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，其特徵為，將上述半割鑄模從上述砂箱中拔出之前進行澆注。
28.根據權利要求11所述的方法，其特徵為，上述砂箱組件使用於具有壓縮型砂的上部和下部壓縮部件的砂箱式造型機。
29.使用權利要求28所述的砂箱的上述砂箱式造型機的造型方法，其特徵為，該方法包括砂箱式造型機中，通過上部和下部砂箱組件對模板進行夾持的同時，上下壓縮部件分別插入制模上箱和制模下箱無模板處的開口部以形成上下兩個造型空間的階段；制模上箱和制模下箱與模板垂直排列，並移動到型砂供給口上方的階段；由型砂供給口向造型空間內分別填充型砂的階段；制模上箱和制模下箱和模板恢復到水平狀態的同時，上部和下部的壓縮部件進一步插入，壓縮造型空間內的型砂的壓縮階段；模板和上述制模上箱和制模下箱分離並從鑄模造型機中搬出的階段；制模上箱和制模下箱重合，形成金屬鑄孔的階段；將上述上部和下部砂箱組件運送至對上述金屬鑄孔內進行澆注的澆注裝置處，該澆注後的上部和下部砂箱組件移送至鑄模拆卸裝置，並對鑄模進行拆卸的階段；將已經從中拆卸掉鑄模的砂箱組件送回砂箱造型機的階段。
30.根據權利要求29所述的方法，其特徵為，上述砂箱式造型機包括有將上述模板從上述制模上箱和制模下箱之間搬入和搬出的第一搬運裝置；設有上述上部壓縮部件和下部壓縮部件，並且使上述制模上箱和制模下箱與雙面模板在處於垂直狀態和水平狀態的位置之間沿順、逆時針方向轉動並支撐的壓縮裝置；使該壓縮裝置進行順、逆時針轉動的旋轉驅動裝置；通過該旋轉驅動裝置的驅動，由上述型砂供給口向呈垂直狀態的上述制模上箱和制模下箱內填充型砂的填充裝置；將上述上部和下部砂箱組件搬入和搬出上述壓縮裝置，並且使上述砂箱升降的第二搬運裝置。
31.根據權利要求30所述的方法，其特徵為，通過上述上部和下部砂箱組件將上述模板夾持住的狀態下，上述上部壓縮部件和下部壓縮部件可以自由插拔於上述制模上箱和制模下箱上的與上述模板相反一側的對應的上述開口處。
全文摘要
內側盛裝型砂的砂箱，該砂箱可以防止鑄模的變形和錯箱。制模上箱104和制模下箱105分別設置有鑄模造型的開口，並且包含有其上至少設有一個向該開口內填充型砂的型砂供給口101的本體。該本體向外側延伸有一對將開口夾在中間，且其上分別設有通孔的法蘭102。為了使來自砂箱的外部傳動機構的力傳送至上述砂箱，砂箱部件上設置有可與該傳動機構連接的連接部件。將模板107夾持住的制模上箱104和制模下箱105被穿設於通孔中的一對連接杆106連接，形成砂箱組件。
文檔編號B22C15/24GK1929938SQ20058000765
公開日2007年3月14日 申請日期2005年1月20日 優先權日2004年1月20日
發明者平田實 申請人:新東工業株式會社