專利名稱：可變行程短缸雙向同步擠壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械制造業(yè)砂型鑄造造型設(shè)備，具體是一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)發(fā)達(dá)國家用潮型機械造型生產(chǎn)鑄件占90％以上，為達(dá)砂型高緊實率，造型機向高靜壓、延長擠壓時間發(fā)展已半個多世紀(jì)，不斷加大氣缸徑或用串聯(lián)氣缸，使舉升——擠壓缸成倍增高，機構(gòu)笨重、臃腫，工藝要求擠壓行程只是舉升行程的1/3～1/4，舉升力只是擠壓力的1/7～1/10，制造及運行中浪費材料和能源嚴(yán)重。為縮短串聯(lián)缸有一種空心套管式氣液阻尼缸(《機械設(shè)計手冊》第三版卷4P21-36)因結(jié)構(gòu)限制行程最多縮短1/2，調(diào)整行程要打開油缸，其進(jìn)、回程都只能先快后慢，只能阻尼不能增壓，不能滿足造型工藝要求；國際上多年來為獲得更高壓強，用液壓驅(qū)動舉升——擠壓缸，但由于密封技術(shù)等困難，制造成本大大提高，又由于高靜壓壓強大，全套設(shè)備加厚加重也大大增加制造及運轉(zhuǎn)成本，且高壓強破壞型砂質(zhì)量，嚴(yán)重降低砂型透氣性，擠壓時高壓形成很大氣閉阻力，使砂型難于緊實和取模并使砂箱變形和反彈，砂型和鑄件精度低、不光潔、廢品多。對當(dāng)前國際上對造型機生產(chǎn)鑄型質(zhì)量(高緊實率、高透氣性等)和高生產(chǎn)率的空前嚴(yán)苛要求至今未有良策(美《MODERNCASTING》Sep.2003 P.35)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡約、緊湊、質(zhì)輕、生產(chǎn)率高、造價低便于推廣的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，它不僅造型緊實率高且均勻、透氣性好、鑄件精確、光潔而且該裝置運轉(zhuǎn)節(jié)能、無噪聲、粉塵和撒落砂。
本實用新型的目的是按以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸、擠壓短缸上的增壓短缸、增壓短缸上的舉升缸、擠壓短缸、增壓短缸和舉升缸中的串聯(lián)活塞桿、舉升缸中的舉升活塞、舉升活塞上固定舉升活塞桿的上端裝工作臺、工作臺上方設(shè)下擠壓裝置、驅(qū)動全套裝置的正壓(空壓機)系統(tǒng)和負(fù)壓(真空泵)系統(tǒng)構(gòu)成，其所述串聯(lián)活塞桿下部固定擠壓短缸活塞和增壓短缸活塞，上端設(shè)鎖制槽，所述舉升活塞桿下端內(nèi)側(cè)裝鎖制裝置，所述工作臺為中空上敞口沿周密封，下設(shè)氣口，用電磁壓差閥與負(fù)壓系統(tǒng)聯(lián)接，所述下擠壓裝置包括由下壓缸、觸頭座和固定在觸頭座下面的可換多觸頭構(gòu)成，所述增壓短缸與下擠壓裝置由帶流速、壓力調(diào)控裝置的管路系統(tǒng)聯(lián)接，其傳壓介質(zhì)可為油或正負(fù)壓氣，所述擠壓短缸和舉升缸其上、下氣口由換向閥與正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)聯(lián)接。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其中所述鎖制裝置與串聯(lián)活塞桿上端鎖制槽配合，將舉升缸與擠壓短缸和增壓短缸構(gòu)成串聯(lián)缸，以增加通用性和柔性。所述鎖制裝置可用氣壓、液壓、電磁或電力驅(qū)動，所述串聯(lián)活塞桿上端鎖制槽可設(shè)若干個。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述多觸頭由不同面積和形狀構(gòu)成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭，以提高整機工作效率、生產(chǎn)率。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述澆杯模及固定澆杯模的觸頭座為不帶排砂道的實體，以提高砂型緊實度和表面光潔度并杜絕撒落散砂。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，所述下擠壓裝置可以是多下壓缸、多觸頭座和多觸頭，也可以是單下壓缸或雙下壓缸、單觸頭座或雙觸頭座和單觸頭或雙觸頭，觸頭的多功能特征不變，以提高通用性。
本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，在擠壓時以正、負(fù)壓同時作用于串聯(lián)缸，驅(qū)動工作臺和通過增壓短缸驅(qū)動下擠壓裝置的多觸頭相向快速同步運動使工作物(砂型)受高速沖擊力而緊實，同時工作臺下氣口抽負(fù)壓，促進(jìn)型砂更緊實且增加砂型透氣率，使砂型緊實率高且均勻，透氣性好，并消除了傳統(tǒng)靜高壓擠壓的氣閉阻力和型壁反彈，生產(chǎn)的鑄件精度高，光潔、致密、廢品少，該裝置結(jié)構(gòu)簡約、緊湊、質(zhì)量輕、生產(chǎn)率高，造價低，通用性強，運轉(zhuǎn)中無噪聲、粉塵和撒落砂，節(jié)能并便于維護(hù)保養(yǎng)。


圖1是本實用新型可變行程短缸雙向同步擠壓裝置結(jié)構(gòu)示意和主要傳動控制原理圖；
圖2是單壓缸、單觸頭座和單觸頭示意圖；圖3是實體無排砂道的澆杯模和觸頭座與直澆道模位置關(guān)系圖；圖4是常用的高靜壓造型帶排砂道的觸頭座、澆杯模和直澆口模(《砂型鑄造工藝及工裝設(shè)計》1989年2版北京印刷廠P469)；具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例詳述本實用新型。
如圖1所示本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸3、擠壓短缸3上面的增壓短缸5、增壓短缸5上面的舉升缸7、擠壓短缸3、增壓短缸5和舉升缸7中的串聯(lián)活塞桿6、舉升缸7中的舉升活塞8、舉升活塞8上裝舉升活塞桿35，其上端裝工作臺16、工作臺16上方設(shè)下擠壓裝置12、驅(qū)動全套裝置的正壓(空壓機)系統(tǒng)24和負(fù)壓(真空泵)系統(tǒng)23構(gòu)成，所述串聯(lián)活塞桿6下部固定擠壓短缸活塞1和增壓短缸活塞4，串聯(lián)活塞桿6上端設(shè)鎖制槽10，所述舉升活塞桿35下端內(nèi)側(cè)裝鎖制裝置9，所述工作臺16上開口帶密封槽，工作臺16下氣口17，用電磁壓差閥18與負(fù)壓系統(tǒng)23聯(lián)接，所述下擠壓裝置包括由下壓缸13，下壓缸13下面的觸頭座14和固定在觸頭座14下面的可換多觸頭15構(gòu)成，所述增壓短缸5與下壓裝置12的下壓缸13由帶流速調(diào)控裝置19、壓力調(diào)控裝置32的管路系統(tǒng)聯(lián)接，管路系統(tǒng)傳壓介質(zhì)可為油或正負(fù)壓氣(圖1示例為油)。所述擠壓短缸3的上氣口2和舉升缸7的上氣口11聯(lián)通，擠壓短缸3的下氣口25徑換向閥20與舉升缸7的下氣口26聯(lián)通，分別徑電磁換向閥21與正壓系統(tǒng)24聯(lián)接及經(jīng)電磁換向閥21及換向閥22與負(fù)壓系統(tǒng)23聯(lián)接。鎖制裝置9與串聯(lián)活塞桿6上端鎖制槽10配合，將舉升缸7與擠壓短缸3和增壓短缸5構(gòu)成串聯(lián)缸。鎖制裝置9可用氣壓、液壓、電磁或電力驅(qū)動。串聯(lián)活塞桿6上端鎖制槽10可設(shè)若干個(本圖1示例為2個)。多觸頭15由不同面積和形狀觸頭構(gòu)成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭。澆杯模30(圖3)不帶排砂道，包括可滑動直澆口模與模板上固定直澆口模31通過彈性體33接觸(圖3)，固定澆杯模30的觸頭座14也無排砂道。(圖4)為帶排砂道的澆口模實例。擠壓短缸3與舉升缸串聯(lián)驅(qū)動工作臺16向上擠壓并驅(qū)動增壓短缸5向下壓缸13輸送高壓油使多觸頭15向下擠壓，實現(xiàn)雙向同步擠壓；回程取模時，增壓短缸5受流速調(diào)控裝置19控制實現(xiàn)阻尼。
下擠壓裝置12可以是多下壓缸、多觸頭座和多觸頭(圖1)，也可以是單下壓缸27、單觸頭座28和單觸頭29(圖2)或多觸頭，也可以是雙下壓缸、雙觸頭座和雙或多觸頭，其多功能特征不變。
本實用新型工作原理用流體動力學(xué)理論，以正負(fù)壓同時作用，提高壓差來提高活塞運動速度，并以雙向同步運動形成相對加速度對其間工作物施沖擊功，其速度加倍行程減半。以高速沖擊動壓取代傳統(tǒng)高壓靜壓。本實用新型的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置即以上述原理為基礎(chǔ)設(shè)計而成。擠壓時正負(fù)壓同時作用于串聯(lián)缸3、5、7，驅(qū)動工作臺16和通過增壓短缸5經(jīng)管路系統(tǒng)驅(qū)動下壓裝置12的多觸頭15相向同步快速運動使砂型受高沖擊力而緊實，同時工作臺16下氣口17通過電磁壓差閥18抽負(fù)壓促使砂型更緊實均勻，且砂型透氣率高，并消除了靜高壓擠壓的氣閉阻力和撤壓后砂箱和型壁反彈，生產(chǎn)的鑄件精度高、光潔、致密、廢品少。該裝置結(jié)構(gòu)簡約、緊湊、質(zhì)量輕，生產(chǎn)率高，造價低，通用性強，運轉(zhuǎn)中無噪聲、粉塵和和撒落砂，節(jié)能并便于維護(hù)保養(yǎng)。
權(quán)利要求1.一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸(3)、擠壓短缸(3)上面的增壓短缸(5)、增壓短缸(5)上面的舉升缸(7)、擠壓短缸(3)、增壓短缸(5)和舉升缸(7)中的串聯(lián)活塞桿(6)、舉升缸(7)中的舉升活塞(8)、舉升活塞(8)上固定舉升活塞桿(35)、舉升活塞桿(35)上端裝工作臺(16)、工作臺(16)上方設(shè)下擠壓裝置(12)、驅(qū)動全套裝置的正壓(空壓機)系統(tǒng)(24)和負(fù)壓(真空泵)系統(tǒng)(23)構(gòu)成，其特征是，串聯(lián)活塞桿(6)下部固定擠壓短缸活塞(1)和增壓短缸活塞(4)，串聯(lián)活塞桿(6)上端設(shè)鎖制槽(10)，所述舉升活塞桿(35)下端內(nèi)側(cè)裝鎖制裝置(9)，所述工作臺(16)上開口四周帶密封槽，工作臺(16)下設(shè)氣口(17)，用電磁壓差閥(18)與負(fù)壓系統(tǒng)(23)聯(lián)接，所述下擠壓裝置(12)包括由下壓缸(13)、下壓缸(13)下面的觸頭座(14)和固定在觸頭座(14)下面的可換多觸頭(15)構(gòu)成，所述擠壓短缸(3)的下氣口(25)經(jīng)換向閥(20)與舉升缸(7)下氣口(26)聯(lián)通，擠壓短缸(3)的上氣口(2)與舉升缸(7)的上氣口(11)聯(lián)通，分別經(jīng)電磁換向閥(21)與正壓系統(tǒng)(24)聯(lián)接，經(jīng)電磁換向閥(21)及換向閥(22)與負(fù)壓系統(tǒng)(23)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，鎖制裝置(9)與串聯(lián)活塞桿(6)上端鎖制槽(10)配合，將舉升缸(7)與擠壓短缸(3)和增壓短缸(5)構(gòu)成串聯(lián)缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，鎖制裝置(9)可用氣壓、液壓、電磁或電力驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，串聯(lián)活塞桿(6)上端的鎖制槽(10)可設(shè)若干個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，多觸頭(15)由不同面積和形狀觸頭構(gòu)成，其中包括帶澆杯模、冒口棒、氣眼棒和氣孔針的異型觸頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，澆杯模(30)由不帶排砂道的模體、內(nèi)裝一段直澆口模和彈簧構(gòu)成，直澆口模下端有彈性體(33)，固定澆杯模(30)的觸頭座(14)均為實體，無排砂道(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，所述增壓短缸(5)與下壓裝置(12)的下壓缸(13)由帶流速調(diào)控裝置(19)、壓力調(diào)控裝置(32)的管路系統(tǒng)聯(lián)接，管路系統(tǒng)傳壓介質(zhì)可為油或正、負(fù)壓氣，。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，其特征是，下擠壓裝置(12)可以由多下壓缸、多觸頭座和多觸頭，也可以由單下壓缸(27)、單觸頭座(28)和成型單觸頭(29)或多觸頭(15)，也可以由雙下壓缸、雙觸頭座和雙或多觸頭構(gòu)成，觸頭(15)、(29)多功能特征不變。
專利摘要本實用新型涉及一種可變行程短缸雙向同步擠壓裝置，包括由擠壓短缸、增壓短缸、舉升缸、貫穿三缸的串聯(lián)活塞桿、舉升活塞桿上端的工作臺、工作臺上方的下擠壓裝置，以及正、負(fù)氣壓驅(qū)動系統(tǒng)和聯(lián)通增壓短缸與下擠壓裝置的管路系統(tǒng)組成。其串聯(lián)活塞桿下部分別固定擠壓活塞和增壓活塞，上部設(shè)鎖制槽，其舉升活塞上固定的舉升活塞桿下端內(nèi)側(cè)固定鎖制裝置。該實用新型結(jié)構(gòu)簡約、質(zhì)輕，造價低，運轉(zhuǎn)時節(jié)能，無振動、噪聲和粉塵，上下同步擠壓提高了造型生產(chǎn)率、砂型緊實率和均勻性，使鑄件尺寸精確，表面光潔，廢品少。
文檔編號B22C15/08GK2745671SQ20042005964
公開日2005年12月14日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者劉靜遠(yuǎn) 申請人:劉靜遠(yuǎn)