阅读说明：本技术 大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备 (Large clay sand core manufacturing process and required tooling equipment ) 是由 王斌 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种大型粘土砂芯制作所需工装设备,包括上芯盒,下芯盒,第一轨道、第二轨道及翻转机,上芯盒一侧表面设有凹腔、定位销孔及定位销杆,下芯盒一侧表面开设凹腔、定位销孔及定位销杆,第一轨道用于输送上芯盒、下芯盒,第二轨道用于输送垂直竖起的上芯盒,翻转机设于第一轨道与第二轨道之间。本发明涉及一种依靠上述工装设备实现的大型粘土砂芯制作工艺,本发明提供的上述大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备有效的解决了大型砂芯的制作难题。(The invention relates to tooling equipment required by manufacturing a large clay sand core, which comprises an upper core box, a lower core box, a first rail, a second rail and a turnover machine, wherein a concave cavity, a positioning pin hole and a positioning pin rod are arranged on one side surface of the upper core box, the concave cavity, the positioning pin hole and the positioning pin rod are arranged on one side surface of the lower core box, the first rail is used for conveying the upper core box and the lower core box, the second rail is used for conveying the vertically erected upper core box, and the turnover machine is arranged between the first rail and the second rail. The invention relates to a manufacturing process of a large clay sand core realized by means of the tooling equipment, and the manufacturing process of the large clay sand core and the required tooling equipment provided by the invention effectively solve the manufacturing problem of the large sand core.)

大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体为一种大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备。

背景技术

因粘土砂制芯用粘土做粘结剂，无树脂类等有机物，高温铁水浇注时，排放的有害气体极少，更能满足对环境友好的要求。在目前的手工制粘土砂芯，通常是由人工将上、下芯盒两片合拢后夹紧，逐层人工舂砂，直至填满芯砂，刮去多余的砂，然后水平方向放置，取走上芯盒，双手将砂芯从下芯盒内取出，放置在下砂箱内。这种工艺仅仅适应小型的、不太重的产品，对于大型的、形状复杂的砂芯，人工的力量达不到要求。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种大型粘土砂芯制作所需工装设备，包括：

上芯盒，上芯盒一侧表面设有形成砂芯的一个或多个凹腔、定位销孔及定位销杆；

下芯盒，下芯盒一侧表面设有形成砂芯的一个或多个凹腔、定位销孔及定位销杆，上、下芯盒的两侧均设置两边对称的、凸起的导轨；

用于输送上芯盒、下芯盒的第一轨道；

用于输送垂直竖起的上芯盒的第二轨道；

设于第一轨道与第二轨道之间的翻转机，翻转机包括两个翻转环、两个侧板、多个光轴及用于承载上芯盒、下芯盒的多对轴承套，两个翻转环一前一后平行设置，位于前侧的翻转环靠近第一轨道设置，位于后侧的翻转环靠近第二轨道设置，两个侧板一左一右平行设置在两个翻转环之间，每个侧板两端分别与两个翻转环连接固定，每个侧板开设上、下两排光轴孔，每排光轴孔包括多个等距间隔设置的光轴孔，每个光轴两端对应***固定于两个侧板的两个光轴孔内，从而形成设置于两个侧板之间的上、下两排光轴，每对轴承套一左一右对应套置在其中一光轴上，从而形成设置于两个侧板之间的上、下两排轴承套，轴承套可沿光轴周向运动，也可以沿光轴轴向左右运动；翻转环处于初始状态未发生旋转时，两个侧板平行于水平面，位于前侧的翻转环与第一轨道对接，上芯盒、下芯盒可沿着第一轨道被直接推入翻转机内；当翻转环从初始状态转动90度后，两个侧板垂直于水平面，位于后侧的翻转环与第二轨道对接，上芯盒可直接被推出翻转机进入到第二轨道上。

进一步地，所述上芯盒及下芯盒均包括一芯盒主体，芯盒主体下表面均向下凸起形成导轨，上芯盒的芯盒主体上表面开设凹腔，下芯盒的芯盒主体上表面开设凹腔，上芯盒及下芯盒的芯盒主体上表面在凹腔、凹腔***处设有两个定位销孔及两个定位销杆，定位销杆用于***定位销孔中配合固定。

进一步地，所述第一轨道包括两条纵长的轨道支架、多个轨道转轴及多对轨道轮，两条轨道支架相互平行且水平放置，每个轨道转轴两端分别可自由转动地连接于两条轨道支架上，各轨道转轴沿轨道支架等间隔设置，每对轨道轮对应连接固定于其中一个轨道转轴上，每个轨道轮包括一支撑部及一抵靠部，支撑部的截面直径小于抵靠部的截面直径，支撑部用于托起芯盒导轨，抵靠部对芯盒导轨扶正。

进一步地，所述第二轨道包括两条纵长的轨道支架、多个轨道转轴、多对轨道轮，两条轨道支架相互平行且水平放置，每个轨道转轴两端分别可自由转动地连接于两条轨道支架上，各轨道转轴沿轨道支架等间隔设置，每对轨道轮对应连接固定于其中一个轨道转轴上，芯盒主体其中一侧部夹置在每对轨道轮之间，其中一轨道轮轮面用于与导轨的侧面相抵靠，所述多个轨道轮大外圆、小外圆与芯盒导轨的凹凸面相吻合。

进一步地，所述位于外侧的轨道支架上方通过焊接固定一支撑竖板，支撑竖板顶端通过焊接固定一支撑横板，所述多对扶正轮组沿着支架延伸方向等距间隔地固定在支撑横板上，每个扶正轮组包括一固定在支撑横板上的转轴及可转动的连接在转轴上的滑轮，芯盒主体另一侧部夹置在所述多对扶正轮组的滑轮之间。

进一步地，所述轴承套与光轴之间设置调节件，用于调节轴承套在光轴上的位置，并将轴承套固定在光轴上。

进一步地，每个轴承套包括一支撑部及一抵靠部，支撑部及抵靠部均呈圆柱状，支撑部的截面直径小于抵靠部的截面直径，抵靠部的顶面与芯盒主体的底面相抵靠，抵靠部的侧面与导轨的侧面相抵靠。

一种依靠上述工装设备实现的大型粘土砂芯制作工艺，包括如下制作步骤：

步骤一、用人工舂砂或机械射砂的方法，将上芯盒的凹腔、下芯盒的凹腔分别加满型砂，将凹腔、凹腔内的型砂挤压并压实，然后分别将上芯盒凸出于凹腔敞口平面的多余型砂及下芯盒凸出于凹腔敞口平面的多余型砂刮平，从而形成置于凹腔内的第一半砂芯及置于凹腔内的第二半砂芯；

步骤二、将上芯盒放在第一轨道上，此时凹腔敞口朝上，上芯盒沿第一轨道水平移动被推入翻转机内，使上芯盒置于上、下两排轴承套中位于右侧的轴承套上，然后使翻转环逆时针旋转90度，将上芯盒垂直竖起，再将上芯盒向后推、移出翻转机，到达第二轨道上，然后将翻转环顺时针旋转90度回到初始状态；

步骤三、将下芯盒放在第一轨道上，此时凹腔敞口朝上，下芯盒沿第一轨道水平移动被推入翻转机内，使下芯盒置于上、下两排轴承套中位于右侧的轴承套上，然后使翻转环顺时针旋转90度，将下芯盒垂直竖起，再将第二轨道上的上芯盒向前推，使上芯盒返回到翻转机内，此时上芯盒的凹腔的敞口正对着下芯盒的凹腔的敞口；

步骤四、将垂直竖起的上芯盒、下芯盒的定位销孔及定位销杆对正，沿着上、下两排光轴移动上、下两排轴承套中位于其中一侧的轴承套，使上芯盒、下芯盒彼此靠近直至贴合，将上芯盒的定位销杆对齐地***固定于下芯盒的定位销孔内，将下芯盒的定位销杆对齐地***固定于上芯盒的定位销孔内；

步骤五、将翻转环逆时针旋转90度，使上芯盒叠放在下芯盒上方，然后将叠放在一起的上芯盒、下芯盒向前推、移出翻转机，到达第一轨道上；

步骤六、将上芯盒沿垂直方向向上提起，然后取走，此时第一半砂芯及第二半砂芯上下叠压在一起，边缘部位彼此上下吻合，形成一个完整的大型粘土砂芯。

本发明提供的上述大型粘土砂芯制作工艺及所需工装设备节省了人力，有效的解决了大型砂芯的制作难题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明优选实施例提供的大型粘土砂芯制作所需工装设备中下芯盒的结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的大型粘土砂芯制作所需工装设备中第一轨道的结构示意图，在图2中下芯盒放置在第一轨道上；

图3是本发明优选实施例提供的大型粘土砂芯制作所需工装设备中第二轨道的结构示意图，在图3中上芯盒放置在第二轨道上；

图4是本发明优选实施例提供的大型粘土砂芯制作所需工装设备中翻转机的结构示意图；

图5是图4中翻转机的俯视图；

图6是图4中翻转机的前侧视图；

图7是图4中翻转环和侧板相配合的结构示意图；

图8是图4中侧板、光轴及轴承套的结构示意图；

图9-17是本发明优选实施例提供的大型粘土砂芯制作工艺各步骤示意图；

图中：上芯盒1；导轨11；凹腔12；芯盒主体13；定位销孔132；定位销杆134；第一半砂芯14；下芯盒2；第二半砂芯24；第一轨道3；轨道支架32；轨道转轴34；轨道轮36；支撑部362；抵靠部364；第二轨道4；轨道支架42；支撑竖板422；支撑横板424；轨道转轴44；轨道轮46；扶正轮组48；翻转机5；翻转环52；支撑驱动轮522；侧板54；光轴孔542；光轴56；调节件57；轴承套58；支撑部582；抵靠部584。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图8所示，本发明一优选实施例提供的一种大型粘土砂芯制作所需工装设备，包括上芯盒1、下芯盒2、第一轨道3、第二轨道4、翻转机5。

上芯盒1及下芯盒2均包括一芯盒主体13，芯盒主体13下表面均向下凸起形成导轨11。

上芯盒1的芯盒主体13上表面开设一个或多个凹腔12，下芯盒2的芯盒主体13上表面开设一个或多个凹腔12，凹腔12用于装填型砂，并压实成型制得铸造用的大型粘土砂芯。

上芯盒1及下芯盒2在形成凹腔12的一侧表面设有定位销孔132及定位销杆134；

具体地，上芯盒1及下芯盒2的芯盒主体13上表面在凹腔12***处设有两个定位销孔132及两个定位销杆134，定位销杆134用于***定位销孔132中配合固定。

第一轨道3用于输送上芯盒1、下芯盒2，包括两条纵长的轨道支架32、多个轨道转轴34及多对轨道轮36。

两条轨道支架32相互平行且水平放置，每个轨道转轴34两端分别可自由转动地连接于两条轨道支架32上，各轨道转轴34沿轨道支架32等间隔设置，每对轨道轮36对应连接固定于其中一个轨道转轴34上。每个轨道轮36包括一支撑部362及一抵靠部364，支撑部362的截面直径小于抵靠部364的截面直径，支撑部362用于托起导轨11，抵靠部364对导轨11扶正。

第二轨道4用于输送垂直竖起的上芯盒1，包括两条纵长的轨道支架42、多个轨道转轴44、多对轨道轮46、及多对扶正轮组48。

两条轨道支架42相互平行且水平放置，每个轨道转轴44两端分别可自由转动地连接于两条轨道支架42上，各轨道转轴44沿轨道支架42等间隔设置，每对轨道轮46对应连接固定于其中一个轨道转轴44上。每对轨道轮46之间的距离略大于芯盒主体13的厚度，芯盒主体13其中一侧部夹置在每对轨道轮46之间，其中一轨道轮46轮面用于与导轨11的侧面相抵靠，所述多对扶正轮组48用于对芯盒主体13另一侧部进行夹置定位。

位于外侧的轨道支架42上方通过焊接固定一支撑竖板422，支撑竖板422顶端通过焊接固定一支撑横板424，所述多对扶正轮组48沿着支架42延伸方向等距间隔地固定在支撑横板424上。每个扶正轮组48包括一固定在支撑横板424上的转轴及可转动的连接在转轴上的滑轮。芯盒主体13另一侧部夹置在所述多对扶正轮组48的滑轮之间。

翻转机5包括两个翻转环52、两个侧板54、多个光轴56及用于承载上芯盒1、下芯盒2的多对轴承套58。

两个翻转环52一前一后平行设置，位于前侧的翻转环52靠近第一轨道3设置，位于后侧的翻转环52靠近第二轨道4设置；两个侧板54一左一右平行设置在两个翻转环52之间，每个侧板54两端分别与两个翻转环52连接固定。每个侧板54开设上、下两排光轴孔542，每排光轴孔542包括多个等距间隔设置的光轴孔542。每个光轴56两端对应***固定于两个侧板54的两个光轴孔542内，从而形成设置于两个侧板54之间的上、下两排光轴56。每对轴承套58一左一右对应套置在其中一光轴56上，从而形成设置于两个侧板54之间的上、下两排轴承套58。轴承套58可沿光轴56周向运动，也可以沿光轴56轴向左右运动。

优选地，轴承套58与光轴56之间设置调节件57（如图5所示），用于调节轴承套58在光轴56上的位置，并将轴承套58固定在光轴56上。

本实施例中，每排光轴孔542包括四个等距间隔设置的光轴孔542。

每个轴承套58包括一支撑部582及一抵靠部584。支撑部582及抵靠部584均呈圆柱状，支撑部582的截面直径小于抵靠部584的截面直径。抵靠部584的顶面与芯盒主体13的底面相抵靠，抵靠部584的侧面与导轨11的侧面相抵靠。

优选地，上芯盒1、下芯盒2的芯盒主体13的长度为960mm，宽度为880mm，厚度为145mm。导轨11侧面到芯盒主体13侧面的距离为40mm；光轴56的直径为30mm，支撑部582的直径为60mm，抵靠部584的直径为180mm，支撑部582和抵靠部584的长度均为75mm。

可选地，每个翻转环52底部设置两个与翻转环52传动配合的支撑驱动轮522，通过设置支撑驱动轮522便于对翻转环52旋转的角度进行调节。

具体地，支撑驱动轮522与电机传动连接，通过电机运转时驱动支撑驱动轮522转动。

翻转环52处于初始状态未发生旋转时，两个侧板54平行于水平面，位于前侧的翻转环52与第一轨道3对接，上芯盒1、下芯盒2可沿着第一轨道3被直接推入翻转机5内；当翻转环52在电机的驱动作用下转动90度后，两个侧板54垂直于水平面，位于后侧的翻转环52与第二轨道4对接，上芯盒1可直接被推出翻转机5进入到第二轨道4上。

如图9-17所示，本发明还提供一种依靠上述工装设备实现的大型粘土砂芯制作工艺，包括如下制作步骤：

步骤一、用人工舂砂或机械射砂的方法，将上芯盒1的凹腔12、下芯盒2的凹腔12分别加满型砂，将凹腔12内的型砂挤压并压实，然后分别将上芯盒1凸出于凹腔12敞口平面的多余型砂及下芯盒2凸出于凹腔12敞口平面的多余型砂刮平，从而形成置于凹腔12内的第一半砂芯14及置于凹腔12内的第二半砂芯24；

步骤二、将上芯盒1放在第一轨道3的轨道轮36上，此时凹腔12敞口朝上，上芯盒1沿第一轨道3水平移动被推入翻转机5内，使上芯盒1置于上、下两排轴承套58中位于右侧的轴承套58上（如图9所示），然后通过电机驱动使翻转环52逆时针旋转90度，将上芯盒1垂直竖起（如图10所示），再将上芯盒1向后推、移出翻转机5，到达第二轨道4上，此时上芯盒1的芯盒主体13其中一侧部夹置在所述各对轨道轮46之间，上芯盒1的导轨11侧面抵靠于第二轨道4的轨道轮46轮面，上芯盒1的芯盒主体13另一侧部夹置定位于所述多对扶正轮组48，然后将翻转环52顺时针旋转90度回到初始状态；

步骤三、将下芯盒2放在第一轨道3的轨道轮36上，此时凹腔12敞口朝上，下芯盒2沿第一轨道3水平移动被推入翻转机5内，使下芯盒2置于上、下两排轴承套58中位于右侧的轴承套58上（如图11所示），然后通过电机驱动使翻转环52顺时针旋转90度，将下芯盒2垂直竖起（如图12所示），再将第二轨道4上的上芯盒1向前推，使上芯盒1返回到翻转机5内（如图13所示），此时上芯盒1的凹腔12的敞口正对着下芯盒2的凹腔12的敞口；

步骤四、将垂直竖起的上芯盒1、下芯盒2的定位销孔132及定位销杆134对正，沿着上、下两排光轴56移动上、下两排轴承套58中位于其中一侧（左侧或右侧）的轴承套58，使上芯盒1、下芯盒2彼此靠近直至贴合，将上芯盒1的定位销杆134对齐地***固定于下芯盒2的定位销孔132内，将下芯盒2的定位销杆134对齐地***固定于上芯盒1的定位销孔132内（如图14所示）；

优选地，可通过推动推拉杆（图未示）使轴承套58沿着上、下两排光轴56移动，以将垂直竖起的上芯盒1、下芯盒2贴近并合拢。

步骤五、将翻转环52逆时针旋转90度，使上芯盒1叠放在下芯盒2上方（如图15所示），然后将叠放在一起的上芯盒1、下芯盒2向前推、移出翻转机5，到达第一轨道3上（如图16所示）；

步骤六、将上芯盒1沿垂直方向向上提起，然后取走，此时，第一半砂芯14及第二半砂芯24上下叠压在一起，边缘部位彼此上下吻合，形成一个完整的符合使用性能的铸造用的大型粘土砂芯（如图17所示）。

以上本发明的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。