自动夹紧机构和包含此机构的模具砂箱制造技术

一种模具砂箱组件设有新颖的夹紧机构，用于在自动成型机的模具砂箱组件中夹紧模板。夹紧机构包括第一夹紧支座和沿轴线延伸的夹紧头。夹紧头提供第二夹紧支座。第一和第二夹紧支座在夹紧位置上彼此接合。第一和第二夹紧支座沿轴线分离并在释放位置处有角度地偏移。组合旋转和线性执行器可操作地促进在杆和衬套之间相对线性转换和旋转，从而在夹紧位置和释放位置之间移动。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自动夹紧机构和用于制作砂模的模具砂箱(moldflask)组件，更确切地说，涉及一种用于在模具砂箱组件内夹紧模板的自动夹紧机构和装置。
技术介绍
铸造使用自动模板成型机(matchplate molding machine)以生产大量的生砂模，然后砂模进行金属铸造。众所周知，砂模典型地包括两半，所述两半包括垂直位于下砂箱(drag)上部的上砂箱(cope)。上砂箱和下砂箱被水平分隔线分离并确定一个内部空腔以接收熔融金属材料。砂芯(sand core)可放置在上下砂箱之间的内部空腔中以改变由砂模产生的铸造金属的形状。上模具有灌注浇口以促进熔融金属流入模的内部空腔。一旦熔融金属在砂模中被接收，则开始冷却并固化。然后，砂模可破裂把定型的铸造金属释放。虽然存在手动制造砂模的操作，但是制造砂模的现代方法是通过自动模板成型机。用于制造砂模的现代自动模板成型机在如下专利中披露，如WilianmA.Hunter的美国专利5,022,512、4,840,218和4,890,664,每一个都以“自动模板成型系统”命名，在此一并作为参考。这些专利通常披露自动装置，所述自动装置使用由下砂模、上砂模和模板(也称“模型板”)的砂箱组件。此砂箱组件连续而自动地组装，填充沙子然后被卸掉沙子形成砂模。通过在自动铸模处理机械的发展，可以迅速地制成砂模。反过来，在铸造中的生产率已经提高了很多倍。增高生产率的一个结果是经常在一个工作日多次交换模板作为不同的铸造顺序。由于频繁地交换模板，多种不同的工作和铸造能通过成型装置完成以满足多种不同的顺序。然而，有相当多数量的涉及到为了不同工作而转换不同模板的停工期。模板典型地被螺钉插入模具砂箱组件，通常至下砂箱上。需要手工劳动者手动地紧固并松开螺钉。如果自动成型机进行不同的工作，将导致在一个工作日中多分钟或甚至多个小时停工。自动模板成型机的另一种类型在美国专利6,622,722中披露，其披露的全部内容在此一并作为参考。这种成型机包括旋转台，所述旋转台在模型卸载/服务位置和砂箱填充位置之间旋转两个模箱。在这种装置中，上砂箱和下砂箱通过螺钉被螺钉固定在一起，所述螺钉固定在模板之间。安装至旋转台上的垫板(bolster plate)在模型释放操作过程中支撑模板。启动自动螺丝起子进入或离开位置以紧固和释放螺钉。虽然这消除了手动紧固和释放操作，但是，自动螺丝起子的概念涉及多种类型的成型机并已经证实具有一些可靠性方面的考虑。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及具有自动夹紧机构的模具砂箱组件，以在自动成型机的模具砂箱组件中夹紧模板。装置包括上砂箱；下砂箱；和模板，所属模板适宜于在上砂箱和下砂箱之间定位(其上具有模型以在砂型中产生空腔)。所述装置进一步包括至少一个自动夹紧机构(优选地在对侧有两个或更多个自动夹紧机构以平衡)用于把模板夹紧至上砂箱和下砂箱至少之一。自动夹紧机构包括驱动夹紧件的执行器。所述执行器安装至上和下砂箱之一上，并具有释放位置和夹紧位置。所述夹紧件在夹紧位置夹紧模板并允许在释放位置释放模板。本专利技术也把任何专利的自动模型手动装置一并作为参考，并结合其他这种自动成型手动装置。本专利技术的另一方面涉及用于将两个或多个主体夹在一起的新颖的夹紧装置。此装置包括第一夹紧支座(first clamp abutment)和沿轴延伸并通过第一夹紧支座的杆。所述杆包括提供第二夹紧支座的夹紧头。第一和第二夹紧支座在夹紧位置彼此接合。第一和第二夹紧支座在释放位置沿轴分离并有角度地放置。组合旋转和线性执行器有效地促进在夹紧支座之间相对线性转换和旋转以在被夹紧和释放位置之间移动。当根据附图通过详细的说明，本专利技术的其他方面、目的和优势将更明显。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的包括自动夹紧机构的模具砂箱组件的等角视图，在模箱组件中，夹紧装置把模板在上砂箱和下砂箱之间固定。图2是图1所示的模具砂箱组件和自动夹紧机构的侧面图(以部分截面图显示)；图3是图2的部分切除的横截面。图4是自动夹紧机构和相关部件的解剖透视组件视图；图5是自动夹紧机构的开槽衬套的末端视图；图6是图5所示的开槽衬套的横截面；图7-10是自动夹紧机构的夹紧杆的侧、顶、底视图；图11和12是分别在夹紧和释放位置所示的自动夹紧机构的横截面；图11a和12a分别是在夹紧和释放位置的图11和12所示的的夹紧装置的部分放大俯视图。图13是包含根据第一实施例去除细节以更好地说明本专利技术的自动模板成型机的部分示意说明图；图14是根据本专利技术的第二实施例包含自动夹紧机构的模具砂箱组件的侧视图，其中夹紧装置可释放地把模板固定至下砂箱。图15和16是图14的一部分的放大截面图，分别通过所示夹紧和释放位置的不同的位置，更好地说明图14所示的夹紧装置之一；图15a和16a是分别在夹紧和释放位置处的夹紧装置的顶视放大试图。图17是说明在第二实施例中夹紧装置的流体执行器怎样被调节的示意图。图18是包括第一实施例的调节的模板成型装置的部分示意图。虽然本专利技术将根据一定的优选的实施例被说明，但是并不是仅限于这些实施例。相反，在被专利技术所附的权利要求所确定的精神和范围内，包含所有可选择的方法、修改和等同物。具体实施例方式参照图1-13，本专利技术的第一实施例作为安装在下砂箱组件的夹紧机构10被说明，所述夹紧机构10用于可释放地把下砂箱12和上砂箱14固定在一起，进而夹紧模板16。模板16携带模型，所述模型被设计以在上砂箱和下砂箱内制成空腔，然后填充熔融金属并被冷却以制成铸造金属。夹紧机构10特别适于在美国专利6622722中所示和图13所述的自动成型制造机中依次固定和释放上砂箱14和下砂箱12。如图13所示，夹紧机构10代替砂箱组件上的螺母和螺杆，并且能够消除自动螺丝起子并在装置框架上定位执行器。然而，可以理解，夹紧机构10可具有除了图13和其它附图所示的以外的其它应用。参照图2-3和图11-12，自动夹紧机构10包括执行器，所述执行器图在优选实施例所示可采取组合旋转和线性液压缸18的形式。液压缸18在图11-12所示的释放和夹紧位置之间驱动通常以20表示的夹紧组件(包括对面的夹紧支座)。液压缸18包括圆筒22、在圆筒22种线性可滑动和旋转的活塞24、和从圆筒22的一个末端突出的密封轴26。活塞24把圆筒22的中空内部分成上流体室28和下流体室30。安装进入上流体室28和下流体室30的管接头32、43使流体连通进入或从圆筒22出来以提供液压调节。优选实施例的执行器提供线性和旋转移动。如图4、11-12所示，液压缸18包括在圆筒22和活塞24的上凸轮段部分36之间的凸轮机构。凸轮机构可包括凹槽形凸轮轨道38，所述凸轮轨道38制入活塞24的上段部分36；和执行突出部分40，所述执行突出部分40制在上管接头32的末端，所述管接头32被接入凸轮轨道38。凹槽形凸轮轨道38足够深，从而还作为流体通道以在上管接头32和上室28之间提供流体相通。在由相对的室28、30的可选择的增压所产生的压力差响应活塞的线性运动过程中，执行突出部分40与凸轮轨道38接合，并自动引起在预定角位置之间活塞的逐渐旋转。凸轮轨道38的上和下段可偏移90度，如图所示，这依次引起在充分延伸的和充分缩回位置之间90度旋转，所述充分延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：上砂箱；下砂箱；模板，所属模板适宜于在上砂箱和下砂箱之间定位，并且在其上具有模型以在模具中产生空腔；至少一个夹紧机构，所述夹紧机构用于把模板夹紧至上砂箱和下砂箱至少之一，所述自动夹紧机构包括驱 动夹紧件的执行器；所述执行器安装至上和下砂箱之一上，并有释放位置和夹紧位置；和所述夹紧件在夹紧位置夹紧模板并允许在释放位置释放模板。

【技术特征摘要】
US 2004-8-31 10/935,0651.一种装置，包括上砂箱；下砂箱；模板，所属模板适宜于在上砂箱和下砂箱之间定位，并且在其上具有模型以在模具中产生空腔；至少一个夹紧机构，所述夹紧机构用于把模板夹紧至上砂箱和下砂箱至少之一，所述自动夹紧机构包括驱动夹紧件的执行器；所述执行器安装至上和下砂箱之一上，并有释放位置和夹紧位置；和所述夹紧件在夹紧位置夹紧模板并允许在释放位置释放模板。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述执行器安装至下砂箱，并且夹紧件包括夹紧头，所述夹紧头与夹紧支座一起在夹紧位置提供对模板的夹紧力。3.根据权利要求2所述的装置，其中执行器是流体执行器。4.根据权利要求3所述的装置，其中流体执行器包括圆筒和可在其中滑动的活塞；所述活塞把圆筒分成第一和第二流体室；所述夹紧头由活塞驱动；还包括在活塞和圆筒之间的凸轮机构，所述凸轮机构促进在活塞的线性运动的过程中释放和夹紧位置之间的活塞运动的角度旋转，其中夹紧头包括夹紧反支座，所述夹紧反支座当分别在夹紧和释放位置之间旋转时与夹紧支座对准和不对准。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述夹紧头通过开槽衬套突出并确定向外突出的第一肩部，所述第一肩部提供夹紧反支座，所述开槽衬套包括提供夹紧支座的第二肩部，第一肩部在释放位置滑动通过衬套，在夹紧位置与第二肩部接合。6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括在开槽衬套和夹紧头之间的倒角元件，用于把夹紧头和开槽衬套同轴地对准。7.根据权利要求5所述的模具砂箱组件，进一步包括下砂箱安装托架，把执行器固定至下砂箱上；和上砂箱安装托架，把衬套固定至上砂箱。8.根据权利要求7所述的模具砂箱组件，进一步包括导销元件，所述导销元件通常平行于自动夹紧机构，以在组装过程中垂直地对准上和下砂箱。9.根据权利要求4所述的装置，其中流体执行器是液压缸，并且其中液压缸包括液压管接头，所述液压管接头延伸通过圆筒并进入制入活塞的凸轮轨道，从而提供所述凸轮机构，液压管接头提供通过圆筒进入流体室之一的流体联通。10.根据权利要求2所述的模具砂箱组件，其中所述至少一个夹紧装置包括在下砂箱的第一侧面上的第一所述夹紧装置和在下砂箱的第二并相对的侧面上的第二所述夹紧装置。11.根据权利要求1所述的模具砂箱组件，其中夹紧装置可释放地把模板固定至上和下砂箱之一，上和下砂箱在夹紧位置独立于夹紧机构彼此相对可移动。12.根据权利要求1所述的模具砂箱组件，其中夹紧机构把模板在上下砂箱之间固定，其中上和下砂箱通过夹紧机构夹紧位置彼此固定。13.根据权利要求1所述的模具砂箱组件，其中所述执行器是组合旋转和线性执行器，所述执行器在两个角位置和轴向分离位置之间驱动夹紧头。14.根据权利要求13所述的模具砂箱组件，其中夹紧支座由模板的一个表面提供，其中所述至少一个夹紧机构把模板夹至下砂箱，所述至少一个夹紧机构被操作以可选择地改变夹紧至下砂箱的模板。15.根据权利要求14所述的模具砂箱组件，其中多个所述夹紧机构沿至少两个下砂箱的不同侧面分布，其中模板定位在不同夹紧机构的夹紧头之间，所述夹紧头向旁边旋转从而允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉A亨特，威廉G亨特，
申请(专利权)人：亨特自动机器有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]