可變行程短缸雙向同步擠壓裝置的製作方法

2023-05-08 07:00:41

專利名稱：可變行程短缸雙向同步擠壓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械製造業砂型鑄造造型設備，具體是一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置。
背景技術：
工業發達國家用潮型機械造型生產鑄件佔90％以上，為達砂型高緊實率，造型機向高靜壓、延長擠壓時間發展已半個多世紀，不斷加大氣缸徑或用串聯氣缸，使舉升——擠壓缸成倍增高，機構笨重、臃腫，工藝要求擠壓行程只是舉升行程的1/3～1/4，舉升力只是擠壓力的1/7～1/10，製造及運行中浪費材料和能源嚴重。為縮短串聯缸有一種空心套管式氣液阻尼缸(《機械設計手冊》第三版卷4P21-36)因結構限制行程最多縮短1/2，調整行程要打開油缸，其進、回程都只能先快後慢，只能阻尼不能增壓，不能滿足造型工藝要求；國際上多年來為獲得更高壓強，用液壓驅動舉升——擠壓缸，但由於密封技術等困難，製造成本大大提高，又由於高靜壓壓強大，全套設備加厚加重也大大增加製造及運轉成本，且高壓強破壞型砂質量，嚴重降低砂型透氣性，擠壓時高壓形成很大氣閉阻力，使砂型難於緊實和取模並使砂箱變形和反彈，砂型和鑄件精度低、不光潔、廢品多。對當前國際上對造型機生產鑄型質量(高緊實率、高透氣性等)和高生產率的空前嚴苛要求至今未有良策(美《MODERNCASTING》Sep.2003 P.35)。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種結構簡約、緊湊、質輕、生產率高、造價低便於推廣的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，它不僅造型緊實率高且均勻、透氣性好、鑄件精確、光潔而且該裝置運轉節能、無噪聲、粉塵和撒落砂。
本實用新型的目的是按以下技術方案實現的一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸、擠壓短缸上的增壓短缸、增壓短缸上的舉升缸、擠壓短缸、增壓短缸和舉升缸中的串聯活塞杆、舉升缸中的舉升活塞、舉升活塞上固定舉升活塞杆的上端裝工作檯、工作檯上方設下擠壓裝置、驅動全套裝置的正壓(空壓機)系統和負壓(真空泵)系統構成，其所述串聯活塞杆下部固定擠壓短缸活塞和增壓短缸活塞，上端設鎖制槽，所述舉升活塞杆下端內側裝鎖制裝置，所述工作檯為中空上敞口沿周密封，下設氣口，用電磁壓差閥與負壓系統聯接，所述下擠壓裝置包括由下壓缸、觸頭座和固定在觸頭座下面的可換多觸頭構成，所述增壓短缸與下擠壓裝置由帶流速、壓力調控裝置的管路系統聯接，其傳壓介質可為油或正負壓氣，所述擠壓短缸和舉升缸其上、下氣口由換向閥與正壓系統和負壓系統聯接。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其中所述鎖制裝置與串聯活塞杆上端鎖制槽配合，將舉升缸與擠壓短缸和增壓短缸構成串聯缸，以增加通用性和柔性。所述鎖制裝置可用氣壓、液壓、電磁或電力驅動，所述串聯活塞杆上端鎖制槽可設若干個。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述多觸頭由不同面積和形狀構成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭，以提高整機工作效率、生產率。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述澆杯模及固定澆杯模的觸頭座為不帶排砂道的實體，以提高砂型緊實度和表面光潔度並杜絕撒落散砂。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述下擠壓裝置可以是多下壓缸、多觸頭座和多觸頭，也可以是單下壓缸或雙下壓缸、單觸頭座或雙觸頭座和單觸頭或雙觸頭，觸頭的多功能特徵不變，以提高通用性。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，在擠壓時以正、負壓同時作用於串聯缸，驅動工作檯和通過增壓短缸驅動下擠壓裝置的多觸頭相向快速同步運動使工作物(砂型)受高速衝擊力而緊實，同時工作檯下氣口抽負壓，促進型砂更緊實且增加砂型透氣率，使砂型緊實率高且均勻，透氣性好，並消除了傳統靜高壓擠壓的氣閉阻力和型壁反彈，生產的鑄件精度高，光潔、緻密、廢品少，該裝置結構簡約、緊湊、質量輕、生產率高，造價低，通用性強，運轉中無噪聲、粉塵和撒落砂，節能並便於維護保養。


圖1是本實用新型可變行程短缸雙向同步擠壓裝置結構示意和主要傳動控制原理圖；
圖2是單壓缸、單觸頭座和單觸頭示意圖；圖3是實體無排砂道的澆杯模和觸頭座與直澆道模位置關係圖；圖4是常用的高靜壓造型帶排砂道的觸頭座、澆杯模和直澆口模(《砂型鑄造工藝及工裝設計》1989年2版北京印刷廠P469)；具體實施方式
以下結合附圖及實施例詳述本實用新型。
如圖1所示本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸3、擠壓短缸3上面的增壓短缸5、增壓短缸5上面的舉升缸7、擠壓短缸3、增壓短缸5和舉升缸7中的串聯活塞杆6、舉升缸7中的舉升活塞8、舉升活塞8上裝舉升活塞杆35，其上端裝工作檯16、工作檯16上方設下擠壓裝置12、驅動全套裝置的正壓(空壓機)系統24和負壓(真空泵)系統23構成，所述串聯活塞杆6下部固定擠壓短缸活塞1和增壓短缸活塞4，串聯活塞杆6上端設鎖制槽10，所述舉升活塞杆35下端內側裝鎖制裝置9，所述工作檯16上開口帶密封槽，工作檯16下氣口17，用電磁壓差閥18與負壓系統23聯接，所述下擠壓裝置包括由下壓缸13，下壓缸13下面的觸頭座14和固定在觸頭座14下面的可換多觸頭15構成，所述增壓短缸5與下壓裝置12的下壓缸13由帶流速調控裝置19、壓力調控裝置32的管路系統聯接，管路系統傳壓介質可為油或正負壓氣(圖1示例為油)。所述擠壓短缸3的上氣口2和舉升缸7的上氣口11聯通，擠壓短缸3的下氣口25徑換向閥20與舉升缸7的下氣口26聯通，分別徑電磁換向閥21與正壓系統24聯接及經電磁換向閥21及換向閥22與負壓系統23聯接。鎖制裝置9與串聯活塞杆6上端鎖制槽10配合，將舉升缸7與擠壓短缸3和增壓短缸5構成串聯缸。鎖制裝置9可用氣壓、液壓、電磁或電力驅動。串聯活塞杆6上端鎖制槽10可設若干個(本圖1示例為2個)。多觸頭15由不同面積和形狀觸頭構成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭。澆杯模30(圖3)不帶排砂道，包括可滑動直澆口模與模板上固定直澆口模31通過彈性體33接觸(圖3)，固定澆杯模30的觸頭座14也無排砂道。(圖4)為帶排砂道的澆口模實例。擠壓短缸3與舉升缸串聯驅動工作檯16向上擠壓並驅動增壓短缸5向下壓缸13輸送高壓油使多觸頭15向下擠壓，實現雙向同步擠壓；回程取模時，增壓短缸5受流速調控裝置19控制實現阻尼。
下擠壓裝置12可以是多下壓缸、多觸頭座和多觸頭(圖1)，也可以是單下壓缸27、單觸頭座28和單觸頭29(圖2)或多觸頭，也可以是雙下壓缸、雙觸頭座和雙或多觸頭，其多功能特徵不變。
本實用新型工作原理用流體動力學理論，以正負壓同時作用，提高壓差來提高活塞運動速度，並以雙向同步運動形成相對加速度對其間工作物施衝擊功，其速度加倍行程減半。以高速衝擊動壓取代傳統高壓靜壓。本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置即以上述原理為基礎設計而成。擠壓時正負壓同時作用於串聯缸3、5、7，驅動工作檯16和通過增壓短缸5經管路系統驅動下壓裝置12的多觸頭15相向同步快速運動使砂型受高衝擊力而緊實，同時工作檯16下氣口17通過電磁壓差閥18抽負壓促使砂型更緊實均勻，且砂型透氣率高，並消除了靜高壓擠壓的氣閉阻力和撤壓後砂箱和型壁反彈，生產的鑄件精度高、光潔、緻密、廢品少。該裝置結構簡約、緊湊、質量輕，生產率高，造價低，通用性強，運轉中無噪聲、粉塵和和撒落砂，節能並便於維護保養。
權利要求1.一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸(3)、擠壓短缸(3)上面的增壓短缸(5)、增壓短缸(5)上面的舉升缸(7)、擠壓短缸(3)、增壓短缸(5)和舉升缸(7)中的串聯活塞杆(6)、舉升缸(7)中的舉升活塞(8)、舉升活塞(8)上固定舉升活塞杆(35)、舉升活塞杆(35)上端裝工作檯(16)、工作檯(16)上方設下擠壓裝置(12)、驅動全套裝置的正壓(空壓機)系統(24)和負壓(真空泵)系統(23)構成，其特徵是，串聯活塞杆(6)下部固定擠壓短缸活塞(1)和增壓短缸活塞(4)，串聯活塞杆(6)上端設鎖制槽(10)，所述舉升活塞杆(35)下端內側裝鎖制裝置(9)，所述工作檯(16)上開口四周帶密封槽，工作檯(16)下設氣口(17)，用電磁壓差閥(18)與負壓系統(23)聯接，所述下擠壓裝置(12)包括由下壓缸(13)、下壓缸(13)下面的觸頭座(14)和固定在觸頭座(14)下面的可換多觸頭(15)構成，所述擠壓短缸(3)的下氣口(25)經換向閥(20)與舉升缸(7)下氣口(26)聯通，擠壓短缸(3)的上氣口(2)與舉升缸(7)的上氣口(11)聯通，分別經電磁換向閥(21)與正壓系統(24)聯接，經電磁換向閥(21)及換向閥(22)與負壓系統(23)聯接。
2.根據權利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，鎖制裝置(9)與串聯活塞杆(6)上端鎖制槽(10)配合，將舉升缸(7)與擠壓短缸(3)和增壓短缸(5)構成串聯缸。
3.根據權利要求1和2所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，鎖制裝置(9)可用氣壓、液壓、電磁或電力驅動。
4.根據權利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，串聯活塞杆(6)上端的鎖制槽(10)可設若干個。
5.根據權利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，多觸頭(15)由不同面積和形狀觸頭構成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭。
6.根據權利要求1和5所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，澆杯模(30)由不帶排砂道的模體、內裝一段直澆口模和彈簧構成，直澆口模下端有彈性體(33)，固定澆杯模(30)的觸頭座(14)均為實體，無排砂道(34)。
7.根據權利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，所述增壓短缸(5)與下壓裝置(12)的下壓缸(13)由帶流速調控裝置(19)、壓力調控裝置(32)的管路系統聯接，管路系統傳壓介質可為油或正、負壓氣，。
8.根據權利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特徵是，下擠壓裝置(12)可以由多下壓缸、多觸頭座和多觸頭，也可以由單下壓缸(27)、單觸頭座(28)和成型單觸頭(29)或多觸頭(15)，也可以由雙下壓缸、雙觸頭座和雙或多觸頭構成，觸頭(15)、(29)多功能特徵不變。
專利摘要本實用新型涉及一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸、增壓短缸、舉升缸、貫穿三缸的串聯活塞杆、舉升活塞杆上端的工作檯、工作檯上方的下擠壓裝置，以及正、負氣壓驅動系統和聯通增壓短缸與下擠壓裝置的管路系統組成。其串聯活塞杆下部分別固定擠壓活塞和增壓活塞，上部設鎖制槽，其舉升活塞上固定的舉升活塞杆下端內側固定鎖制裝置。該實用新型結構簡約、質輕，造價低，運轉時節能，無振動、噪聲和粉塵，上下同步擠壓提高了造型生產率、砂型緊實率和均勻性，使鑄件尺寸精確，表面光潔，廢品少。
文檔編號B22C15/08GK2745671SQ20042005964
公開日2005年12月14日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者劉靜遠 申請人:劉靜遠