翻臺(tái)式震壓造型機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（含外文翻譯）

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目： FZYJ — 12翻臺(tái)式震壓造型機(jī) </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　砂型的鑄造工序是鑄造生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，而造型機(jī)械則是最主要的型砂鑄造設(shè)備。應(yīng)中國(guó)

2、礦業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心要求，我們此次設(shè)計(jì)的翻臺(tái)造型機(jī)是一種原有的Z2310翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的翻臺(tái)式震壓造型機(jī)械。全文由四大部分組成。第一部分為提出研究課題，設(shè)計(jì)要求及完成設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想；第二部分為造型機(jī)總體設(shè)計(jì)，主要側(cè)重工作原理及主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；第三部分為震擊、壓實(shí)、起模等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；第四部分為氣動(dòng)執(zhí)行元件的設(shè)計(jì)；最后為造型機(jī)的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并適當(dāng)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。</p><p>　　關(guān)鍵字：砂型鑄

3、造機(jī)械; 震實(shí)機(jī)構(gòu); 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng); 震壓造型機(jī)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Core making processes is Important part of the production, and the Core making machine is the most important casting equipm

4、ent. Acording to the Requirements of the CUMT Engineering Training Center, the Hot box core making machine we designed is a small practice teaching Core manufacturing machine. </p><p>　　The full text is comp

5、osed of three major parts. The first part was to study, design requirements and complete the design of the guiding ideology; the second part is the Core making machine design, focusing primarily on the working principle

6、 and the main structural characteristics; the third part is about the design of the Shooting institutions; the fourth is about the design of the Pneumatic Actuator; the final pressure for the Core making machine drive sy

7、stem design and the proper conduct of t</p><p>　　Keywords: Core making machine, Shooting institutions, Pressure transmission system, Hot-box core shooting machine.</p><p><b>　　目錄</b>

8、</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況1</p><p>　　1.2熱芯盒射芯法的特點(diǎn)1</p><p>　　1.3課題背景與來(lái)源2</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想3</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)的

9、技術(shù)要求3</p><p>　　2 熱芯盒射芯機(jī)的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1熱芯盒射芯機(jī)的工作原理及工藝過(guò)程4</p><p>　　2.1.1 熱盒法的工作原理4</p><p>　　2.1.2 熱盒法的工藝過(guò)程5</p><p>　　2.2射砂的緊實(shí)原理6</p><p&g

10、t;　　2.3芯砂在芯盒內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理分析6</p><p>　　2.4射芯機(jī)的型號(hào)標(biāo)記9</p><p>　　2.5 D C R — 12射芯機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)9</p><p>　　2.5.1砂斗10</p><p>　　2.5.2射砂機(jī)構(gòu)10</p><p>　　2.5.3工作臺(tái)12</p>

11、<p>　　2.5.4底座和支柱12</p><p>　　2.5.5 氣路系統(tǒng)14</p><p>　　3.射芯機(jī)主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)19</p><p>　　3.2射砂筒的參數(shù)確定19</p><p>　　3.3 射砂筒高度H21</p>

12、;<p>　　3.4 射砂筒上部高度22</p><p>　　3.5.射砂進(jìn)氣閥直徑22</p><p>　　3.6.射砂筒橫縫及豎縫面積22</p><p>　　3.7 射砂筒橫縫及豎縫的寬度23</p><p>　　3.8 貯氣包容積23</p><p>　　3.9 射砂筒與射腔間的間隙L

13、23</p><p>　　3.10 電動(dòng)震動(dòng)器激震力P及傳動(dòng)功率N24</p><p>　　4.氣缸的設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1氣缸的設(shè)計(jì)一般步驟：25</p><p>　　4.2工作臺(tái)升降氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算25</p><p>　　4.3工作臺(tái)夾緊缸27</p><p>　　

14、5．懸臂梁射芯機(jī)機(jī)身變形的計(jì)算29</p><p>　　5.1芯盒夾緊力的計(jì)算29</p><p>　　5.2 機(jī)身變形的計(jì)算30</p><p>　　6.射芯機(jī)的砂位控制37</p><p>　　6.1 砂位控制的意義37</p><p>　　6.2 常用的幾種砂位計(jì)37</p><p

15、>　　6.3 DCR-12射芯機(jī)防止閘門夾砂的措施39</p><p>　　7、射砂頭、射砂板和射嘴42</p><p>　　7.1 射砂頭42</p><p>　　7.2 射砂板43</p><p><b>　　7.3 射嘴44</b></p><p><b>　　8

16、設(shè)計(jì)總結(jié)46</b></p><p>　　9 DCR-12射芯機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)和注意事項(xiàng)47</p><p>　　9.1 DCR-12優(yōu)缺點(diǎn)47</p><p>　　9.2 DCR-12射芯機(jī)操作規(guī)程：47</p><p>　　10 參考文獻(xiàn)49</p><p>　　11.英文資料翻譯50</p

17、><p>　　11.1英文部分:50</p><p>　　11.2中文譯文59</p><p><b>　　12 致謝63</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況</p><p>　　造型機(jī)是用

18、于制造砂型的鑄造設(shè)備，它主要的功能是：填砂，將松散的型砂填入砂箱中；緊實(shí)型砂，通過(guò)震實(shí)、壓實(shí)、震壓、射壓等不同機(jī)構(gòu)將模樣從緊實(shí)的砂型中取出。造型機(jī)最早 出現(xiàn)于19世紀(jì)中期，早期的造型機(jī)是一種簡(jiǎn)單的手動(dòng)壓實(shí)帶起模的機(jī)構(gòu)，后來(lái)采用壓縮空氣作為震實(shí)和壓實(shí)型砂的動(dòng)力。1890年出現(xiàn)了震擊式造型機(jī)，使造型效率和砂型精度都有了提高。</p><p>　　造型設(shè)備最初為簡(jiǎn)單的壓實(shí)式和震實(shí)式造型機(jī)，后來(lái)二者結(jié)合，產(chǎn)生了震壓式造型

19、機(jī)，20世紀(jì)50年代至60年代，它在鑄造生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用；在此基礎(chǔ)上提高壓實(shí)力，制成了高壓造型機(jī)，在60年代至70年代，這種造型機(jī)為鑄造業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)；70年代末出現(xiàn)了氣沖造型機(jī)和靜壓造型機(jī)，在80年代至90年代成為主要造型設(shè)備，在今后若干年內(nèi)，它將占主導(dǎo)地位。</p><p>　　我國(guó)的鑄件年產(chǎn)量現(xiàn)己位居世界第一。但是我國(guó)所生產(chǎn)的鑄件總體上講在質(zhì)量上與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)?shù)牟罹?。其主要原因之?/p>

20、就是我國(guó)鑄造行業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化水平低，所采用的技術(shù)裝備落后。與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)鑄造裝備制造行業(yè)也存在巨大差距。其突出的弱點(diǎn)是研發(fā)能力差，缺乏創(chuàng)新性，迄今仍基本上靠測(cè)繪樣機(jī)或憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類比設(shè)計(jì)。這種狀態(tài)對(duì)我國(guó)鑄造行業(yè)的技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)歩，逐歩實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化己經(jīng)產(chǎn)生相當(dāng)大的制約作用。我們需要加緊工作，努力改變這種落后狀況。</p><p>　　垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)思是上世紀(jì)五十年代由時(shí)任丹麥科技

21、大學(xué)教授的 V·A·Jeppesen提出的。他在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，特別是對(duì)濕型粘土砂的射砂過(guò)程進(jìn)行了深入的研究。隨后他研制成一臺(tái)樣機(jī)，并于1957年利用這臺(tái)樣機(jī)在丹麥的兩家鑄造廠中進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。1959年Jeppesen教授獲得了垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī)的專利。</p><p>　　1961年丹麥工業(yè)辛迪加（即DISA〕購(gòu)買了上述專利，并由6名工程師組成的技術(shù)團(tuán)隊(duì) 在其基礎(chǔ)上開發(fā)了

22、第一臺(tái)生產(chǎn)用的造型機(jī)。后者于1962年夏展出于德國(guó)杜塞爾多夫的世界鑄造博覽會(huì)（即GIFA）上。1964年初首臺(tái)生產(chǎn)率為240型/小時(shí)的垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī) (即DISAMATIC)發(fā)送到用戶丹麥一鑄鐵廠并投產(chǎn)。目前，世界各國(guó)共約有超過(guò)1000家鑄造廠采用這種造型方法生產(chǎn)鑄件。</p><p>　　近年來(lái)國(guó)外有的鑄造設(shè)制造廠推出了經(jīng)過(guò)改進(jìn)的側(cè)吹水平分型無(wú)箱吹壓造型機(jī)。這種 造型機(jī)在造型時(shí)，即吹砂及高壓壓實(shí)吋，是將

23、型板及造型室旋轉(zhuǎn)90°使其處于垂直狀態(tài)下</p><p>　　進(jìn)行的。然后使它們轉(zhuǎn)回到水平位置，進(jìn)行起模、下芯、合箱、頂出造型室等等。</p><p>　　日本新東工業(yè)珠式會(huì)社所生產(chǎn)的水平分型無(wú)箱射壓造型機(jī)采用0.1MPa的低射砂壓力，同時(shí)開發(fā)了 “壓力控制”方法來(lái)檸制造型機(jī)的排氣，這樣使型砂能充填到模樣上的小吊砂內(nèi)。</p><p>　　1.2翻臺(tái)造型機(jī)

24、震壓造型的的特點(diǎn)</p><p>　　鑄造上制造砂型的造型機(jī)在造型過(guò)程中長(zhǎng)期以來(lái)多震實(shí)、壓實(shí)來(lái)緊實(shí)型砂，其主要缺點(diǎn)為： </p><p>　　1．噪聲嚴(yán)重、效率低。 </p><p>　　2．所造砂型上部的緊實(shí)度很低。</p><p>　　采用震壓造型克服了上述缺點(diǎn)，與舊方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>&

25、lt;b>　　1．提高砂型緊實(shí)度</b></p><p>　　使型砂在各層的分布上更加合理，并提高了型砂的緊實(shí)度，獲得清晰的輪廓，尺寸更加精確，力學(xué)性能更好，得到優(yōu)質(zhì)的鑄件。</p><p><b>　　2．提高可靠性</b></p><p>　　震壓造型機(jī)在機(jī)構(gòu)方面得到簡(jiǎn)化，從而使可靠性得到提高，降低了設(shè)備造價(jià)及維修費(fèi)用。&

26、lt;/p><p><b>　　3．減少振動(dòng)、噪聲</b></p><p>　　采用的震壓方式使機(jī)器運(yùn)行更加平穩(wěn)，減少了振動(dòng)、噪聲及粉塵污染，從而改善了鑄造車間的勞動(dòng)條件。</p><p><b>　　4．節(jié)省工裝</b></p><p>　　采用無(wú)箱或脫箱造型工藝，節(jié)省了工裝，減少了投資。</p

27、><p><b>　　5．提高生產(chǎn)率</b></p><p>　　簡(jiǎn)化成型過(guò)程或快速成型，并采用自動(dòng)操作，提高了生產(chǎn)率，并可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p><b>　　6．簡(jiǎn)化制砂型工序</b></p><p>　　采用先進(jìn)可靠的控制及檢測(cè)技術(shù)，減少設(shè)備故障，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。</p>&

28、lt;p>　　綜上所述，震壓式造型用于大批大量生產(chǎn)、形狀復(fù)雜、質(zhì)量要求高的砂型，其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果顯著，而對(duì)于小批量、單件生產(chǎn)和形狀簡(jiǎn)單的砂型，亦可用震壓式造型機(jī)來(lái)造型，正如其他工藝一樣，各有其適用范圍，選用時(shí)應(yīng)全面結(jié)合本單位的具體情況綜合考慮。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　鑄造機(jī)械（造型機(jī)）的設(shè)計(jì)是以砂型鑄造為對(duì)象，

29、根據(jù)機(jī)器的工作原理和鑄造機(jī)械的基本理論，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，和工作參數(shù)的制定，以及制作出相關(guān)圖紙。這要求我們掌握廣泛而堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)鮮明的工程觀點(diǎn)和富于進(jìn)取的創(chuàng)新精神，積累生產(chǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)造型機(jī)的設(shè)計(jì)，可以使我們：</p><p>　　1. 掌握從生產(chǎn)實(shí)際和工藝要求出發(fā)，制定設(shè)計(jì)方案、選擇工作參數(shù)、進(jìn)行分析和計(jì)算的一般設(shè)計(jì)方法。</p><p>

30、　　2. 學(xué)會(huì)運(yùn)用已知的理論知識(shí)，研究和解決鑄造機(jī)械中的有關(guān)問(wèn)題。</p><p>　　3. 了解鑄造機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，未進(jìn)行有關(guān)鑄造機(jī)械的開發(fā)性研究和試驗(yàn)工作，打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　從我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，震壓式造型已經(jīng)是一門比較成熟的造型工藝，甚至現(xiàn)在都以不多見(jiàn)，通過(guò)對(duì)它的設(shè)計(jì)，既是對(duì)過(guò)去四年所學(xué)的鞏固，需要綜合應(yīng)用到許多知識(shí)，也是對(duì)即將從事的設(shè)計(jì)工作的一個(gè)很好

31、的演練。</p><p>　　設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)要求：</p><p>　　1. 使用性要求。設(shè)計(jì)的機(jī)器要求根據(jù)要求和制定的工作參數(shù)，完成一定的運(yùn)動(dòng)，承受一定的載荷，達(dá)到一定的工作目的。在實(shí)習(xí)用震壓造型機(jī)的設(shè)計(jì)中，工序的銜接不做過(guò)多要求。</p><p>　　2. 可靠性要求。在預(yù)計(jì)的使用期限內(nèi)機(jī)器不應(yīng)破壞，不會(huì)因個(gè)別零件的損壞（可以及時(shí)更新）而影響整個(gè)機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)

32、，也不會(huì)因振動(dòng)而影響工作質(zhì)量。這就要求機(jī)器的總體設(shè)計(jì)合理，設(shè)計(jì)的零件要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；對(duì)于易磨損的零件易于及時(shí)更換。</p><p>　　1.4 課題背景與來(lái)源</p><p>　　現(xiàn)代化的鑄造生產(chǎn)，要求在最大限度地提高生產(chǎn)率的同時(shí)要求減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件和工作環(huán)境、降低噪音。為滿足這些要求，在造型環(huán)節(jié)，造型機(jī)必須實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化和自動(dòng)化，從最初的手動(dòng)壓實(shí)帶起模來(lái)造型

33、，到震實(shí)造型機(jī)造型，到震壓造型，再到高壓造型都反映了造型機(jī)械順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。故此次應(yīng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心要求，在原有的Z2310翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新、和發(fā)展，設(shè)計(jì)出能夠滿足現(xiàn)代化造型生產(chǎn)的翻臺(tái)式震壓造型機(jī)。</p><p>　　在這個(gè)鑄造車間里，一般配有熔煉設(shè)備、造型及制芯設(shè)備、砂處理設(shè)備、鑄件清洗設(shè)備以及各種運(yùn)輸機(jī)械，通風(fēng)除塵設(shè)備等。經(jīng)過(guò)下車間實(shí)習(xí)和反復(fù)查資料，得到了關(guān)于Z2310系列的翻

34、臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。它主要是震擊方式來(lái)緊實(shí)型砂，通過(guò)翻轉(zhuǎn)起模的方式來(lái)起模。它主要的缺點(diǎn)是沒(méi)有壓實(shí)機(jī)構(gòu)，不好似邊震擊，邊壓實(shí)，故型砂緊實(shí)度不高，結(jié)構(gòu)層次分布不合理。所以改進(jìn)勢(shì)在必行，我認(rèn)為必須在震擊和壓實(shí)方面來(lái)下手。添加壓實(shí)機(jī)構(gòu)來(lái)改進(jìn)?？傊畢⒄沾祟愓饘?shí)式翻臺(tái)造型機(jī)的相關(guān)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)出翻臺(tái)震壓式造型機(jī)。</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想</p><p>　　1.設(shè)計(jì)

35、的翻臺(tái)式震壓造型機(jī)可根據(jù)要求來(lái)制定其工作參數(shù)，從而完成規(guī)定的動(dòng)作，承受足夠的載荷，達(dá)到其工作目的。在造型機(jī)的設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)控制方面不作過(guò)多要求。</p><p>　　2.在使用期限內(nèi)機(jī)器應(yīng)正常工作，不會(huì)因個(gè)別零件的損壞（可以及時(shí)更新）而影響整個(gè)機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這就要求機(jī)器的總體設(shè)計(jì)合理，設(shè)計(jì)的零件要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；對(duì)于易磨損的零件易于及時(shí)更換。</p><p>　　3.翻臺(tái)震壓

36、造型機(jī)的設(shè)計(jì)是以砂型鑄造為對(duì)象，根據(jù)機(jī)器的工作原理和鑄造機(jī)械的基本理論，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，和工作參數(shù)的制定，以及制作出相關(guān)圖紙。</p><p>　　從我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，這個(gè)課題既能鞏固我四年所學(xué)，也是對(duì)即將從事的設(shè)計(jì)工作的一個(gè)很好的演練。這要求我掌握廣泛而堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)鮮明的工程觀點(diǎn)和富于進(jìn)取的創(chuàng)新精神，積累生產(chǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)翻臺(tái)震壓造型機(jī)的設(shè)計(jì)，可以使我們運(yùn)

37、用已知的理論知識(shí)，從生產(chǎn)實(shí)際和工藝要求出發(fā)，制定設(shè)計(jì)方案、選擇工作參數(shù)、進(jìn)行分析和計(jì)算。通過(guò)研究和解決鑄造機(jī)械中的有關(guān)問(wèn)題，從而了解鑄造機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，為今后進(jìn)行有關(guān)鑄造機(jī)械的開發(fā)性研究和試驗(yàn)工作，打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求</p><p>　　翻臺(tái)震壓造型機(jī)的主要工作部分可分為震實(shí)機(jī)構(gòu)、壓實(shí)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)，其中輔助機(jī)構(gòu)包括管路系統(tǒng)、工作

38、臺(tái)、機(jī)身、控制系統(tǒng)等。各種造型機(jī)的震實(shí)機(jī)構(gòu)各有特點(diǎn)，而輔助機(jī)構(gòu)更是千差萬(wàn)別。</p><p>　　翻臺(tái)機(jī)構(gòu)、震實(shí)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可在原有的Z2310系列翻臺(tái)震實(shí)造型機(jī)的基礎(chǔ)上模仿和改進(jìn)。壓實(shí)機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)要通過(guò)性能分析進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。射砂機(jī)構(gòu)就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)將壓縮空氣能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的換能機(jī)構(gòu)，因此，對(duì)震實(shí)機(jī)構(gòu)性能的研究及其合理設(shè)計(jì)就不能脫離開氣壓控制對(duì)震實(shí)缸震擊控制的機(jī)理分析。因此整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以大致分為幾個(gè)個(gè)部分

39、：</p><p>　　1. 震實(shí)機(jī)構(gòu)工作原理與型砂流動(dòng)機(jī)理分析。</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)和演算翻臺(tái)造型機(jī)震實(shí)機(jī)構(gòu)的計(jì)算公式。提出震實(shí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，規(guī)定了近似的示功圖導(dǎo)出了各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算式。</p><p>　　3. 根據(jù)要求制定設(shè)計(jì)方案，選擇工作參數(shù)，進(jìn)行分析和計(jì)算。</p><p>　　4. 機(jī)構(gòu)的各種改進(jìn)措施和環(huán)保措施。&

40、lt;/p><p>　　5. 繪出主要部件的裝配</p><p>　　2 翻臺(tái)震壓式造型機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1翻臺(tái)震壓式造型機(jī)的工作原理及工藝過(guò)程</p><p>　　2.1.1 翻臺(tái)震壓的工作原理</p><p>　　1、震實(shí)過(guò)程原理：　</p><p>　　當(dāng)打開震壓閥操縱開關(guān)

41、，壓縮空氣通入震壓閥將閥內(nèi)換位活塞頂起，進(jìn)入震壓氣缸，震壓活塞帶動(dòng)震壓臺(tái)開始上升，與此同時(shí)壓塑空氣通過(guò)震壓閥內(nèi)的一小氣路進(jìn)入活塞下部，柱塞就隨震壓臺(tái)上定位螺栓上升，到達(dá)一定高度，小氣路中的壓縮空氣進(jìn)入換位活塞上部。由于換位活塞上部截面積大于下部截面積，因而上部壓力較大，講換位活塞推向下部，使震壓氣缸進(jìn)氣口關(guān)閉，同時(shí)與大氣相通排氣，這是震壓活塞下部壓力降低，震壓臺(tái)憑自重下降，定位螺栓將震壓閥柱塞壓下，換位活塞上部與大氣接通排氣，完成了震擊

42、的一個(gè)循環(huán)，隨后壓縮空氣又將換位活塞頂起，震壓過(guò)程就這樣連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)關(guān)閉操縱開關(guān)切斷氣源就停震。</p><p><b>　　圖2-1震實(shí)過(guò)程</b></p><p><b>　　2、壓實(shí)過(guò)程原理：</b></p><p>　　加砂時(shí)壓頭轉(zhuǎn)至側(cè)面，壓實(shí)時(shí)再轉(zhuǎn)到中間位置。當(dāng)氣缸2左邊進(jìn)氣時(shí)，活塞8帶動(dòng)齒條活塞桿5右移，齒輪旋

43、轉(zhuǎn)，使壓頭轉(zhuǎn)向工作位置。當(dāng)壓頭快接近終點(diǎn)位置時(shí)（約差20°），連載同一活塞桿上的緩沖活塞7，逐漸堵住大的阻流孔，使油只能從小阻流孔（最后只有小孔的一部分）回油。</p><p>　　圖2-2壓頭轉(zhuǎn)臂氣缸及緩沖裝置</p><p>　　1—油箱 2—?dú)飧?3—鋼球 4—圓銷 5—活塞桿</p><p>　　6—緩沖油缸 7—緩沖活塞 8—活塞 9—節(jié)流孔（大

44、，?。?</p><p>　　3、翻箱過(guò)程原理：　</p><p>　　壓縮空氣通入大油箱，將油壓入翻轉(zhuǎn)油缸，推動(dòng)活塞，通過(guò)連桿曲柄機(jī)構(gòu)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)檗掁D(zhuǎn)軸的迴轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)迴轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)90°，連桿又把支撐在迴轉(zhuǎn)桿上的迴轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)90°，這樣砂箱就翻轉(zhuǎn)180°。</p><p>　　圖2-3翻臺(tái)翻轉(zhuǎn)和托臺(tái)上升過(guò)程</p

45、><p>　　4、起模過(guò)程原理：　</p><p>　　壓縮空氣通入小油箱，油經(jīng)回油閥被壓向拔模油缸，拔?；钊仙股喜堪文Ｅ_(tái)上的受模梁碰到砂箱底面為止。再引壓縮空氣進(jìn)入受模梁上的夾持氣缸內(nèi)，通過(guò)杠桿作用將受模梁固定在拔模臺(tái)上。然后將小油箱壓縮空氣切斷放氣，同時(shí)將壓縮空氣引入回油閥和振動(dòng)器?；赜烷y內(nèi)的活塞關(guān)閉大油路，拔模缸內(nèi)的油經(jīng)回油閥一小油路流回小油箱，因而拔模臺(tái)下降速度很慢，這時(shí)振動(dòng)器震

46、動(dòng)，使型砂不致被破壞。這就是慢起模。當(dāng)砂型脫離模版后，切斷回油閥和震動(dòng)器氣源排空，振動(dòng)器停震，回油閥大油路打開（憑拔模臺(tái)、砂箱等重量給油壓力，將回油閥活塞壓到上部），拔模臺(tái)很快下降，直到砂箱落到滾道上為止。這就是快起模。</p><p>　　圖2-4托臺(tái)下降和起模</p><p>　　5、翻臺(tái)復(fù)位過(guò)程原理：　</p><p>　　當(dāng)切斷大油箱氣路，大油箱內(nèi)的壓縮空氣

47、經(jīng)排氣閥到翻轉(zhuǎn)油缸的曲柄殼內(nèi)，再?gòu)倪@里通過(guò)一小孔排到大氣中去。由于孔徑很小不能很快排出，就將油缸滲透來(lái)的油壓入到排油器，待到大油箱壓力消除后排油器中的油經(jīng)過(guò)單流閥流回大油箱。同時(shí)幫助四根彈簧作用于翻轉(zhuǎn)臺(tái)活塞背面，翻臺(tái)開始返回，隨后憑翻臺(tái)等自重翻回到震壓臺(tái)上恢復(fù)原位。</p><p>　　圖2-2翻臺(tái)復(fù)位過(guò)程</p><p>　　從以上基本原理可以看出，震壓造型機(jī)時(shí)一種高效率的鑄造設(shè)備之一。

48、</p><p>　　不足之處是機(jī)身過(guò)大，這影響了靈活性。只有通過(guò)改進(jìn)控制系統(tǒng)的方法來(lái)增加其自動(dòng)化程度，這樣一來(lái)，增加了設(shè)備的復(fù)雜程度，一般只適用用大批量生產(chǎn)。</p><p>　　2.1.2 翻臺(tái)震壓造型的工藝過(guò)程</p><p>　　雖然震壓造型機(jī)在工作的各個(gè)部分工作順序有些區(qū)別，但大致相同。翻臺(tái)震壓造型機(jī)造型的工藝過(guò)程可以用下圖表示：</p>&

49、lt;p>　　圖2-3翻臺(tái)震壓造型機(jī)造型工藝過(guò)程圖</p><p>　　2.2型砂的緊實(shí)原理</p><p>　　緊實(shí)型砂的目的就是要使型砂具有一定的緊實(shí)度，從而具有一定的強(qiáng)度。型砂首先要能經(jīng)受住運(yùn)輸或翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的震動(dòng)而不致?lián)p壞。其次，在澆注過(guò)程中砂型表面不僅要經(jīng)得住金屬液的沖擊和沖刷，而且還能抵抗金屬液的靜壓力。在鑄件凝固過(guò)程中，某些合金（如球墨鑄鐵）由于體積膨脹對(duì)砂型壁施加很大的

50、膨脹壓力。如果砂型的緊實(shí)度不夠大，那么就會(huì)引起顯著的型壁移動(dòng)，從而影響鑄件的尺寸精度和內(nèi)部密度。緊實(shí)度高的砂型能更好地抵抗住金屬的靜液壓和膨脹壓力，減少型壁移動(dòng)，因而提高鑄件的尺寸精度和內(nèi)部致密度。</p><p>　　型砂的緊實(shí)度可以用硬度、容量或緊實(shí)率來(lái)衡量。前者在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用。目前在國(guó)際上常用的硬度計(jì)主要有兩類。一類是美、英通行的濕型硬度計(jì)，它有三種型號(hào)。A型如前所訴，是過(guò)去通用的硬度計(jì)；B型鋼珠

51、直徑為1英寸，全負(fù)荷壓力為980克，適用于高壓造型；C型探頭為圓錐形，全負(fù)荷壓力為1500克。另一類是歐洲大陸通行的GF硬度計(jì)。</p><p>　　型砂上某一點(diǎn)的緊實(shí)度也可用該處單位體積的重量即“容重δ”來(lái)表示，其單位是克/厘米³。由于測(cè)量某處的容重須破壞砂型，所以在生產(chǎn)中較難采用。</p><p>　　圖2-4型砂緊實(shí)率示意圖</p><p>　　緊實(shí)

52、率大表示緊實(shí)度高。</p><p>　　型砂的緊實(shí)方法具體分為四種：</p><p>　　1、震擊緊實(shí)和震擊附加壓緊實(shí)</p><p>　　圖2-5震擊緊實(shí)示意圖</p><p>　　震擊緊實(shí)的原理：砂箱中的型砂隨砂箱下落時(shí)，得到一定的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)工作臺(tái)與機(jī)座接觸時(shí)此速度驟然減小到零，因此產(chǎn)生一很大的慣性加速度。由于慣性力的作用，在各層型砂之

53、間產(chǎn)生瞬時(shí)壓力，將型砂緊實(shí)。以為一次撞擊時(shí)間極短，型砂在此瞬時(shí)壓力作用下的流動(dòng)很小，所以一般要進(jìn)行幾十次撞擊才能將砂型緊實(shí)到所需的緊實(shí)度。震擊時(shí)各層型砂之間產(chǎn)生的瞬時(shí)壓力的大小是不同的。俞下面的砂層，震擊時(shí)受到的慣性力愈大，俞易被緊實(shí)；而上面的砂層往往達(dá)不到所要求的緊實(shí)度。至于砂型頂部，所受的慣性力趨于零，故仍呈疏松狀態(tài)，如圖2-6震擊緊實(shí)的砂型緊實(shí)度沿高度分布的曲線。因此，對(duì)于高度小的砂箱若采用單純緊實(shí)，效果不好。</p>

54、<p>　　圖2-6震擊緊實(shí)的砂型的中心點(diǎn)緊</p><p><b>　　實(shí)度沿高度分布曲線</b></p><p>　　為了克服震擊緊實(shí)時(shí)砂型緊實(shí)度分布不均的缺陷，必須采取補(bǔ)充緊實(shí)措施，其方法有：</p><p>　　⑴震擊緊實(shí)后，再用手工或風(fēng)動(dòng)椿砂器補(bǔ)充緊實(shí)。此法勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，并且容易損壞模型，在批量小時(shí)可以采用。&

55、lt;/p><p>　?、飘?dāng)砂箱中填滿型砂后，在砂型頂部加重物，再進(jìn)行震擊。此法適合于砂箱長(zhǎng)、寬尺寸大的情況下，但裝卸重物需要輔助機(jī)械。</p><p>　　⑶震擊緊實(shí)后，再進(jìn)行壓實(shí)。這種震擊附加壓緊實(shí)的工藝效果很好。誓言結(jié)果表明，附加壓對(duì)于低的砂型有顯著的效果。砂型從上到下都得到進(jìn)一步的緊實(shí)，緊實(shí)度分布狀況大為改善。高的砂型在震擊時(shí)下部已達(dá)到較高的硬度，故只是上部在附加壓時(shí)硬度有明顯提高。震

56、壓附加壓造型機(jī)由于其緊砂效果較好故在生產(chǎn)中被廣泛地用于制造中、小砂型。但是這種造型機(jī)的噪聲大、生產(chǎn)率較低。 </p><p>　　2、壓實(shí)、微震壓實(shí)和高壓緊實(shí)</p><p>　　通常所謂的壓實(shí)是指砂型表面單位面積上所受的壓實(shí)力（即壓實(shí)比壓）小于4公斤/厘米²的低壓緊實(shí)。壓實(shí)按緊砂方向不同分為三種方法：</p><p>　?、艍喊寮訅悍ǎㄉ蠅悍ǎ?lt;/

57、p><p>　　裝在余砂框內(nèi)的型砂是從砂箱背面壓進(jìn)砂箱。如圖示：</p><p><b>　　圖2-7壓板加壓法</b></p><p>　　1—壓板 2—輔助框 3—砂箱 4—模樣 5—模板</p><p>　?、颇０婕訅悍ǎㄏ聣悍ǎ?lt;/p><p>　　砂子被模板從分型面壓入砂箱。如圖示：<

58、/p><p><b>　　圖2-8模板加壓法</b></p><p>　　1—壓板 2—輔助框 3—砂箱 4—模樣 5—模板</p><p><b>　?、菍?duì)壓法</b></p><p>　　模板與壓板同時(shí)壓入砂箱。如圖示：</p><p><b>　　圖2-9對(duì)壓法&

59、lt;/b></p><p>　　這三種方法中以壓板加壓法應(yīng)用最廣。壓實(shí)時(shí)，壓板壓入輔助框中，砂柱高度下降時(shí)，使型砂緊實(shí)度增加。輔助框的高度一般是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，壓實(shí)過(guò)程中，砂柱高度H不斷變化，型砂緊實(shí)度δ不斷改變，但型砂總重量不變，從而：</p><p>　　由于 </p><p>　　則 </

60、p><p>　　式中 ──砂箱面積；</p><p>　　──壓實(shí)前型砂高度；</p><p>　　──砂箱高度，也是型砂緊實(shí)后的高度；</p><p><b>　　──輔助框高度；</b></p><p>　　──壓實(shí)前松散型砂的緊實(shí)度；</p><p>　　──壓實(shí)后型

61、砂緊實(shí)度。</p><p><b>　　微震壓實(shí)原理：</b></p><p>　　壓實(shí)同時(shí)震擊，這種復(fù)合緊實(shí)方法是擴(kuò)大壓實(shí)方法使用范圍的有效途徑。這種震擊與前述那種由工作太下落與機(jī)座發(fā)生的撞擊不同，它是由一鎮(zhèn)鐵向上運(yùn)動(dòng)打擊工作臺(tái)而產(chǎn)生的，通常稱之為“微震”這種壓實(shí)同時(shí)微震的復(fù)合緊實(shí)方法就叫做“微震壓實(shí)”。用微震壓實(shí)所獲得的鑄件表面光潔度比用壓實(shí)、震擊附加壓、微震后壓

62、實(shí)的都好。</p><p><b>　　高壓緊實(shí)原理：</b></p><p>　　試驗(yàn)研究表明，在一定范圍內(nèi)提髙壓實(shí)比壓可以達(dá)到提高緊實(shí)度的目的（圖2-10)。由于型砂種類不同，當(dāng)壓實(shí)比壓增至6?8公斤/厘米²范圍后再繼續(xù)增加，緊實(shí)度即基本上保持不變。當(dāng)壓實(shí)比壓超過(guò)25公斤/厘米²時(shí)，緊實(shí)度又稍有增加，但這時(shí)砂粒邊緣會(huì)被玻碎，導(dǎo)致型砂性能下降。&

63、lt;/p><p>　　壓實(shí)比壓過(guò)髙，不僅使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大，而且對(duì)砂型質(zhì)量和鑄件質(zhì)量反會(huì)帶來(lái)不良影響。當(dāng)壓實(shí)比壓超過(guò)?7公斤/厘米²以后，型砂的彈性漸具主導(dǎo)地位，因此產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。砂型在壓實(shí)力撤除后發(fā)生回彈，就會(huì)導(dǎo)致砂型在起模時(shí)局部損壞并會(huì)影響鑄件的尺寸精度。此外，在壓實(shí)比壓過(guò)高還會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔和夾砂缺陷的傾向增大。</p><p>　　圖2-10緊實(shí)率與壓實(shí)比壓的關(guān)系</

64、p><p>　　實(shí)踐表明，即使采用較髙的壓實(shí)比壓進(jìn)行單純壓實(shí)，所獲得的砂型緊實(shí)度也不夠均勻。如果模型較高,則壓實(shí)時(shí)位于模型頂部的型砂很快地達(dá)到很髙的緊實(shí)度,它阻礙壓頭進(jìn)一步壓實(shí)型砂，因此模型四周的型砂緊實(shí)度較低。故在生產(chǎn)中單純的高壓壓實(shí)較少采用。</p><p>　　當(dāng)砂箱較高(高度在300毫米以上)時(shí)，適當(dāng)提高壓實(shí)比壓并同時(shí)進(jìn)行微震，是獲得較高且均勻緊實(shí)度的合理方法。當(dāng)用7公斤/厘米

65、8;的比壓進(jìn)行單純壓實(shí)時(shí)，砂型硬度為90；比壓不變但同時(shí)微震，砂型硬度可達(dá)93，相當(dāng)于單純壓實(shí)時(shí)比壓為10.5公斤/厘米²所獲得的砂型硬度?，F(xiàn)在的高壓造型機(jī)一般都采用高壓微震緊實(shí)方法，常用壓實(shí)比壓為7?9公斤/厘米²。</p><p><b>　　3、射砂和射壓緊實(shí)</b></p><p>　　射砂是在吹砂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種緊實(shí)方法。吹砂的工作

66、原理如圖2-11所示。 開啟吹砂閥后,壓縮空氣（5?6大氣壓)從1孔進(jìn)入吹砂頭2，攪動(dòng)芯砂經(jīng)吹砂孔3將之吹進(jìn)芯盒4中。芯砂在芯盒內(nèi)得到緊實(shí)，壓縮空氣則由排氣孔5排出。</p><p>　　圖2-11吹砂工作原理示意圖</p><p>　　1—進(jìn)氣孔 2—吹砂頭 3—吹砂孔 4—芯盒 5—排氣孔</p><p>　　射砂機(jī)構(gòu)如圖2-12所示。射砂時(shí)，大口徑快動(dòng)射砂閥7

67、迅速開啟，儲(chǔ)氣包8中的壓縮空氣進(jìn)入射腔2內(nèi)并驟然膨脹，然后通過(guò)射砂筒1上的橫縫和豎縫進(jìn)入射砂筒內(nèi)。當(dāng)射砂筒內(nèi)的氣壓達(dá)到一定大小時(shí)，芯砂即由射砂筒下部截面逐漸收縮的部分經(jīng)過(guò)射砂孔3射進(jìn)芯盒11中。而壓縮空氣則經(jīng)射砂板10上的排氣塞4排出。</p><p>　　圖2-12射砂工作原理示意圖</p><p>　　1— 射砂筒 2— 射腔 3— 射砂孔 4— 排氣塞</p&

68、gt;<p>　　5— 砂斗 6— 砂閘板 7— 射砂閥</p><p>　　8— 儲(chǔ)氣包 9— 射砂頭 10— 射砂板</p><p>　　9— 芯盒 10— 工作臺(tái)</p><p><b>　　4、拋砂緊實(shí)</b></p><p>　　拋砂機(jī)的工作原理如圖2-13所示。型

69、砂由皮帶運(yùn)輸機(jī)連續(xù)地送入拋頭，高速轉(zhuǎn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子上的葉片接住型砂，并以很高的速度(30?60米/秒)將其拋到砂箱中。</p><p>　　拋砂緊實(shí)的過(guò)程可分為兩個(gè)階段：</p><p>　　第一階段是從型砂被葉片接住起到其離開葉片為止。在這個(gè)階段中，型砂由于受到離心力的作用被壓實(shí)成團(tuán)。 </p><p>　　第二階段是砂團(tuán)被葉片以高速拋出，打在砂箱內(nèi)的砂層上，使型砂逐

70、層加以緊實(shí)。砂團(tuán)的速度越大，則砂型的緊實(shí)度越髙。</p><p>　　圖2-13拋砂機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　1— 送砂皮帶 2— 弧板 3— 葉片 4— 轉(zhuǎn)子</p><p>　　3.射芯機(jī)主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)</p><p>　　所設(shè)計(jì)的FZY

71、J翻臺(tái)震壓造型機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</p><p>　　砂箱最大尺寸： 1000x800mm；</p><p>　　翻臺(tái)臺(tái)面尺寸： 1440x1000mm；</p><p>　　震實(shí)臺(tái)最大有效負(fù)荷： 1350公斤；</p><p>　　起模臺(tái)最大行程：

72、 800mm；</p><p>　　震實(shí)缸直徑： ?330mm；</p><p>　　翻轉(zhuǎn)缸直徑： ?460mm；</p><p>　　起模缸直徑： ?200mm；</p><p>　　輥道頂面至地面高

73、度： 255mm ；</p><p>　　機(jī)器落下部分重量： 2600公斤； </p><p>　　生產(chǎn)率： 15～20半型/時(shí)；</p><p>　　自由空氣耗量： ≈2m²/半型 ；</p>&l

74、t;p>　　外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）： ≈ 3710x2087x3244mm；</p><p>　　機(jī)器重量： ≈ 6300。</p><p>　　3.2造型機(jī)的型號(hào)標(biāo)記</p><p>　　翻臺(tái)震壓造型機(jī)的型號(hào)標(biāo)記應(yīng)按MT/T154.1的規(guī)定編制，圖示如下：</p>&

75、lt;p>　　圖3-1翻臺(tái)震壓造型機(jī)型號(hào)標(biāo)記</p><p>　　3.3 FZ YJ — 12翻臺(tái)震壓造型機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)</p><p>　　翻臺(tái)震壓造型機(jī)的主要工作部分可分為震壓機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和壓頭機(jī)構(gòu)。各種震壓機(jī)的壓頭機(jī)構(gòu)大同小異，而震壓機(jī)構(gòu)則千差萬(wàn)別。壓頭的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可在頂箱震壓造型機(jī)的基礎(chǔ)上模仿和改進(jìn)。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和起模機(jī)構(gòu)在原有的翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的基礎(chǔ)上模仿改進(jìn)。

76、震壓機(jī)構(gòu)則要通過(guò)性能分析進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。震擊機(jī)構(gòu)就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)將壓縮空氣能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的換能機(jī)構(gòu)，因此，對(duì)震擊機(jī)構(gòu)性能的研究及其合理設(shè)計(jì)就不能脫離開表征震擊機(jī)構(gòu)換能過(guò)程的示功圖的討論。因此整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以大致分為幾個(gè)個(gè)部分：</p><p>　　1. 分析震擊機(jī)構(gòu)工作原理與示功圖表示法。</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)和演算氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu)造型機(jī)震擊機(jī)構(gòu)的計(jì)算公式。提出氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的

77、基本參數(shù)及值，規(guī)定了近似的示功圖并按此示功圖分析導(dǎo)出了各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算式。</p><p>　　3. 根據(jù)要求制定設(shè)計(jì)方案，選擇工作參數(shù)，進(jìn)行分析和計(jì)算</p><p>　　4. 機(jī)構(gòu)的各種改進(jìn)措施和環(huán)保措施。</p><p>　　5. 繪出主要部件的裝配圖。</p><p><b>　　3.2.1起模機(jī)構(gòu)</b><

78、/p><p>　　起模是造型機(jī)上的一個(gè)主要工序。有手動(dòng)漏模造型機(jī)只有起模機(jī)構(gòu)而沒(méi)有實(shí)砂機(jī)構(gòu)。造型機(jī)的起模方式主要有兩種：頂箱起模和翻轉(zhuǎn)起模。這兩種之中，又可因結(jié)構(gòu)不同細(xì)分為不同的起模方法。</p><p>　　對(duì)起模動(dòng)作要求平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊，特別是在模型與砂型相脫離的一瞬間，要求速度緩慢。所以造型機(jī)上的起模機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)采用液壓或氣壓油傳動(dòng)，而且在起模過(guò)程中，速度可以調(diào)節(jié)。</p>

79、<p><b>　　1.頂箱起模</b></p><p>　　頂箱起模的特點(diǎn)是：在不翻轉(zhuǎn)砂箱的情況下，將模型自砂型中起出。頂箱起模還可以分成頂桿法和托箱法。</p><p><b>　　(1)頂桿法</b></p><p>　　頂桿法是在砂箱實(shí)砂完畢后， 造型機(jī)的四根頂桿向上運(yùn)動(dòng)，頂著砂箱的四個(gè)角上升，與模板分離

80、，見(jiàn)圖1-2-12。起模時(shí)，模板不動(dòng)，砂箱向上運(yùn)動(dòng)。例如震壓造型機(jī)Z145及震擊造型機(jī)Z2410都 應(yīng)用這種頂桿法。</p><p>　　圖2-12頂桿起模法</p><p>　　1— 砂箱 2— 模板 3— 頂桿 4— 造型工作臺(tái)</p><p>　　為了保證砂箱平穩(wěn)頂起，必須使四根頂桿上下運(yùn)動(dòng)完全同步，所以頂桿都裝在一個(gè)頂桿架上，隨著頂桿氣缸一

81、起上下。</p><p><b>　　(2)托箱法</b></p><p>　　托箱法起模與頂桿法起模相似。不同的是在起模時(shí)，砂箱被托住不動(dòng)，而模型下降, 從砂箱下面抽出，這就是回程起模法。現(xiàn)在很多半自動(dòng)造型機(jī)用這種起模方法，如圖1-2-13。</p><p>　　空砂箱由邊輥道送入，壓實(shí)時(shí)砂箱上行頂住壓頭，壓實(shí)完畢，砂型下落回程途中，砂箱被&

82、lt;/p><p>　　邊輥道托住，模型繼續(xù)下落而起模。</p><p>　　圖2-12托箱起模法</p><p>　　1— 壓頭 2— 砂型 3— 模板 4— 壓實(shí)機(jī)構(gòu)</p><p>　　頂箱法起模時(shí)，砂型下面沒(méi)有東西托住，復(fù)雜的模型容易損壞。為廣避免這一缺點(diǎn)， 對(duì)于較復(fù)雜的模型，可以采用一種漏板，在托箱起模吋，沿若模型四周

83、把砂型支撐住，避免掉砂，見(jiàn)圖1-2-14 。這種方法，叫做漏模法。</p><p><b>　　圖2-12漏模法</b></p><p>　　1— 砂箱 2— 模型 3— 漏板 4— 工作臺(tái)</p><p>　　在一般的壓實(shí)實(shí)砂法中，由于砂型的緊實(shí)度不很大，頂箱法起模往往不能用于很復(fù)雜 的模型。而高壓造型的砂型強(qiáng)度高，故即使是

84、相當(dāng)大而復(fù)雜的砂型，也可以用頂箱法。</p><p><b>　　2，翻轉(zhuǎn)起模</b></p><p>　　翻轉(zhuǎn)起模前，把砂箱連同模板一起翻轉(zhuǎn)180°，用接箱臺(tái)把砂箱接住，然后，接箱臺(tái)連砂箱一起下降實(shí)現(xiàn)起模。在實(shí)際結(jié)抅上，有轉(zhuǎn)臺(tái)法和翻臺(tái)法等，其原理見(jiàn)圖1-2-15。</p><p>　　翻轉(zhuǎn)起模法起模時(shí)，型而向上，對(duì)于復(fù)雜的模型，特別

85、是有較大的懸吊砂胎的砂型，可以避免斷裂及掉砂。但是翻轉(zhuǎn)砂箱耗費(fèi)機(jī)動(dòng)時(shí)間，相應(yīng)地生產(chǎn)率較低，而且要求機(jī)器的結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，所以只有在工藝上必要時(shí)才采用。例如制造砂芯或在Z2310、Z2520型造型機(jī)上造中大型的下箱。這是因?yàn)樯靶竞拖孪湓谠焱旰蠖夹枰D(zhuǎn)180°。同吋中大型砂箱在工藝設(shè)計(jì)吋，為了避免吊砂在合箱時(shí)脫落，一般均將吊砂放在下箱，這時(shí)用翻轉(zhuǎn)法起模能保證質(zhì)量、縮短工時(shí)。</p><p><b>

86、;　　圖2-12翻轉(zhuǎn)起模</b></p><p>　　1— 砂型 2— 轉(zhuǎn)臺(tái)（或翻臺(tái)） 3— 模板 4— 工作臺(tái)</p><p>　　應(yīng)該指出，對(duì)于高壓造型，翻轉(zhuǎn)法這一 優(yōu)點(diǎn)并不顯著，因?yàn)楦邏涸煨退玫纳靶蛷?qiáng)度大，在起模過(guò)程中不易發(fā)生掉砂。所以在半自動(dòng)高壓造型機(jī)上，盡管砂型的尺寸較大，一般都用托箱法起模，而不用翻轉(zhuǎn)法。</p><p>　

87、　圖2-10翻轉(zhuǎn)起模的接箱臺(tái)較平機(jī)構(gòu)</p><p>　　1—砂箱底板 2—轉(zhuǎn)臺(tái)或翻臺(tái) 3—模型 4—砂箱</p><p>　　5—較平機(jī)構(gòu)托條 6—鎖緊機(jī)構(gòu) 7—彈簧 8—接箱臺(tái) </p><p>　　對(duì)于翻轉(zhuǎn)法起模的震壓造型機(jī)，接箱臺(tái)上還需要一個(gè)校平機(jī)構(gòu)，平平地把砂箱托住使砂型不致由于在接箱臺(tái)上的歪斜而在起模過(guò)程中引起破損。</p><p&g

88、t;　　校平機(jī)抅的原理見(jiàn)圖1-2-16。接箱臺(tái)上有二個(gè)或四個(gè)托條，每個(gè)托條由二根彈簧頂住，接箱臺(tái)接住砂箱時(shí)，托條即隨著砂箱頂面的不平形狀托住砂箱（圖a），這時(shí)鎖緊機(jī)構(gòu)把托條的位置固定。接箱臺(tái)下降時(shí)，就能平穩(wěn)地把模型起出（圖b）。</p><p>　　綜上面所述：本機(jī)為翻臺(tái)震壓造型機(jī)，故起模方式為翻轉(zhuǎn)起模，采用原來(lái)的Z2310系列的翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的起模機(jī)構(gòu)。 </p><p><b

89、>　　圖2-8起模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　1—套筒 2—活塞 3—導(dǎo)桿 4—接型梁 5—輥柱</p><p>　　6—輥柱架 7—平衡器 8—活塞 9—接型臺(tái)</p><p>　　10—閉鎖墊圈 11—節(jié)流桿 12—連接管 </p><p><b>　　3.2.2翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</b></p&

90、gt;<p>　　如上圖所示，射砂機(jī)構(gòu)是由射砂頭1,上、下射砂筒4和6,橫梁13,砂閘板7以及射砂閥12等組成。</p><p>　　橫梁13是箱體結(jié)構(gòu)裝在立柱上。砂閘板氣缸11位于橫梁頂部，它驅(qū)動(dòng)砂閘板開啟和關(guān)閉射砂筒的加砂口。后者在關(guān)閉時(shí)由密封圈7充氣密封。</p><p>　　橫梁內(nèi)腔分隔成前后兩部分，其后腔與立柱的內(nèi)腔聯(lián)通，構(gòu)成射砂機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)氣室，當(dāng)氣動(dòng)射砂閥8開啟時(shí)，

91、大量壓縮空氣便驟然進(jìn)入位于橫梁前腔內(nèi)的射砂筒中進(jìn)行射砂。</p><p>　　射砂筒分為上、下兩部分。上射砂筒4上開有0．4毫米寬的橫縫，下射砂筒6上開有O．4毫米寬的豎縫，橫縫是壓縮空氣由射腔進(jìn)入射砂筒的土要通道。而由豎縫進(jìn)入的壓縮空氣則起著切割射砂筒內(nèi)砂柱的作用，使其松散并與筒壁分離以防止掛料。如下圖所示</p><p>　　圖2-9 豎縫射砂筒和橫縫射砂筒 <

92、/p><p>　　射砂頭的結(jié)構(gòu)對(duì)射砂效果影響很大。對(duì)于不同的砂芯形狀和芯盒結(jié)構(gòu)應(yīng)選用或設(shè)計(jì)不同形式的射砂頭。為了防止熱量由芯盒傳遞到射砂頭上位其中的芯砂發(fā)生硬化，射砂板要由循環(huán)水進(jìn)行冷卻。具體內(nèi)容由以后詳細(xì)介紹。</p><p>　　3.2.3震實(shí)機(jī)構(gòu)及壓頭的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　　簡(jiǎn)介如下：</b></p><

93、p>　　震壓機(jī)構(gòu)最里面的作為震鐵，次之是震擊活塞，最外面的是壓實(shí)缸，剩下的那個(gè)做為過(guò)渡活塞（作用是連接震擊缸與壓實(shí)缸），最下面的是接砂缸（其作用以后會(huì)介紹）。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是設(shè)計(jì)震擊缸的尺寸、震擊進(jìn)氣孔的大小、壓實(shí)缸的尺寸、壓實(shí)進(jìn)氣孔的大小、接砂缸的大小、氣墊的尺寸。創(chuàng)新點(diǎn)：氣墊的設(shè)計(jì)新穎，壽命更長(zhǎng)久，噪音更小，更能使得砂型的緊實(shí)度滿足要求。</p><p>

94、;<b>　　主要目的：</b></p><p>　　完成震擊，壓實(shí)和起模三個(gè)規(guī)定動(dòng)作；</p><p>　　保證緊實(shí)度，模型砂的完整；</p><p>　　該造型機(jī)主要用于教學(xué)演示，盡量自動(dòng)化，減少手工操作難度，便于操作。</p><p><b>　　震擊機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇</b></p>

95、<p>　　震擊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的的基本參數(shù)式</p><p>　　氣動(dòng)微震造型機(jī)的震擊機(jī)構(gòu)是一個(gè)將壓縮空氣能轉(zhuǎn)換為機(jī)械沖擊能的換能機(jī)構(gòu)。一臺(tái)造型機(jī)的震擊機(jī)構(gòu)的緊實(shí)砂的效能，取決于下面兩個(gè)方面因素（這兩個(gè)方面因素的數(shù)值的最佳取值也就規(guī)定了震擊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)及），它們分別是：</p><p>　　震擊機(jī)構(gòu)的換能效率——高效率的震擊機(jī)構(gòu)應(yīng)該是在單位時(shí)間力能夠提供最多的機(jī)械沖擊能的機(jī)構(gòu)

96、。為實(shí)現(xiàn)這一極值條件的基本參數(shù)，其取值為：</p><p>　　式中：F——震擊缸活塞面積（）；</p><p>　　——震擊缸內(nèi)最大工作氣壓（以絕對(duì)氣壓表示）值（）；</p><p>　　——壓震狀態(tài)時(shí)，震鐵位置在撞擊點(diǎn)上，震擊彈簧（或氣墊腔壓力）對(duì)震鐵的靜支托力（即扣除了震鐵重量后的彈簧反力）（kg）。</p><p>　　2. 能有效的

97、緊實(shí)型砂的機(jī)械沖擊強(qiáng)度——震擊機(jī)構(gòu)時(shí)依靠震擊活塞的機(jī)械碰撞來(lái)緊實(shí)型砂或抖動(dòng)型砂的，故為了達(dá)到預(yù)期的緊實(shí)或抖動(dòng)要求，震擊機(jī)構(gòu)應(yīng)有適當(dāng)?shù)呐鰮魪?qiáng)度，根據(jù)碰撞原理，可引用基本參數(shù)如下：</p><p>　　式中：F——震擊缸活塞面積（）；</p><p>　　——震擊活塞所承受的全部負(fù)重（kg）；</p><p>　　——震鐵的重量（kg）；</p><

98、p>　　A——單位震擊活塞面積在每一工作循環(huán)中所能提供的機(jī)械沖擊能(kg-cm/),一般應(yīng)由實(shí)測(cè)的示功圖中分析求得。</p><p>　　參照有良好震擊效能的震擊機(jī)構(gòu)示功圖規(guī)律，取</p><p>　　（按不形成嚴(yán)重氣墊的要求）；</p><p><b>　?。ò吹娜≈登蟪觯?；</b></p><p>　　（式中R

99、系缸的摩擦阻力）。</p><p>　　按近似理想的示功圖圖形計(jì)算，可以得到以下分析式</p><p>　??； （2-3） </p><p><b>　　；</b></p><p>　??；

100、 （2-4） </p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　當(dāng),則</b></p><p><b>　　(2-6）</b></p><p>　　式中：——進(jìn)氣行程（cm）；</p><p>　　——膨脹行程（cm）

101、；</p><p>　　——慣性行程（cm）；</p><p>　　S=++——總行程（cm）；</p><p>　　——震擊缸內(nèi)最大工作氣壓（絕對(duì)氣壓）（kg/）；</p><p>　　——震擊缸內(nèi)最小工作氣壓（絕對(duì)氣壓）（kg/）；</p><p>　　e =（0.3~0.4）——震鐵撞擊的反跳系數(shù)（一般在設(shè)計(jì)時(shí)可

102、取，即e=0.316）；</p><p>　　C——震鐵彈簧的彈簧剛度（或氣墊的相對(duì)剛度）（kg/cm）。</p><p>　　另外根據(jù)能量守恒原理，震鐵的撞擊速度為</p><p>　　== （2-7）</p><p>　　2.4.2關(guān)于司氣參數(shù)的取值式</p><p>　　司氣參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)取值式有：</p

103、><p>　?。?-8）； （ 2-9 ） ；</p><p><b>　?。?-10） ；</b></p><p>　　根據(jù)能夠獲得近似的理想示功圖的要求還可以列出計(jì)算司氣參數(shù)的補(bǔ)充式子，這里不一一列出，只是

104、給出其中的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論：</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p><b>　　(2-12)</b></p><p><b>　　(2-13) </b></p><p><b>　　（2-14)</b></p><

105、;p>　　式中：為兩下標(biāo)平均速度之比；</p><p>　　為震擊缸進(jìn)氣口面積（）；</p><p>　　為震擊缸排氣口面積（）；</p><p>　　以上（2-8）、（2-9）、（2-10）、（2-11）、（2-12）、（2-13）、（2-14）就是獲得有有近似理想示功圖的震擊機(jī)構(gòu)的全部司氣參數(shù)、、、及、的計(jì)算公式。</p><p>

106、　　2.4.3 壓震頻率n的計(jì)算式</p><p>　　設(shè)：——震鐵全行程運(yùn)動(dòng)的平均速度；</p><p>　　T——震鐵的運(yùn)動(dòng)周期（秒）；</p><p>　　n——壓震頻率（次/分）；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?-15）</b&

107、gt;</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)公式</b></p><p>　　有效負(fù)重和舉升重量 有效負(fù)荷為震擊機(jī)構(gòu)所需要舉升的重量，其中包括：砂箱 模板 型砂 輔助框（包括輔助框上的復(fù)位彈簧的恢復(fù)力）等的全部重量，即：</p><p>　　有效負(fù)重=++++ （2-16）</p><p>　　舉升重

108、量:主要指工作臺(tái),活塞,導(dǎo)桿等有關(guān)部件的重量之和?？砂唇?jīng)驗(yàn)公式估算</p><p>　?。?（2-17）</p><p>　　.摩擦阻力 摩擦阻力R的大小一般與機(jī)器的結(jié)構(gòu),加工精度,安裝精度以及潤(rùn)滑等因素有關(guān),有經(jīng)驗(yàn)公式</p><p>　　R=0.05(+

109、 （2-18）</p><p>　　震擊缸尺寸 根據(jù)震擊活塞受力平衡可得:</p><p>　　=(++R)=(0.27~0.46)( +) (厘米) (2-19)</p><p>　　K為裕量系數(shù),取值一般在1.1~2.5</p><p><b>　　取=5kg/</b></p>&

110、lt;p>　　考慮到影響摩擦阻力,儲(chǔ)備系數(shù)的因素很多, 也可按震擊缸氣壓沒(méi)行計(jì)算,有如下經(jīng)驗(yàn)公式: </p><p>　　取2.5~3 kg/, 小造型機(jī)取較大值,大造型機(jī)取較小值.</p><p>　　這里取=2.857 kg/</p><p>　　=0.35 (+) </p><p><b>　　=</b>

111、;</p><p>　　.震擊活塞長(zhǎng)度() 活塞長(zhǎng)度主要從導(dǎo)向的角度來(lái)考慮，應(yīng)使工作平穩(wěn)而不至卡死，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 </p><p>　　=(1.6~2.0) </p><p>　　震鐵重量 震鐵重量是震強(qiáng)度的重要影響因素。達(dá)到同樣的緊實(shí)效果重震擊比輕震擊所需時(shí)間要短得多，或者說(shuō)同樣的震擊時(shí)間重震要比輕震擊緊實(shí)效果好得多．</p><p

112、>　　震鐵的重量按下式計(jì)算： </p><p><b>　　=k(+)</b></p><p><b>　　k為震擊強(qiáng)度系數(shù),</b></p><p>　　重震擊：k＝0.5~1，適于高壓造型機(jī)或大型造型機(jī)</p><p>　　中震擊：k=0.2~0.5，一般用于中大型，或以壓實(shí)為主的高壓造型

113、機(jī)</p><p>　　輕震擊：k＝0.1~0.2，用于中小型造型機(jī)，或高壓造型機(jī)中</p><p>　　最輕震擊: k<0.1,用于小型造型機(jī)和小型微震造型機(jī)</p><p>　　造型機(jī)比壓大的取較小值,比壓小的取較大值.</p><p>　　在一般情況下,震鐵越重,震擊時(shí)給予工作臺(tái)的撞擊能就越大,所以要求震鐵的重量不低于一個(gè)極限值,

114、否則會(huì)出現(xiàn)緊實(shí)度不足或震擊效率太低的現(xiàn)象。近年來(lái)有取用更大的趨勢(shì)。</p><p>　　這里取k=0.2,所以=0.2 ×(+)</p><p>　　司氣參數(shù) 包括進(jìn)氣行程，膨脹行程，慣性行程，以及余隙高度。這些參數(shù)選取得當(dāng)否，不僅影響造型的振幅，頻率，壓縮空氣消耗量等重要的工藝參數(shù)，而且直接關(guān)系到造型機(jī)能否正常工作。</p><p>　　在目前普遍使用的

115、氣動(dòng)微震壓實(shí)造型機(jī)中，震擊活塞的全行程S一般在之間，根據(jù)資料推薦和模擬測(cè)試表明，在這個(gè)范圍內(nèi)的全行程對(duì)于型砂的流動(dòng)性、壓實(shí)后的緊實(shí)度均勻性都比較好，故我們根據(jù)一般資料推薦=6毫米；～； ～；則全程。</p><p>　　漸開線直齒的設(shè)計(jì)與校核參考《機(jī)械工程學(xué)I》（王洪欣等著，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社出版）；《現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)》（現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編輯委員會(huì) 編）</p><p>　　校核過(guò)程中的系

116、數(shù)均從上兩個(gè)本書中查取。</p><p>　　Z1與Z2嚙合參數(shù)及強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　1）有效負(fù)重和舉升重量</p><p>　　有效負(fù)荷為震擊機(jī)構(gòu)所需要舉升的重量，其中包括：砂箱 模板 型砂 輔助框（包括輔助框上的復(fù)位彈簧的恢復(fù)力）等的全部重量，即：</p><p><b>　　有效負(fù)重=++++</b>&l

117、t;/p><p><b>　　砂箱厚度取20mm</b></p><p>　　可鑄鋁合金密度為2.7g/</p><p>　　砂箱密度為7.8～7.85g/，這里取7.8g/</p><p>　　造型砂密度為0.8～1.3 g/，這里取1 g/</p><p>　　緊實(shí)率為35％左右，得出余砂箱高度h