形成砂模的方法以及实现该方法的模板造型机技术

一种方法以及自动模板造型机（２０），用于吹砂并水平进入水平间隔的上砂箱（４２）和下砂箱（４４）的开口，其轨迹相对于上砂箱（４２）和下砂箱（４４）之间的垂直对齐的模板（４６）是垂直的。砂子是气动地从砂盒（７４）通过上砂箱（４２）和下砂箱（４４）的相对的端部朝着模板（４６）水平吹的。上砂箱（４２）和下砂箱（４４）可在垂直和旋转位置之间翻转。机器（２０）在垂直位置掩盖下砂箱（４４）并移走砂模，在旋转位置用砂子水平填充砂模。模板造型机（２０）包括旋转的转塔（６０），在砂模形成站和拔出站之间承载两个砂箱（４４）。砂箱（４４）也可相对转塔（６０）绕水平轴旋转以便于砂箱（４４）在垂直位置和旋转位置之间翻转。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于形成砂模的方法，尤其是利用模板，上砂箱和下砂箱形成砂模的方法，以及实现该方法的自动模板造型机。
技术介绍
铸造厂使用自动模板造型机来生产大量的湿砂模，然后由它们来生产金属铸件。众所周知，砂模通常包括两半，包括一个上砂箱，垂直位于下砂箱的上部。上砂箱和下砂箱由一个水平分型线分开并且限定了一个内部型腔用于容纳熔融的金属材料。砂芯经常可以放在上砂箱和下砂箱之间的内部型腔里以改变由砂模生产的金属铸件形状。上砂模有一个浇铸口以便于熔融金属浇铸进砂模的内部型腔。一旦熔融金属被容纳在砂模里，就允许它冷却和硬化。然后，砂模可以被分开以放出形成的金属铸件。尽管在生产砂模时存在着手工操作，然而形成砂模的现代方法是通过自动模板造型机。用于生产砂模的现代自动模板造型机披露在授予William A.Hunter的如下三个专利里，美国专利No.5,022,512，No.4,840,218，以及No.4,890,664，每一个都定名为“自动模板造型系统”。这些专利通常都披露了使用由下砂箱，上砂箱以及它们之间的模板所组成的砂箱组件以形成砂模的概念。就像任何普通砂模的上砂箱和下砂箱一样，在这些模板造型机里，上砂箱垂直位于下砂箱之上。就像在这些专利中披露的一样，上砂箱在模板和下砂箱上滑下以组成砂箱组件。之后，垂直位于砂箱组件上面和下面的砂盒与上砂箱和下砂箱的垂直间隔的开口端相配合。然后处于流体状态的砂子气动吹入上下砂箱里。之后，砂箱被打开以放出上砂模和下砂模。然后上砂模垂直位于下砂模之上并有一定的间隔以允许观察形成为砂模的型腔，有时也允许将砂芯放入下砂模中，例如用授予William A.Hunter的美国专利No.4,590,982以及No.4,848,440中示出的自动砂芯放置机。然后，上砂模向下降低在下砂模之上以组成砂模。尽管这些机器中所使用的一般技术实现了大体上的商业成功，它们也有缺点。一个缺点是这个机器必须克服重力垂直向上吹动和挤压砂子到下面的下砂模里。本专利技术意识到了通过通常与模板平行的上砂箱和下砂箱的矩形侧壁而不是通过上砂箱和下砂箱的垂直间隔的开口端引入和吹入砂子的一个尝试。然而，这产生了一个相当大的问题“阴影”。具体而言，模板的型板上的大的突起堵塞了砂子并使砂子偏斜，因而在突起的下游侧会产生气穴或空穴。这样的气穴或空穴是非常不希望得到的，因为它们会产生铸造问题，这是因为熔融金属会填充这些空穴并进而产生一个有缺陷的，畸形的金属铸件。同样地，现代自动模板造型机仍然使用披露在上述现有的Hunter专利中的模板造型技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种将砂子吹入上砂箱和下砂箱的水平间隔的开口端的新方法，而砂箱组件被转向水平方向(型板是垂直延伸的)。披露的方法使用了一个由下砂箱，上砂箱和模板所组成的砂箱组件。模板有一个用于形成砂模里的空腔的型板并且夹在上砂箱和下砂箱之间。此方法包括将砂箱组件以及型板定位在垂直方向，而上砂箱和下砂箱在型板的相对的两侧水平相对。此方法还包括在与型板垂直的填充方向上水平地气动传递砂子进入砂箱组件以用砂子填充上砂箱和下砂箱。本专利技术的一个实施方式里包括了用于实现该方法的一种自动模板造型机。自动模板造型机包括一对水平间隔的砂盒，它的吹头(喷头)适于用砂子填充上砂箱和下砂箱。砂盒有一个填充位置，其中砂箱组件水平夹在砂盒之间。垂直延伸的分型线在填充位置的上砂箱和下砂箱之间，以至于砂箱组件以水平延伸的方式定位以便于砂子通过上砂箱和下砂箱的端部水平吹入砂箱里。本专利技术还提供几个特征和方面以获得实用的并且相当经济的自动模板造型机。根据一个优选实施方式，上砂箱和下砂箱可以在垂直位置和倾斜位置之间翻转。在垂直位置机器拆开砂箱并移走砂模，并且当处于翻转位置时水平地用砂子填充砂模。在披露的实施方式中，一个旋转的转塔在砂模形成站和拔出站之间承载两个砂箱，在拔出站砂箱被拆开并且砂模被移走。例如液压缸这样的驱动器往复地使转塔旋转以使两个砂箱在砂模形成站和拔出站之间转换。砂箱也可以相对于转塔绕水平轴旋转以便于砂箱在垂直位置和旋转位置之间翻转。本专利技术的其他目的，方面，优点和特征在下面阐述或示出在附图中。附图说明图1是根据本专利技术的一个优选实施例的模板造型机的后透视轮廓。图2是与图1类似的透视轮廓，但是砂模形成站的砂箱在旋转，并且虚线示出了砂盒的运动。图3是示出在前图中的模板造型机的平面图，其中一些部件被移走以更清楚地示出本专利技术的特定方面，其中一个砂箱在垂直位置而另一个在翻转位置。图4是与图3类似的模板造型机的另一个平面图，但是在拔出站示出了其他的部件并且砂盒被移到了一起。图5是前面图中示出的模板造型机的前视图；图6是前面图中示出的模板造型机的右视图；图7是前面图中示出的模板造型机的后视图；图8是前面图中示出的模板造型机的转塔和砂箱组件的部件侧视图；图9与图8类似，但是砂模形成站的砂箱组件绕水平轴旋转；图10A和10B是用于前面图中示出的模板造型机的砂盒和轨道系统的局部剖视图；图11是前面图中示出的模板造型机的拔出站的各种部件的部件前视图；图12是前面图中示出的模板造型机的拔出站的各种部件的部件侧视图；图13是前面图中示出的模板造型机安装在整个制模系统时的示意性的平面图； 图14-28是前面图中示出的模板造型机的拔出站的各种部件的局部示意图和局部剖视侧视图，以示出在拔出站时的操作顺序。图29-38是前面图中示出的模板造型机的砂模形成站的各种部件的局部示意图和局部剖视后视图，以示出在砂模形成站时的操作顺序。图39是前面图中示出的模板造型机的砂箱组件的分解轴测组件图；图40是前面图中示出的模板造型机的砂箱组件的剖视图。具体实施例方式下面的例子继续示出本专利技术，但是，当然，无论如何不应认为限制了它的范围。为了阐述，图中示出了本专利技术的一个实施例，一种模板造型机20被铸造厂使用以形成湿砂模22，然后由湿砂模来生产金属铸件。如图24所示，每个整个模具22通常包括一个上砂模24和一个下砂模26，它们沿着水平分型线28彼此相邻。上砂模24和下砂模26限定了具有特定形状的内部空腔30，熔融金属通过上砂模24里的浇铸口32注入空腔30。通常，模板造型机20会与图13中示意性地示出的下游模具处理系统34一起使用。已知有许多种不同形式的模具处理系统并且可以与造型机20一起使用，例如在授予William A.Hunter和/或William G.Hunter的美国专利No.6,145，No.5,901,774，No.5,971,079，No.5,927,374以及No.4,589,467中示出的那些系统，或者其他合适的模具处理系统。一般说来，模具处理系统34包括一个浇铸位置36，在这个位置模具被加上套，受重力的熔融金属被注入模具，以及一个冷却位置38，在这个位置模具里的熔融金属被允许冷却和硬化。一旦模具冷却并且容纳在其中的金属已经足够硬化，模具就被打开，获得形成的金属铸件。图13也示出了一种液压流体动力系统可以安装到机器20的后面。在这个实施例中，提供了两个单独的液压动力系统37，39以分别为形成站56和拔出站58提供单独的液压动力。单独的液压系统37，39为两个位置56，58提供更稳定的液压流体供应。为了便于理解模具制造过程，首先描述用于形成模具22的砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用砂箱组件形成砂模的方法，砂箱组件包括下砂箱，上砂箱，以及型板，型板具有用于形成砂模中的内腔的模型，型板在上、下砂箱之间，此方法包括：将砂箱组件定位，型板处在垂直方向，上下砂箱在型板的相对侧水平相对；以及水平地气动将砂子传递到砂箱组件，垂直朝向型板。

【技术特征摘要】
US 2002-4-26 10/133,8241.一种利用砂箱组件形成砂模的方法，砂箱组件包括下砂箱，上砂箱，以及型板，型板具有用于形成砂模中的内腔的模型，型板在上、下砂箱之间，此方法包括将砂箱组件定位，型板处在垂直方向，上下砂箱在型板的相对侧水平相对；以及水平地气动将砂子传递到砂箱组件，垂直朝向型板。2.权利要求1的方法，其中型板限定了上下砂箱之间的平面，其中所述定位包括将砂箱组件从垂直位置翻转到翻转位置，其中在竖直位置所述平面水平延伸，在翻转位置所述平面垂直延伸，所述气动传递在所述翻转之后进行；之后将砂箱组件返回到垂直位置；之后将砂箱组件拆开并取出形成的砂模。3.权利要求2的方法，其中所述翻转包括在垂直位置和翻转位置之间旋转砂箱组件。4.权利要求2的方法还包括在砂箱组件的所述翻转之前将上砂箱和下砂箱夹紧在一起；以及在所述拆卸过程中松开上砂箱和下砂箱。5.权利要求1的方法，其中砂箱组件中的第一和第二个彼此邻近提供，还包括将第一和第二砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间进行转换，其中所述气动传递在砂模形成站发生，拔出站所述拆卸在砂模拔出站发生。6.权利要求5的方法，其中所述转换包括使第一和第二砂箱组件绕垂直轴旋转以使第一和第二砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间旋转。7.权利要求5的方法，其中砂箱组件以悬臂方式支撑在转塔上的第一位置，转塔使砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间旋转，还包括在砂模形成站时在与所述第一位置相对的第二位置支住每个砂箱组件；之后挤压上下砂箱里的砂子；之后移去在第二位置提供的支撑以允许第一和第二砂箱组件绕垂直轴旋转。8.权利要求1的方法，其中所述气动传递包括在第一水平延伸方向朝着型板吹砂以填充上砂箱并且在与所述第一水平延伸方向相反的第二水平延伸方向上朝着型板吹砂以填充下砂箱。9.一种利用砂箱组件形成砂模的方法，砂箱组件包括下砂箱，上砂箱，以及模板，模板具有用于形成砂模里的内腔的模型，模板在上下砂箱之间，此方法包括将模板，上砂箱以及下砂箱水平定位在第一和第二砂盒之间，第一和第二砂盒与上砂箱和下砂箱的相对的端部配合；从第一和第二砂盒通过上砂箱和下砂箱的相对的端部吹砂以用砂子填充上砂箱和下砂箱。10.权利要求9的方法，其中模板限定了上下砂箱之间的平面，其中所述定位包括将砂箱组件从垂直位置翻转到翻转位置，其中在竖直位置所述平面水平延伸，在翻转位置所述平面垂直延伸，所述吹砂在所述翻转之后进行；之后将砂箱组件返回到垂直位置；之后将砂箱组件拆开并取出形成的砂模。11.权利要求10的方法，其中所述翻转包括在垂直位置和翻转位置之间旋转砂箱组件。12.权利要求10的方法，还包括在砂箱组件的所述翻转之前将上砂箱和下砂箱夹紧在一起；以及在所述拆卸过程中松开上砂箱和下砂箱。13.权利要求10的方法，其中砂箱组件中的第一和第二个彼此邻近提供，还包括将第一和第二砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间进行转换，所述吹砂在砂模形成站发生，拔出站所述拆卸在砂模拔出站发生。14.权利要求13的方法，其中所述转换包括使第一和第二砂箱组件绕垂直轴旋转以使第一和第二砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间旋转。15.权利要求13的方法，其中砂箱组件以悬臂方式支撑在转塔上的第一位置，转塔使砂箱组件在砂模形成站和砂模拔出站之间旋转，还包括在砂模形成站时在与所述第一位置相对的第二位置支住每个砂箱组件；之后挤压吹进上下砂箱里的砂子；之后移去在第二位置提供的支撑以允许第一和第二砂箱组件绕垂直轴旋转。16.权利要求9的方法，还包括水平地朝向彼此驱动第一和第二砂盒直到砂盒与上下砂箱的相对的端部配合以便于所述吹砂；水平地朝向彼此进一步驱动第一和第二砂盒以挤压通过所述吹砂填充进上下砂箱里的砂子，进而形成砂模；以及退回第一和第二砂盒使它们彼此分开以放开砂箱组件。17.权利要求9的方法，其中所述吹砂包括在第一水平方向朝着模板吹砂以填充上砂箱以及在与第一水平方向相反的第二水平方向朝着模板吹砂以填充下砂箱。18.权利要求9的方法，还包括在所述吹砂之后将砂定量供应到砂盒里以再次填满砂盒。19.一种模板造型机，包括砂箱组件，所述砂箱组件包括上砂箱，下砂箱以及上下砂箱之间的模板，模板具有用于形成砂模里的内腔的模型；一对水平间隔的砂盒，所述砂盒具有吹头，所述吹头适于用砂子填充上下砂箱，砂盒具有填充位置，在该位置砂箱组件水平位于砂盒之间；并且其中垂直延伸的分型线位于在填充位置的下砂箱和上砂箱之间，上砂箱和下砂箱水平邻近设置。20.权利要求19的模板造型机，还包括砂模形成站，砂模形成站具有用于形成砂模的所述砂盒，以及拔出站，所述拔出站适于拆开砂箱组件并且从砂箱组件里取出形成的砂模，砂箱组件通过砂模形成站和拔出站循环，其中砂箱组件包括位于拔出站的拔出位置以及位于砂模形成站的填充位置，在拔出站砂箱组件在上下砂箱之间有水平延伸的分型线。21.权利要求20的模板造型机，还包括转塔，所述转塔承载一对所述砂箱组件，转塔可以绕垂直延伸轴旋转，每个砂箱组件在转塔上是可旋转的，以绕水平延伸轴旋转；第一驱动器，所述第一驱动器使转塔绕垂直延伸轴旋转以在拔出站和砂模形成站之间移动砂箱组件；以及第二驱动器，所述第二驱动器独立地使每个砂箱组件绕水平轴相对于转塔旋转。22.权利要求21的模板造型机，还包括支撑支架，当在砂模形成站的填充位置时在偏离转塔的位置与每个砂箱组件配合。23.权利要求22的模板造型机，其中支撑支架相对于砂箱组件旋转，还包括驱动器，该驱动器使支撑支架旋转以与砂箱组件配合和脱离。24.权利要求20的模板造型机，还包括装置，该装置合并进砂箱组件里并用于防止形成的砂模在从填充位置翻转到拔出位置时在重力作用下从下砂箱掉出。25.权利要求20的模板造型机，还包括至少一个夹具，所述夹具将上砂箱和下砂箱固定在一起，型板位于它们之间，以至于当砂箱组件定位在填充位置时，砂箱组件保持在一起。26.权利要求25的模板造型机，还包括装置，所述装置位于拔出站并用于夹紧和松开所述夹具以允许砂箱组件的装配和拆卸。27.权利要求19的模板造型机，其中每个砂盒相对于砂箱组件是可移动的，还包括一对液压缸，所述液压缸分别使一对砂盒水平地彼此朝向和远离地往复运动。28.权利要求27的模板造型机，其中砂盒安装到水平延伸的轨道上，每个砂盒包括至少三个在轨道上滑动的滑块，所述至少三个滑块包括至少两个沿着轨道的向上表面水平滑动的滑块，以及至少一个沿着轨道的向下表面水平滑动的滑块。29.权利要求28的模板造型机，其中轨道包括一对横向间隔的滑轨，其中横向间隔的成对的至少两个上滑块沿着各自的滑轨的上表面滑动，并且至少一对下滑块沿着各自的滑轨的下表面滑动，液压缸横向介于滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉A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]