材料成型設(shè)備-鑄造機械化4課件

材料成型設(shè)備

chapter4*24多觸頭高壓造型機概述

按實砂方法不同，高壓造型機可分為：只采用高壓壓實實砂，如一般高壓造型機，通常僅采用多觸頭壓頭

多觸頭高壓造型機主要用于大批量的自動造型生產(chǎn)線上，帶有模板更換裝置的，也用于批量較小的造型生產(chǎn)線上。與其它實砂方法相結(jié)合，如射砂造型和氣動微震高壓造型。應(yīng)用：設(shè)備特點：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輔助設(shè)備多、對砂箱和模板等工藝裝備要求高。投資大。*34.1多觸頭高壓造型機的基本部件4.1高壓壓實機構(gòu)

4.1.1高壓壓實的工作特性(1)工作特性及對壓實缸的性能要求

比壓高；但是在實際壓實動作前，有上升接箱、接砂及其它空行程中，并不需很大的壓力；壓實過程中的壓實比壓并非總是高比壓。對高壓造型機壓實缸的性能要求用一般的油缸來適應(yīng)上述工作特性，造價很高。故需用專用壓實缸壓實過程提高壓力；其它行程壓力適當(dāng)減??；接箱及空行程等阻力較小的行程中，速度快。(2)高壓造型壓實缸結(jié)構(gòu)的分類帶有增速舉升缸的壓實機構(gòu)帶有增壓缸的壓實機構(gòu)二級氣缸組成的壓實機構(gòu)*54.1多觸頭高壓造型機的基本部件b.帶有增壓缸的壓實機構(gòu)

該類壓實油缸結(jié)構(gòu)比較緊湊，但復(fù)雜、加工困難。不用高位油箱。壓實機構(gòu)特點及工作過程油泵特點：低壓、大流量。工作過程：

低壓舉升：從A孔通入壓力油，導(dǎo)向缸快速舉升。如何實現(xiàn)增速、增壓？高壓壓實：A孔關(guān)閉，由B、C孔同時輸入壓力油。增壓活塞推動導(dǎo)向缸上升，實現(xiàn)壓實。圖4-1-2帶有增壓缸的壓實機構(gòu)（參考動畫4-1-2）導(dǎo)向缸增壓活塞壓實缸缸蓋中間油缸

增壓活塞大端油壓低，小端壓力極高。*64.1多觸頭高壓造型機的基本部件c.二級氣缸組成的壓實機構(gòu)

采用兩臺油泵供油，其一低壓大流量油泵用于低壓快速行程；一臺高壓小流量油泵用于高壓行程。目前用的較少。4.1.2多觸頭壓頭

多觸頭壓頭的壓頭體上觸頭的數(shù)量一般為20-120個，甚至更多。觸頭通常呈矩形，相鄰兩觸頭間間隙為6-10mm。邊觸頭外緣與砂箱內(nèi)壁間應(yīng)有10-15mm的間隙。多觸頭大多用油壓缸推動。其作用方式可分為：主動式和浮動式。(1)主動式多觸頭

主動式多觸頭是指工作過程中由獨立的油壓系統(tǒng)推動主動加壓的結(jié)構(gòu)，見圖1-2-10。*74.1多觸頭高壓造型機的基本部件(2)浮動式多觸頭彈簧復(fù)位浮動式多觸頭補償油缸復(fù)位浮動式多觸頭

在壓實過程中，多觸頭本身并不采用液壓驅(qū)動，而是由向上運動的砂型接觸多觸頭時，產(chǎn)生壓力，實現(xiàn)壓實。因多觸頭后面的油缸壓力相平衡，因此實砂壓力比較均勻。工作特點：*94.1多觸頭高壓造型機的基本部件

壓實前，各個觸頭均在最低位置。壓實開始時，觸頭與型砂接觸，補償油缸的活塞后退，各觸頭都后退一定距離。當(dāng)補償活塞退到終端時，工作臺進(jìn)一步上升。觸頭油缸內(nèi)產(chǎn)生高壓，各觸頭自動調(diào)整平衡位置，與模樣的形狀相適應(yīng)，使壓實力均勻化。壓實結(jié)束，補償油缸活塞前進(jìn)，迫使各觸頭復(fù)位。補償油缸復(fù)位浮動式多觸頭動作原理圖4-1-4補償油缸復(fù)位浮動式多觸頭工作原理*104.1多觸頭高壓造型機的基本部件(3)提高邊觸頭壓砂力的方法

原因：砂型的緊實度低，有時甚至造成塌箱。解決方法提高邊觸頭壓砂力。具體方法：邊觸頭做成帶凸棱的形狀。減小邊觸頭的截面積，提高比壓。對于主動式觸頭，可將邊觸頭后面的油缸另接一條回路，并通較高的油壓。圖4-1-5提高邊觸頭壓砂力的方法*114.1多觸頭高壓造型機的基本部件4.1.3加砂機構(gòu)

對加砂工序的要求：均勻、齊平、疏松和定量。常見加砂機構(gòu)可分為：加砂機構(gòu)閘門式加砂斗(圖4-1-6)漏底式加砂斗(圖4-1-7)百葉窗式加砂機構(gòu)(圖4-1-8)帶松砂轉(zhuǎn)子的加砂機構(gòu)(圖4-1-9)加面砂和背砂的加砂機構(gòu)(圖4-1-10)

定量-由料斗內(nèi)的料位計控制。齊平-由閘門關(guān)閉或料斗復(fù)位過程完成。*13圖4-1-7漏底式加砂斗

該類加砂斗用于移動式高壓造型機上，與壓頭體組裝在一起。加砂時，由移動缸帶動，砂斗與多觸頭一起運動。托砂底板不動，加砂斗底敞開，型砂落入下面的砂箱中。此時拖板將貯砂斗下口封閉。加砂完畢，加砂斗復(fù)位，順便將刮平。缺點：加砂不均勻，特別是砂箱的四角處。改善方法：加砂斗的移動有一定的超越行程，使加砂斗的前壁越過砂箱壁一段距離。*14圖4-1-8百葉窗式加砂斗

型砂由帶式輸送機從上面送給。加砂時，加砂斗移至造型位置上面，驅(qū)動缸通過連桿使百葉窗旋轉(zhuǎn)呈垂直狀態(tài)，型砂均勻地落入砂箱。加砂完畢，百葉窗關(guān)閉。

優(yōu)點：易于定量，加砂比較均勻。大型造型機多用。*15圖4-1-9帶松砂轉(zhuǎn)子的加砂斗

為了使填砂疏松以保證實砂質(zhì)量，新型的加砂斗上，附有松砂轉(zhuǎn)子。圖4-1-9所示為在百葉窗式加砂斗的下方，裝了一組旋轉(zhuǎn)松砂葉片。從百葉窗下落的型砂經(jīng)過松砂轉(zhuǎn)子打松，填入砂箱。圖4-1-9所示的加砂裝置可先用一條輸送機給一層面砂，另一條給背砂。*174.1多觸頭高壓造型機的基本部件4.1.4模板更換機構(gòu)分類：模板穿梭機構(gòu)和模板自動更換裝置(1)模板穿梭機構(gòu)(二塊模板組成)圖4-1-11模板穿梭機構(gòu)示意圖

模板及模板框由驅(qū)動油缸帶動可以穿過造型機的機架作穿梭運動。造型時，工作臺上升，頂住中間的模板框進(jìn)行造型。更換模板時，穿梭小車移位。另一模板移入造型位置。

該種裝置用于單臺造型機組成的生產(chǎn)線時，可使造型機能交替地造出上、下型。用于一對造型機組成的生產(chǎn)線時，可輪流造兩種砂型，對生產(chǎn)起均衡調(diào)節(jié)作用。*184.1多觸頭高壓造型機的基本部件(2)模板自動循環(huán)更換機構(gòu)(由4-8塊模板組成)作用：a.更換模板不占用機時，提高機器的利用率。b.可將放置冷鐵、活塊、下芯等輔助工序移至造型機外，可增加機器機動時間。c.進(jìn)行多品種小批量生產(chǎn)時，生產(chǎn)率不降低。d.調(diào)節(jié)生產(chǎn)。*194.1多觸頭高壓造型機的基本部件

淺藍(lán)色框處為造型工位，粉色框內(nèi)為模板穿梭機構(gòu)。Aa、Ab在此穿梭造型。Bb在邊輥道上等候放冷鐵等工序。(1)當(dāng)Aa移至3位，Ba同時移至2位。(2)Ab移至5位，同時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，同時Aa移至造型工位造型。(6)Bb移至4位，Ab移至5位。(7)Aa移至2位，同時Ab移至造型工位造型。圖4-1-12由四塊模板組成的自動循環(huán)機構(gòu)BaBbAaAb造型工位造型順序Ba、Bb、Aa、Ab。*214.2多觸頭高壓造型機實例

多觸頭高壓造型機結(jié)構(gòu)形式很多。圖4-2-1是一臺多觸頭高壓造型機的結(jié)構(gòu)圖。其機架為四立拄式。上面橫梁10上裝有浮動式多觸頭壓頭13及漏底式加砂斗8，它們裝在移動小車上，由壓頭移動缸9帶動可以來回移動。緊實缸可以分為二部分，上部是氣動微震缸17，下部是具有快速舉升缸的壓實缸l。4是模板穿梭機構(gòu)，將模板框連同模板送入造型機。定位后，工作臺6上有模板夾緊裝置16夾緊。造型時，空砂箱由邊輥道15送入?；钊?先快速上升。同時，高位油箱向壓實缸l充油。工作臺上升，先托住砂箱，然后托住輔助框14。此時壓頭小車移位，加砂斗向砂箱填砂。同時開動微震機構(gòu)進(jìn)行預(yù)震，型砂得到初步緊實。加砂及預(yù)震完畢后，壓頭小車再次移位，加砂斗移出，多觸頭壓頭移入。在這過程中，加砂斗將砂型頂面刮平。然后，微震缸與壓實缸同時工作，從壓實孔通入高壓油液實施高壓，進(jìn)行壓震，使型砂進(jìn)一步緊實。緊實后，工作臺6下降，邊輥道托住砂型，于是實現(xiàn)起模。造型機所用砂箱內(nèi)尺音為850x600x200mm，生產(chǎn)率約為每小時150箱砂型。生產(chǎn)率約為每小時150箱砂型。*224.3多工位高壓造型機工位：完成一個或多個工序所占用的空間位置。單工位：執(zhí)行某項任務(wù)時，所有的工序均在一個工位上完成。多工位：兩個或兩個以上的工位進(jìn)行工序動作。多工位造型機的優(yōu)缺點：提高機構(gòu)的利用系數(shù)和造型機的生產(chǎn)率。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、聯(lián)鎖要求嚴(yán)格，其中一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障就會導(dǎo)致整修機器停機。機器的可靠性降低。多工位高壓造型機可分為：穿梭式和轉(zhuǎn)臺式兩種。*23圖4-2-2造型機多工位結(jié)構(gòu)的類型a)穿梭式b)轉(zhuǎn)臺式*25BRAP型帶軸向模板更換裝置的多觸頭高壓造型機Multi-pistonmoldingmachineBRAPwithaxialpatterntransfer(意大利貝羅伊.羅馬格諾里有限公司)

多工位高壓造型機實例圖片*26BRAP型帶軸向模板更換裝置的多