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1、材料成型设备 chapter 4,17:17:37,2,4 多触头高压造型机,概述,按实砂方法不同，高压造型机可分为：,只采用高压压实实砂，如一般高压造型机，通常仅采用多触头压头,多触头高压造型机主要用于大批量的自动造型生产线上，带有模板更换装置的，也用于批量较小的造型生产线上。,与其它实砂方法相结合，如射砂造型和气动微震高压造型。,应用：,设备特点：,结构复杂、辅助设备多、对砂箱和模板等工艺装备要求高。投资大。,17:17:37,3,4.1 多触头高压造型机的基本部件,4.1 高压压实机构,4.1.1 高压压实的工作特性,(1) 工作特性及对压实缸的性能要求,比压高；但是在实际压实动作前，有
2、上升接箱、接砂及其它空行程中，并不需很大的压力；压实过程中的压实比压并非总是高比压。,用一般的油缸来适应上述工作特性，造价很高。故需用专用压实缸,(2) 高压造型压实缸结构的分类,带有增压缸的压实机构,二级气缸组成的压实机构,17:17:37,4,4.1 多触头高压造型机的基本部件,a. 带有增速举升缸的压实机构,该类压实油缸结构比较简单，易保证加工精度，但需设高位油箱。目前，在高压造型机中应用较多。,压实机构特点及工作过程,油泵特点：高压、小流量。,17:17:37,5,4.1 多触头高压造型机的基本部件,b.带有增压缸的压实机构,该类压实油缸结构比较紧凑，但复杂、加工困难。不用高位油箱。,
3、压实机构特点及工作过程,油泵特点：低压、大流量。,增压活塞大端油压低，小端压力极高。,17:17:37,6,4.1 多触头高压造型机的基本部件,c. 二级气缸组成的压实机构,采用两台油泵供油，其一低压大流量油泵用于低压快速行程；一台高压小流量油泵用于高压行程。目前用的较少。,4.1.2 多触头压头,多触头压头的压头体上触头的数量一般为20-120个，甚至更多。触头通常呈矩形，相邻两触头间间隙为6-10mm。边触头外缘与砂箱内壁间应有10-15mm的间隙。多触头大多用油压缸推动。其作用方式可分为：主动式和浮动式。,17:17:37,7,4.1 多触头高压造型机的基本部件,(2) 浮动式多触头,弹
4、簧复位浮动式多触头,补偿油缸复位浮动式多触头,17:17:37,8,4.1 多触头高压造型机的基本部件,图4-1-3 弹簧复位浮动式多触头工作原理,17:17:37,9,4.1 多触头高压造型机的基本部件,压实前，各个触头均在最低位置。压实开始时，触头与型砂接触，补偿油缸的活塞后退，各触头都后退一定距离。当补偿活塞退到终端时，工作台进一步上升。触头油缸内产生高压，各触头自动调整平衡位置，与模样的形状相适应，使压实力均匀化。压实结束，补偿油缸活塞前进，迫使各触头复位。,补偿油缸复位浮动式 多触头动作原理,图4-1-4 补偿油缸复位浮动式多触头工作原理,17:17:37,10,4.1 多触头高压造
5、型机的基本部件,(3)提高边触头压砂力的方法,原因：砂型的紧实度低，有时甚至造成塌箱。解决方法提高边触头压砂力。具体方法：,边触头做成带凸棱的形状。 减小边触头的截面积，提高比压。 对于主动式触头，可将边触头后面的油缸另接一条回路，并通较高的油压。,图4-1-5 提高边触头压砂力的方法,17:17:37,11,4.1 多触头高压造型机的基本部件,4.1.3 加砂机构,对加砂工序的要求：均匀、齐平、疏松和定量。常见加砂机构可分为：,加砂机构,闸门式加砂斗(图4-1-6),漏底式加砂斗(图4-1-7),百叶窗式加砂机构(图4-1-8),带松砂转子的加砂机构(图4-1-9),加面砂和背砂的加砂机构(
6、图4-1-10),定量-由料斗内的料位计控制。齐平-由闸门关闭或料斗复位过程完成。,17:17:38,12,图4-1-6 对开闸门式加砂斗,17:17:38,13,图4-1-7 漏底式加砂斗,该类加砂斗用于移动式高压造型机上，与压头体组装在一起。加砂时，由移动缸带动，砂斗与多触头一起运动。托砂底板不动，加砂斗底敞开，型砂落入下面的砂箱中。此时拖板将贮砂斗下口封闭。加砂完毕，加砂斗复位，顺便将刮平。缺点：加砂不均匀，特别是砂箱的四角处。改善方法：加砂斗的移动有一定的超越行程，使加砂斗的前壁越过砂箱壁一段距离。,17:17:38,14,图4-1-8 百叶窗式加砂斗,型砂由带式输送机从上面送给。加砂
7、时，加砂斗移至造型位置上面，驱动缸通过连杆使百叶窗旋转呈垂直状态，型砂均匀地落入砂箱。加砂完毕，百叶窗关闭。优点：易于定量，加砂比较均匀。大型造型机多用。,17:17:38,15,图4-1-9 带松砂转子的加砂斗,为了使填砂疏松以保证实砂质量，新型的加砂斗上，附有松砂转子。图4-1-9所示为在百叶窗式加砂斗的下方，装了一组旋转松砂叶片。从百叶窗下落的型砂经过松砂转子打松，填入砂箱。图4-1-9所示的加砂装置可先用一条输送机给一层面砂，另一条给背砂。,17:17:38,16,图4-1-10 加面砂及背砂的加砂机构,在加砂装置移向砂箱上面的过程中，星形加砂轮转动，在模板上均匀地先撒一层面砂，然后加
8、砂斗再加背砂。,17:17:38,17,4.1 多触头高压造型机的基本部件,4.1.4 模板更换机构,分类：模板穿梭机构和模板自动更换装置,(1) 模板穿梭机构(二块模板组成),图4-1-11 模板穿梭机构示意图,模板及模板框由驱动油缸带动可以穿过造型机的机架作穿梭运动。造型时，工作台上升，顶住中间的模板框进行造型。更换模板时，穿梭小车移位。另一模板移入造型位置。,该种装置用于单台造型机组成的生产线时，可使造型机能交替地造出上、下型。用于一对造型机组成的生产线时，可轮流造两种砂型，对生产起均衡调节作用。,17:17:38,18,4.1 多触头高压造型机的基本部件,(2) 模板自动循环更换机构(
9、由4-8块模板组成),作用：,a. 更换模板不占用机时，提高机器的利用率。 b.可将放置冷铁、活块、下芯等辅助工序移至造型机外，可增加机器机动时间。 c.进行多品种小批量生产时，生产率不降低。 d.调节生产。,17:17:38,19,4.1 多触头高压造型机的基本部件,浅蓝色框处为造型工位，粉色框内为模板穿梭机构。Aa、Ab在此穿梭造型。 Bb在边辊道上等候放冷铁等工序。(1)当Aa移至3位，Ba同时移至2位。(2)Ab移至5位，同时Ba移至造型工位造型。(3)Ab移至6位，Ba移至5位(4)Ba移至2位，Bb移至造型工位造型。(5)Ba移至1位，Aa移至2位。(6)Bb移至5位，同时Aa移至
10、造型工位造型。(6)Bb移至4位，Ab移至5位。(7)Aa移至2位，同时Ab移至造型工位造型。,造型顺序 Ba、Bb、Aa、Ab。,17:17:38,20,4.2 多触头高压造型机实例,图4-2-1 一种多触头高压造型机,17:17:38,21,4.2 多触头高压造型机实例,多触头高压造型机结构形式很多。图4-2-1是一台多触头高压造型机的结构图。其机架为四立拄式。上面横梁10上装有浮动式多触头压头13及漏底式加砂斗8，它们装在移动小车上，由压头移动缸9带动可以来回移动。紧实缸可以分为二部分，上部是气动微震缸17，下部是具有快速举升缸的压实缸l。4是模板穿梭机构，将模板框连同模板送入造型机。定
11、位后，工作台6上有模板夹紧装置16夹紧。造型时，空砂箱由边辊道15送入。活塞2先快速上升。同时，高位油箱向压实缸l充油。工作台上升，先托住砂箱，然后托住辅助框14。此时压头小车移位，加砂斗向砂箱填砂。同时开动微震机构进行预震，型砂得到初步紧实。加砂及预震完毕后，压头小车再次移位，加砂斗移出，多触头压头移入。在这过程中，加砂斗将砂型顶面刮平。然后，微震缸与压实缸 同时工作，从压实孔通入高压油液实施高压，进行压震，使型砂进一步紧实。紧实后，工作台6下降，边辊道托住砂型，于是实现起模。造型机所用砂箱内尺音为850 x 600 x 200mm，生产率约为每小时150箱砂型。 生产率约为每小时150箱砂
12、型。,17:17:38,22,4.3 多工位高压造型机,工位：完成一个或多个工序所占用的空间位置。 单工位：执行某项任务时，所有的工序均在一个工位上完成。 多工位：两个或两个以上的工位进行工序动作。,多工位造型机的优缺点：提高机构的利用系数和造型机的生产率。但其结构复杂、联锁要求严格，其中一个环节发生故障就会导致整修机器停机。机器的可靠性降低。,多工位高压造型机可分为：穿梭式和转台式两种。,17:17:38,23,图4-2-2 造型机多工位结构的类型 a)穿梭式 b)转台式,17:17:38,24,造型机多工位造型机工作原理,图4-2-2a是穿梭式的原理。中间工位是填砂起模工位。两个砂箱(上型
13、及下型)装在穿梭小车4上。在中间工位上的砂箱进行填砂后，穿梭小车将砂箱轮流送到两旁的工位II及III进行实砂。小车来回穿梭一次，造出二个砂型。图4-2-2aII工位在实砂，III工位尚空着。实砂后，砂箱又移至中间I工位，由起模机构3顶杆起模。然后按着箭头方向，空砂箱推入，同时将已造也的砂型推出。接着下一循环开始，再次进行填砂。图4-2-2a中，因有三个工位进行工序加工，故称作三工位造型机。图4-2-2b是转台式多工位的例子。在转台5上有四个工位，分别进行模板清理，预准备，放空砂箱，填砂、实砂、起模及推出砂型等工作。转台转位后，四个工位同时进行工作。转台转一周，可造出四个砂型。该种造型机称作四工
14、位转台式造型机。转台上的工位可以是二个，以至更多个。,17:17:38,25,BRAP型带轴向模板更换装置的多触头高压造型机 Multi-piston molding machine BRAP with axial pattern transfer,http:/www.belloi.it/inglese/dettaglio.php?sel=1 (意大利贝罗伊.罗马格诺里有限公司),多工位高压造型机实例图片,17:17:38,26,BRAP型带轴向模板更换装置的多触头高压造型机 Multi-piston molding machine BRAP with axial pattern transfer,http:/www.belloi.it/inglese/dettaglio.php?sel=1 (意大利贝罗伊.罗马格诺里有限公司),多工位高压造型机实例图片,17:17:38,27,Punch-out station （捅箱工位）and pushing cylinder（捅箱油缸）,http:/www.belloi.it/inglese/dettaglio.php?sel=1 (意大利贝罗伊.罗马格诺里有限公司),多工位高压造型机实例图片,
