造型装置

造型装置

本发明涉及一种借助空气压力制造砂型(包括一芯子)的装置和方法，尤其涉及一种在型盒内的型腔中生产砂型的方法和装置。

传统上，为人们所熟知的方法是在一时间内通过一个阀将型砂引导到一个在型盒内呈真空的型腔内(例如，参见日本专利(B)63-21582)。可是，使用这种方法时，因为型砂和空气是在同一时间进入型腔的，所以在型砂进入型腔内的许多部位之前空气已先到达这些部位，因此，空气就会阻止型砂进入这些部位。

进一步，由于流进型腔中的型砂因其自身的惯性趋向于直线流动，因此，型腔内沿与型砂的流动方向不同的方向延伸的各部位就不能填满型砂，尤其是不能填满那些窄或向上延伸的部位。为消除这种现象，通气芯棒就被提供在这些部位上以便在其内形成真空。可是，确定通气芯棒的最佳位置是很困难的，并且带通气芯棒的型盒的造价高且工序多。

本发明就是用来克服这些缺点的，其目的是提供一种能够填满型腔内窄或向上延伸部位和填满复杂型腔的制模的方法和装置。

本发明是基于这样的事实，即，如果型砂部分地装入型盒内的型腔中，每一部分都要经受空气压力，型砂就会充分填满型盒。流到其内是真空的型腔中的空气可以是压缩空气，或是外界的空气。

按照本发明的一种方法，填满型盒中的型腔的预定数量的型砂被分成两部分。第一部分型砂被装进型腔中，然后，以一个设定速度流动的空气被导入该型腔，然后，第二部分型砂被装进型腔中，以一个设定速度流动的空气再被导入该型腔。

本发明也提供了一种用来实现上述方法的装置。

本发明的其它结构、优点及特点通过下面的描述将会明白。附图中：图1是本发明的造型装置的第一个实施例的剖面图。

图2是本发明的造型装置的第二个实施例的剖面图。

图3表示由图2所示的装置实现的本发明的方法。

图4是本发明的造型装置的第三个实施例的截面正视图。

图5是图4所示装置的截面侧视图。

这里将参考附图详细解释这些最佳实施例。图1表示本发明造型装置的第一个实施例。上料斗1有一皮带进料器3，该进料器3用来计量和供应型砂2。通过设置皮带进料器3的操作时间，可预定型砂的第一进料量和第二进料量。

用来接受型砂2的一个入口4置于皮带进料器3的一端的正下方。该入口4与进料管6相通，而管子6与型盒8相连，以便该管子与型盒8内的型腔7相通。入口4有一门5，该门关闭管子6。型盒8置于一可垂直移动的工作台9上。

一空气吸管10与进料管6相连。真空泵12通过一空吸阀11与空气吸管10相连。一空气供应管13也与进料管6相连。该空气供应管13通过一空气引导阀14与压缩空气供应罐15相连。

操作时，通过设定皮带进料器3的操作时间，生产一个砂型所必需的所有型砂2被分成至少两部分，从而预置第一和第二型砂进料量。对于小的砂型，型砂可被分成两份或三份，对于大砂型，型砂可分成3至10份。进一步，对于复杂的砂型，型砂分割成的部分的数量相对于简单的砂型来说增加。

然后门5被打开，由皮带进料器3计量的第一型砂量通过入口4进入型腔7中。当这部分型砂被装进后，关闭空气引导阀14，然后关闭门5。在这些条件下，管子6和型盒8的组合体被密封地关闭。然后，打开空吸阀11，由真空泵12在型腔7中形成一真空。当型腔7中的空气压力达到2到100乇的真空度时，关闭空吸阀11。然后打开空气引导阀14，以便将第一压缩空气流从罐15中以30到600kg/cm2/秒的压力增加速率导入。优选地，二至三个压缩空气流被导入型腔7中。这样，在型腔中的型砂要经受一个或多个空气流的作用。然后，再打开门5。

通过皮带进料器3将第二型砂量装入型腔中，以后关闭门5。然后，在型盒8中的空气由泵12抽出，一个或多个压缩空气流以同样的方式被导入型腔7中。重复进行这些步骤直到这些分开的型砂的最后一部分被装入型腔为止。这样型腔就被型砂充满，砂型或芯子就被生产出来了。之后，工作台9降下，取出模子。

作为一改进的实施例，可以省去压缩空气罐15。代替压缩空气流，可在型腔中引入大气。

在第一实施例中，使用自处理型砂，然而，代替自处理型砂，可以使用气处理型砂。如果是这样，一个气体发生器16与型盒8相连，以便处理气体与型腔相通。当最后的空气流被导入型腔后，处理气体通过一板17被导入型腔中。

虽然在第一个实施例中，在装入第二部分型砂之前，在型腔7中形成一真空，但是这个真空可能是不需要的，当空气引导阀14打开后，可将一些空气流导入该型腔中。

在本发明中，空气流的压力增加速率优选为30至600kg/cm2/秒，更优选地为100到400kg/cm2/秒的速率。如果空气增加速率大于400kg/cm2/秒，空气导通阀必须大，这样就不经济了。

型腔中的真空度最好在2到100乇范围内，在这一范围内，最高的真空度是更优选的。

当压缩空气流被导入型腔后，压缩空气的压力最好是2到9kg/cm2，4到9kg/cm2范围内的压力是更优选的。假如可获得这种压力的空气，在这个范围内，最高的真空度是最好的。

图2表示本发明的造型装置的第二个实施例。该装置有一柱体21，一个辊式传送器22被安装在柱体21的水平延伸部分上，一个有许多型砂进入口的型盒28由传送器22移动。盖29安装在臂28上，而臂28又可滑动地安装在纵向导杆25上，该导杆25固定到柱21的纵向延伸部分上。通过一致动器23臂28可沿导杆纵向移动，以便盖29被压紧到安装在型盒28的顶部的一填充框M上。盖29有一中间层29A，该中间层29A有一中心开口29D。一气缸30安装在臂28上，该气缸30有一空气引导阀14。该阀盖住这一中心开口以便关闭由盖29、填充框M和型盒28限定的腔体29C。一与外界空气相通的空气出入口29B形成于盖中，当阀14打开后，腔体29C与外界空气相通。

现在解释这一造型装置的操作。在这一操作中，将气处理型砂2导入到型盒28中并处理。在该型盒中提供有最小数量的通气孔和通气芯棒。

如图3(a)中所示，填充框M置于型盒的半模上，在3(b)中，一部分型砂被装入充填框中，弄平装入型盒中的型砂，然后如图3(c)所示，由盖将该腔体关闭。

然后，打开阀11以便在该关闭的腔体内形成2到100乇的真空。然后关闭阀11，同时打开阀14以便外界的空气流以50到600kg/cm2/秒的空气压力增加速率(优选地，以200到400kg/cm2/秒的空气压力增加速率)进入出入口29B、开口29D和腔体29C中。因此，如图3(d)所示，适量的型砂被导入型盒28中的型腔中。这些步骤重复至少两次，结果如图3(e)-(h)所示。

这之后，型盒和充填框被移动到气体处理工位(未示出)，其内的型砂在那里被气体处理。

图4和图5表示按本发明的造型装置的第三个实施例。该装置包括一框架F，在该框架F上从顶部到底部安装有一个砂箱38、混和器装置34、型砂供料装置31、减压装置32、外界空气引导装置33和型盒移动装置35。

置于砂箱38下方的混和器装置34包括上下混和器34a，34a和粘合剂供应装置(未示出)。每一混和器的叶片34b旋转，混和并送进该砂子。

一砂进料斗31a置于下混和器34a输出端的下方。料斗31a和置于料斗下方的砂引导门31b构成一个砂进料装置31。当打开门31b时，预定数量的混和型砂被送进在模盒42内的型腔39中。

包括一中空容器V的减压装置32置于砂进料装置31的下方。在中空容器的一端，它与型盒42的开口相通，在其另一端，它通过一空吸阀11和一过滤器32C与真空泵12相通。在型腔39中形成的真空度在2到100乇的范围内。

此外，空气引导装置33整体安装在中空容器V上。该装置有一空气引导阀33a，通过该引导阀外界空气被导入型腔39中(见图4)。

型盒42由传送器36水平移动，并且由气缸36升到预定的水平位置。通过安装在框架F上的致动器40，中空容器降低并密封地压紧在型盒42的开口上。

操作时，给送入混和器的型砂从粘合剂供应装置(未示出)提供一种粘合剂。在第一个实施例中，因为操作和停止混和器的时间是预定的，所以，排出的混合型砂的量是预定的。

和第一个实施例中一样，在型腔42中形成一真空并将外界空气流导入该型腔中。