一种数字化无模砂型挤压成形机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数字化无模砂型挤压成形机，该成形机包括成形机支架、挤压成形工作台和压板，所述压板由电机控制，压板连接在电机下方，可实现升降，电机固定在成形机支架上；挤压成形工作台包括辅助箱、砂箱内边框、挤压平台；挤压平台包括挤压阵列和传动设备，挤压阵列底端安装在传动设备内；砂箱内边框以挤压平台为箱底构成完整的砂箱。本实用新型专利技术提供的数字化无模砂型挤压成形机具有自适应性的挤压平台，制备的砂型近形性高，节省了后期切削加工的时间及成本，尤其针对单件小批量砂型的制备，节省了模具的制造加工成本，可极大的降低单件小批量砂型造型的成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数字化无模砂型挤压成形机，属于铸造与快速成形的交叉

技术介绍
铸造由于其生产工艺简单、快捷，经济性高等优势，已然成为我国的基础制造产业，对于形状复杂的制件，铸造更显示出其经济性的特点，如船舶螺旋桨、汽车发动机的缸体、缸盖等。随着经济的发展，能源问题受到越来越高的重视，生产的经济性变得不可忽视。在各类铸造工艺里，砂型铸造由于其所用的造型材料价廉易得，铸型织造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来一直是铸造生产中的基本工艺。砂型铸造对于零部件尺寸和质量的适应性很宽，铸造金属种类也几乎不受限制，特别对于难以切削加工的材料，例如镍合金零件，不用铸造几乎无法成形。为了提高砂型铸造工艺的经济性、高效性和保证其制件的高质量，对于制件形状、尺寸的要求变得严格。砂型铸造过程中，砂型的制备直接决定了铸件的质量水平、生产成本、生产效率及环境污染程度。现有的砂型造型机主要有压实式造型机、震实式造型机、震压式造型机、射压式造型机等，但是对于小批量、形状复杂的砂型，造型机的模具则会产生巨大的损失，尤其是单件砂型制备时，模具的使用即为一次性，成本较高，同时更换模具亦会占据整个造型流过程中的大量时间。本技术提出一种数字化无模砂型挤压成形机，该成形机具有自适应性挤压平台，可实现形状复杂的砂型的造型，制备的砂型近形性高，可节省后期切削加工工艺时间及成本，尤其针对单件小批量砂型的制备，节省了模具的制造加工成本，可极大的降低单件小批量砂型造型的成本。
技术实现思路
为了解决单件小批量砂型因制造加工模具造成的成本大幅度提高的问题，本技术提供了一种数字化无模砂型挤压成形机，该成形机包括成形机支架、挤压成形工作台、和压板；压板由电机控制，可实现升降，电机固定在支架上，压板则连接在电机下方；其中挤压成形工作台主要由辅助箱、砂箱内边框和挤压平台组成；砂箱内边框安装在辅助箱内，以挤压平台为箱底构成完整的砂箱，且辅助箱内部设置有可对砂箱内边框进行加热、保温的保温箱；此外，挤压平台包括挤压阵列和安装于挤压阵列底端的传动设备，传动设备内的传动机构可控制挤压头的升降，该传动机构可以是液压传动、螺杆传动或电动缸传动。一种数字化无模挤压成形机所采用的挤压阵列由多个挤压头组成，其截面形状为正方形、三角形或六边形，材质可选用模具钢或者45#钢，挤压头边长尺寸在50mm～200mm之间。挤压阵列可以是由等截面形状挤压头均匀无间隙的排布而成，也可以是由多种截面形状挤压头无间隙的组合排布而成。另外，该成形机还包括安装在支架上的储砂箱和导砂口，储砂箱可实现造型材料的搅拌，在导砂口的下方安装有用于控制向砂箱加砂的阀门，装满型砂后，砂箱由导轨传输至压板下方。与现有的砂型造型机相比，本技术提出的数字化无模砂型挤压成形机的有益效果在于：㈠成形机挤压平台具有自适应性，可根据不同砂型尺寸规格调节挤压阵列排布方式生成不同尺寸规格的挤压平台，尤其适用于单件小批量、外形结构复杂砂型；㈡砂型预成形件近形性好，节省了后期加工切削工艺时间，缩短了生产流程；㈢不同于现有的造型机，本技术提出的成形机无需因磨损更换整体模具，而只需更换单个或多个磨损的挤压头，极大的节省了成本和更换整体模具的时间，实现了低成本、高效率的砂型制造。附图说明下面结合附图和实施例对本技术的特征进一步的说明。图1为数字化无模砂型挤压成形机示意图；图2为数字化无模砂型挤压成形机挤压平台示意图；图3为单根挤压头液压传动机构示意图；图4为单根挤压头螺杆传动机构示意图；图5为单根挤压头电动缸传动机构示意图。在以上各图中，标号的意义如下：1-储砂箱；2-支架；3-导砂口；4-阀门；5-导轨；6-电机；7-压板；8-砂箱内边框；9-辅助箱；10-挤压平台；11-挤压阵列；12-传动设备；111-挤压头；112-液压缸；113-支 撑架；114-电机；115-螺杆；116-连接头；117-蜗轮；118-蜗杆。具体实施方式参看附图1、2，本技术所述数字化无模砂型挤压成形机包括成形机支架2、挤压成形工作台和压板7。所述压板由电机6控制，可实现升降，电机6固定在所述支架2上，所述压板7连接在电机6下方；所述挤压成形工作台包括辅助箱9、砂箱内边框8、挤压平台10，所述辅助箱9安装在所述导轨5上，可沿导轨5滑动；所述挤压平台10包括挤压阵列11和传动设备12，所述挤压阵列11底端安装在所述传动设备12内；所述砂箱内边框8安装在辅助箱9底部，以所述挤压平台10为箱底构成完整的砂箱。本技术所述的数字化无模砂型挤压成形机还包括由成形机支架2固定在导轨5上方的料斗，所述料斗包括储砂箱1和导砂口3，所述储砂箱1可实现造型材料的搅拌，所述导砂口3的下方具有用于控制向砂箱加砂的阀门4；所述导轨5用于在料斗和压板之间运输辅助箱。参看附图2，挤压阵列11由多个正方形截面的挤压头111均匀无间隙排布而成，挤压阵列11由传动设备12内传动机构控制各个挤压头111升降。以下简述本技术提出的一种数字化无模砂型挤压成形机的成形过程：⑴根据砂型形状建立CAD模型；⑵根据CAD模型建立砂型的近似模型；⑶根据近似的砂型模型编写挤压阵列11控制代码；⑷根据挤压阵列11控制代码，由传动设备12控制各个挤压头111升降，以下提供三种控制单根挤压头111升降的传动机构及传动原理：①液压传动机构。参看附图3，液压传动机构由液压缸112、支撑架113和挤压头111组成，根据挤压阵列11控制代码，通过调节液压缸112的油压等参数控制挤压头111的准确升降；②螺杆传动机构。参看附图4，螺杆传动机构由电机114、螺杆115、支撑架113、连接头116和挤压头111组成，根据挤压阵列11控制代码调节螺杆115的移动距离从而调节挤压头111的升降，连接头116保证了螺杆115转动时挤压头111不转动，支撑架113用于锁紧螺杆115以定位调节升降后的挤压头111；③电动缸传动机构。参看附图5，电动缸传动机构由蜗轮117、蜗杆118、支撑架113和挤压头111组成，根据挤压阵列11控制代码，驱动蜗轮117转动，从而控制蜗 杆118的伸缩，最终实现挤压头111的准确升降；⑸调整好挤压阵列11后在辅助箱9底端安装砂箱内边框8；⑹将辅助箱9沿导轨5移动至导砂口3处，进行导砂；⑺待导砂完毕，将辅助箱9移动至压板7下方，进行砂型造型；⑻将造型完得到的砂型预成形件进行精密的铣削加工，得到最终砂型。上述实施例仅仅是对本技术优选实施方式进行描述，并非对本技术的构思和范围进行限定，在不脱离本技术设计思想的前提下，本领域中普通技术人员对本技术作出的各种等同特征的替换，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化无模砂型挤压成形机，其特征在于，包括成形机支架(2)、挤压成形工作台、和压板(7)；所述压板(7)由电机(6)控制，可实现升降，电机(6)固定在所述成形机支架(2)上，所述压板(7)连接在所述电机(6)下方；所述挤压成形工作台包括辅助箱(9)、砂箱内边框(8)、挤压平台(10)；所述挤压平台(10)包括挤压阵列(11)和传动设备(12)，所述挤压阵列(11)底端安装在所述传动设备(12)内；所述砂箱内边框(8)安装在所述辅助箱(9)内，以所述挤压平台(10)为箱底构成完整的砂箱。

【技术特征摘要】
1.一种数字化无模砂型挤压成形机，其特征在于，包括成形机支架(2)、挤压成形工作台、和压板(7)；所述压板(7)由电机(6)控制，可实现升降，电机(6)固定在所述成形机支架(2)上，所述压板(7)连接在所述电机(6)下方；所述挤压成形工作台包括辅助箱(9)、砂箱内边框(8)、挤压平台(10)；所述挤压平台(10)包括挤压阵列(11)和传动设备(12)，所述挤压阵列(11)底端安装在所述传动设备(12)内；所述砂箱内边框(8)安装在所述辅助箱(9)内，以所述挤压平台(10)为箱底构成完整的砂箱。2.根据权利要求1所述的数字化无模砂型挤压成形机，其特征在于，还包括安装在支架(2)上的成形机储砂箱(1)和导砂口(3)，所述导砂口(3)的下方具有用于控制向砂箱加砂的阀门(4)。3.根据权利要求1所述的数字化无模砂型挤压成形机，其特征在于，还包括导轨(5)，所述导轨(5)用于传输砂箱。4.根据权利要求1所述的数字化无模砂型挤压成形机，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，吴晓川，刘丰，宋祥宇，顾兆现，康怀镕，
申请(专利权)人：机械科学研究总院先进制造技术研究中心，
类型：新型
国别省市：北京;11