造型及制芯機(jī)械.ppt

1、鑄造設(shè)備及其自動(dòng)控制,第二講 造型及制芯機(jī)械,造型及制芯機(jī)械,1.造型機(jī)、制芯機(jī)的分類方法及種類。 2.造型機(jī)、制芯機(jī)的實(shí)砂原理。 3.造型機(jī)的起模方式。 4.造型機(jī)、制芯機(jī)實(shí)砂機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)的工作原理。 5.造型機(jī)、制芯機(jī)的結(jié)構(gòu)。 6.造型機(jī)、制芯機(jī)的工作過程。 7.造型機(jī)、制芯機(jī)的特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。,造型及制芯機(jī)械,造型機(jī)的分類方法： 造型機(jī)的分類有多種方法，主要是按實(shí)砂方法來分。按實(shí)砂方法不同造型機(jī)可以分為： 震壓造型機(jī)、震實(shí)造型機(jī)、壓實(shí)造型機(jī)、射壓造型機(jī)、靜壓造機(jī)、氣沖造型機(jī) 第一節(jié) 震壓造型機(jī) 以震擊和壓實(shí)方法進(jìn)行實(shí)砂的造型機(jī)的總稱，無特殊說明時(shí)是指普通震擊加壓實(shí)造型機(jī)。 震壓造型機(jī)的

2、種類：Z124系列、Z145系列、Z148B、Z146 造型機(jī)代號(hào)的意義：Z是“造”字漢語拼音的第一個(gè)字頭；1代表震壓實(shí)砂；4代表頂桿起模；5代表最大砂箱尺寸的1/100,造型及制芯機(jī)械,第一節(jié) 震壓造型機(jī) 以普通震擊加壓實(shí)方法進(jìn)行實(shí)砂的造型機(jī)通稱為震壓式造型機(jī)，震壓式造型機(jī)主要由震擊機(jī)構(gòu)、壓實(shí)機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)及控制部分組成 一、震壓造型機(jī)震擊機(jī)構(gòu)的工作原理 震壓造型機(jī)震擊機(jī)構(gòu)按司氣方式為： 活塞司氣的震擊機(jī)構(gòu)：由活塞的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)震擊機(jī)構(gòu)進(jìn)、排氣控制 司氣閥司氣的震擊機(jī)構(gòu)：由司氣閥進(jìn)行震擊機(jī)構(gòu)的進(jìn)、排氣控制 活塞司氣的震擊機(jī)構(gòu)又可分為不斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu)、斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu)。 1.不斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu),

3、造型及制芯機(jī)械,不斷進(jìn)氣震擊機(jī)構(gòu)的工作過程 進(jìn)氣行程Se震擊活塞由原始位置到剛要打開排氣孔時(shí)所走過的行程。 慣性行程Si震擊活塞從剛打開排氣孔位置到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)所走過的行程。,造型及制芯機(jī)械,返回行程：工作臺(tái)靠重力下降，首先關(guān)閉排氣孔，繼續(xù)下降實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和缸體的一次撞擊，并再次上升進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。 不斷進(jìn)氣震擊機(jī)構(gòu)的總行程：S=Se+Si 特點(diǎn)：排氣時(shí)仍在進(jìn)氣，壓縮氣體能量未獲得充分利用。 上升階段只有進(jìn)氣行程和慣性行程,造型及制芯機(jī)械,斷進(jìn)氣震擊機(jī)構(gòu)的工作過程 進(jìn)氣行程Se震擊活塞從原始位置到剛剛關(guān)閉進(jìn)氣孔時(shí)所走過的行程； 膨脹行程Sr震擊機(jī)構(gòu)從剛剛關(guān)閉進(jìn)氣孔到剛剛要打開排氣孔時(shí)活塞所

4、走的行程 慣性行程Si震擊機(jī)構(gòu)從剛剛打開排氣孔到活塞運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)所走過的行程。,2.斷進(jìn)氣震擊機(jī)構(gòu),造型及制芯機(jī)械,返回行程：工作臺(tái)靠重力下降，首先關(guān)閉排氣孔，繼續(xù)下降打開進(jìn)氣孔，然后再下降實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和缸體的一欠撞擊，再次上升進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。 不斷進(jìn)氣震擊機(jī)構(gòu)的總行程：S=Se+ Sr + Si 特點(diǎn)：工作時(shí)斷進(jìn)氣壓縮氣體的能量能獲得充分利用。 上升階段只有進(jìn)氣行程、膨脹行程和慣性行程三個(gè)階段。,造型及制芯機(jī)械,活塞司氣的兩種震擊機(jī)構(gòu)的比較 不斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu) 總震擊行程S=進(jìn)氣行程S e + 慣性行程Si 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作時(shí)不斷進(jìn)氣造成一定的能量浪費(fèi)，用于小型造型機(jī) 斷進(jìn)氣的震擊機(jī)

5、構(gòu) 總震擊行程S=進(jìn)氣行程S e + 膨脹行程Sr + 慣性行程Si 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作時(shí)間斷進(jìn)氣，能量利用較充分，用于中型造型機(jī),造型及制芯機(jī)械,3.司氣閥司氣的震擊機(jī)構(gòu) 司氣閥司氣振擊機(jī)構(gòu)的組成：司氣閥、震擊缸 1.進(jìn)氣孔 2.排氣孔 3.司氣閥芯 4.閥體 5.先導(dǎo)閥芯 6.出氣口 7.調(diào)節(jié)螺釘 8.震擊活塞,造型及制芯機(jī)械,造型及制芯機(jī)械,二、示功圖 由震擊氣缸內(nèi)的氣壓和震擊氣缸的行程所形成的封閉曲線稱為示功圖，這個(gè)封閉曲線所包圍的面積代表了一個(gè)震擊循環(huán)中氣體對(duì)活塞單位面積所作的靜功。 活塞剛要開始上升時(shí)的壓力PA應(yīng)滿足以下條件：,造型及制芯機(jī)械,Q舉升活塞、工作臺(tái)、砂箱、模板等被舉

6、升部分所需的舉升力； R氣缸和活塞間的靜摩擦力； F活塞的截面積 活塞開始下降時(shí)應(yīng)滿足的條件是： 但實(shí)際下降時(shí)的氣壓要比（QR）/F小很多。,造型及制芯機(jī)械,當(dāng)壓力為PA，活塞上升ds距離時(shí)氣體對(duì)活塞所作的功為： dWPAF ds 氣體對(duì)活塞單位面積所作的微功為：dW/FPA ds 在整個(gè)上升過程中氣體對(duì)活塞單位面積所作的功為：,造型及制芯機(jī)械,當(dāng)活塞下降時(shí)活塞單位面積對(duì)氣體所作的功為： 氣體對(duì)活塞單位面積所作的靜功為：,造型及制芯機(jī)械,3.影響震擊循環(huán)的因素 1)進(jìn)氣行程Se：進(jìn)氣行程大則一次震擊能量大。 Se0.40.5S， 2)膨脹行程Sr：膨脹行程大，有利于降低震擊缸內(nèi)氣壓，提高撞擊比

7、能。Sr0.20.4S 一般S4080mm 2)余隙高度S0：活塞下方和震擊缸之間形成的空間稱為余隙體積。余隙體積除以活塞的斷面積稱為余隙高度。 S00.71S 3）管路氣壓 4）進(jìn)氣孔和排氣孔的大小 Fj0.0050.007F Fp0.030.05F,造型及制芯機(jī)械,三、Z145B震壓式造型機(jī) 1.造型機(jī)的結(jié)構(gòu) 造型機(jī)由震壓機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)式壓頭、機(jī)架和控制系統(tǒng)組成 2.造型機(jī)的工作過程 放砂箱-加砂震擊(預(yù)實(shí)砂)壓頭轉(zhuǎn)入工作臺(tái)上升壓實(shí)工作臺(tái)復(fù)位-壓頭轉(zhuǎn)出-起模缸上升起模將鑄型搬走-起模缸復(fù)位,主要技術(shù)規(guī)格： 砂箱最大尺寸：500400mm 砂箱最小尺寸：355280mm 起模行程：150mm 壓

8、實(shí)行程：150mm 壓頭到工作臺(tái)最大距離 420mm 工作臺(tái)最大舉升力：1568N 最大壓實(shí)力：24500N 工作過程： 壓頭轉(zhuǎn)出-放砂箱-加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)-起模-壓頭轉(zhuǎn)出,造型及制芯機(jī)械,3.Z145B造型機(jī)的震壓機(jī)構(gòu) 不斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu) 氣缸壓實(shí) 導(dǎo)向桿防止工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng) 壓實(shí)缸直徑的計(jì)算 P0工作氣壓； P壓實(shí)比壓，一般為0.250.35MPa； Q被舉升部分所需舉升力一般 Q（1.31.8）104F F砂箱內(nèi)腔橫截面積。,4.壓頭及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 壓頭高度的調(diào)節(jié)采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)；壓頭的回轉(zhuǎn)采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力為氣液阻尼缸,第二章 造型機(jī)的結(jié)構(gòu),壓頭轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)缸,氣液阻尼缸的結(jié)構(gòu)

9、：左端為阻尼缸，右端為氣缸，阻尼缸和氣缸串聯(lián)，氣缸是動(dòng)力缸，阻尼缸主要起阻尼作用，用于控制活塞的運(yùn)動(dòng)速度。,5.起模機(jī)構(gòu) 組成：起模缸、同步架、起模頂桿 起模缸：由氣壓油缸和油缸組成。 氣壓油缸：將氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能。 油缸：是起模的動(dòng)力缸，用于驅(qū)動(dòng)同步架及頂桿的運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)起模。,造型及制芯機(jī)械,頂桿調(diào)節(jié),四、其它類型的震壓造型機(jī) Z148B造型機(jī) 龍門雙立柱式機(jī)架； 移動(dòng)式壓頭； 不斷進(jìn)氣的震擊機(jī)構(gòu)； 氣缸壓實(shí)； 頂桿起模(可實(shí)現(xiàn)頂漏模板漏模起模),Z145造型機(jī)主要技術(shù)規(guī)格： 砂箱最大尺寸：500400 200mm 起模行程：150mm 壓實(shí)行程：170mm 壓頭到工作臺(tái)最大距

10、離 420mm 工作臺(tái)最大舉升力：1500N 壓實(shí)缸直徑：380mm 工作過程： 壓頭轉(zhuǎn)出-放砂箱-加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)-壓頭轉(zhuǎn)出-起模,Z124C造型機(jī)主要技術(shù)規(guī)格： 砂箱最大尺寸：400300 150mm 起模行程：150mm 壓實(shí)行程：130mm 壓頭到工作臺(tái)最大距離 420mm 工作臺(tái)最大舉升力：1400N 壓實(shí)缸直徑：260mm 工作過程： 壓頭轉(zhuǎn)出-放砂箱-加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)-壓頭轉(zhuǎn)出-上升并翻轉(zhuǎn)模板-放上箱加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入壓實(shí)壓頭轉(zhuǎn)出起模,造型及制芯機(jī)械,第二節(jié) 低壓微震壓實(shí)造型機(jī) 分類：氣墊式、彈簧式 一、微震機(jī)構(gòu) (一)氣墊式微振機(jī)構(gòu) 分類：單柱塞式、雙柱塞

11、式、環(huán)形氣墊式 環(huán)形氣墊式微震機(jī)構(gòu)工作原理 1.結(jié)構(gòu)：震擊活塞、震鐵、壓實(shí)活塞、壓實(shí)缸,b,c,造型及制芯機(jī)械,2.工作過程 預(yù)震：預(yù)震時(shí)在氣墊腔進(jìn)氣口接入壓力為Pb的壓縮氣體，同時(shí)在震擊進(jìn)氣口接入壓力為Pa 的壓縮氣體，并且Pa Pb。 隨著震擊腔壓縮氣體壓力的升高，當(dāng)其能克服工作臺(tái)所需的舉升力時(shí)，工作臺(tái)下升，同時(shí)震鐵克服氣墊腔的阻力下降(工作臺(tái)和震鐵相向運(yùn)動(dòng))，完成進(jìn)氣行程、膨脹行程和慣性行程后，工作臺(tái)下降，震鐵向上運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一次撞擊。,造型及制芯機(jī)械,壓震：壓震時(shí)壓實(shí)缸通入壓力為PC的壓縮氣體， PC =Pa，工作臺(tái)上升，將砂箱頂在壓頭上。氣墊腔和震擊腔進(jìn)氣和預(yù)震時(shí)相同，這時(shí)由于工作臺(tái)通過

12、砂箱頂在壓頭上，震擊活塞不能在震擊氣缸內(nèi)舉升力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)震擊腔內(nèi)氣體的推力使震鐵能夠克服氣墊腔氣體的阻力時(shí)，震鐵向下運(yùn)動(dòng)，并完成進(jìn)氣行程、膨脹行程和慣性行程后，在氣墊腔恢復(fù)力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，完成一次震擊循環(huán)。,造型及制芯機(jī)械,特點(diǎn)： 起模時(shí)氣墊腔不需排氣，耗氣量少，操作簡單 撞擊面為環(huán)形，實(shí)砂效果好 可通過調(diào)整氣墊壓力調(diào)節(jié)震擊效果 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本高,第二章 造型機(jī)的結(jié)構(gòu),(二)彈簧式微震機(jī)構(gòu) 1.組成：震擊活塞、震鐵、微震彈簧、壓實(shí)活塞、壓實(shí)缸 微震機(jī)構(gòu)在工作時(shí)可實(shí)現(xiàn)預(yù)震、壓震、預(yù)震壓震三種實(shí)砂操作。,造型及制芯機(jī)械,2.工作過程 預(yù)震：預(yù)震時(shí)向震擊缸內(nèi)通入壓縮氣體， 隨著震

13、擊缸內(nèi)壓縮氣體壓力的升高，當(dāng)其能克服工作臺(tái)所需的舉升力時(shí)，工作臺(tái)上升，同時(shí)震鐵克服彈簧的彈力下降，完成進(jìn)氣行程、膨脹行程和慣性行程后，工作臺(tái)下降，震鐵向上運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一次撞擊。,造型及制芯機(jī)械,壓震：壓震時(shí)壓實(shí)缸通入壓縮氣體，工作臺(tái)上升，將砂箱頂在壓頭上。然后繼續(xù)上升一距離，將壓實(shí)活塞頂?shù)焦ぷ髋_(tái)上。當(dāng)向震擊腔通入壓縮氣體時(shí)，由于工作臺(tái)通過砂箱頂在壓頭上，震擊活塞不能在震擊氣缸內(nèi)舉升力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)震擊腔內(nèi)氣體的推力使震鐵能夠克服彈簧的彈力時(shí)，震鐵向下運(yùn)動(dòng)，并完成進(jìn)氣行程、膨脹行程和慣性行程后，在彈簧恢復(fù)力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，完成一次震擊循環(huán)。,造型及制芯機(jī)械,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用應(yīng)泛 在起模時(shí)

14、有浮動(dòng)現(xiàn)象 （三）彈簧式微振機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓震的條件 預(yù)震時(shí)氣體的推力只要能大克服工作臺(tái)舉升部分的重力和摩擦力即可。而在壓震時(shí)，氣體的推力需克服彈簧的彈力，因此，彈簧式微振機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)震，未必能夠?qū)崿F(xiàn)壓震。,造型及制芯機(jī)械,1.震鐵的受力分析： PFZ缸內(nèi)氣壓產(chǎn)生的推力； GT震鐵的重力 N彈簧恢復(fù)力 R摩擦力 Sn為用動(dòng)靜法時(shí)和外力相平衡的假想外力慣性力,造型及制芯機(jī)械,按動(dòng)靜法得到的震鐵的受力平衡方程 PFZGTSNR 為確保能打開排氣孔，假定在打開排氣孔前，震鐵始終加速下降，即： S0 則PFZGTNR NPFZGTR NN0（SeSr）P N0QYQZGT,N0預(yù)震開始前彈簧的恢復(fù)力 QY

15、有效負(fù)荷 QZ震擊機(jī)構(gòu)升起部分自重 預(yù)震前工作臺(tái)下面和壓實(shí)活塞上沿間的距離 P彈簧的剛度,NQYQZGT（SeSr）P,造型及制芯機(jī)械,彈簧式微振機(jī)械實(shí)現(xiàn)壓震的條件 PPFZP（SeSr）RQYQZ 影響壓震的因素： 彈簧剛度 摩擦力 以舉升的質(zhì)量 工作臺(tái)下面到壓實(shí)活塞上沿的距離 震擊機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)震，但不一定能實(shí)現(xiàn)壓震。,造型及制芯機(jī)械,二、ZB148A造型機(jī) 微震壓實(shí)造型機(jī)的種類：Z148系列(除Z148B之外)、Z1410以及四立柱造型機(jī)，我們以ZB148A造型機(jī)為例進(jìn)行介紹 1、ZB148A造型機(jī)的組成 微震壓實(shí)機(jī)構(gòu)、壓頭及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)、機(jī)架、控制系統(tǒng) 2、ZB148A造型機(jī)的工作

16、過程 放砂箱-加砂并微震-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)并震擊-壓頭轉(zhuǎn)出-起模,造型及制芯機(jī)械,3.造型機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 1）震壓機(jī)構(gòu)： 震擊機(jī)構(gòu)：彈簧式氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu) 壓實(shí)機(jī)構(gòu)：氣缸 起模機(jī)構(gòu)：環(huán)形起模缸、剛性同步架，頂桿起模,造型及制芯機(jī)械,2）壓頭及轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu) 壓頭的回轉(zhuǎn)： 壓頭的回轉(zhuǎn)采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)。工作時(shí)齒輪軸不動(dòng)，齒條帶動(dòng)壓頭圍繞齒輪的軸線回轉(zhuǎn)。 回轉(zhuǎn)的動(dòng)力由氣缸提供，其回轉(zhuǎn)速度由阻尼缸控制。,造型及制芯機(jī)械,壓頭高度的調(diào)節(jié)：采用雙絲杠螺母差動(dòng)增速機(jī)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)升降盤時(shí)，升降盤帶動(dòng)差動(dòng)絲杠回轉(zhuǎn)。差動(dòng)絲杠的內(nèi)、外分別為左旋和右旋螺紋，分別和外螺母和內(nèi)絲杠旋合，升降盤每回轉(zhuǎn)一周，可使壓板上升或下降兩個(gè)螺距。,Z

17、148J造型機(jī)主要技術(shù)規(guī)格： 砂箱最大尺寸：800630 300mm 起模行程：300mm 壓實(shí)行程：200mm 工作臺(tái)最大舉升力：6000N 壓實(shí)缸直徑：600mm 特點(diǎn)：氣壓油缸起模；彈簧式氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu) 工作過程： 壓頭轉(zhuǎn)出-放砂箱-加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)-壓頭轉(zhuǎn)出-起模,Z148G造型機(jī)主要技術(shù)規(guī)格： 砂箱最大尺寸：800600 mm 起模行程：300mm 壓實(shí)行程：300mm 工作臺(tái)最大舉升力：7500N 壓實(shí)力：132000N 特點(diǎn)：氣缸起模；氣墊式氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu) 工作過程： 壓頭轉(zhuǎn)出-起模架上升接箱-將砂箱放到工作臺(tái)上-加砂并震擊-壓頭轉(zhuǎn)入-壓實(shí)-壓頭轉(zhuǎn)出-起模架上升起模,造型及

18、制芯機(jī)械,第三節(jié) 多觸頭高壓造型機(jī) 一、高壓壓實(shí)機(jī)構(gòu) 分類：液壓高壓機(jī)構(gòu)、氣壓高壓機(jī)構(gòu)、氣液高壓機(jī)構(gòu) 1、壓實(shí)工藝對(duì)機(jī)構(gòu)的要求 在初壓實(shí)階段，所需的壓實(shí)力較小，但壓實(shí)行程較大，要求工作臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)。 在高壓階段，所需壓實(shí)力大，但壓實(shí)行程較小，要求工作臺(tái)慢速運(yùn)動(dòng)。,造型及制芯機(jī)械,2.常用高壓機(jī)構(gòu) 1)具有快速舉升缸的壓實(shí)機(jī) B接高位油箱 A接工作油路 C接工作油路 快速上升時(shí)A通壓力油，C關(guān)閉，B和高位油箱相通；在壓力油的作用下壓實(shí)活塞上升。由于這時(shí)的承壓面積僅為中心導(dǎo)柱的斷面積，承壓面積小，舉升力小，但在流量一定的情況下，其舉升速度高。,造型及制芯機(jī)械,高壓壓實(shí)：A和C均通壓力油，B和高位油箱

19、間關(guān)閉，壓力油同時(shí)進(jìn)入中心導(dǎo)柱和舉升活塞形成的油腔以及舉升活塞和舉升缸組成的油腔，承壓面積增加，舉升力增加。同時(shí)由于承壓面積增大，在油液的流量一定的情況下其舉升速度降低。,造型及制芯機(jī)械,2)帶增加缸的高壓機(jī)構(gòu) 增壓缸的增壓原理： 增壓缸由增壓活塞和增壓缸體組成。當(dāng)在增壓活塞的大端輸入壓力為P1的液壓油時(shí)，根據(jù)力的平衡原理，將在增壓活塞的小活塞端輸出壓力為P2的壓力油。 增加比：P2/p1=(d1/d2)2,造型及制芯機(jī)械,快速舉升階段：A孔進(jìn)壓力油，B、C孔關(guān)閉。壓力油進(jìn)入由增壓活塞和舉升活塞組成的油腔，承壓面積僅為增壓活塞的斷面積。承壓面積小，舉升力小。同時(shí)由于承壓面積小，在流量一定的情況

20、下，舉升活塞可獲得高的興升速度。,造型及制芯機(jī)械,高壓壓實(shí)階段：A孔關(guān)閉，B、C孔進(jìn)壓力油。壓力油進(jìn)入由增壓活塞和舉升缸組成的油腔，承壓面積增加，增壓活塞上腔的油液壓力增加，雖然其承壓面積不變，但由于油液壓力提高，使得舉升活塞的舉升力提高。,造型及制芯機(jī)械,3)氣動(dòng)式高壓機(jī)構(gòu) 雙級(jí)氣缸式高壓機(jī)構(gòu)(氣缸串聯(lián)的增力機(jī)構(gòu)) 快速舉升階段：從D孔進(jìn)氣，僅一個(gè)氣缸有力的輸出，舉升力較小。 高壓壓實(shí)階段：從C、D同時(shí)進(jìn)氣。上下兩個(gè)氣缸均有力的輸出，舉升力增大。,造型及制芯機(jī)械,二、多觸頭壓頭 多觸頭壓頭的分類：浮動(dòng)式多觸頭、主動(dòng)式多觸頭 1.主動(dòng)式多觸頭： 工作原理：工作過程中觸頭由獨(dú)立的小油缸推動(dòng)下壓對(duì)

21、鑄型進(jìn)行緊實(shí) 結(jié)構(gòu)：由多個(gè)小油缸組成,造型及制芯機(jī)械,特點(diǎn)： 由于各小觸頭的面積較小，不需很高的油液壓力即可獲得高的壓實(shí)比壓。 可根據(jù)需要方便地調(diào)整各觸頭的壓力,造型及制芯機(jī)械,主動(dòng)式多觸頭的結(jié)構(gòu)： 帶有中心導(dǎo)桿的小油缸，觸頭的下壓及復(fù)位均需由液壓油驅(qū)動(dòng)。,造型及制芯機(jī)械,2.浮動(dòng)式多觸頭 定義：各觸頭的小油缸間相互聯(lián)通，在聯(lián)通的油腔內(nèi)注入油液并封閉。工作時(shí)工作臺(tái)舉升砂箱作用于壓頭上進(jìn)行壓實(shí)。各壓頭根據(jù)所受的壓實(shí)力自動(dòng)調(diào)整在壓實(shí)時(shí)的高度位置。 按觸頭的復(fù)位方式不同分類：彈簧復(fù)位式，補(bǔ)償液壓缸復(fù)位式。,造型及制芯機(jī)械,1）彈簧復(fù)位浮動(dòng)式多觸頭 各觸頭的小油缸間相互聯(lián)通，在聯(lián)通的油腔內(nèi)注入油液并封

22、閉。工作時(shí)工作臺(tái)舉升砂箱作用于壓頭上進(jìn)行壓實(shí)。各壓頭根據(jù)所受的壓實(shí)力自動(dòng)調(diào)整在壓實(shí)時(shí)的高度位置。 工作結(jié)束后，在復(fù)位彈簧的作用下使觸頭恢復(fù)到原始位置,造型及制芯機(jī)械,2）補(bǔ)償液壓缸復(fù)位浮動(dòng)式多觸頭,造型及制芯機(jī)械,3.多觸頭壓頭的布置形式 1)各觸頭斷面相同并均勻布置 2)各觸頭斷面相同，但四周觸頭帶有凸棱，以增加靠近砂箱處砂子的緊實(shí)度，防止塌箱。 3)觸頭的斷面不同，中間觸頭的斷面大，四周觸頭的斷面小，以增加靠近砂箱處砂子的緊實(shí)度，防止塌箱。,造型及制芯機(jī)械,三、線用造型機(jī)的加砂機(jī)構(gòu) 造型機(jī)對(duì)加砂的要求：均勻、松散、定量 1、閘門式加砂斗 工作時(shí)閘門開合缸動(dòng)作使閘門打開，砂斗內(nèi)型砂靠重力加入

23、砂箱之中，然后閘門關(guān)閉，將多余的型砂封閉在砂斗內(nèi)(使砂箱內(nèi)型砂的上表面平齊，完成均勻定量加砂。,造型及制芯機(jī)械,2、百葉窗式加砂斗 加砂前由給料設(shè)備將型砂定量加入加砂斗中。加砂時(shí)驅(qū)動(dòng)缸通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使擺桿軸回轉(zhuǎn)90，固定在各擺桿軸上的百葉片也回轉(zhuǎn)90，使百葉窗打開。,造型及制芯機(jī)械,3、帶松砂轉(zhuǎn)子的加砂斗 該加砂裝置由百葉窗加砂裝置和松砂轉(zhuǎn)子組成。松砂轉(zhuǎn)子位于百葉窗式加砂裝置的下方，由百葉窗式加砂裝置流出的型砂，經(jīng)松砂裝置松散后加入砂箱，達(dá)到加砂均勻、松散的目的。,造型及制芯機(jī)械,4、面砂背砂加砂 本裝置為移動(dòng)式加砂裝置。工作時(shí)壓頭和加砂斗水平向右移動(dòng)。而砂斗從砂箱上方移過，同時(shí)星形加砂輪轉(zhuǎn)

24、動(dòng)，向砂箱內(nèi)加一層面砂。然后背砂斗移動(dòng)到砂箱上方，閘板油缸將閘門打開，背砂加入砂箱。關(guān)閉閘門，加砂及壓實(shí)機(jī)構(gòu)又恢復(fù)圖示位置，加砂工序結(jié)束。,造型及制芯機(jī)械,5、漏底式加砂斗,造型及制芯機(jī)械,三、線用造型機(jī)的模板更換機(jī)構(gòu) 造型機(jī)的模板更換方式：升降輥道和固定輥道相結(jié)合、模板穿棱機(jī)構(gòu) 升降輥道和固定輥道相結(jié)合：需停機(jī)更換 模板穿棱機(jī)構(gòu)特點(diǎn)： 1)造型機(jī)不停機(jī)更換模板 2)可在模板上進(jìn)行放置冷鐵等工藝操作 3)可一臺(tái)造型機(jī)同時(shí)造上、下箱(單機(jī)組線) 4)如和模板循環(huán)機(jī)構(gòu)配合可一條造型線同時(shí)造幾種鑄件,造型及制芯機(jī)械,1、模板穿梭機(jī)構(gòu),2、模板自動(dòng)循環(huán)機(jī)構(gòu) 一臺(tái)造型機(jī)可同時(shí)交替造兩種鑄件,造型及制芯機(jī)

25、械,四、單工位多觸頭高壓造型機(jī) 造型機(jī)的組成： 壓頭及加砂機(jī)構(gòu)、震壓機(jī)構(gòu)、模板更換機(jī)構(gòu)、四立柱機(jī)架 震擊及壓實(shí)機(jī)構(gòu)： 彈簧式微震機(jī)構(gòu) 具有快速舉升缸的高壓機(jī)構(gòu),造型及制芯機(jī)械,壓頭移動(dòng)及加砂機(jī)構(gòu)：漏底式加砂機(jī)構(gòu)；多觸頭式壓頭,造型及制芯機(jī)械,震壓機(jī)構(gòu) 采用彈簧式微振機(jī)構(gòu)； 采用具有快速舉升缸的高壓壓實(shí)機(jī)構(gòu)。 模板更換機(jī)構(gòu)： 采用穿梭式模板更換機(jī)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),第四節(jié)無箱及脫箱造型機(jī) 分類：垂直分型無箱射壓造型機(jī)；水平分型脫箱造型機(jī) 一、垂直分型無箱射壓造型機(jī) （一）垂直分型無箱射壓造型的工作原理,造型機(jī)及制芯機(jī),特點(diǎn)：采用垂直分型面，雙面模板，每次造型可形成一個(gè)鑄型。 利用射砂實(shí)砂+壓實(shí)實(shí)

26、砂進(jìn)行緊實(shí)。射砂起填砂和預(yù)實(shí)砂的作用，緊實(shí)度高而且均勻。 （二）垂直分型無箱射壓造型機(jī)的工作過程 1、結(jié)構(gòu)原理：射砂機(jī)構(gòu)、壓實(shí)機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu) 2、工作過程： 射砂 壓實(shí) 起模 推出合型 起模 關(guān)閉造型室,造型機(jī)及制芯機(jī),1.造好的型塊 2.反壓板 3.前模板 4.后模板 5.壓實(shí)板 6.加砂閘門 7.射砂筒 8.貯氣罐 9.前液壓缸 10.增速液壓缸 11.后液壓缸 12.導(dǎo)桿 13.后框架,造型機(jī)及制芯機(jī),1)射砂 正、反壓板將造型室關(guān)閉，各油口關(guān)閉進(jìn)行射砂 2)壓實(shí) 壓力油從C油口進(jìn)入，能過前后活塞作用使正、反壓板對(duì)型砂進(jìn)行壓實(shí)。,造型機(jī)及制芯機(jī),3)起模 壓力油從B口進(jìn)入油缸，使反壓板向

27、前運(yùn)動(dòng)。反壓板先向前水平運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)起模，然后水平回轉(zhuǎn)90處于水平位置，利用下一個(gè)工序時(shí)鑄型通過。閘門開啟，向射砂筒內(nèi)加砂。 4)推出合型 壓力油從D進(jìn)入，使增速油缸中的油液進(jìn)入主油缸。主油缸活塞伸出將鑄型推出并和前面的鑄型合型。繼續(xù)向射砂筒內(nèi)加砂。,造型機(jī)及制芯機(jī),5)起模 壓力油從A進(jìn)入，主油缸活塞后退進(jìn)行起模。向射砂筒加砂結(jié)束 6)關(guān)閉造型室 壓力油從D進(jìn)入，差動(dòng)油缸推動(dòng)后油缸迅速后退關(guān)閉造型室。,(三)垂直分型無箱射壓造型線,造型機(jī)及制芯機(jī),(三)垂直分型無箱射壓造型機(jī)的結(jié)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),垂直分型無箱射壓造型機(jī)的組成 射砂機(jī)構(gòu)、壓板、壓實(shí)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng) 1.射砂機(jī)構(gòu) 采用快速進(jìn)氣閥、快

28、速排氣閥、無橫縫及縱縫的射砂筒、上排氣和較低的射砂氣壓( 一般為200300KPa),造型機(jī)及制芯機(jī),2.液壓缸系統(tǒng) 1）增速油缸的工作原理,造型機(jī)及制芯機(jī),主油缸為雙向油缸，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)油缸動(dòng)作時(shí)將對(duì)另一個(gè)油缸產(chǎn)生干擾,主油缸,造型機(jī)及制芯機(jī),3.壓實(shí)板(正壓板) 壓實(shí)板固定在主油缸的前端 采用了模板快速夾緊機(jī)構(gòu)(四個(gè)夾緊氣缸) 四周尼龍塊用于調(diào)整壓板和四壁的距離，在工作時(shí)向下部尼龍塊的底部通壓縮氣體,造型機(jī)及制芯機(jī),5、反壓板翻起機(jī)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),反壓板架和四個(gè)導(dǎo)桿聯(lián)接做為傳力機(jī)構(gòu)； 反壓板鉸接在反壓板架上，通過四連桿機(jī)構(gòu)，在模板的導(dǎo)向作用下翻轉(zhuǎn) 反壓板利用支承軸采用三

29、爪定心機(jī)構(gòu)定心、調(diào)心,造型機(jī)及制芯機(jī),6、下芯機(jī)構(gòu) 工作過程 ：芯子放入下芯框中；將下芯框推到造好的型塊前方；將下芯框和造好的型塊合型然后通入壓縮氣體將芯子推入型腔；下芯框后退；下芯框移到原始位置,造型機(jī)及制芯機(jī),下芯框的結(jié)構(gòu),第五講造型機(jī)及制芯機(jī),當(dāng)造型線和冷芯盒制芯機(jī)配合時(shí)的工作原理 射砂 ； 通氣硬化； 開盒； 芯盒回轉(zhuǎn)；和下芯框?qū)?； 下芯框后退進(jìn)入下芯位置,射砂,造型機(jī)及制芯機(jī),7.鑄型輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 要求：步移式運(yùn)動(dòng)；和推出合型動(dòng)作同步進(jìn)行，其推型力達(dá)總推力的90% 分類：夾持式、柵板式 1)夾持 式步移式鑄型輸送機(jī)的工作原理,造型機(jī)及制芯機(jī),造型機(jī)及制芯機(jī),2、柵板式的工作原理

30、輸送板前進(jìn) 升降板上升 輸送板下降 輸送板后退 輸送板上升 升降板下降,造型機(jī)及制芯機(jī),8.垂直分型無箱射壓造型機(jī)的特點(diǎn)： 1） 采用射砂+高壓壓實(shí)的實(shí)砂方式，緊實(shí)度高且均勻； 2）每造一個(gè)型塊即組成一個(gè)鑄型，生產(chǎn)率高，每小時(shí)可造300型； 3）輔機(jī)少，布置緊奏，占地面積少； 4）主要用于芯子較少的、簡單小件的造型。,造型機(jī)及制芯機(jī),二、 水平分型脫箱造型機(jī) 1、水平分型造型的特點(diǎn) 1)下芯、下冷鐵等工藝操作方便； 2)和垂直分型相比，鐵水的壓頭小； 3)模板的利用率高； 4)方便填砂和緊實(shí) 水平分型造型機(jī)的分類： 按工作位置數(shù)分：單工位、雙工位、四工位 按實(shí)砂方式分：壓實(shí)；射砂+壓實(shí)；震擊+

31、壓實(shí),造型機(jī)及制芯機(jī),2.水平分型脫箱射壓造型機(jī)的工作過程,模板進(jìn)入工作臺(tái)上方，將造好的鑄型從工作臺(tái)上方推出,上、下砂箱合在模板上，射砂頭分別向砂箱射砂,造型機(jī)及制芯機(jī),壓板從雙向進(jìn)行壓實(shí),上、下砂箱分開，實(shí)現(xiàn)起模,模板離開造型工位，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，將下好芯子的下箱送入造型工位,上砂箱向下運(yùn)動(dòng)，下砂箱向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合箱,上壓板不動(dòng)，上箱向上運(yùn)動(dòng)脫箱，然后一同向上運(yùn)動(dòng)；下壓板不動(dòng)，下砂箱向下運(yùn)動(dòng)脫箱,造型機(jī)及制芯機(jī),3、二工位水平分型 脫箱射壓造型機(jī) 造型機(jī)的組成： 上、下砂箱射壓機(jī)構(gòu)、脫箱機(jī)構(gòu)、模板小車、轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),1)環(huán)形壓實(shí)缸1和上射砂筒及射板相聯(lián)接 2)上脫箱缸和上砂箱相聯(lián) 3)環(huán)

32、形壓實(shí)缸12和下射砂筒及射砂板相聯(lián) 4)下脫箱缸和輔助框相聯(lián)，輔助框通過鉤形裝置和砂箱相聯(lián) 5)射砂閥開啟時(shí)，閥10略早于閥5開啟，以解決下射砂機(jī)構(gòu)射砂困難的問題,3、水平分型機(jī)械加砂壓實(shí)脫箱造型機(jī) 1)造型機(jī)的工藝流程 采用機(jī)械加砂機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比射砂式簡單 本造型機(jī)為兩個(gè)工作位置：中央位置是翻轉(zhuǎn)工位，完成下箱的翻箱、填砂、放墊板工序 左邊為壓實(shí)工位，完成上箱加砂、壓實(shí)、起模、脫箱工序,1.臺(tái)面定位桿 2.壓實(shí)工作臺(tái) 3.上箱 4.壓頭 5.澆口杯模樣 6.移動(dòng)小車 7.定量斗 8.砂斗閘門 9.定量斗閘門 10.松砂器 11.砂型推出板 12.直澆道模樣 13.雙面模板 14.下箱 15.底板

33、 16.底板推進(jìn)器,造型機(jī)及制芯機(jī),原始位置,工作位翻轉(zhuǎn)加砂、工位合型,工位將底板推入并夾緊、工位合型,工位翻轉(zhuǎn)并向定量斗加砂、工位脫箱,將下箱從工位推入工位，同時(shí)將工位的鑄型推出,工位工作臺(tái)上升接住上箱并加砂,定量斗回到工位，壓頭進(jìn)入工位，工作臺(tái)上升壓實(shí),工作臺(tái)下降起模，下箱脫箱，模板復(fù)位,1、機(jī)架 2、壓實(shí)液壓缸 3、定位器 4、工作臺(tái) 5、下箱 6、上箱支撐機(jī)構(gòu) 7、上箱 8、定量斗壓頭移動(dòng)小車 9、壓頭 10、松砂器 11、加砂定量斗 12、底板夾緊滾輪 13、模板 14、翻轉(zhuǎn)架 15、翻轉(zhuǎn)液壓缸 16、貯砂斗 17、移動(dòng)小車驅(qū)動(dòng)液壓缸 18、下箱移動(dòng)液壓缸 19、底板斗 20、底板升

34、降器,21、底板滾道 22、連桿裝置 23底板推進(jìn)氣缸,2)造型機(jī)的結(jié)構(gòu)原理,造型機(jī)及制芯機(jī),工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)及底板夾緊機(jī)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),3.水平分型脫箱方法的優(yōu)點(diǎn) 1)水平分型下芯比較方便 2)水平分型模板的有效面積利用率高 3)垂直分型的模型呈懸臂狀，當(dāng)模型較高時(shí)對(duì)模型下方和鑄型的緊實(shí)度有影響 4)水平分型對(duì)原有工藝的繼承性較好,造型機(jī)及制芯機(jī),第五節(jié) 制芯機(jī)及氣流實(shí)砂造型機(jī) 一、氣沖造型機(jī) 以氣沖方法進(jìn)行實(shí)砂的造型機(jī)的總稱。 氣沖造型機(jī)的結(jié)構(gòu)差異不大，各種造型機(jī)的主要差異來自氣沖閥的結(jié)構(gòu)。我們將以柵格式氣沖閥造型機(jī)為例進(jìn)行介紹。 氣沖造型機(jī)有著和高壓造型機(jī)相似的加砂機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)舉

35、升機(jī)構(gòu)，其關(guān)健部分為氣沖機(jī)構(gòu) 1.柵格式氣沖造型機(jī) 造型機(jī)的組成： 液壓驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)；四立柱機(jī)架；模板及砂箱移動(dòng)機(jī)構(gòu)；氣沖機(jī)構(gòu),1.底座 2.液壓舉升缸 3.機(jī)座 4.支柱 5.輔助框軌道及驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6.氣沖閥 7.氣動(dòng)安全鎖緊缸 8.膠膽閥 9.阻流板 10.輔助框 11.砂箱 12.模樣及模板框 13.工作臺(tái) 14.模板輥道,1)造型機(jī)的工作過程 在套箱工位將輔助框、砂箱套在模板上加砂，然后推入造型機(jī)，同時(shí)刮板刮去輔助框表面的余砂 工作臺(tái)上升，將輔助框頂在氣沖頭上 氣沖緊實(shí)：打開安全鎖緊機(jī)構(gòu)氣沖閥上腔排氣，下腔的高壓氮?dú)馐箽鉀_閥打開 關(guān)閉氣沖閥：氣沖閥油缸進(jìn)油關(guān)閉氣沖閥，然后將氣沖

36、閥鎖住 排氣：膠膽閥打開，排除氣沖閥和砂箱上腔密閉容積的氣體,造型機(jī)及制芯機(jī),造型機(jī)及制芯機(jī),工作臺(tái)下降：此時(shí)輔助框輥道復(fù)位，在工作臺(tái)下降時(shí)將輔助框接住，工作臺(tái)繼續(xù)下落直至將砂箱和輔助框放到輔助框輥道上； 造好的鑄型被送入起模工位并進(jìn)行起模，輔助框又回到套箱及加砂工位 在氣沖緊實(shí)的過程中，為了防止產(chǎn)生漏斗堵塞和進(jìn)氣不均，在砂型頂面產(chǎn)生的渦流，采用阻流板和導(dǎo)氣框。 2)柵格式氣沖閥的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：動(dòng)閥盤、定閥盤、開、閉驅(qū)動(dòng)缸 工作過程,柵格式氣沖閥的結(jié)構(gòu),造型機(jī)及制芯機(jī),造型機(jī)及制芯機(jī),2.移動(dòng)加砂斗氣沖造型機(jī) 1）造型機(jī)的工作過程,原始工作位置,接箱、氣沖頭砂斗移位加砂,造型機(jī)及制芯機(jī),氣沖頭復(fù)位，工作臺(tái)上升、氣沖緊實(shí),工作臺(tái)下降起模,造型機(jī)及制芯機(jī),2）移動(dòng)式加砂頭氣沖造型機(jī)的結(jié)構(gòu) 移動(dòng)式百葉窗加砂斗； 閥盤式氣沖頭 四立柱機(jī)架 模板穿梭機(jī)構(gòu),1.氣沖頭 2.橫梁 3.輔助框 4.小柱 5.邊輥道 6.立柱 7.工作臺(tái) 8.舉升液壓缸 9.底座 10.導(dǎo)桿 11.模板小車油缸 12.模板更換小車 13 砂箱 14 止回爪 15. 百葉窗式加砂斗 16 橫梁,造型機(jī)及制芯機(jī),2)造型機(jī)的主要部件 閥盤式氣沖頭,造型機(jī)及制芯機(jī),閥盤式氣沖閥的結(jié)構(gòu),1.箱體 2.連接座 3.快速進(jìn)氣閥閥體 4.閥芯 5.支承板 6.矩形框 7.密封條 8.排氣閥 9.換向閥,造