1、铸造设备及其自动控制铸造设备及其自动控制主讲人主讲人 孙清洲孙清洲第二讲第二讲 造型及制芯机械造型及制芯机械造型及制芯机械造型及制芯机械1.造型机、制芯机的分类方法及种类。造型机、制芯机的分类方法及种类。2.造型机、制芯机的实砂原理。造型机、制芯机的实砂原理。3.造型机的起模方式。造型机的起模方式。4.造型机、制芯机实砂机构、起模机构的工作原理。造型机、制芯机实砂机构、起模机构的工作原理。5.造型机、制芯机的结构。造型机、制芯机的结构。6.造型机、制芯机的工作过程。造型机、制芯机的工作过程。7.造型机、制芯机的特点及使用场合。造型机、制芯机的特点及使用场合。造型及制芯机械造型及制芯机械造型机的
2、分类方法：造型机的分类方法：造型机的分类有多种方法，主要是按实砂方法来分。按实造型机的分类有多种方法，主要是按实砂方法来分。按实砂方法不同造型机可以分为：砂方法不同造型机可以分为：震压造型机、震实造型机、压实造型机、射压造型机、静震压造型机、震实造型机、压实造型机、射压造型机、静压造机、气冲造型机压造机、气冲造型机第一节第一节 震压造型机震压造型机以震击和压实方法进行实砂的造型机的总称，无特殊说明时是指普以震击和压实方法进行实砂的造型机的总称，无特殊说明时是指普通震击加压实造型机。通震击加压实造型机。震压造型机的种类：震压造型机的种类：Z124系列、系列、Z145系列、系列、Z148B、Z14
3、6造型机代号的意义造型机代号的意义：Z是是“造造”字汉语拼音的第一个字头；字汉语拼音的第一个字头；1代表代表震压实砂；震压实砂；4代表顶杆起模；代表顶杆起模；5代表最大砂箱尺寸的代表最大砂箱尺寸的1/100造型及制芯机械造型及制芯机械第一节第一节 震压造型机震压造型机 以普通震击加压实方法进行实砂的造型机通称为震压式造型机，以普通震击加压实方法进行实砂的造型机通称为震压式造型机，震压式造型机主要由震击机构、压实机构、起模机构及控制部分组成震压式造型机主要由震击机构、压实机构、起模机构及控制部分组成一、震压造型机震击机构的工作原理一、震压造型机震击机构的工作原理 震压造型机震击机构按司气方式为：
4、震压造型机震击机构按司气方式为：活塞司气的震击机构：由活塞的运动实现震击机构进、排气控制活塞司气的震击机构：由活塞的运动实现震击机构进、排气控制 司气阀司气的震击机构：由司气阀进行震击机构的进、排气控制司气阀司气的震击机构：由司气阀进行震击机构的进、排气控制 活塞司气的震击机构又可分为不断进气的震击机构、断进气的震活塞司气的震击机构又可分为不断进气的震击机构、断进气的震击机构。击机构。1.不断进气的震击机构不断进气的震击机构造型及制芯机械造型及制芯机械不断进气震击机构的工作过程不断进气震击机构的工作过程进气行程进气行程Se震击活塞由原始位置到刚要打开排气孔时所走过震击活塞由原始位置到刚要打开排
5、气孔时所走过的行程。的行程。惯性行程惯性行程Si震击活塞从刚打开排气孔位置到运动到最高点时所震击活塞从刚打开排气孔位置到运动到最高点时所走过的行程。走过的行程。造型及制芯机械造型及制芯机械返回行程：返回行程：工作台靠重力下降，首先关闭排气孔，继续下降实现工作台和缸工作台靠重力下降，首先关闭排气孔，继续下降实现工作台和缸体的一次撞击，并再次上升进入第二个工作循环。体的一次撞击，并再次上升进入第二个工作循环。不断进气震击机构的总行程：不断进气震击机构的总行程：S=Se+Si特点：特点：排气时仍在进气，压缩气体能量未获得充分利用。排气时仍在进气，压缩气体能量未获得充分利用。上升阶段只有进气行程和惯性
6、行程上升阶段只有进气行程和惯性行程造型及制芯机械造型及制芯机械断进气震击机构的工作过程断进气震击机构的工作过程进气行程进气行程Se震击活塞从原始位置到刚刚关闭进气孔时所走过的震击活塞从原始位置到刚刚关闭进气孔时所走过的行程；行程；膨胀行程膨胀行程Sr震击机构从刚刚关闭进气孔到刚刚要打开排气孔时活震击机构从刚刚关闭进气孔到刚刚要打开排气孔时活塞所走的行程塞所走的行程惯性行程惯性行程Si震击机构从刚刚打开排气孔到活塞运动到最高点时所震击机构从刚刚打开排气孔到活塞运动到最高点时所走过的行程。走过的行程。2.断进气震击机构断进气震击机构造型及制芯机械造型及制芯机械返回行程：返回行程：工作台靠重力下降，
7、首先关闭排气孔，继续下降打开进气孔，然工作台靠重力下降，首先关闭排气孔，继续下降打开进气孔，然后再下降实现工作台和缸体的一欠撞击，再次上升进入第二个工作循环。后再下降实现工作台和缸体的一欠撞击，再次上升进入第二个工作循环。不断进气震击机构的总行程：不断进气震击机构的总行程：S=Se+Sr+Si特点：特点：工作时断进气压缩气体的能量能获得充分利用。工作时断进气压缩气体的能量能获得充分利用。上升阶段只有进气行程、膨胀行程和惯性行程三个阶段。上升阶段只有进气行程、膨胀行程和惯性行程三个阶段。造型及制芯机械造型及制芯机械活塞司气的两种震击机构的比较活塞司气的两种震击机构的比较不断进气的震击机构不断进气
8、的震击机构总震击行程总震击行程S=进气行程进气行程S e+惯性行程惯性行程Si特点：特点：结构简单，工作时不断进气造成一定的能量浪费，用于小结构简单，工作时不断进气造成一定的能量浪费，用于小型造型机型造型机断进气的震击机构断进气的震击机构总震击行程总震击行程S=进气行程进气行程S e+膨胀行程膨胀行程Sr +惯性行程惯性行程Si特点：特点：结构简单，工作时间断进气，能量利用较充分，用于中型结构简单，工作时间断进气，能量利用较充分，用于中型造型机造型机造型及制芯机械造型及制芯机械n3.司气阀司气的震击机构司气阀司气的震击机构 司气阀司气振击机构的司气阀司气振击机构的组成：司气阀、震击缸组成：司气
9、阀、震击缸 1.进气孔进气孔 2.排气孔排气孔 3.司气阀司气阀芯芯 4.阀体阀体 5.先导阀芯先导阀芯 6.出出气口气口 7.调节螺钉调节螺钉 8.震击活震击活塞塞造型及制芯机械造型及制芯机械造型及制芯机械造型及制芯机械二、示功图二、示功图 由震击气缸内的气压和震由震击气缸内的气压和震击气缸的行程所形成的封闭曲击气缸的行程所形成的封闭曲线称为示功图，这个封闭曲线线称为示功图，这个封闭曲线所包围的面积代表了一个震击所包围的面积代表了一个震击循环中气体对活塞单位面积所循环中气体对活塞单位面积所作的静功。作的静功。活塞刚要开始上升时的压活塞刚要开始上升时的压力力PA应满足以下条件：应满足以下条件：
10、FRQPA造型及制芯机械造型及制芯机械Q举升活塞、工作台、砂箱、模板等被举升活塞、工作台、砂箱、模板等被举升部分所需的举升力；举升部分所需的举升力；R气缸和活塞间的静摩擦力；气缸和活塞间的静摩擦力；F活塞的截面积活塞的截面积 活塞开始下降时应满足的条件活塞开始下降时应满足的条件是：是：但实际下降时的气压要比（但实际下降时的气压要比（QR）/F小很多。小很多。FRQPA造型及制芯机械造型及制芯机械 当压力为当压力为PA，活塞上升，活塞上升ds距离距离时气体对活塞所作的功为：时气体对活塞所作的功为：dWPAF ds 气体对活塞单位面积所作的微功气体对活塞单位面积所作的微功为：为：dW/FPA ds
11、在整个上升过程中气体对活塞单位面积在整个上升过程中气体对活塞单位面积所作的功为：所作的功为：dsPFWDAA造型及制芯机械造型及制芯机械 当活塞下降时活塞单位面积当活塞下降时活塞单位面积对气体所作的功为：对气体所作的功为：气体对活塞单位面积所作的气体对活塞单位面积所作的静功为：静功为：dsPFWADAdsPdsPADADAA造型及制芯机械造型及制芯机械3.影响震击循环的因素影响震击循环的因素1)进气行程进气行程Se：进气行程大则一次震击：进气行程大则一次震击能量大。能量大。Se0.40.5S，2)膨胀行程膨胀行程Sr：膨胀行程大，有利于降：膨胀行程大，有利于降低震击缸内气压，提高撞击比能。低震
12、击缸内气压，提高撞击比能。Sr0.20.4S一般一般S4080mm2)余隙高度余隙高度S0：活塞下方和震击缸之间活塞下方和震击缸之间形成的空间称为余隙体积。余隙体积形成的空间称为余隙体积。余隙体积除以活塞的断面积称为余隙高度。除以活塞的断面积称为余隙高度。S00.71S3）管路气压）管路气压4）进气孔和排气孔的大小）进气孔和排气孔的大小Fj0.0050.007FFp0.030.05F造型及制芯机械造型及制芯机械三、三、Z145B震压式造型机震压式造型机1.造型机的结构造型机的结构 造型机由震压机构、回转式压造型机由震压机构、回转式压头、机架和控制系统组成头、机架和控制系统组成2.造型机的工作过
13、程造型机的工作过程 放砂箱放砂箱-加砂加砂震击震击(预实砂预实砂)压头转入压头转入工作台上升压实工作台上升压实工作台工作台复位复位-压头转出压头转出-起模缸上升起模起模缸上升起模将铸型搬走将铸型搬走-起模缸复位起模缸复位主要技术规格：主要技术规格：砂箱最大尺寸：砂箱最大尺寸：500400mm砂箱最小尺寸：砂箱最小尺寸：355280mm起模行程：起模行程：150mm压实行程：压实行程：150mm压头到工作台最大距离压头到工作台最大距离 420mm工作台最大举升力：工作台最大举升力：1568N最大压实力：最大压实力：24500N工作过程：工作过程：压头转出压头转出-放砂箱放砂箱-加砂并加砂并震击震
14、击-压头转入压头转入-压实压实-起起模模-压头转出压头转出造型及制芯机械造型及制芯机械3.Z145B造型机的震压机构造型机的震压机构不断进气的震击机构不断进气的震击机构气缸压实气缸压实导向杆防止工作台转动导向杆防止工作台转动压实缸直径的计算压实缸直径的计算P0工作气压；工作气压；P压实比压，一般为压实比压，一般为0.250.35MPa；Q被举升部分所需举升力一般被举升部分所需举升力一般Q（1.31.8）104FF砂箱内腔横截面积。砂箱内腔横截面积。RQPFDP044.压头及回转机构压头及回转机构 压头高度的调节采用丝杠螺母机构；压头的回转采用齿轮齿条机构，其动力为气压头高度的调节采用丝杠螺母机
15、构；压头的回转采用齿轮齿条机构，其动力为气液阻尼缸液阻尼缸第二章第二章 造型机的结构造型机的结构压头转臂机构的驱动缸压头转臂机构的驱动缸气液阻尼缸的结构：气液阻尼缸的结构：左端为阻尼缸，右端为气缸，阻尼缸和气缸串联，气缸是动力缸，左端为阻尼缸，右端为气缸，阻尼缸和气缸串联，气缸是动力缸，阻尼缸主要起阻尼作用，用于控制活塞的运动速度。阻尼缸主要起阻尼作用，用于控制活塞的运动速度。5.起模机构起模机构组成：组成：起模缸、同步起模缸、同步架、起模顶杆架、起模顶杆起模缸：起模缸：由气压油缸由气压油缸和油缸组成。和油缸组成。气压油缸：气压油缸：将气体的将气体的压力能转变为液体的压力能转变为液体的压力能。
16、压力能。油缸：油缸：是起模的动力是起模的动力缸，用于驱动同步架缸，用于驱动同步架及顶杆的运动以实现及顶杆的运动以实现起模。起模。造型及制芯机械造型及制芯机械顶杆调节顶杆调节四、其它类型四、其它类型的震压造型机的震压造型机Z148B造型造型机机龙门双立柱式机龙门双立柱式机架；架；移动式压头；移动式压头；不断进气的震击不断进气的震击机构；机构；气缸压实；气缸压实；顶杆起模顶杆起模(可实现可实现顶漏模板漏模起顶漏模板漏模起模模)Z145造型机主要技术规造型机主要技术规格：格：砂箱最大尺寸：砂箱最大尺寸：500400 200mm起模行程：起模行程：150mm压实行程：压实行程：170mm压头到工作台最
17、大距离压头到工作台最大距离 420mm工作台最大举升力：工作台最大举升力：1500N压实缸直径：压实缸直径：380mm工作过程：工作过程：压头转出压头转出-放砂箱放砂箱-加砂加砂并震击并震击-压头转入压头转入-压实压实-压头转出压头转出-起模起模Z124C造型机主要技术规格：造型机主要技术规格：砂箱最大尺寸：砂箱最大尺寸：400300 150mm起模行程：起模行程：150mm压实行程：压实行程：130mm压头到工作台最大距离压头到工作台最大距离 420mm工作台最大举升力：工作台最大举升力：1400N压实缸直径：压实缸直径：260mm工作过程：工作过程：压头转出压头转出-放砂箱放砂箱-加砂并震
18、加砂并震击击-压头转入压头转入-压实压实-压头转压头转出出-上升并翻转模板上升并翻转模板-放上放上箱箱加砂并震击加砂并震击-压头转入压头转入压压实实压头转出压头转出起模起模造型及制芯机械造型及制芯机械第二节第二节 低压微震压实造型机低压微震压实造型机分类：气垫式、弹簧式分类：气垫式、弹簧式一、微震机构一、微震机构(一一)气垫式微振机构气垫式微振机构分类：分类：单柱塞式、双柱塞式、环形单柱塞式、双柱塞式、环形气垫式气垫式环形气垫式微震机构工作原理环形气垫式微震机构工作原理1.结构：震击活塞、震铁、压实活塞、结构：震击活塞、震铁、压实活塞、压实缸压实缸bc造型及制芯机械造型及制芯机械2.工作过程工
19、作过程预震：预震：预震时在气垫腔进气口接入预震时在气垫腔进气口接入压力为压力为Pb的压缩气体，同时在震击的压缩气体，同时在震击进气口接入压力为进气口接入压力为Pa 的压缩气体，的压缩气体，并且并且Pa Pb。随着震击腔压缩气体压力的升高，随着震击腔压缩气体压力的升高，当其能克服工作台所需的举升力时，当其能克服工作台所需的举升力时，工作台下升，同时震铁克服气垫腔工作台下升，同时震铁克服气垫腔的阻力下降的阻力下降(工作台和震铁相向运动工作台和震铁相向运动)，完成进气行程、膨胀行程和惯性行完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，工作台下降，震铁向上运动程后，工作台下降，震铁向上运动实现一次撞击。实现一次
20、撞击。造型及制芯机械造型及制芯机械压震：压震：压震时压实缸通入压力为压震时压实缸通入压力为PC的压缩气体，的压缩气体，PC=Pa，工作台，工作台上升，将砂箱顶在压头上。气上升，将砂箱顶在压头上。气垫腔和震击腔进气和预震时相垫腔和震击腔进气和预震时相同，这时由于工作台通过砂箱同，这时由于工作台通过砂箱顶在压头上，震击活塞不能在顶在压头上，震击活塞不能在震击气缸内举升力的作用下向震击气缸内举升力的作用下向上运动，当震击腔内气体的推上运动，当震击腔内气体的推力使震铁能够克服气垫腔气体力使震铁能够克服气垫腔气体的阻力时，震铁向下运动，并的阻力时，震铁向下运动，并完成进气行程、膨胀行程和惯完成进气行程、
21、膨胀行程和惯性行程后，在气垫腔恢复力的性行程后，在气垫腔恢复力的作用下向上运动，完成一次震作用下向上运动，完成一次震击循环。击循环。造型及制芯机械造型及制芯机械特点：特点：起模时气垫腔不需排气，耗气起模时气垫腔不需排气，耗气量少，操作简单量少，操作简单撞击面为环形，实砂效果好撞击面为环形，实砂效果好 可通过调整气垫压力调节震击可通过调整气垫压力调节震击效果效果 结构较复杂，制造成本高结构较复杂，制造成本高第二章第二章 造型机的结构造型机的结构(二二)弹簧式微震机构弹簧式微震机构1.组成：震击活塞、震铁、微组成：震击活塞、震铁、微震弹簧、压实活塞、压实缸震弹簧、压实活塞、压实缸微震机构在工作时可
22、实现微震机构在工作时可实现预震、压震、预震压震三种预震、压震、预震压震三种实砂操作。实砂操作。造型及制芯机械造型及制芯机械2.工作过程工作过程预震：预震：预震时向震击缸内预震时向震击缸内通入压缩气体，通入压缩气体，随着震随着震击缸内压缩气体压力的升击缸内压缩气体压力的升高，当其能克服工作台所高，当其能克服工作台所需的举升力时，工作台上需的举升力时，工作台上升，同时震铁克服弹簧的升，同时震铁克服弹簧的弹力下降，完成进气行程、弹力下降，完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，膨胀行程和惯性行程后，工作台下降，震铁向上运工作台下降，震铁向上运动实现一次撞击。动实现一次撞击。造型及制芯机械造型及制芯机械压
23、震：压震：压震时压实缸通入压缩气体，压震时压实缸通入压缩气体，工作台上升，将砂箱顶在压头工作台上升，将砂箱顶在压头上。然后继续上升一距离上。然后继续上升一距离，将压实活塞顶到工作台上。当将压实活塞顶到工作台上。当向震击腔通入压缩气体时，由向震击腔通入压缩气体时，由于工作台通过砂箱顶在压头上，于工作台通过砂箱顶在压头上，震击活塞不能在震击气缸内举震击活塞不能在震击气缸内举升力的作用下向上运动，当震升力的作用下向上运动，当震击腔内气体的推力使震铁能够击腔内气体的推力使震铁能够克服弹簧的弹力时，震铁向下克服弹簧的弹力时，震铁向下运动，并完成进气行程、膨胀运动，并完成进气行程、膨胀行程和惯性行程后，在
24、弹簧恢行程和惯性行程后，在弹簧恢复力的作用下向上运动，完成复力的作用下向上运动，完成一次震击循环。一次震击循环。造型及制芯机械造型及制芯机械特点：结构简单，应用特点：结构简单，应用应泛应泛在起模时有浮动现象在起模时有浮动现象（三）弹簧式微振机构三）弹簧式微振机构实现压震的条件实现压震的条件 预震时气体的预震时气体的推力只要能大克服推力只要能大克服工作台举升部分的工作台举升部分的重力和摩擦力即可。重力和摩擦力即可。而在压震时，气体而在压震时，气体的推力需克服弹簧的推力需克服弹簧的弹力，因此，弹的弹力，因此，弹簧式微振机构能够簧式微振机构能够实现预震，未必能实现预震，未必能够实现压震。够实现压震。
25、造型及制芯机械造型及制芯机械1.震铁的受力分析：震铁的受力分析：PFZ缸内气压产生的缸内气压产生的推力；推力；GT震铁的重力震铁的重力N弹簧恢复力弹簧恢复力R摩擦力摩擦力Sn为用动静法时和外为用动静法时和外力相平衡的假想外力力相平衡的假想外力惯性力惯性力造型及制芯机械造型及制芯机械按按动静法得到的震铁的受力平衡方程动静法得到的震铁的受力平衡方程PFZGTSNR为确保能打开排气孔，假定在打开排气孔前，震铁始终加速下降，即：为确保能打开排气孔，假定在打开排气孔前，震铁始终加速下降，即：S0则则PFZGTNRNPFZGTRNN0（SeSr）PN N0 0Q QY YQ QZ ZG GT TN0预震开
26、始前弹簧的恢复力预震开始前弹簧的恢复力QY有效负荷有效负荷QZ震击机构升起部分自重震击机构升起部分自重预震前工作台下面和压实活塞上沿间预震前工作台下面和压实活塞上沿间的距离的距离P弹簧的刚度弹簧的刚度NQYQZGT（SeSr）P造型及制芯机械造型及制芯机械弹簧式微振机械实现压震的条件弹簧式微振机械实现压震的条件PPFZP（SeSr）RQYQZ影响压震的因素：影响压震的因素：弹簧刚度弹簧刚度摩擦力摩擦力以举升的质量以举升的质量工作台下面到压实活塞上沿的距离工作台下面到压实活塞上沿的距离震击机构能实现预震，但不一定能实现压震震击机构能实现预震，但不一定能实现压震。造型及制芯机械造型及制芯机械二、二
27、、ZB148A造型机造型机 微震压实造型机的种类：微震压实造型机的种类：Z148系列系列(除除Z148B之外之外)、Z1410以及四立柱造型机，我们以以及四立柱造型机，我们以ZB148A造型机为例进行介绍造型机为例进行介绍1、ZB148A造型机的组成造型机的组成 微震压实机构、压头及回转机构、起模机构、机架、控制系微震压实机构、压头及回转机构、起模机构、机架、控制系统统2、ZB148A造型机的工作过程造型机的工作过程 放砂箱放砂箱-加砂并微震加砂并微震-压头转入压头转入-压实并震击压实并震击-压头转出压头转出-起模起模造型及制芯机械造型及制芯机械3.造型机的主要结构造型机的主要结构1）震压机构
28、：）震压机构：震击机构：震击机构：弹簧式气动微弹簧式气动微震机构震机构压实机构：压实机构：气缸气缸起模机构：起模机构：环形起模缸、环形起模缸、刚性同步架，顶杆起刚性同步架，顶杆起模模造型及制芯机械造型及制芯机械2）压头及转臂机构）压头及转臂机构压头的回转：压头的回转：压头的回转采用齿轮压头的回转采用齿轮齿条机构。工作时齿轮轴齿条机构。工作时齿轮轴不动，齿条带动压头围绕不动，齿条带动压头围绕齿轮的轴线回转。齿轮的轴线回转。回转的动力由气缸提回转的动力由气缸提供，其回转速度由阻尼缸供，其回转速度由阻尼缸控制。控制。造型及制芯机械造型及制芯机械压头高度的调节：压头高度的调节：采用双丝采用双丝杠螺母差
29、动增速机构。杠螺母差动增速机构。当转动升降盘时，升降当转动升降盘时，升降盘带动差动丝杠回转。盘带动差动丝杠回转。差动丝杠的内、外分别差动丝杠的内、外分别为左旋和右旋螺纹，分为左旋和右旋螺纹，分别和外螺母和内丝杠旋别和外螺母和内丝杠旋合，升降盘每回转一周，合，升降盘每回转一周，可使压板上升或下降两可使压板上升或下降两个螺距。个螺距。Z148J造型机主要技术规格：造型机主要技术规格：砂箱最大尺寸：砂箱最大尺寸：800630 300mm起模行程：起模行程：300mm压实行程：压实行程：200mm工作台最大举升力：工作台最大举升力：6000N压实缸直径：压实缸直径：600mm特点：气压油缸起模；弹簧式
30、特点：气压油缸起模；弹簧式气动微震机构气动微震机构工作过程：工作过程：压头转出压头转出-放砂箱放砂箱-加砂并震加砂并震击击-压头转入压头转入-压实压实-压头转压头转出出-起模起模Z148G造型机主要技术规格：造型机主要技术规格：砂箱最大尺寸：砂箱最大尺寸：800600 mm起模行程：起模行程：300mm压实行程：压实行程：300mm工作台最大举升力：工作台最大举升力：7500N压实力：压实力：132000N特点：气缸起模；气垫式气动特点：气缸起模；气垫式气动微震机构微震机构工作过程：工作过程：压头转出压头转出-起模架上升接箱起模架上升接箱-将砂箱放到工作台上将砂箱放到工作台上-加砂加砂并震击并
31、震击-压头转入压头转入-压实压实-压头转出压头转出-起模架上升起模起模架上升起模造型及制芯机械造型及制芯机械第三节第三节 多触头高压造型机多触头高压造型机一、高压压实机构一、高压压实机构分类：液压高压机构、气压高压分类：液压高压机构、气压高压机构、气机构、气液高压机构液高压机构1、压实工艺对机构的要求、压实工艺对机构的要求 在初压实阶段，所需的压实力在初压实阶段，所需的压实力较小，但压实行程较大，要求较小，但压实行程较大，要求工作台快速运动。工作台快速运动。在高压阶段，所需压实力大，在高压阶段，所需压实力大，但压实行程较小，要求工作台但压实行程较小，要求工作台慢速运动。慢速运动。造型及制芯机械
32、造型及制芯机械2.常用高压机构常用高压机构1)具有快速举升缸的压实机具有快速举升缸的压实机B接高位油箱接高位油箱A接工作油路接工作油路C接工作油路接工作油路 快速上升时快速上升时A通压力油，通压力油，C关闭，关闭，B和高位油箱相通；在压力油的作用下压和高位油箱相通；在压力油的作用下压实活塞上升。由于这时的承压面积仅为实活塞上升。由于这时的承压面积仅为中心导柱的断面积，承压面积小，举升中心导柱的断面积，承压面积小，举升力小，但在流量一定的情况下，其举升力小，但在流量一定的情况下，其举升速度高。速度高。造型及制芯机械造型及制芯机械高压压实：高压压实：A和和C均通压力油，均通压力油，B和高位油箱间关
33、闭，压力油和高位油箱间关闭，压力油同时进入中心导柱和举升活塞同时进入中心导柱和举升活塞形成的油腔以及举升活塞和举形成的油腔以及举升活塞和举升缸组成的油腔，承压面积增升缸组成的油腔，承压面积增加，举升力增加。同时由于承加，举升力增加。同时由于承压面积增大，在油液的流量一压面积增大，在油液的流量一定的情况下其举升速度降低。定的情况下其举升速度降低。造型及制芯机械造型及制芯机械2)带增加缸的高压机构带增加缸的高压机构增压缸的增压原理：增压缸的增压原理：增压缸由增压活塞和增压缸体组成。当在增压活塞的增压缸由增压活塞和增压缸体组成。当在增压活塞的大端输入压力为大端输入压力为P1的液压油时，根据力的平衡原
34、理，将在增的液压油时，根据力的平衡原理，将在增压活塞的小活塞端输出压力为压活塞的小活塞端输出压力为P2的压力油。的压力油。增加比：增加比：P2/p1=(d1/d2)2造型及制芯机械造型及制芯机械快速举升阶段：快速举升阶段：A孔进压力孔进压力油，油，B、C孔关闭。压力油孔关闭。压力油进入由增压活塞和举升活塞进入由增压活塞和举升活塞组成的油腔，承压面积仅为组成的油腔，承压面积仅为增压活塞的断面积。承压面增压活塞的断面积。承压面积小，举升力小。同时由于积小，举升力小。同时由于承压面积小，在流量一定的承压面积小，在流量一定的情况下，举升活塞可获得高情况下，举升活塞可获得高的兴升速度。的兴升速度。造型及
35、制芯机械造型及制芯机械 高压压实阶段：高压压实阶段：A孔关闭，孔关闭，B、C孔进压力油。压力油进入孔进压力油。压力油进入由增压活塞和举升缸组成的油由增压活塞和举升缸组成的油腔，承压面积增加，增压活塞腔，承压面积增加，增压活塞上腔的油液压力增加，虽然其上腔的油液压力增加，虽然其承压面积不变，但由于油液压承压面积不变，但由于油液压力提高，使得举升活塞的举升力提高，使得举升活塞的举升力提高。力提高。造型及制芯机械造型及制芯机械3)气动式高压机构气动式高压机构 双级气缸式高压机构双级气缸式高压机构(气缸气缸串联的增力机构串联的增力机构)快速举升阶段：快速举升阶段：从从D孔进气，孔进气，仅一个气缸有力的
36、输出，举升力仅一个气缸有力的输出，举升力较小。较小。高压压实阶段：高压压实阶段：从从C、D同时同时进气。上下两个气缸均有力的输进气。上下两个气缸均有力的输出，举升力增大。出，举升力增大。造型及制芯机械造型及制芯机械二、多触头压头二、多触头压头 多触头压头的分类：多触头压头的分类：浮动式多触头、主动式多浮动式多触头、主动式多触头触头1.主动式多触头：主动式多触头：工作原理：工作原理：工作过程工作过程中触头由独立的小油缸推中触头由独立的小油缸推动下压对铸型进行紧实动下压对铸型进行紧实结构：由多个小油缸组成结构：由多个小油缸组成造型及制芯机械造型及制芯机械特点：特点：由于各小触头的由于各小触头的面积
37、较小，不需很面积较小，不需很高的油液压力即可高的油液压力即可获得高的压实比压。获得高的压实比压。可根据需要方便可根据需要方便地调整各触头的压地调整各触头的压力力造型及造型及制芯机械制芯机械主动式多触头的结构：主动式多触头的结构：带有中心导杆的小油缸，带有中心导杆的小油缸，触头的下压及复位均需由液压油触头的下压及复位均需由液压油驱动。驱动。造型及制芯机械造型及制芯机械2.浮动式多触头浮动式多触头定义：定义：各触头的小油缸间各触头的小油缸间相互联通，在联通的油腔相互联通，在联通的油腔内注入油液并封闭。工作内注入油液并封闭。工作时工作台举升砂箱作用于时工作台举升砂箱作用于压头上进行压实。各压头压头上
38、进行压实。各压头根据所受的压实力自动调根据所受的压实力自动调整在压实时的高度位置。整在压实时的高度位置。按触头的复位方式不同分按触头的复位方式不同分类：类：弹簧复位式，补偿液弹簧复位式，补偿液压缸复位式。压缸复位式。造型及制芯机械造型及制芯机械1）弹簧复位浮动式多触头）弹簧复位浮动式多触头 各触头的小油缸间相互联通，各触头的小油缸间相互联通，在联通的油腔内注入油液并封闭。在联通的油腔内注入油液并封闭。工作时工作台举升砂箱作用于压工作时工作台举升砂箱作用于压头上进行压实。各压头根据所受头上进行压实。各压头根据所受的压实力自动调整在压实时的高的压实力自动调整在压实时的高度位置。度位置。工作结束后，
39、在复位弹簧工作结束后，在复位弹簧的作用下使触头恢复到原始位置的作用下使触头恢复到原始位置造型及制芯机械造型及制芯机械2）补偿液压缸复位浮动式多触头）补偿液压缸复位浮动式多触头造型及制芯机械造型及制芯机械3.多触头压头的布置形式多触头压头的布置形式1)各触头断面相同并均匀布置各触头断面相同并均匀布置2)各触头断面相同，但四周触各触头断面相同，但四周触头带有凸棱，以增加靠近砂头带有凸棱，以增加靠近砂箱处砂子的紧实度，防止塌箱处砂子的紧实度，防止塌箱。箱。3)触头的断面不同，中间触头触头的断面不同，中间触头的断面大，四周触头的断面的断面大，四周触头的断面小，以增加靠近砂箱处砂子小，以增加靠近砂箱处砂
40、子的紧实度，防止塌箱。的紧实度，防止塌箱。造型及制芯机械造型及制芯机械三、线用造型机的加砂机构三、线用造型机的加砂机构 造型机对加砂的要求：均匀、造型机对加砂的要求：均匀、松散、定量松散、定量1、闸门式加砂斗、闸门式加砂斗 工作时闸门开合缸动作使闸门工作时闸门开合缸动作使闸门打开，砂斗内型砂靠重力加入砂打开，砂斗内型砂靠重力加入砂箱之中，然后闸门关闭，将多余箱之中，然后闸门关闭，将多余的型砂封闭在砂斗内的型砂封闭在砂斗内(使砂箱内型使砂箱内型砂的上表面平齐，完成均匀定量砂的上表面平齐，完成均匀定量加砂。加砂。造型及制芯机械造型及制芯机械2、百叶窗式加砂斗、百叶窗式加砂斗 加砂前由给料设备将加砂
41、前由给料设备将型砂定量加入加砂斗中。型砂定量加入加砂斗中。加砂时驱动缸通过曲柄连加砂时驱动缸通过曲柄连杆机构使摆杆轴回转杆机构使摆杆轴回转90，固定在各摆杆轴上的百叶固定在各摆杆轴上的百叶片也回转片也回转90，使百叶窗，使百叶窗打开。打开。造型及制芯机械造型及制芯机械3、带松砂转子的加砂斗、带松砂转子的加砂斗 该加砂装置由百叶窗该加砂装置由百叶窗加砂装置和松砂转子组成。加砂装置和松砂转子组成。松砂转子位于百叶窗式加松砂转子位于百叶窗式加砂装置的下方，由百叶窗砂装置的下方，由百叶窗式加砂装置流出的型砂，式加砂装置流出的型砂，经松砂装置松散后加入砂经松砂装置松散后加入砂箱，达到加砂均匀、松散箱，达
42、到加砂均匀、松散的目的。的目的。造型及制芯机械造型及制芯机械4、面砂背砂加砂、面砂背砂加砂 本装置为移动式加砂本装置为移动式加砂装置。工作时压头和加砂装置。工作时压头和加砂斗水平向右移动。而砂斗斗水平向右移动。而砂斗从砂箱上方移过，同时星从砂箱上方移过，同时星形加砂轮转动，向砂箱内形加砂轮转动，向砂箱内加一层面砂。然后背砂斗加一层面砂。然后背砂斗移动到砂箱上方，闸板油移动到砂箱上方，闸板油缸将闸门打开，背砂加入缸将闸门打开，背砂加入砂箱。关闭闸门，加砂及砂箱。关闭闸门，加砂及压实机构又恢复图示位置，压实机构又恢复图示位置，加砂工序结束。加砂工序结束。造型及制芯机械造型及制芯机械5、漏底式加砂斗
43、、漏底式加砂斗造型及制芯机械造型及制芯机械三、线用造型机的模板更换机构三、线用造型机的模板更换机构造型机的模板更换方式：造型机的模板更换方式：升降辊道和固定辊道相结合、模板穿升降辊道和固定辊道相结合、模板穿棱机构棱机构升降辊道和固定辊道相结合：需停机更换升降辊道和固定辊道相结合：需停机更换模板穿棱机构特点：模板穿棱机构特点：1)造型机不停机更换模板造型机不停机更换模板2)可在模板上进行放置冷铁等工艺操作可在模板上进行放置冷铁等工艺操作3)可一台造型机同时造上、下箱可一台造型机同时造上、下箱(单机组线单机组线)4)如和模板循环机构配合可一条造型线同时造几种铸件如和模板循环机构配合可一条造型线同时
44、造几种铸件造型及制芯机械造型及制芯机械1、模板穿梭机构、模板穿梭机构2、模板自动循、模板自动循环机构环机构 一台造型机一台造型机可同时交替造两可同时交替造两种铸件种铸件 造型及造型及制芯机械制芯机械四、单工位多触头高压造型机四、单工位多触头高压造型机造型机的组成：造型机的组成：压头及加砂机构、震压机构、压头及加砂机构、震压机构、模板更换机构、四立柱机架模板更换机构、四立柱机架震击及压实机构：震击及压实机构：弹簧式微震机构弹簧式微震机构 具有快速举升缸的高压机构具有快速举升缸的高压机构造型及制芯机械造型及制芯机械压头移动及加砂机构：压头移动及加砂机构：漏底式加砂机构；多触头式压头漏底式加砂机构；
45、多触头式压头造型及造型及制芯机械制芯机械震压机构震压机构采用弹簧式微振机构；采用弹簧式微振机构；采用具有快速举升缸的采用具有快速举升缸的高压压实机构。高压压实机构。模板更换机构：模板更换机构：采用穿梭式模板更换机采用穿梭式模板更换机构构造型机及制芯机造型机及制芯机第四节无箱及脱箱造型机第四节无箱及脱箱造型机分类：垂直分型无箱射压造型机；水平分型脱箱造型机分类：垂直分型无箱射压造型机；水平分型脱箱造型机一、垂直分型无箱射压造型机一、垂直分型无箱射压造型机（一）垂直分型无箱射压造型的工作原理（一）垂直分型无箱射压造型的工作原理造型机及制芯机造型机及制芯机特点：采用垂直分型面，双面模板，每次造型可形
46、成一个铸型。特点：采用垂直分型面，双面模板，每次造型可形成一个铸型。利用射砂实砂利用射砂实砂+压实实砂进行紧实。射砂起填砂和预实砂的作用，紧压实实砂进行紧实。射砂起填砂和预实砂的作用，紧实度高而且均匀。实度高而且均匀。（二）垂直分型无箱射压造型机的工作过程（二）垂直分型无箱射压造型机的工作过程1、结构原理：、结构原理：射砂机构、压实机构、起模机构射砂机构、压实机构、起模机构2、工作过程：、工作过程：射砂射砂 压实压实 起模起模 推出合型推出合型 起模起模 关闭造型室关闭造型室造型机及制芯机造型机及制芯机1.造好的型块造好的型块2.反压板反压板3.前模板前模板4.后模板后模板5.压实板压实板6.
47、加砂闸门加砂闸门7.射砂筒射砂筒8.贮气罐贮气罐9.前液压缸前液压缸10.增速液压缸增速液压缸11.后液压缸后液压缸12.导杆导杆13.后框架后框架造型机及制芯机造型机及制芯机1)射砂射砂 正、反压板将造型正、反压板将造型室关闭，各油口关闭室关闭，各油口关闭进行射砂进行射砂2)压实压实 压力油从压力油从C油口进油口进入，能过前后活塞作入，能过前后活塞作用使正、反压板对型用使正、反压板对型砂进行压实。砂进行压实。造型机及制芯机造型机及制芯机3)起模起模 压力油从压力油从B口进入油缸，使反口进入油缸，使反压板向前运动。反压板先向前水压板向前运动。反压板先向前水平运动实现起模，然后水平回转平运动实现
48、起模，然后水平回转90处于水平位置，利用下一个处于水平位置，利用下一个工序时铸型通过。闸门开启，向工序时铸型通过。闸门开启，向射砂筒内加砂。射砂筒内加砂。4)推出合型推出合型 压力油从压力油从D进入，使增速油缸进入，使增速油缸中的油液进入主油缸。主油缸活中的油液进入主油缸。主油缸活塞伸出将铸型推出并和前面的铸塞伸出将铸型推出并和前面的铸型合型。继续向射砂筒内加砂。型合型。继续向射砂筒内加砂。造型机及制芯机造型机及制芯机5)起模起模 压力油从压力油从A进入，主进入，主油缸活塞后退进行起模。油缸活塞后退进行起模。向射砂筒加砂结束向射砂筒加砂结束6)关闭造型室关闭造型室 压力油从压力油从D进入，差进
49、入，差动油缸推动后油缸迅速后动油缸推动后油缸迅速后退关闭造型室。退关闭造型室。(三三)垂直分型无箱射压造型线垂直分型无箱射压造型线造型机及制芯机造型机及制芯机n(三三)垂直分型无箱射压造型机的结构垂直分型无箱射压造型机的结构造型机造型机及制芯机及制芯机垂直分型无箱射压造型机的组垂直分型无箱射压造型机的组成成射砂机构、压板、压实机构、射砂机构、压板、压实机构、控制系统控制系统1.射砂机构射砂机构 采用快速进气阀、快速采用快速进气阀、快速排气阀、无横缝及纵缝的射排气阀、无横缝及纵缝的射砂筒、上排气和较低的射砂砂筒、上排气和较低的射砂气压气压(一般为一般为200300KPa)造型机及制芯机造型机及制
50、芯机2.液压缸系统液压缸系统1）增速油缸的工作原理）增速油缸的工作原理造型机及制芯机造型机及制芯机 主油缸为双向油缸，优点是结构简单，缺点是当一个油缸动作时将对主油缸为双向油缸，优点是结构简单，缺点是当一个油缸动作时将对另一个油缸产生干扰另一个油缸产生干扰主油缸主油缸造型机及制芯机造型机及制芯机3.压实板压实板(正压板正压板)压实板固定压实板固定在主油缸的前端在主油缸的前端 采用了模板采用了模板快速夹紧机构快速夹紧机构(四四个夹紧气缸个夹紧气缸)四周尼龙块四周尼龙块用于调整压板和用于调整压板和四壁的距离，在四壁的距离，在工作时向下部尼工作时向下部尼龙块的底部通压龙块的底部通压缩气体缩气体造型机
