[科普中國]-造型機

用于制造砂型的鑄造設(shè)備。它的主要功能是：填砂，將松散的型砂填入砂箱中；緊實型砂，通過震實、壓實、震壓、射壓等不同方法使砂箱中松散的型砂緊實，使砂型在搬運和澆注等過程中具有必要的強度；起模，利用不同機構(gòu)將模樣從緊實后的砂型中取出

簡介概述造型機最早出現(xiàn)于19世紀中期，早期的造型機是一種簡單的手動壓實帶起模的機構(gòu)，后來采用壓縮空氣作為震實和壓實型砂的動力。1890年出現(xiàn)了震擊式造型機，使造型效率和砂型精度都有了提高。造型機按其緊實型砂的方法不同可分為壓實式、震實式、震壓式、射壓式造型機和拋砂機。

用途1.震壓式造型機： 對震實的砂型再進行壓實，可以獲得上下部緊實的砂型。常用的是微震壓實式造型機，利用工作臺下落與浮動的震鐵相撞，微震緊實型砂，再進行壓實。微震是以較高頻率(500～1000次/分)，小振幅(5～25毫米)的振動代替震擊式造型機的低頻率 (60～120次/分)、大振幅的振動。這種造型機造出的砂型質(zhì)量好，對基礎(chǔ)要求也較低。

2.震實式造型機： 此種造型機又可分為震擊式和微震式造型機兩種。砂箱和模樣固定在造型機的工作臺上，利用工作臺下落時與砧座撞擊面的相撞、砂粒的慣性來緊實砂型。這種造型機噪聲嚴重，所造砂型上部的緊實度很低，已被微震壓實造型機所代替。

3.高壓造型機的壓頭分為平壓頭、成形壓頭和多觸頭壓頭等幾種結(jié)構(gòu)形式。其中以高壓多觸頭造型機應(yīng)用最為廣泛。高壓多觸頭造型機壓頭分割成許多可上下運動的小方塊─觸頭，通過液壓缸可獲得很大的壓實力。壓實時，各觸頭按其下面的模樣高度(即受壓砂層厚度)施加相應(yīng)的壓力，使砂型獲得很高的、均勻的緊實度和硬度。這類造型機都設(shè)有微震震擊機構(gòu)，能夠適應(yīng)復(fù)雜模樣的造型。高壓多觸頭造型機多采用四立柱結(jié)構(gòu)，有單工位式和雙工位式。為了適應(yīng)中小批量鑄件的生產(chǎn)，這種造型機多附有模板快換裝置，更換模板時，造型機不必停機。采用高壓多觸頭造型，砂型鑄造能澆出薄壁、尺寸精確、表面光潔的鑄件。

4.現(xiàn)代已出現(xiàn)一些低噪聲、低粉塵、低能耗、造型精度高的造型機，如真空造型機、靜壓造型機、氣體沖擊造型機等。氣體沖擊造型機利用壓縮氣體迅速釋放的能量產(chǎn)生瞬時壓力，沖擊砂箱中松散型砂來緊實砂型，砂型緊實度高而均勻。這種造型機噪聲低、能耗也低。

結(jié)構(gòu)造型機由機身、起模機構(gòu)、震擊壓實機構(gòu)、轉(zhuǎn)臂壓頭部分及氣動管路系統(tǒng)等部件組成。

1.機身為一堅固的空心框架工件，上部支撐轉(zhuǎn)臂壓頭部分，壓實時轉(zhuǎn)臂勾住機身使壓實力由機身承受，機身與震擊機構(gòu)用螺栓連接在一起，轉(zhuǎn)臂壓頭部分，壓頭固定在可以回轉(zhuǎn)的搖臂上，壓頭有螺旋升降機可根據(jù)砂箱高度調(diào)至壓頭至砂箱的距離

2.轉(zhuǎn)臂是通過手拉閥控制油缸活塞往返運動，實現(xiàn)正臂和轉(zhuǎn)臂運動。

3.起模結(jié)構(gòu)由兩只起模缸、連桿、平衡軸、起模臺、起模桿等組成，起模缸啟動時帶動連桿、平衡軸、起模臺使四根頂桿同時頂起砂箱起模。

4.震擊壓實結(jié)構(gòu)。采用彈簧微震氣動壓實結(jié)構(gòu)，壓實震擊使震動增加。起模時夾緊氣缸將震實缸體鎖緊，落模時夾緊氣缸松開。

5.氣動管路系統(tǒng)：輸入的壓縮空氣，經(jīng)空氣過濾器去除壓縮空氣中的水及雜質(zhì)，然后經(jīng)油霧器注入潤滑油，供給各氣動元件和機構(gòu)，機器動作由手拉閥控制臺實現(xiàn)。

6.氣源供給和潤滑。機器是由氣源作能源和油做潤滑來實現(xiàn)工作的。進氣壓力大小和油量大小分別由減壓閥和調(diào)油閥來調(diào)節(jié)。氣源經(jīng)過油霧器時根據(jù)虹吸原理將油吸入管路，霧狀進入各管路系統(tǒng)進行潤滑。1

分類壓實式造型機利用氣壓或液壓通過壓頭或模樣對砂箱內(nèi)的型砂施加壓力來緊實型砂。其壓強一般為0.25～0.4兆帕。這種造型機,使遠離施壓面的砂型緊實度差。20世紀50年代初出現(xiàn)了高壓造型機，砂型平面上的壓強在 0.7兆帕以上。高壓造型機的壓頭分為平壓頭、成形壓頭和多觸頭壓頭等幾種結(jié)構(gòu)形式。其中以高壓多觸頭造型機應(yīng)用最為廣泛。高壓多觸頭造型機壓頭分割成許多可上下運動的小方塊──觸頭，通過液壓缸可獲得很大的壓實力。壓實時,各觸頭按其下面的模樣高度(即受壓砂層厚度)施加相應(yīng)的壓力,使砂型獲得很高的、均勻的緊實度和硬度。這類造型機都設(shè)有微震震擊機構(gòu)，能夠適應(yīng)復(fù)雜模樣的造型。高壓多觸頭造型機多采用四立柱結(jié)構(gòu)，有單工位式和雙工位式。為了適應(yīng)中小批量鑄件的生產(chǎn)，這種造型機多附有模板快換裝置，更換模板時，造型機不必停機。采用高壓多觸頭造型，砂型鑄造能澆出薄壁、尺寸精確、表面光潔的鑄件。

震實式造型機此種造型機又可分為震擊式和微震式造型機兩種。砂箱和模樣固定在造型機的工作臺上，利用工作臺下落時與砧座撞擊面的相撞、砂粒的慣性來緊實砂型。這種造型機噪聲嚴重，所造砂型上部的緊實度很低，已被微震壓實造型機所代替。

震壓式造型機對震實的砂型再進行壓實，可以獲得上下部緊實的砂型。常用的是微震壓實式造型機（見圖），利用工作臺下落與浮動的震鐵相撞，微震緊實型砂，再進行壓實。微震是以較高頻率（500～1000次/分），小振幅（5～25毫米）的振動代替震擊式造型機的低頻率 (60～120次/分)、大振幅的振動。這種造型機造出的砂型質(zhì)量好，對基礎(chǔ)要求也較低。 造型機

射壓式造型機它是利用壓縮空氣將型砂均勻地射入砂箱預(yù)緊實，然后再施加壓力進行壓實。常用的有垂直分型無箱射壓造型機和水平分型脫箱射壓造型機。垂直分型無箱射壓造型機造型不用砂箱，型砂直接射入帶有模板的造型室，所造砂型尺寸精度高，因砂箱兩面都有型腔，生產(chǎn)率很高，但下芯比較困難，對型砂質(zhì)量要求嚴。水平分型脫箱射壓造型機利用砂箱進行造型，砂型造好后合型脫箱，下芯比較方便，生產(chǎn)率高。

拋砂機利用旋轉(zhuǎn)葉片拋出砂團緊實砂型。拋砂機的特點是填砂與緊實同時進行，機器結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，適應(yīng)性強。但葉片易磨損，生產(chǎn)率較低。2

使用要點注意事項造型機是一種常見的鑄造機械設(shè)備。造型機使用時，要注意它的操作要點，保證工作中的安全使用。很多人對造型機使用不是很了解，認為只要投入使用，能夠正常運作就好了。正確安全地使用造型機，能夠延長造型機的工作壽命，提高生產(chǎn)質(zhì)量。造型機安全操作的要點如下：

1、造型機使用時，操作者應(yīng)熟悉造型機的機械部件、電器部件、動作程序、潤滑系統(tǒng)等情況，以及設(shè)備使用中規(guī)定的其它要求。

造型機緊實砂型程序4個步驟：振實、壓頭擺入、壓實、壓頭擺出。

造型機起模程序：工作臺夾緊、起模桿升起、運走砂箱、機箱部復(fù)位。

2、造型機使用時，開動設(shè)備前，應(yīng)先檢查造型機的潤滑裝置是否完善，并按規(guī)定加油，檢查各緊部件是否緊固，各操作手柄是否處于零位（空位），氣閥動作是否靈活，管路有無漏氣，然后打開總氣閥放掉管路中的積氣和積水。

3、嚴禁開空車，必須在有載荷的情況下進行試車，檢查各工作狀態(tài)是否正常，對應(yīng)該加油的地方進行加油潤滑。試車正常后方可進行工作。

4、造型機使用時要認真觀察運轉(zhuǎn)情況，在操作中應(yīng)經(jīng)常用空氣吹凈潤滑部位和運轉(zhuǎn)部位的砂粒，嚴禁各潤滑部位粘砂。

5、造型機使用時，開閉手柄氣閥時動作要平穩(wěn)。

6、每完成一次造型工作后要將工作臺清理干凈，才能進行第二次造型工作的開始。

7、造型機使用完畢后，要將手柄回到零（空）位，關(guān)閉各閥門，清掃設(shè)備，打掃現(xiàn)場，要保持設(shè)備各滑動（轉(zhuǎn)動）部位的清潔和潤滑，認真收檢工具，模具。

故障檢測投入生產(chǎn)工作后，要注意造型機故障檢測，不然，機器很容易就會出現(xiàn)故障。造型機故障檢測主要從五個方面來進行，包括了造型機的壓頭部分、震擊部分、壓實部分、起模部分、操作。

一、造型機故障檢測之壓頭部分

造型機在使用一段時間后，壓頭可有能出現(xiàn)擺動動作遲鈍、緩慢、應(yīng)按下列方法進行造型機保養(yǎng)。

1、造型機故障檢測時，檢查造型機壓頭前后板間隙，是否有什么鐵碴等異物阻礙，可清除后試車。

2、打開壓頭上后面兩根進氣管，操縱閥分別扳在原位與擺入，看看管口進氣是否夠大，如果進氣量小也會造成壓頭擺動緩慢，造型機故障檢測時，若是此原因可一直檢查到操縱閥，直致空氣濾清氣，是否堵塞。

3、造型機壓頭上面有蓋板，打開觀察齒條是否銹蝕嚴重，如果發(fā)生此造型機故障，同樣會造成壓頭動作遲鈍，可用煤油或汽油清洗即可。

4、造型機故障檢測時，若上述情況都沒發(fā)生，就應(yīng)打開壓頭兩側(cè)法蘭盤，檢查齒條兩側(cè)Y型密封圈是否老化、變形，如是，也可造成壓頭緩慢。

5、最后一招，打開位于造型機壓頭后上端法蘭盤，檢查齒輪軸承的黃油是否變質(zhì)，如果是這樣，可用煤油或汽油沖洗，同時搬動壓頭，會感覺越來越松。

二、造型機故障檢測之震擊部分

造型機發(fā)生震擊無力或不震擊有如下幾種原因。

1、造型機故障檢測遇到空氣濾清氣堵塞，由于真空泵工作過程產(chǎn)生一些水份，長時間加上管路中一些異物便將空氣濾清氣中的濾芯堵死，壓力表此時看著壓力不小，但空氣流量不夠，造成機器震擊無力。

2、由于長時間震動，會出現(xiàn)以下造型機故障：聯(lián)接震定臺與震擊活塞的6條M20內(nèi)六角釘松動，使震臺與活塞之間有間隙，工作氣流從此處泄漏，造成震擊無力，特別是壓實后不能震擊。

3、活塞與泵鐵之間不潤滑，發(fā)生銹蝕，也可造成震擊無力，解決造型機故障，可打開通往震實臺的橡膠管，注入一斤左右的煤油或汽油，然后上好，開機震擊，這時震擊的聲響會有很明顯的變化。

操作規(guī)程造型機，用于制造砂型的鑄造設(shè)備。造型機的主要功能有：填，將松散的型砂填入砂箱中；緊實型砂。造型機在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，如何安全操作造型機是每個生產(chǎn)人關(guān)心的問題，下面介紹了造型機安全操作規(guī)程。

造型機操作規(guī)程：

1、遵守造型機和制芯機通用操作規(guī)程。

2、造型機起模時，頂桿必須平穩(wěn)而又同步上或，否則，通知維修人員修理。

3、造型機壓實時，壓砂橫梁轉(zhuǎn)架應(yīng)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動，不要操作過猛，產(chǎn)生沖擊。

4、操作者在生產(chǎn)前后必須注意模具是否良好，外模與芯模的定位銷是否配套。

5、操作造型機的工作人員應(yīng)思想集中。

6、造型機合箱完工后，應(yīng)按工藝規(guī)定，將模子吊搬到制定的澆注點（線）。擺放整齊，并加以壓鐵或卡子鎖箱。雜件必須注明記號。

7、造型機砂箱不準堆放太高，一般不得超過兩米，所用工具必須堆放整齊，防止發(fā)生事故。

8、使用噴燈時應(yīng)注意安全，防止火災(zāi)發(fā)生，使用行燈必須是36V以下低壓燈泡，禁用220V以上高壓燈泡。

9、造型機使用行車時應(yīng)先檢查吊具是否良好，起吊時應(yīng)將鉤子扎牢鏈條拉直，不準斜吊和超負荷起吊。

10、嚴禁在起吊砂箱下面修模操作。大型砂箱開箱，翻身墊箱時必須用方形物件墊妥。

11、造型機使用的砂箱必須牢固，搭手要完整無裂紋和彎曲現(xiàn)象

檢查步驟造型機往往在使用一段時間后，壓頭會出現(xiàn)擺動遲鈍、緩慢，影響工作效率。這時只有經(jīng)過仔細的對造型機診斷，分析出造成此異常情況的緣由，對其及時做出正確的處理才能保證造型機恢復(fù)正常。青島華川集團憑借多年制造造型機的經(jīng)驗，告訴大家當(dāng)造型機壓頭出現(xiàn)擺動遲緩、緩慢時應(yīng)該從一下幾個步驟逐步去檢查，最終解決此問題。

第一步、檢查造型機壓頭前后板間隙，是否有什么鐵碴等異物阻礙，可清除后試車。

第二步、打開壓頭上后面兩根進氣管，操縱閥分別扳在原位與擺入，看看管口進氣是否夠大，如果進氣量小造型機壓頭擺動緩慢，若是此原因可一直檢查到操縱閥，直致空氣濾清氣。

第三步、造型機壓頭上面有蓋板，打開觀察齒條是否銹蝕嚴重，如果發(fā)生此故障，同樣會造成造型及壓頭動作遲鈍，可用煤油或汽油清洗即可。3

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李勇 - 副教授 - 西南大學(xué)