用于制造砂模的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及使用砂模的金屬鑄造的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬鑄造通常利用砂模執(zhí)行，所述砂模在制造砂模部件的機(jī)器中制造，其中，砂模部件依次放置成一串并被傳送至澆注站，在澆注站，用金屬填充每個模具，即兩個連續(xù)的模具部件之間的空間。這些機(jī)器通常包括用以將型芯插入到模具部件之間的下芯機(jī)。
[0003]該類型的金屬鑄造的優(yōu)點(diǎn)在于形成η個模具僅需要n+1模具部件，而不需要使用2Xn個模具部件。該待被形成的物體的形狀基本上通過一個模具部件的后部部分的形狀和模具部件的串中的隨后的模具部件前部部分的形狀來確定。
[0004]模具部件制造機(jī)器通常包括成型室，沙子通常通過設(shè)置在成型室上方的料斗或料鐘導(dǎo)入(例如，通過吹入或通過重力的方式)該成型室中。所述室通過兩個閉合元件或板，比如前部板和后部板，來封閉，在所述前部板與后部板之間按壓或擠壓沙子以構(gòu)造成模具部件。例如，所述板中的一個板可以是可移動且可旋轉(zhuǎn)的前部板，該前部板設(shè)置成允許模具部件的退出，并且后部板可以設(shè)置在室的相對的端處并且與壓縮活塞相關(guān)聯(lián)，該后部板還用于執(zhí)行推動以及將模具部件通過室的前端相應(yīng)的排出。在該類型的機(jī)器中，通過將沙子引入成型室中可以開始獲得模具部件。然后，在模制周期的壓縮階段，位于前部板與后部板之間的沙子被按壓。因而，在模制周期的可以被稱作提取階段中，前部板被打開并且被傾斜至通過用后部板推動模具部件而允許模具部件退出，從而將模具部件從成型室排出，并且通常將模具部件放置在某種傳送機(jī)上，在該傳送機(jī)上形成模具串并且被朝向澆注工位轉(zhuǎn)位。例如，在 US-B-7007738、US-B-6092585、EP-A-1219830 和 EP-A-2357050 中描述了這種類型的模具部件制造機(jī)器。這些文獻(xiàn)描述了立式模具制模機(jī)，該立式模具制模機(jī)包括成型室，該成型室通過可移位且可旋轉(zhuǎn)的前部板以及設(shè)置在取出活塞的端部處的后部板來封閉，砂模通過兩個板相對的擠壓被壓實(shí)。以此方式，可以循環(huán)地獲得模具，并且將模具從成型室排出至傳送機(jī)，在傳送機(jī)處所述模具對齊且抵靠彼此放置，形成可以被朝向澆注工位傳遞的模具串。通常，前部板和后部板設(shè)置有模板，例如如US-B-7806161中闡述的，所述模板根據(jù)待被給予模具部件的前表面和后表面的式樣或形狀來選擇。
[0005]S卩，當(dāng)模具部件從機(jī)器輸送時，例如通過后部板的推動動作，其被輸送至傳送機(jī)以形成模具串的一部分或模具部件的串的一部分。通常，每次新模具部件從機(jī)器輸送，模具串被轉(zhuǎn)位與模具部件的寬度相對應(yīng)的一步。即，當(dāng)新的模具部件被從機(jī)器輸送時，例如通過后部板的推動動作被推動出機(jī)器并且放置在模具串的端部處，整個模具串被轉(zhuǎn)位一步。這在每次制造新的模具部件時重復(fù)。
[0006]模具串繼續(xù)至澆注工位，在該澆注工位中模具被填充。通常，在每個時刻，僅一個模具被填充。因此，其易于使模具部件的制造和模具的填充同步:每次新的模具部件已經(jīng)被制造、模具串被轉(zhuǎn)位一步并且新的模具(兩個模具部件之間的空間)可以被填充。因此，模具部件的制造和模具的填充可以以按照每小時的單元數(shù)量的相同的制造率執(zhí)行。
[0007]當(dāng)今，用于進(jìn)行立式模制的制造該類型的砂模的機(jī)器已經(jīng)變得相當(dāng)成熟并且允許以相對較高的速度制造模具部件。然而，將金屬澆注至模具中常常需要大量的時間。例如，其尺寸優(yōu)選的是以溫和的方式將金屬澆注至模具中，以避免熔融金屬中的紊流。因此，當(dāng)一次僅澆注一個模具時，澆注步驟會是瓶頸并且限制了設(shè)備的制造能力。
[0008]通過如US-A-4576217中提出的系統(tǒng)可以解決或減少該問題，其中，模具被經(jīng)由多個連續(xù)設(shè)置并且依次致動的澆注噴嘴以增量的方式填充。然而，該方法需要非常小心噴嘴的操作與模具的轉(zhuǎn)移之間的同步。此外，通常優(yōu)選的是不中斷澆注過程:一旦澆注已經(jīng)開始，其常常優(yōu)選的是在移動模具之前完成所討論的模具的填充。
[0009]US-B-7806161教示了一種模制及鑄造機(jī)，該模制及鑄造機(jī)每次將串雙倍的轉(zhuǎn)位制造兩個模具部件，而不是每次將串轉(zhuǎn)位與一個模具部件的寬度相對應(yīng)的一步制造一個模具部件。即，基本上，每次機(jī)器制造兩個模具部件，串移位與兩個模具部件的寬度相對應(yīng)的距離。在澆注工位處，兩個模具被同時填充。因此，用于填充每個模具的時間大致等于通過機(jī)器制造兩個模具部件所需的時間。因此，可以提高制造率并且可以避免或至少降低對澆注工位的瓶頸效應(yīng)。雙倍轉(zhuǎn)位是通過用后部板一一在US-B-7806161中被稱作側(cè)向擠壓頭——在一個單行程中將模具串推動兩個模具部件的寬度的距離來實(shí)現(xiàn)的。然而，這顯然需要后部板在過程的不同周期期間不同地移位:顯然，當(dāng)運(yùn)動的目的僅是將模具部件推出機(jī)器時，后部板必須以第一且較短的行程操作，并且當(dāng)運(yùn)動的目的是模具串的雙倍轉(zhuǎn)位時，后部板必須以第二且較大的行程操作。這需要在水平方向上具有兩種不同的并且交替行程類型的后部板，并且需要允許后部板移位很遠(yuǎn)以執(zhí)行模具串的雙倍轉(zhuǎn)位，因此需要謹(jǐn)慎并且非常復(fù)雜設(shè)計的機(jī)器及其操作，包括硬件和軟件。與進(jìn)行雙倍轉(zhuǎn)位的制造周期中的后部板的行程相比，關(guān)于模具串沒有進(jìn)行移位的制造周期中的后部板的行程將是顯著不同的。
[0010]此外，EP-B-1326726提出了其中發(fā)生某種類型的雙倍轉(zhuǎn)位的方法和設(shè)備。所提出的方法包括單獨(dú)地制造和卸下第一模具部件而不移動模具串，并且卸下第二模具部件，同時將第一模具部件和第二模具部件輸送至傳送機(jī)，隨后模具串的前進(jìn)對應(yīng)于由兩個模具部件所占據(jù)的長度的距離，即對應(yīng)于兩個模具部件寬度的距離。在澆注工位處，同時將金屬澆注至兩個模具。通過EP-B-1326726的權(quán)利要求1不清楚兩個模具部件如何同時被輸送至傳送機(jī)，但是可以推測的是，通過用后部板推動模具部件進(jìn)行輸送，與由US-B-7806161所教示的一致。因此，從這個意義上來說，EP-B-1326726中提出的解決方案顯然需要后部板以兩個不同的行程長度操作，即當(dāng)?shù)谝荒＞卟考恍断聲r以較短的行程以及當(dāng)?shù)诙＞卟考恍断聲r以較長的行程，隨后兩個模具部件同時輸送至傳送機(jī)。
[0011]實(shí)際上，EP-B-1326726未闡述如何執(zhí)行同時輸送的:EP-B-1326726中公開了【具體實(shí)施方式】未包括兩個模具部件的至傳送機(jī)的同時輸送所要求保護(hù)的特征，而是使用了不同的方法:代替所要求保護(hù)的方法，描述的實(shí)施方式對應(yīng)于模具串每次被轉(zhuǎn)位一步的方法。例如，圖2的實(shí)施方式中，在步驟“0P.4A”中模具部件被從機(jī)器排出或卸下，然后，在步驟“0P.4B”中模具串被轉(zhuǎn)位與一個模具部件的寬度相對應(yīng)的一步。在該步驟中，根據(jù)圖2明顯的是傳送機(jī)與后部板同步移動一步。之后，傳送機(jī)呈現(xiàn)沿朝向模具制造機(jī)器的方向返回一步(“0P.5”)，并且之后傳送機(jī)向前轉(zhuǎn)位一步，將模具串朝向澆注工位轉(zhuǎn)位又一步，這在步驟“0P.6/1”中進(jìn)行。通過該重復(fù)的一步的轉(zhuǎn)位，兩個新的模具被放置在澆注工位并且可以開始對所述兩個模具進(jìn)行填充，同時制造另外兩個模具部件并且將其放置在模具串的端部處(在步驟“OP.4”中的第一者以及在步驟“OP.4A”中的下一者，在這之后，模具串被再次轉(zhuǎn)位)。顯然，該方法可能能夠使用后部板的僅一個單一長度行程制造和卸下模具。然而，該方法包括下列缺點(diǎn):在圖2的方法中，在執(zhí)行步驟“0P.4B”之前澆注比如被中斷，并且因而不能被恢復(fù)直至已經(jīng)執(zhí)行步驟“0P.6/1”。即，在包括模具串的第一一步式轉(zhuǎn)位、傳送機(jī)朝向模具制造機(jī)器的返回的一步、以及模具串的而第二一步式轉(zhuǎn)位的周期期間澆注不得不被中斷。對于給定的模具部件制造率，其降低了用于將金屬澆注至模具的有效時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的第一方面涉及用于在模具串鑄造設(shè)備中逐步制造及推進(jìn)砂模部件的方法，該模具串鑄造設(shè)備包括用于制造模具部件的工位(該用于制造模具部件的工位可包括模具部件制造機(jī)器，比如根據(jù) US-B-7007738、US-B-6092585、EP-A-1219830 或 EP-A-2357050中已知的模具部件制造機(jī)器)、澆注工位(用于將物質(zhì)，比如熔融金屬，澆注至由用于制造模具部件的工位中生產(chǎn)的模具部件形成的模具中；澆注工位可以設(shè)置成用于將物質(zhì)，比如熔融金屬，同時地澆注至多個模具中，比如各自通過兩個模具部件形成的(多個)模具，其中一個模具部件放置在另一個模具部件之后)、以及傳送機(jī)，該傳送機(jī)用于將模具部件從所述用于制造模具部件的工位朝向所述澆注工位逐步地推進(jìn)。傳送機(jī)包括第一部分，該第一部分是可移動的以將模具部件從用于制造模具部件的工位朝向澆注工位移位。該第一部分能夠大致沿水平方向移動，比如沿系統(tǒng)的縱向方向，即從用于制造模具部件的工位至澆注工位的方向，并且反之亦然;然而，在本發(fā)明的許多實(shí)施方式中，其還可以沿豎向方向移位，和/或沿橫向方向移位，比如當(dāng)可移動的部分包括設(shè)置成與形成模具串的模具部件的側(cè)向側(cè)表面相互作用的壓板時。傳送機(jī)的第一部分可以是與步進(jìn)梁結(jié)構(gòu)相一致或相似的某物的一部分。第一部分可以是具有上支承表面的部分，模具部件放置在該上支承表面上并且被該上支承表面支承，從而當(dāng)?shù)谝徊糠炙揭莆粫r所述模具部件水平地行進(jìn)。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，第一部分包括與模具部件的側(cè)向表面接合的裝置，比如可以通過致動器一一例如在模具串的兩側(cè)處一一壓抵模具部件的側(cè)向表面的板或梁，從而將傳送機(jī)的所述第一部分沿朝向饒注工位的方向移動意味著將模具串沿相同的方向拉動，由此模具串可以在傳送機(jī)的不移動的另一部分上滑動，所述傳送機(jī)的不移動的另一部分可以由比如金屬表面、比如連續(xù)表面，或由多個平行子表面構(gòu)成的表面構(gòu)成，多個平行子表面比如是多個平行梁的頂部表面。本發(fā)明的其他實(shí)施方式可以結(jié)合所述兩個系統(tǒng)，從而傳送機(jī)的第一部分包括用于將模具串或該模具串的一部分橫向地夾持的裝置，以及將模具支承在表面的至少一部分上的裝置兩者。當(dāng)將模具部件和模具串朝向澆注工位移動時移動其上支承有模具部件的表面可意味著減少了在模具部件朝向澆注工位運(yùn)動期間的摩擦的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]該方法包括:在用于制造模具部件的工位中制造多個模具部件，以及將所述模具部件放置在傳送機(jī)上以在傳送機(jī)上形成模具串，以及使用傳送機(jī)將模具部件或模具串朝向澆注工位運(yùn)送。該方法重復(fù)地且依次地包括下述步驟:
[0014](a)制造一對兩個連續(xù)的模具部件中的第一模具部件，
[0015](b)將所述模具部件放置在所述傳送機(jī)上，
[0016](C)制造所述一對兩個連續(xù)的模具部件中的第二模具部件，
[0017](d)將所述第二模具部件也放置在傳送機(jī)上；
[0018](e)可選地制造至少一個另外的模具部件并且將所述另外的模具部件放置在傳送機(jī)上；
[0019](f)將所述模具串移位與至少兩個模具部件寬度相對應(yīng)的距離，模具部件寬度是每個模具部件沿系統(tǒng)的縱向方向的寬度，即沿從用于制造模具部件的工位至澆注工位的方向，即沿其中模具串和模具部件被轉(zhuǎn)位的方向，以將待被填充的至少兩個新的模具對應(yīng)于所述澆注工位(3)定位，從而允許在澆注工位處對這兩個模具進(jìn)行同時澆注。
[0020]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，該方法是雙倍轉(zhuǎn)位方法，由此對于模具的串或模具部件的每次移位可以制造兩個模具部件，并且所述移位與兩個模具部件的寬度相對應(yīng)。然而，本發(fā)明的其他實(shí)施方式包括可選擇的步驟(e)，從而對于模具串的每次移位可以制造多于兩個的模具部件，比如三個、四個或甚至更多個模具部件。即，模具串可以三倍的轉(zhuǎn)位或四倍的轉(zhuǎn)位等，并且可以同時填充三個、四個或更多個模具。對于模具串的每次轉(zhuǎn)位/移位/移動所制造的模具的數(shù)量的選擇可以由技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際考慮一一比如填充模具所需的時間相對于用于制造模具部件所需的時間，