專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄模成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種與將鑄模砂吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)的鑄模成型裝置有關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
到目前為止，例如日本的特開(kāi)平9-141389號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的使鑄模成型的方法已為眾人所知，該方法是這樣的，先在吹頭的收納部?jī)?nèi)將氣體固化性鑄模砂收納好，通過(guò)將加壓氣體供向該收納部?jī)?nèi)來(lái)將所述鑄模砂通過(guò)吹嘴吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)，然后將固化用氣體導(dǎo)入所述腔內(nèi)來(lái)將已充填到該腔內(nèi)的鑄模砂固化。還有另一種使鑄模砂固化的方法，即用熱固性鑄模砂來(lái)代替氣體固化性鑄模砂吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)，將該胎模加熱來(lái)使鑄模砂固化。
在象上述那樣利用加壓氣體將鑄模砂吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)的情況下，將鑄模砂充填到腔內(nèi)的充填性就有了問(wèn)題。于是，在所述特開(kāi)平9-141389號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的做法是這樣的在將鑄模砂充填到腔內(nèi)之后，在使腔內(nèi)為減壓的狀態(tài)下將加壓氣體導(dǎo)入該腔內(nèi)而使沖擊壓作用到鑄模砂上，來(lái)提高鑄模砂的充填密度。
然而，在所述公報(bào)的方法中，需要使腔處于減壓狀態(tài)的減壓裝置、使沖擊壓作用到鑄模砂上的裝置，從而導(dǎo)致裝置的大型化、成本的增加等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為解決上述問(wèn)題而開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其目的在于在將鑄模砂吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)的情況下，用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，確保良好而穩(wěn)定的充填性。
為達(dá)成上述目的，本案發(fā)明人把著眼點(diǎn)放到了供到吹頭的收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力上，對(duì)壓力進(jìn)行了很多研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅改變?cè)摷訅簹怏w的壓力便能夠使將鑄模砂充填到腔內(nèi)的充填性提高。根據(jù)該研究結(jié)果，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，在將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中，使供向收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力至少階梯狀地上升一次。
具體而言，本發(fā)明的鑄模成型裝置，包括具有收納鑄模砂的收納部和與該收納部連通而設(shè)的吹嘴的吹頭、和將加壓氣體供向該吹頭的收納部?jī)?nèi)的加壓氣體供給裝置。該鑄模成型裝置構(gòu)成為利用該加壓氣體供給裝置將加壓氣體供到所述收納部?jī)?nèi)，將該收納部?jī)?nèi)的鑄模砂通過(guò)所述吹嘴吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)。而且，所述加壓氣體供給裝置構(gòu)成為在將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向所述收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力至少階梯狀地上升一次。
也就是說(shuō)，若供向收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力是低壓，則將鑄模砂充填到腔內(nèi)的充填性下降。另一方面，若供向收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力是高壓，雖然充填性良好，但鑄模砂會(huì)從胎模的噴射針孔、用以將加壓氣體抽出的通氣孔中吹跑，或者是堵在那里。但是，若在一開(kāi)始將加壓氣體供向收納部的時(shí)候，使供到收納部?jī)?nèi)的加壓氣體是低壓，則鑄模砂不會(huì)從胎模的噴射針孔、通氣孔中吹跑，或者是堵在那里，而是將噴射針孔、通氣孔的開(kāi)口覆蓋了起來(lái)。從該狀態(tài)開(kāi)始使加壓氣體的壓力階梯狀地上升，即使加壓氣體的壓力成為高壓，也會(huì)因?yàn)殍T模砂已經(jīng)將噴射針孔、通氣孔的開(kāi)口覆蓋了起來(lái)，結(jié)果是鑄模砂不會(huì)從噴射針孔、通氣孔中吹跑，或者是堵在那里。而且，若使加壓氣體的壓力上升為適當(dāng)?shù)膲毫?，便能得到良好的充填性。因?yàn)閮H僅這樣改變加壓氣體的壓力，所以不會(huì)導(dǎo)致裝置的大型化、成本的增加等，結(jié)果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
最好是，在所述鑄模成型裝置中，所述加壓氣體供給裝置構(gòu)成為在將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向所述收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力階梯狀地從低壓上升到高壓且上升一次。
也就是說(shuō)，通常情況下，鑄模砂的充填時(shí)間在1秒鐘以?xún)?nèi)，很短，所以與僅使加壓氣體的壓力上升一次的情況相比，使加壓氣體的壓力上升多次本身就是很難的，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時(shí)，即使階梯狀地從低壓上升到高壓且僅上升一次，也能得到非常良好的充填性。因此，能在更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)下使將鑄模砂充填到腔內(nèi)的充填性提高。
最好是，在如上所述使加壓氣體的壓力從低壓階梯狀地上升為高壓且上升一次的情況下，所述加壓氣體供給裝置包括貯存低壓加壓氣體的低壓罐、貯存高壓加壓氣體的高壓罐以及開(kāi)始先將所述低壓罐中的低壓加壓氣體供向所述收納部?jī)?nèi)之后再將所述高壓加壓氣體供向所述收納部?jī)?nèi)的供給裝置。
這樣一來(lái)，瞬間即可進(jìn)行供到收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力切換。能夠在合適的時(shí)間以良好的響應(yīng)性切換到能夠得到良好的充填性的壓力上去。
最好是，在使所述加壓氣體的壓力階梯狀地從低壓上升到高壓且上升一次的情況下，所述加壓氣體供給裝置包括分別改變所述低壓和高壓的壓力大小的壓力變更裝置。更好的是，進(jìn)一步包括檢測(cè)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量的鑄模砂量檢測(cè)裝置。所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述鑄模砂量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的鑄模砂量分別改變所述低壓和高壓的壓力大小。
這樣做以后，便能對(duì)應(yīng)于收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量等將低壓和高壓的壓力大小變更為最佳的壓力大小。也就是說(shuō)，若向腔內(nèi)吹入一次鑄模砂從而進(jìn)行充填，收納部?jī)?nèi)所減少的鑄模砂就是被充填到腔內(nèi)的那一部分鑄模砂。在不將鑄模砂補(bǔ)充到收納部?jī)?nèi)的情況下，在進(jìn)行下一次吹入充填時(shí)，即使壓力大小不變，也會(huì)因上一次所減少的鑄模砂量而造成從吹嘴吹出鑄模砂的吹出方法不同(通常情況是鑄模砂量越少，鑄模砂越容易從吹嘴中出來(lái))，充填性也不同。特別是在從低壓或者高壓罐將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的情況下，收納部?jī)?nèi)的空間(無(wú)鑄模砂的部分)的體積就會(huì)增大，增大的量就是所減少的那一部分鑄模砂的量。該空間體積的增大也會(huì)對(duì)鑄模砂的吹出方法有影響(通常情況下，鑄模砂量越少，也就是說(shuō)，所述空間的體積增大得越多，鑄模砂越不容易從吹嘴中出來(lái))。因此，如果事先分析一下鑄模砂量等與低壓及高壓的壓力大小的關(guān)系，以便得到最佳的充填性，則在每一次進(jìn)行吹入充填的時(shí)候，都能根據(jù)收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量等變更為能夠得到最佳充填性的壓力大小，結(jié)果是一直能夠穩(wěn)定地得到良好的充填性。
最好是，在所述加壓氣體供給裝置包括所述壓力變更裝置的情況下，該鑄模成型裝置包括對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂進(jìn)行攪拌的攪拌部件、驅(qū)動(dòng)所述攪拌部件的攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置、以及檢測(cè)所述攪拌部件的攪拌阻力值的攪拌阻力值檢測(cè)裝置。所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述攪拌阻力值檢測(cè)裝置檢測(cè)出的攪拌阻力值分別變更所述低壓和高壓的壓力大小。
也就是說(shuō)，攪拌部件的攪拌阻力值與收納部?jī)?nèi)的鑄模砂的表觀(guān)密度相對(duì)應(yīng)。吹入充填次數(shù)越多，該表觀(guān)密度就會(huì)由于加壓氣體的加壓而變大，在進(jìn)行下一次吹入充填的時(shí)候，即使壓力相同，也會(huì)因?yàn)楸碛^(guān)密度比上一次增大了，而導(dǎo)致從吹嘴吹出的鑄模砂的吹出方法不同，充填性也不同。因此，如果事先分析一下表觀(guān)密度與低壓及高壓的壓力大小之間的關(guān)系，以便得到最佳的充填性，將壓力變更為與由攪拌阻力值檢測(cè)裝置檢測(cè)出的攪拌阻力值相對(duì)應(yīng)的壓力大小，就能一直穩(wěn)定地得到良好的充填性。
最好是，在所述加壓氣體供給裝置包括所述壓力變更裝置的情況下，該鑄模成型裝置包括對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量進(jìn)行檢測(cè)的鑄模砂量檢測(cè)裝置、對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂進(jìn)行攪拌的攪拌部件、驅(qū)動(dòng)所述攪拌部件的攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置、以及檢測(cè)所述攪拌部件的攪拌阻力值的攪拌阻力值檢測(cè)裝置。所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述鑄模砂量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的鑄模砂量和由所述攪拌阻力值檢測(cè)裝置檢測(cè)出的攪拌阻力值分別改變所述低壓和高壓的壓力大小。
這樣做以后，便能夠改變?yōu)閷?duì)應(yīng)于鑄模砂量和攪拌部件的攪拌阻力值的最佳壓力大小，從而可靠地得到最佳的充填性。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是一示出了本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的鑄模成型裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是一顯示控制裝置的處理順序的流程圖。
圖3是一顯示收納部?jī)?nèi)的壓力變化之例的曲線(xiàn)。
圖4是一個(gè)實(shí)際成型的鑄模的圖。
圖5是一顯示實(shí)施例中的收納部?jī)?nèi)的壓力變化的曲線(xiàn)。
圖6是一顯示比較例1中的收納部?jī)?nèi)的壓力變化的曲線(xiàn)。
圖7是一顯示比較例2中的收納部?jī)?nèi)的壓力變化的曲線(xiàn)。
圖8是一顯示比較例3中的收納部?jī)?nèi)的壓力變化的曲線(xiàn)。
圖9是一顯示實(shí)施例及比較例1到3中的鑄模砂的充填量與吹走量的測(cè)量結(jié)果的曲線(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1概略地示出了本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的鑄模成型裝置，該鑄模成型裝置是冷箱鑄模成型裝置，包括具有將氣體固化性鑄模砂41收納好的收納部2的吹頭1。所述鑄模砂41含有由苯酚樹(shù)脂和聚異氰酸鹽化合物形成的粘接劑和溶劑，砂表面被該粘接劑和溶劑覆蓋。所述粘接劑中的苯酚樹(shù)脂是分子內(nèi)含有二芐醚基的苯酚、線(xiàn)型酚醛樹(shù)脂或者是由它們衍生出來(lái)的樹(shù)脂。這些聚異氰酸鹽化合物是例如二苯甲烷二異氰酸鹽(diphenylmethane diisocyanate)、二異氰酸己二酯(hexamethylenediisocyanate)、4-4’雙環(huán)己基烷二異氰酸鹽(4，4’-dicyclohexylmethanediisocyanate)等。所述溶劑是脂族烴類(lèi)、脂環(huán)烴類(lèi)、芳香烴類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)、酒精類(lèi)等有機(jī)溶劑或者是它們的混合物。
所述鑄模砂41被從設(shè)置在所述收納部2上側(cè)的捏合部3供到收納部2。也就是說(shuō)，捏合部3中投入了所述粘接劑、溶劑以及砂，它們由受驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的捏合機(jī)4均勻地捏合，成為如上所述砂表面被粘接劑和溶劑覆蓋起來(lái)的鑄模砂41。在收納部2和捏合部3之間設(shè)置有在閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的作用下打開(kāi)、關(guān)閉的閘門(mén)5，該閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6由控制裝置31控制它的工作狀態(tài)。若由閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6將所述閘門(mén)5打開(kāi)，氣體固化性鑄模砂41便靠自重從捏合部3落下而被供到給收納部2中。
在所述吹頭1的下面設(shè)置有多個(gè)用以將所述收納部2內(nèi)的鑄模砂41吹出的吹嘴9，且該吹嘴9和該收納部2連通。該吹嘴9面對(duì)腔36，該腔36由設(shè)置在該鑄模成型裝置下側(cè)的多個(gè)胎模35而形成。從吹嘴9吹出的鑄模砂41被充填到腔36內(nèi)，使其為由該鑄模成型裝置制成的鑄模的形狀。作為由該鑄模成型裝置制成的鑄模，例如有氣缸體、氣缸蓋的鑄模、氣缸蓋的水冷卻套用內(nèi)環(huán)等。
在構(gòu)成所述吹頭1中的收納部2的側(cè)壁面的上部設(shè)置有用以將作為加壓氣體的加壓空氣供向收納部2內(nèi)的空氣供給口1a。該空氣供給口1a經(jīng)由被所述控制裝置31控制其工作狀態(tài)的電磁閥11連接在第一空氣罐12和第二空氣罐13上。工廠(chǎng)供氣被調(diào)節(jié)器(未示)調(diào)節(jié)成一定壓力的狀態(tài)，并被供到這些第一及第二空氣罐12、13內(nèi)，作為所述加壓空氣貯存起來(lái)。所述第一空氣罐12中貯存有低壓(例如0.2MPa左右)加壓空氣，第二空氣罐13中貯存有壓力比第一空氣罐12中的高的高壓(例如0.4MPa左右)加壓空氣。第一空氣罐12相當(dāng)于低壓罐，第二空氣罐13相當(dāng)于高壓罐。
所述電磁閥11被控制裝置31控制實(shí)現(xiàn)以下三種狀態(tài)中的任一種狀態(tài)。即所述第一空氣罐12和收納部2相連通的狀態(tài)、所述第二空氣罐13和收納部2相連通的狀態(tài)以及所述第一及第二空氣罐12及13中的任一個(gè)空氣罐都不與收納部2相連通的狀態(tài)。在該電磁閥11和所述第一或者第二空氣罐12、13與收納部2相連通的狀態(tài)下，加壓空氣被供向收納部2內(nèi)。于是，收納部2內(nèi)的鑄模砂41就經(jīng)由所述吹嘴9吹入從而充填到胎模35的腔36內(nèi)。這樣一來(lái)，電磁閥11、第一及第二空氣罐12、13以及控制裝置31便構(gòu)成將加壓氣體供到收納部2內(nèi)的加壓氣體供給裝置。補(bǔ)充說(shuō)明一下，和鑄模砂41一起被吹入腔36內(nèi)的加壓氣體通過(guò)安裝在胎模35下部的空氣通氣孔37漏到腔36外。
所述加壓空氣供給裝置構(gòu)成為在將加壓空氣供到收納部2內(nèi)的過(guò)程中使供向收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力至少階梯狀地上升一次。在該實(shí)施例中，在將加壓空氣供到收納部2內(nèi)的過(guò)程中，使供向收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力階梯狀地從低壓上升為高壓且僅上升一次。也就是說(shuō)，在剛開(kāi)始將加壓空氣供向收納部2內(nèi)的時(shí)候，由控制裝置31控制成為電磁閥11使第一空氣罐12和收納部2相連通的狀態(tài)，從開(kāi)始將低壓的加壓空氣供向收納部2內(nèi)到第一規(guī)定時(shí)間過(guò)了的時(shí)候，成為由電磁閥11使第二空氣罐13和收納部2相連通的狀態(tài)。這樣一來(lái)，在將加壓空氣供向收納部2的中途供向收納部2的加壓空氣便被從第一空氣罐12的低壓加壓空氣切換為第二空氣罐13的高壓加壓空氣。這樣，電磁閥11和控制裝置31構(gòu)成開(kāi)始先將低壓罐中的低壓加壓氣體供向所述收納部2內(nèi)，之后再將所述高壓加壓氣體供向所述收納部2內(nèi)的供給裝置。從開(kāi)始將低壓的加壓空氣供向收納部2內(nèi)到第二規(guī)定時(shí)間(比第一規(guī)定時(shí)間長(zhǎng))過(guò)了的時(shí)候，成為由電磁閥11使第一和第二空氣罐12、13中的任一個(gè)空氣罐都不與收納部2相連通的狀態(tài)。
事先將供到所述收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力切換時(shí)間即第一規(guī)定時(shí)間設(shè)定為鑄模砂41不會(huì)從噴射針孔(未示)、通氣孔37中吹跑或者是堵在那里而且能得到良好的充填性的時(shí)間，通常是0.2到0.3秒左右。所述第二規(guī)定時(shí)間，事先被設(shè)定為比將鑄模砂41完全充填到腔36內(nèi)的時(shí)間稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間，隨著腔36的容積的變化而變化。
在所述第一及第二空氣罐12、13中分別設(shè)置有由所述控制裝置31控制其工作的增壓閥14。能夠通過(guò)該各個(gè)增壓閥14的控制分別改變所述第一及第二空氣罐12、13的低壓及高壓的加壓空氣的壓力。于是，增壓閥14和控制裝置31構(gòu)成分別改變低壓和高壓的壓力大小的壓力變更裝置。補(bǔ)充說(shuō)明一下，即使分別改變第一及第二空氣罐12、13中的加壓空氣的壓力，第一及第二空氣罐12、13中的加壓空氣的壓力的高低關(guān)系也不會(huì)改變。
在所述吹頭1的收納部2內(nèi)的上部設(shè)置有作為用以檢測(cè)收納部2內(nèi)的鑄模砂41的量的鑄模砂量檢測(cè)裝置的鑄模砂量檢測(cè)傳感器16。在該實(shí)施例中，該鑄模砂量檢測(cè)傳感器16，接收將紅外線(xiàn)放出到下方由最上部的鑄模砂41反射來(lái)的紅外線(xiàn)，利用紅外線(xiàn)的強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)收納部2內(nèi)的鑄模砂41的量，不僅如此，還可以使用其它結(jié)構(gòu)的傳感器。由該鑄模砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)的收納部2內(nèi)的鑄模砂41的量的信息被輸入到所述控制裝置31中。
而且，在所述吹頭1的收納部2內(nèi)的下部設(shè)置有對(duì)收納部2內(nèi)的鑄模砂41進(jìn)行攪拌的攪拌部件21。如下所述，該攪拌部件21用來(lái)檢測(cè)收納部2內(nèi)的鑄模砂41的表觀(guān)密度。該攪拌部件21包括沿著上下方向延伸且被支撐著能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸21a、固定在該轉(zhuǎn)軸21a下端部且沿著水平方向延伸的基板21b以及設(shè)置在該基板21b上的多個(gè)攪拌棒21c。所述轉(zhuǎn)軸21a的上端部與攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22相連接。省略對(duì)該攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，但該攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a、將該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a的轉(zhuǎn)軸和所述轉(zhuǎn)軸21a連接起來(lái)的例如由能自由彎曲的引線(xiàn)等構(gòu)成的連接部件、以及用以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a的驅(qū)動(dòng)電路等。該驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置有檢測(cè)流入驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a中的電流值的電流檢測(cè)部22b。該電流檢測(cè)部22b構(gòu)成對(duì)攪拌部件21的攪拌阻力值進(jìn)行檢測(cè)的攪拌阻力值檢測(cè)裝置。
所述攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a由所述控制裝置31控制它的工作狀態(tài)。在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a工作的過(guò)程中，由所述電流檢測(cè)部22b檢測(cè)的電流值的信息被輸入到所述控制裝置31中。
在將收納部2內(nèi)的鑄模砂41吹入從而充填到腔36之前，所述控制裝置31讓所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a工作?？刂蒲b置31，根據(jù)此時(shí)由所述電流檢測(cè)部22b檢測(cè)出的電流值和由所述鑄模砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量，讓所述各個(gè)增壓閥14分別改變第一及第二空氣罐12、13中的加壓空氣的壓力。
也就是說(shuō)，若向腔36內(nèi)吹入一次鑄模砂41從而充填到腔36內(nèi)，收納部2內(nèi)所減少的鑄模砂41量就是被充填到腔36內(nèi)的那一部分鑄模砂。在不將鑄模砂41補(bǔ)充到收納部2內(nèi)的情況下，在進(jìn)行下一次吹入充填時(shí)，即使壓力大小不變，也會(huì)因上一次所減少的鑄模砂41的量而造成從吹嘴9吹出鑄模砂41的吹出方法不同，充填性也不同。特別是象該實(shí)施例那樣，在將加壓空氣從第一或者第二空氣罐12、13供到收納部2內(nèi)的情況下，收納部2內(nèi)的空間的體積(鑄模砂41不存在的部分)就會(huì)增大，增大的量就是所減少的鑄模砂41的量。該空間體積的增大也會(huì)對(duì)鑄模砂41的吹出方法有影響。因?yàn)橥ǔＧ闆r下，鑄模砂41的量越少，鑄模砂41就越容易從吹嘴中出來(lái)，所以進(jìn)行變更使第一或者第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力低一些。因?yàn)槭占{部2內(nèi)的加壓空氣的壓力隨著所述空間的體積的增大而變小，所以鑄模砂41的容易出來(lái)的效果就變小。結(jié)果是，所要改變的加壓空氣的壓力的量，就要比由于所述鑄模砂41的減少所造成的壓力的下降量還小。
所述電流值與讓攪拌部件21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)所需要的電動(dòng)機(jī)扭矩也就是攪拌部件21的攪拌阻力值相對(duì)應(yīng)，該攪拌部件21的攪拌阻力值和收納部2內(nèi)的鑄模砂41的表觀(guān)密度相對(duì)應(yīng)。也就是說(shuō)，電流值越大，表觀(guān)密度越大。而且，吹入充填次數(shù)越多，該表觀(guān)密度由于加壓空氣的加壓而變大。在進(jìn)行下一次吹入充填的時(shí)候，即使壓力大小相同，也會(huì)因?yàn)楸碛^(guān)密度比上一次大出來(lái)的這一部分，而使從吹嘴9吹出鑄模砂41的吹出方法不同，充填性也不同。
因此，事先分析一下能夠得到最佳的充填性的、所述電流值(攪拌部件21的攪拌阻力值亦即表觀(guān)密度)和鑄模砂41的量與第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力的關(guān)系，做成一個(gè)表，并將該表存儲(chǔ)到所述控制裝置31中?？刂蒲b置31接收來(lái)自電流檢測(cè)部22b的電流值和來(lái)自鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16的鑄模砂41的量的信息，按照所述表分別設(shè)定能得到最佳的充填性的第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力，控制增壓閥14以便得到那一壓力。
補(bǔ)充說(shuō)明一下，也可以?xún)H根據(jù)由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量，分別設(shè)定第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力。這樣的話(huà)，即不需要攪拌部件21、攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22了。或者是，可以?xún)H根據(jù)由電流檢測(cè)部22b檢測(cè)出的電流值(攪拌部件21的攪拌阻力值)分別設(shè)定第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力。
還可以在收納部2內(nèi)設(shè)置上檢測(cè)該收納部2內(nèi)的壓力的壓力傳感器，不僅根據(jù)電流值和鑄模砂41的量，還要根據(jù)由該壓力傳感器檢測(cè)出的收納部2內(nèi)的壓力來(lái)分別設(shè)定第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力。這樣一來(lái)，便能使收納部2內(nèi)的壓力變化接近最佳的變化方式。
還可以根據(jù)由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量(可以包括由電流檢測(cè)部22b檢測(cè)出的電流值和由該壓力傳感器檢測(cè)出的收納部2內(nèi)的壓力)，改變供向所述收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力的切換時(shí)間即第一規(guī)定時(shí)間。
在由所述鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量比規(guī)定量少的時(shí)候，也就是說(shuō)，鑄模砂41的剩余量不多，要充填到腔36內(nèi)的鑄模砂41不太夠的時(shí)候，控制裝置31便讓閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6開(kāi)始工作，將鑄模砂41從捏合部3供到收納部2中。
接著，邊參考圖2中的流程圖，邊對(duì)所述控制裝置31的處理順序進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在最初的步驟S1，讓攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a工作，一直工作到攪拌部件21旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)為止。在下一個(gè)步驟S2，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a正在工作的過(guò)程中由電流檢測(cè)部22b檢測(cè)出的電流值和由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量，按照所述表分別設(shè)定第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力，由增壓閥14改變?yōu)樵撘言O(shè)定的壓力。
在下一個(gè)步驟S3，成為由電磁閥11使第一空氣罐12和收納部2相連通的狀態(tài)，將第一空氣罐12中的低壓加壓空氣供向收納部2內(nèi)。在下一個(gè)步驟S4，判斷從開(kāi)始供給低壓的加壓空氣后第一規(guī)定時(shí)間是否已過(guò)。
若在所述步驟S4中的判斷是“否”，則返回步驟S3。另一方面，若在步驟S4中的判斷是“是”，則進(jìn)入步驟S5，成為由電磁閥11使第二空氣罐13與收納部2相連通的狀態(tài)，從第二空氣罐13將高壓的加壓空氣供到收納部2內(nèi)。在下一個(gè)步驟S6，判斷從開(kāi)始供給低壓的加壓空氣以后第二規(guī)定時(shí)間是否已過(guò)。
若在所述步驟S6中的判斷是“否”，則返回步驟S5。另一方面，若在步驟S6中的判斷是“是”，則搞成由電磁閥11使第一空氣罐12、第二空氣罐13中之任一個(gè)空氣罐都不與收納部2相連通的狀態(tài)，停止供給加壓空氣。
在下一個(gè)步驟S8，判斷由鑄模砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量是否比規(guī)定量少，當(dāng)在該步驟S8中的判斷是“否”時(shí)，則讓該處理動(dòng)作結(jié)束。另一方面，當(dāng)在該步驟S8中的判斷是“是”時(shí)，則進(jìn)入步驟S9，讓閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6開(kāi)始工作，之后讓該處理動(dòng)作結(jié)束。
接下來(lái)，說(shuō)明用所述鑄模成型裝置使鑄模成型的方法。
最初，將胎模35安裝到所述鑄模成型裝置中，操作開(kāi)關(guān)等讓鑄模成型裝置開(kāi)始工作。于是，在讓攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置22的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a的作用下，攪拌部件21旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)此時(shí)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)22a的電流值和由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量，由增壓閥14分別將第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力改變?yōu)檫m當(dāng)?shù)膲毫Α?br> 接著，開(kāi)始將加壓空氣供到收納部2內(nèi)。一開(kāi)始供給時(shí)，將第一空氣罐12的低壓加壓空氣供到收納部2內(nèi)。這樣一來(lái)，如圖3所示，收納部2內(nèi)的壓力逐漸上升，達(dá)到某一壓力后，收納部2內(nèi)的鑄模砂41便經(jīng)由吹嘴9開(kāi)始被吹入從而充填到胎模35的腔36內(nèi)。因?yàn)榇藭r(shí)低壓加壓空氣被供到收納部2內(nèi)，所以收納部2內(nèi)的壓力不會(huì)上升很大，作用到收納部2內(nèi)的鑄模砂41上的壓力也不大。正因?yàn)檫@樣，被吹到腔36內(nèi)的鑄模砂41便不會(huì)從胎模的噴射針孔、通氣孔37中吹跑，或者是堵在那里，而是將噴射針孔、通氣孔37的開(kāi)口覆蓋了起來(lái)，當(dāng)從開(kāi)始供給低壓的加壓空氣第一規(guī)定時(shí)間過(guò)了的時(shí)候，則成為將所有的開(kāi)口完全覆蓋起來(lái)的狀態(tài)。
接著，當(dāng)從開(kāi)始供給低壓的加壓空氣后第一規(guī)定時(shí)間過(guò)了的時(shí)候，供到收納部2內(nèi)的加壓空氣，被從第一空氣罐12的低壓加壓空氣切換到第二空氣罐13的高壓加壓空氣，高壓加壓空氣被從第二空氣罐13供到收納部2內(nèi)。這樣一來(lái)，如圖3所示，收納部2內(nèi)的壓力急劇地上升，大壓力作用在收納部2內(nèi)的鑄模砂41上，鑄模砂41很猛地從吹嘴9吹出，被充填到腔36內(nèi)。因?yàn)榇藭r(shí)鑄模砂41已將所述開(kāi)口覆蓋，所以鑄模砂41便不會(huì)從胎模的噴射針孔、通氣孔37中吹跑，或者是堵在那里，而是以很高的充填率被充填到腔36內(nèi)。
從開(kāi)始供給所述低壓的加壓空氣到第二規(guī)定時(shí)間過(guò)了的這一段時(shí)間里，完成了將鑄模砂41充填到腔36內(nèi)，第二規(guī)定時(shí)間一過(guò)，便停止供給加壓空氣。如圖3所示，在停止供給加壓空氣后很短的時(shí)間內(nèi)，收納部2內(nèi)的壓力上升，但因?yàn)榧訅嚎諝獯┻^(guò)鑄模砂的砂粒間從通氣孔37慢慢地漏到胎模35的外部，所以收納部2內(nèi)的壓力不久即開(kāi)始減少。補(bǔ)充說(shuō)明一下，在進(jìn)行圖3的測(cè)量的裝置中，設(shè)置有將加壓空氣從收納部2內(nèi)排出的排氣閥，因?yàn)橐沧屧撆艢忾y工作，所以壓力減少的速度相當(dāng)快。
在該實(shí)施例中，在所述吹入充填工序之后，將所述胎模35移到未示的固化用氣體導(dǎo)入裝置那里，并安裝到該固化用氣體導(dǎo)入裝置內(nèi)。該固化用氣體導(dǎo)入裝置是另外設(shè)置的將固化用氣體導(dǎo)入該胎模35的腔36內(nèi)的裝置。之后，由該固化用氣體導(dǎo)入裝置將固化用氣體(例如三乙胺氣體)導(dǎo)入到腔36內(nèi)，讓已充填到該腔36內(nèi)的鑄模砂41固化，這樣來(lái)完成質(zhì)量良好的鑄模的成型。
若為使下一個(gè)新鑄模成型而再次將胎模35安裝到鑄模成型裝置中，再次讓鑄模成型裝置開(kāi)始工作，則和所述一樣，由控制裝置31控制各個(gè)處理動(dòng)作的進(jìn)行，收納部2內(nèi)的鑄模砂41充填到胎模35的腔36中。在進(jìn)行此時(shí)的吹入充填的時(shí)候，通常情況下，和上一次吹入充填時(shí)相比，鑄模砂41的量減少(但在將鑄模砂41從捏合部3供到收納部2的時(shí)候，鑄模砂41的量增多)。換句話(huà)說(shuō)，在收納部2內(nèi)不存在鑄模砂41的部分的空間的體積增大。和上一次吹入充填時(shí)相比，收納部2內(nèi)的鑄模砂41的表觀(guān)密度由于上一次吹入加壓空氣的加壓而變高。但是，在該實(shí)施例中，因?yàn)槟軌蚋鶕?jù)鑄模砂41的表觀(guān)密度(由電流檢測(cè)部22b檢測(cè)出的電流值)和由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16檢測(cè)出的鑄模砂41的量，改變第一及第二空氣罐12、13的加壓空氣的壓力，所以此時(shí)所進(jìn)行的吹入充填，能夠?qū)㈣T模砂41良好地充填到腔36內(nèi)。在該吹入充填之后，和所述一樣，鑄模砂41被固化。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行上述的各個(gè)處理動(dòng)作和鑄模砂41的固化，即能夠成型多個(gè)鑄模。
補(bǔ)充說(shuō)明一下，在進(jìn)行了各個(gè)吹入充填之后，鑄模砂41的量比規(guī)定量少的情況下，通過(guò)使閘門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6開(kāi)始工作而是使閘門(mén)5成為打開(kāi)的狀態(tài)，鑄模砂41被從捏合部3供到收納部2中。
因此，在該實(shí)施例中，因?yàn)樵趯⒓訅嚎諝夤┑绞占{部2內(nèi)的過(guò)程中使供向收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力階梯狀地上升一次，所以在簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)下即能使將鑄模砂41充填到腔36內(nèi)的充填性提高。同時(shí)，因?yàn)殍T模砂41不會(huì)從胎模的噴射針孔、通氣孔37中吹跑，或者是堵在那里，所以就能夠防止該噴射針孔由于鑄模砂41堵在噴射針孔中而磨損。
補(bǔ)充說(shuō)明一下，在所述實(shí)施例中，做法是在將加壓空氣供到收納部2內(nèi)的過(guò)程中使供向收納部2內(nèi)的加壓空氣的壓力階梯狀地從低壓上升為高壓，上升一次。不僅如此，階梯狀地上升的次數(shù)也可以是多次。但是，因?yàn)殍T模砂41的充填時(shí)間通常在1秒以?xún)?nèi)，很短，所以和使加壓空氣的壓力僅上升一次相比，使加壓空氣的壓力上升多次本身是較難的，而且結(jié)構(gòu)也會(huì)很復(fù)雜。同時(shí)，使加壓空氣的壓力從低壓到高壓僅上升一次，也能收到良好的充填性，所以從使鑄模成型裝置的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單化的角度來(lái)考慮，象所述實(shí)施例那樣僅從低壓上升到高壓上升一次就可以了。
在所述實(shí)施例中，是這樣做的，在加壓氣體供給裝置中，設(shè)置有貯存加壓空氣的第一及第二空氣罐12、13，從這些第一及第二空氣罐12、13將加壓空氣供到收納部2內(nèi)。不僅如此，還可從例如壓力不同的兩個(gè)加壓空氣源依次將低壓和高壓的加壓空氣供到收納部2內(nèi)。
而且，在該實(shí)施例中，是由鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16對(duì)鑄模砂41的量進(jìn)行檢測(cè)的，不僅如此，不用鑄塑砂量檢測(cè)傳感器16也是可以的。換句話(huà)說(shuō)，在使多個(gè)相同的鑄模成型的情況下，因?yàn)樵谝淮未等氤涮罟ば蛑兴鶞p少的鑄模砂41的量大致一定，所以當(dāng)進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)的吹入充填的時(shí)候，若將規(guī)定量(規(guī)定次數(shù)×一次吹入充填工序中的減少量)的鑄模砂41從捏合部3供向收納部2，就能事先知道每一次吹入充填的鑄模砂41的量，所以事先將鑄模砂41的量存儲(chǔ)到控制裝置31中即可。
在所述實(shí)施例中，示出的是將本發(fā)明適用到冷箱鑄模成型裝置中之例，不僅如此，還可以將本發(fā)明應(yīng)用到殼型鑄模成型裝置中，它是這樣的，將熱固化性鑄模砂吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)，對(duì)該胎模加熱使鑄模砂固化。
這里，如圖4所示，利用和所述實(shí)施例一樣的鑄模造型裝置使呈U字形的板狀鑄模成了型。此時(shí)，鑄模成型裝置的吹嘴設(shè)置在相當(dāng)于鑄模的兩端部分，通氣孔設(shè)置在相當(dāng)于鑄模的中央部分的部分。
和所述實(shí)施例一樣，針對(duì)以下四種情況，測(cè)量了收納部2內(nèi)的壓力，同時(shí)還測(cè)量了已成型了的鑄模的重量(也就是鑄模砂的充填量)和從空氣通氣孔吹走的鑄模砂的重量(吹走量)。這四種情況分別是將加壓空氣供向收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向收納部?jī)?nèi)的加壓空氣的壓力從低壓切換到高壓且切換一次的情況(實(shí)施例)、使低壓一定的情況(比較例1)、使高壓一定的情況(比較例2)、在將加壓空氣供向收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向收納部?jī)?nèi)的加壓空氣的壓力從高壓切換到低壓且切換一次的情況(比較例3)。補(bǔ)充說(shuō)明一下，在所述比較例1到3中的低壓和高壓的各個(gè)壓力大小和所述實(shí)施例中的低壓和高壓的各個(gè)壓力大小分別相等。
所述實(shí)施例中的收納部?jī)?nèi)的壓力變化顯示于圖5。此時(shí)的壓力變化和圖3一樣。還有，比較例1到3中的收納部2內(nèi)的壓力變化分別顯示在圖6到圖8中。
所述實(shí)施例及比較例1到3中的鑄模砂的充填量和吹走量的測(cè)量結(jié)果顯示于圖9中。在象比較例1那樣低壓一定的情況下，充填量變得很少。這是因?yàn)闆](méi)有形成完全的鑄模形狀，鑄模的兩端部分尚缺著的緣故。另一方面，吹走量非常少，良好。在象比較例2那樣高壓一定的情況下，充填很完全，但吹走量卻變得相當(dāng)多。在象比較例3那樣從高壓切換到低壓的情況下，雖然成為完全的鑄模形狀，但產(chǎn)生了因空氣卷入而造成的不良(因?yàn)槌涮盥实?，和比較例2相比，充填量少了一點(diǎn)點(diǎn))，同時(shí)吹走量比比較例2少，卻比比較例1多，不能說(shuō)它良好。
相對(duì)于此，在象實(shí)施例那樣從低壓切換到高壓的情況下，和比較例2一樣充填完全，同時(shí)，吹走量和比較例1一樣，是低水平。
因此得知在將加壓空氣供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向收納部?jī)?nèi)的加壓空氣的壓力從低壓切換到高壓，則不僅能使吹走量變少，還能使將鑄模砂充填到腔內(nèi)的充填性提高。
權(quán)利要求
1.一種鑄模成型裝置，包括具有收納鑄模砂的收納部和與該收納部連通而設(shè)的吹嘴的吹頭、和將加壓氣體供向該吹頭的收納部?jī)?nèi)的加壓氣體供給裝置，該鑄模成型裝置構(gòu)成為利用該加壓氣體供給裝置將加壓氣體供到所述收納部?jī)?nèi)，而將該收納部?jī)?nèi)的鑄模砂通過(guò)所述吹嘴吹入從而充填到胎模的腔內(nèi)，其特征在于所述加壓氣體供給裝置構(gòu)成為在將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中使供向所述收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力至少階梯狀地上升一次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模成型裝置，其特征在于所述加壓氣體供給裝置構(gòu)成為在將加壓氣體供到收納部?jī)?nèi)的過(guò)程中，使供向所述收納部?jī)?nèi)的加壓氣體的壓力階梯狀地從低壓上升到高壓，上升一次。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄模成型裝置，其特征在于所述加壓氣體供給裝置包括貯存低壓加壓氣體的低壓罐、貯存高壓加壓氣體的高壓罐、以及開(kāi)始先將所述低壓罐中的低壓加壓氣體供向所述收納部?jī)?nèi)之后再將所述高壓加壓氣體供向所述收納部?jī)?nèi)的供給裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的鑄模成型裝置，其特征在于所述加壓氣體供給裝置包括分別改變所述低壓和高壓的壓力大小的壓力變更裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄模成型裝置，其特征在于進(jìn)一步包括檢測(cè)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量的鑄模砂量檢測(cè)裝置；所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述鑄模砂量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的鑄模砂量分別改變所述低壓和高壓的壓力大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄模成型裝置，其特征在于包括對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂進(jìn)行攪拌的攪拌部件，驅(qū)動(dòng)所述攪拌部件的攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置，以及檢測(cè)所述攪拌部件的攪拌阻力值的攪拌阻力值檢測(cè)裝置；所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述攪拌阻力值檢測(cè)裝置檢測(cè)出的攪拌阻力值分別改變所述低壓和高壓的壓力大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄模成型裝置，其特征在于包括對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂量進(jìn)行檢測(cè)的鑄模砂量檢測(cè)裝置，對(duì)所述收納部?jī)?nèi)的鑄模砂進(jìn)行攪拌的攪拌部件，驅(qū)動(dòng)所述攪拌部件的攪拌部件驅(qū)動(dòng)裝置，以及檢測(cè)所述攪拌部件的攪拌阻力值的攪拌阻力值檢測(cè)裝置；所述壓力變更裝置構(gòu)成為根據(jù)由所述鑄模砂量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的鑄模砂量和由所述攪拌阻力值檢測(cè)裝置檢測(cè)出的攪拌阻力值分別改變所述低壓和高壓的壓力大小。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鑄模成型裝置。在通過(guò)供給加壓氣體來(lái)將被收納在吹頭(1)的收納部(2)內(nèi)的鑄模砂(41)吹入從而充填到胎模(35)的腔(36)內(nèi)的鑄模成型裝置中，在將加壓氣體供向收納部(2)內(nèi)的過(guò)程中使供到收納部(2)內(nèi)的加壓氣體的壓力至少階梯狀地上升一次。
文檔編號(hào)B22C23/00GK101032736SQ20071008470
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者堀雄二, 西升一, 木村利三郎, 三浦直洋 申請(qǐng)人:馬自達(dá)汽車(chē)股份有限公司