[发明专利]轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置和方法。

背景技术

汽车的轮类铸件包括：制动鼓、轮毂、轮边减速器壳等，材质分别为灰铸铁和球墨铸铁，外形为圆筒类铸件，形状相对简单，属于汽车铸件中大批量生产的铸件类型之一。这类材质以及外观形状的铸件比较适宜采用铁型覆砂铸造生产，其经济性、产品质量、内在机械性能均优于普通砂型铸造。

对于汽车轮类铸件铁型覆砂铸造大批量生产来说，铸件内腔的成型可以采用下坭芯的方式来实现，在生产中需要专门配备制芯机来制备坭芯，同时为了保证铁型覆砂铸造的凝固冷却条件，坭芯也必须是铁型覆砂坭芯，需要准备专用的铁芯，在生产过程中合箱前，需要设置下芯工部下芯，生产过程相对比较烦琐，同时因为工序增加，对生产过程的质量控制增加了难度和不确定因素。为了提高生产效率，简化生产工序，铸件内腔的成型也可以采用铁型覆砂自来坭芯的方式，即将形成铸件内腔形状直接做在铁型上芯铁与铁型直接连在一起。这样在生产过程中，当铸件浇注完成，铸件凝固冷却后，铸件受冷收缩，铸件就完全紧紧地包裹的铁型的自来芯上。此时，如何将铸件与铁型分离就成了一个难题。常规的铁型覆砂铸造翻箱出铸件的方式，铸件与铁型的分离完全是靠铸件的自重跌落来实现，对于汽车轮类铸件紧紧包裹在铁型上的这种情况，根本无法将铸件与铁型分离。

专利号为201110086622.7，名称为“铸件脱模装置”的中国专利中公开了一种轮毂铸件脱模装置，该装置主要由拉杆和底模组件通过刚性连接或刚性接触构成。以滑动机构为传动核心，实现了顶模起模和底模顶杆顶出的同步动作。但是在铁型覆砂铸造汽车轮类铸件生产时，当铸件浇注完成，铸件凝固冷却后，铸件受冷收缩，铸件就完全紧紧地包裹的下铁型的自来芯上，包紧力很大，此时要将铸件与铁型脱离开来是非常困难的。常规的脱模方法和原理正如上述专利中所述的那样：首先将用气缸将顶杆插入下铁型的射砂孔，通过气缸产生顶力将压力传递到铸件上，从而在铸件与下铁型之间产生了一个较大的分离力。由于铸件凝固冷却包裹铁型产生的包紧力非常大，如果仅仅依靠气缸产生的顶力将铸件完全顶离下铁型，需要很大的顶力。申请人曾经用千斤顶做过试验，15吨的千斤顶还无法将铸件顶离铁型，由此可见此时的包紧力非常大。如果此时采取更大的顶力去顶铸件的话，很可能会导致铸件因受力过大产生变形，严重的甚至会出现将铸件顶破的情况，这在铸造生产中是绝对不允许发生的。基于上述原理，目前汽车轮类铸件的铁型覆砂铸造大批量生产还无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种在铁型覆砂铸造汽车轮类铸件生产过程中便于铸件与铁型的分离，同时有助于清理铁型行腔内残砂，从而满足大批量生产要求的轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置和方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术手段是：轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离的装置，包括机架，其特征在于：所述顶出气缸固定在机架的上盖板上，顶出气缸的活塞杆与顶杆板连接，顶杆板上设置有多个顶杆，顶杆的数量及在顶杆板上的分布位置与铁型的射砂孔数量及位置一一对应，机架的底座上固定安装有铸件接件装置，机架的一侧设置有震动装置，震动装置工作时与铸件接触，铁型输送辊道设置在顶杆板的下方并固定在顶杆板的背面，铁型输送辊道与顶杆板同步动作，铁型承接座固定在机架的底部且位于铁型输送辊道的下方，铁型定位装置固定安装在铁型输送辊道工作位置的中间，铁型定位装置随着铁型输送辊道的上下动作而动作。本发明根据铁型覆砂铸造轮类铸件生产过程中铸件凝固冷却的特点，以及分析铸件凝固冷却后包裹在铁型上受力状况，采用对铸件施以一定的顶压力顶压铸件，与此同时在铸件侧面施以一定的震动力对铸件进行震动，这样，在顶压力和震动力的作用下，铸件与铁型之间经浇注后高温铁水烘焙已经完全溃散的覆膜砂层的砂粒之间会逐渐产生一定的位移、流动，大大降低了铸件对下铁型的包紧力，在顶力和震动力的双重作用下，铸件与下铁型逐步脱离开来，从而使铸件与铁型的彻底脱离，最终完成铸件与铁型的分离。轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离装置工作时，顶杆直接顶入铁型的射砂孔，将铸件顶出时，同时将铁型和射砂孔直接顶穿，将铁型射砂孔中的残砂清理出铁型；在整个铸件与铁型分离过程中，铸件侧面的震动器的震动，也可将铁型型腔中的残余覆砂层震碎、脱落。因此该轮类铸件铁型覆砂铸造生产中铁型与铸件分离装置能很好地起到清理铁型的作用。