[发明专利]能够防止沙箱变形的造型机和造型方法

说明书

本发明涉及一种其中使用砂箱和类似装置并能防止砂箱变形的造型机和造型方法。

在常规的诸如鼓风压实造型机和空气冲击造型机的造型机中，需先将型砂放入砂箱中，然后封闭由砂箱和类似装置所限定的型腔，并将压缩空气引入型腔中，向型腔施加大于大气压力的例如0.3MPa的压力。再有，在利用诸如压力的机械作用力紧实型砂的常规造型机中，造型机输出的紧实压力有时大于1.5Mpa。因而在这样的造型机中所使用的压力会更大。

这些造型机使用这么高的压力是为了生产高强度的砂型(即体积密度较大的砂型)但是，由于这么高的压力会将很大的作用力传递到砂箱上，所以砂箱的截面尺寸必须很大以防止其变形。如果砂箱变形，那么当将砂箱与砂型分离时砂型会被破坏，或者型腔变形。这将会导致砂型尺寸不准确。

另外，当在这么高的压力下使用造型机时，以及当制造或获得包括该造型机和一些新砂箱的新设备时，每个砂箱都应具有很高的强度。但是，当使用一个常规的旧式造型生产线和旧式砂箱时，以及当用一台新的空气冲击造型机代替常规的造型机时，由于砂箱强度低而不能使用如上所述的压缩空气或机械作用力。因而就不能获得体积密度较高的砂型，或者有时不能达到所需的效果。

进而，如果在新的设备中使用尺寸小重量轻的砂箱，那么在造型生产线的输送设备上的投资将会降低，所使用的动力也会减少，并且受摩擦力等影响的输送设备的使用寿命将会延长。

本发明的目的在于提供一种造型方法和造型机，利用这种方法和设备能够防止当在一个砂箱中生产砂型时受到较大作用力的较弱砂箱变形，或者能使可在造型生产线以外的任何生产线中安全使用、却由于在造型过程中会变形而不能用于造型生产线中的厚度较薄重量较轻的砂箱即使在造型过程中使用也不会发生变形。

在本发明的方法中，将一个厚度较薄重量较轻的砂箱置于一个诸如增强框架的增强装置中，至少当生产砂型或对型砂进行紧实时所述增强装置可使砂箱的强度增高。这种方法能够防止砂箱变形。

本发明的造型机是一种利用将压缩空气流和机械压实中的至少一种外部力作用到充填到一个型腔中的型砂上来生产砂型的设备。型腔由一个砂箱和一个带有模型的模板构成。该造型机包括一个用于垂直搬运模板和砂箱的升降台、一个在升降台上方可垂直移动并与砂箱顶部接触的填砂框以及一个在砂箱下方可垂直移动的增强框架。增强框架与砂箱相互之间比较靠近以便使增强框架可与砂箱的外表面接触，从而使砂箱强度增高。

本发明能够使诸如鼓风压实造型机的、可形成具有高体积密度的砂型、并且可生产高质量铸件的造型机结合在常规设备中。

进而，本发明可使这样的设备使用重量轻、尺寸小的砂箱，以减少在这样设备的输送系统上的投资和这些设备所使用的动力，并且还能延长受摩擦力等因素影响的这些设备的使用寿命。

在本发明中，使用一个砂箱和类似装置来生产砂型，其中将压缩空气从一个鼓风压实造型机或空气冲击造型机的贮气容器引入到由砂箱和类似装置形成的型腔中以紧实型腔中的型砂，而得到一个砂型。本发明利用诸如压力的机械作用力在引入空气流后对型砂进一步紧实以生产砂型。本发明还可只利用机械作用力对型腔中的型砂进行紧实而生产砂型。压力是一种常用的机械作用力的例子。但机械作用力不限于此。

进而，作为增强装置的一个示例的增强框架最好具有与砂箱外表面形状相类似的内表面形状。该框架的材料最好是金属，因为金属比其它材料耐磨。但是，框架材料不限于金属，也可以是其它材料，只要具有足够的强度即可。

增强框架的强度最好大于砂箱的强度，以便当生产砂型时承受住传递到砂箱上的作用力。或者，由框架和砂箱所组成的系统具有足够的强度以承受所述作用力。最好，框架的强度大于造型机生产砂型所使用的压力。如果框架具有这样的强度，那么装在其中的砂箱将不会变形。如果砂箱的重量是重要问题时，需使砂箱和增强框架所组成系统或组合的强度大于造型机所使用的作用力。

图1是本发明一个实施例的造型机截面图，其中表示生产砂型之前的状态。

图2是图1造型机的截面图，其中示出生产砂型的过程。

图3是本发明一个实施例的造型机截面图，其中该造型机包括垂直移动一个增强框架的液压缸。

图4是一个砂箱和一个增强框架的截面图，其中增强框架与砂箱的底部固定连接。

图5是一个造型机的截面图，其中利用偏心轮支承砂箱的外表面。