本發明專利技術屬于鑄造工藝及柔性制造技術領域，為一種搖枕、側架整體芯制作及下芯工藝。該工藝主要包括一條酯硬化造型生產線和一條機器人鎖芯、下芯生產線。該工藝采用酯硬化水玻璃砂自硬工藝在造型生產線上將搖枕、側架原多片砂芯分別整合成上下片制出，經表干放置一定時間后，輸送至機器人鎖芯、下芯生產線，通過三維激光掃描精確定位，機器人完成砂芯鎖芯操作，隨后將鎖好的整體砂芯精確放入砂模型腔。本發明專利技術的優點：操作過程中激冷材料好放置，退讓性好，鑄件裂紋傾向小，實現了搖枕、側架重要部位及其擴展區域在內的內腔無披縫、無臺階，消除了由于內腔披縫、臺階帶來的裂紋等缺陷，減少了芯撐使用數量，保證了鑄件壁厚尺寸精度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鑄造工藝及柔性制造
，涉及一種搖枕、側架整體芯制作及下芯工藝。
技術介紹
目前國內鐵路行業在搖枕、側架生產中采用的整體芯制作工藝主要有以下幾種 1采用樹脂砂冷芯盒射芯方式制芯，用手工夾具下芯； 2采用樹脂砂冷芯盒殼型制芯，用機械定位機械下芯； 3采用水玻璃砂酯硬化盒內擠壓成型或盒內鎖芯制芯(長度方向L、D需要分段)， 采用手工夾具下芯； 上述幾種整體芯制作工藝的缺點在于，樹脂砂射芯及殼型制芯時，操作過程中激 冷材料不好放置，砂芯退讓性不好，鑄件裂紋傾向大，另外樹脂砂會產生一種對人體有害的 有毒氣體；酯硬化盒內擠壓成型或盒內擠壓鎖芯效率比較低；下芯精度不高，勞動強度大， 砂芯容易損壞，手工夾具下芯效率低；機械定位下芯設備不能與現有大多數廠家的造型制 芯生產線柔性結合，不易推廣使用。
技術實現思路
本專利技術的技術方案是為了克服現有技術中存在的鑄件內腔普遍存在橫向、縱向披 縫、臺階、砂眼，壁厚不易保證等技術問題，還有可能形成裂紋源的缺點，提出一種搖枕、側 架整體芯的制作及下芯工藝，適應用于鐵路車輛用搖枕、側架整體芯砂芯的制作及下芯，實 現了砂芯的抓取、搬運、鎖芯及下芯過程機械自動化、智能化生產，極大地提高了下芯精度 及速度。 本專利技術的技術方案 —種搖枕、側架整體芯的制作及下芯工藝，該工藝包括一條酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線和一條機器人鎖芯、下芯生產線；其中 所說的酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線具體步驟如下 第一步生產線上先將預先制作好的芯骨放入搖枕下芯盒和搖枕上芯盒中，冷鐵、 鉻礦砂放入搖枕下芯盒和搖枕上芯盒中砂芯易形成縮松、縮孔等缺陷的熱節部位； 第二步啟動混砂機混制芯砂，填入搖枕下芯盒和搖枕上芯盒，然后在震實臺經微 震震實后，將分型面凸起的砂子刮平，加裝搖枕下砂芯隨形墊塊和搖枕上砂芯隨形墊塊后， 蓋上托芯板形成搖枕下芯盒體和搖枕上芯盒體； 第三步由一次轉運小車將搖枕下芯盒體和搖枕上芯盒體輸送至一次表干爐進行 初表干； 第四步經烘干的搖枕下芯盒和搖枕上芯盒中的搖枕下砂芯和搖枕上砂芯有了一 定的初始強度后進入翻轉起模機； 第五步翻轉起模機將搖枕下芯盒和搖枕上芯盒與搖枕下砂芯和搖枕上砂芯、搖枕下砂芯隨形墊塊和搖枕上砂芯隨形墊塊及托芯板分離； 第六步分離后的搖枕下砂芯和搖枕上砂芯、搖枕下砂芯隨形墊塊和搖枕上砂芯 隨形墊塊與托芯板一體，簡稱搖枕下芯板體或搖枕上芯板體；再由二次轉運小車輸送至二 次表干爐進行二次表干；經二次表干后的搖枕下芯板體和搖枕上芯板體在輥道上放置6-8 小時后，輸送至機器人鎖芯、下芯生產線； 所說的機器人鎖芯、下芯生產線包括搖枕鎖芯、下芯生產過程和側架鎖芯、下芯生產過程兩部分，具體步驟如下 (1)搖枕鎖芯、下芯生產過程 第一步首先將搖枕下芯板體由搖枕型芯上料工位輸送至搖枕型芯工作工位； 第二步搖枕機器人對搖枕下芯板體上的搖枕下砂芯工藝設定的特征面進行三維 激光掃描，并將搖枕下砂芯空間坐標信息返回中控室，中控室通知搖枕機器人； 第三步搖枕機器人接到指令后在四個搖枕砂芯圓臺位置抓取搖枕下砂芯，并以 長度L方向為軸平穩翻轉180度放置于搖枕中轉臺； 第四步然后搖枕機器人抓手退出后，調整位置姿態，再將搖枕下砂芯從搖枕中轉臺抓至搖枕鎖芯工作臺；與此同時，搖枕下芯板體從搖枕型型芯工作工位輸送至搖枕型芯下料工位，搖枕上芯板體從搖枕型芯上料工位輸送至搖枕型芯工作工位； 第五步搖枕機器人返回搖枕型芯工作工位，抓取搖枕上芯板體上的搖枕上砂芯，并與先前抓取至搖枕鎖芯工作臺上的搖枕下片砂芯精確對正組合，完成搖枕整體芯的合片；此時工人沿砂芯分型面刷涂料；與此同時，搖枕機器人對已進入搖枕型芯工作工位的搖枕砂型特征面進行三維激光掃描，確定搖枕砂型的型腔坐標； 第六步再由搖枕機器人抓取搖枕鎖芯工作臺上合完的搖枕整體芯精確下入搖枕 砂型；搖枕砂型從搖枕型芯工作工位輸送至搖枕型芯下料工位待吊裝，此時搖枕整體芯的 制作與下芯完畢； (2)側架鎖芯、下芯生產過程 側架上砂芯和或側架下砂芯制作除不加隨形墊塊外，其余步驟與搖枕上砂芯和或搖枕下砂芯制作相同；側架機器人抓取側架上砂芯、側架下砂芯的抓取位置在側架大三角孔立柱面上，抓取面為平面；其余制作步驟與搖枕鎖芯、下芯生產過程相同。 所說的芯砂與鉻礦砂的制備步驟中芯砂采用的是硅砂改性水玻璃酯硬化，鉻礦砂為鉻礦砂改性水玻璃酯硬化；所說的搖枕、側架砂型型模均為一模兩件；所說的托芯板與搖枕上芯盒、搖枕下芯盒靠定位銷和定位孔定位聯接；側架芯盒直接加蓋托芯板步驟中托芯板與側架芯盒靠定位銷和定位孔定位聯接。 本專利技術的有益效果本專利技術的方法是用一個砂芯取代原來的多個砂芯的工藝，實 現了搖枕、側架重要部位及其擴展區域在內的內腔無披縫、無臺階，消除了由于內腔披縫、 臺階帶來的裂紋等缺陷，減少了芯撐使用數量，保證了鑄件壁厚尺寸精度，提高了列車運行 的安全性。附圖說明 本專利技術共有13幅附圖。圖l.本專利技術中酯硬化水玻璃砂搖枕、側架整體芯制芯生產線；圖2.本專利技術中搖枕、側架機器人鎖芯、下芯生產線；圖3.搖枕下芯盒體25示意圖；圖4.搖枕上芯盒體26示意圖；圖5.側架上下芯盒體27示意圖；圖6.搖枕下芯板體28示意圖；圖7.搖枕上芯板體29示意圖；圖8.側架上下芯板體30示意圖；圖9.搖枕整體芯上砂芯39示意圖；圖10.搖枕整體芯下砂芯40示意圖；圖11.側架整體芯上砂芯42示意圖；圖12.側架整體芯下砂芯43示意圖；圖13.本專利技術搖枕、側架整體芯砂芯的制作及下芯工藝的框圖具體實施例方式本專利技術的搖枕、側架整體芯砂芯的制作及下芯工藝如圖13所示，該工藝包括如圖 1所示的一條酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線和如圖2所示的一條機器人鎖芯、下芯生產線。 如圖l所示，制芯生產線為混砂機1、震實臺2、一次轉運小車3、一次表干爐4、翻 轉起模機5、二次轉運小車6、二次表干爐7、存放輥道8。 如圖2所示的機器人鎖芯、下芯生產線為搖枕型芯上料工位9、搖枕型芯工作工 位10、搖枕機器人11、中控室12、搖枕中轉臺13、搖枕鎖芯工作臺14、搖枕砂型15、搖枕型 芯下料工位16。 側架型芯上料工位17、側架型芯工作工位18、側架機器人19、中控室12、側架中轉臺20、側架鎖芯工作臺21、側架砂型22、側架型芯下料工位23。 如圖1所示的酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線，具體步驟如下 第一步在制芯生產線上先將預先制作好的芯骨放入搖枕下芯盒33和搖枕上芯盒36中，冷鐵、鉻礦砂放入搖枕下芯盒33和搖枕上芯盒36中砂芯易形成縮松、縮孔等缺陷的熱節部位，砂芯靠放芯骨提高砂芯剛度。 第二步啟動混砂機1混制芯砂，填入搖枕下芯盒33和搖枕上芯盒36，然后在震 實臺2經微震震實后，將分型面凸起的砂子刮平，加裝搖枕下砂芯隨形墊塊34和搖枕上砂 芯隨形墊塊37后，蓋上托芯板35形成搖枕下芯盒體25和搖枕上芯盒體26，如圖3與圖4 所示。如圖3搖枕下芯盒體25與圖4搖枕上芯盒體26所示，搖枕下芯盒33與搖枕上芯盒 36需加搖枕下砂芯隨形墊塊34與搖枕上砂芯隨形墊塊37來保證搖枕分型面為平面，并在 搖枕下芯盒33與搖枕上芯盒36上方分別加蓋托芯板35，芯盒與托芯板35靠芯盒兩端的定 位銷32與芯板兩端定位孔本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種搖枕、側架整體芯的制作及下芯工藝，其特征在于：該工藝包括一條酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線和一條機器人鎖芯、下芯生產線；其中：所說的酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線具體步驟如下：第一步：生產線上先將預先制作好的芯骨放入搖枕下芯盒（３３）和搖枕上芯盒（３６）中，冷鐵、鉻礦砂放入搖枕下芯盒（３３）和搖枕上芯盒（３６）中砂芯易形成縮松、縮孔等缺陷的熱節部位；第二步：啟動混砂機（１）混制芯砂，填入搖枕下芯盒（３３）和搖枕上芯盒（３６），然后在震實臺（２）經微震震實后，將分型面凸起的的搖枕下片砂芯（４０）精確對正組合，完成搖枕整體芯的合片；此時工人沿砂芯分型面刷涂料；與此同時，搖枕機器人（１１）對已進入搖枕型芯工作工位（１０）的搖枕砂型（１５）特征面進行三維激光掃描，確定搖枕砂型（１５）的型腔坐標；第六步：再由搖枕機器人（１１）抓取搖枕鎖芯工作臺（１４）上合完的搖枕整體芯精確下入搖枕砂型（１５）；搖枕砂型（１５）從搖枕型芯工作工位（１０）輸送至搖枕型芯下料工位（１６）待吊裝，此時搖枕整體芯的制作與下芯完畢；（２）側架鎖芯、下芯生產過程：側架上砂芯（４２）和或側架下砂芯（４３）制作除不加隨形墊塊外，其余步驟與搖枕上砂芯（３９）和或搖枕下砂芯（４０）制作相同；側架機器人（１９）抓取側架上砂芯（４２）、側架下砂芯（４３）的抓取位置在側架大三角孔立柱面（４４）上，抓取面為平面；其余制作步驟與搖枕鎖芯、下芯生產過程相同。砂子刮平，加裝搖枕下砂芯隨形墊塊（３４）和搖枕上砂芯隨形墊塊（３７）后，蓋上托芯板（３５）形成搖枕下芯盒體（２５）和搖枕上芯盒體（２６）；第三步：由一次轉運小車（３）將搖枕下芯盒體（２５）和搖枕上芯盒體（２６）輸送至一次表干爐（４）進行初表干；第四步：經烘干的搖枕下芯盒（３３）和搖枕上芯盒（３６）中的搖枕下砂芯（４０）和搖枕上砂芯（３９）有了一定的初始強度后進入翻轉起模機（５）；第五步：翻轉起模機（５）將搖枕下芯盒（３３）和搖枕上芯盒（３６）與搖枕下砂芯（４０）和搖枕上砂芯（３９）、搖枕下砂芯隨形墊塊（３４）和搖枕上砂芯隨形墊塊（３７）及托芯板（３５）分離；第六步：分離后的搖枕下砂芯（４０）和搖枕上砂芯（３９）、搖枕下砂芯隨形墊塊（３４）和搖枕上砂芯隨形墊塊（３７）與托芯板（３５）一體，簡稱搖枕下芯板體（２８）或搖枕上芯板體（２９）；再由二次轉運小車（６）輸送至二次表干爐（７）進行二次表干；經二次表干后的搖枕下芯...
【技術特征摘要】
一種搖枕、側架整體芯的制作及下芯工藝，其特征在于該工藝包括一條酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線和一條機器人鎖芯、下芯生產線；其中所說的酯硬化水玻璃砂整體芯制芯生產線具體步驟如下第一步生產線上先將預先制作好的芯骨放入搖枕下芯盒(33)和搖枕上芯盒(36)中，冷鐵、鉻礦砂放入搖枕下芯盒(33)和搖枕上芯盒(36)中砂芯易形成縮松、縮孔等缺陷的熱節部位；第二步啟動混砂機(1)混制芯砂，填入搖枕下芯盒(33)和搖枕上芯盒(36)，然后在震實臺(2)經微震震實后，將分型面凸起的砂子刮平，加裝搖枕下砂芯隨形墊塊(34)和搖枕上砂芯隨形墊塊(37)后，蓋上托芯板(35)形成搖枕下芯盒體(25)和搖枕上芯盒體(26)；第三步由一次轉運小車(3)將搖枕下芯盒體(25)和搖枕上芯盒體(26)輸送至一次表干爐(4)進行初表干；第四步經烘干的搖枕下芯盒(33)和搖枕上芯盒(36)中的搖枕下砂芯(40)和搖枕上砂芯(39)有了一定的初始強度后進入翻轉起模機(5)；第五步翻轉起模機(5)將搖枕下芯盒(33)和搖枕上芯盒(36)與搖枕下砂芯(40)和搖枕上砂芯(39)、搖枕下砂芯隨形墊塊(34)和搖枕上砂芯隨形墊塊(37)及托芯板(35)分離；第六步分離后的搖枕下砂芯(40)和搖枕上砂芯(39)、搖枕下砂芯隨形墊塊(34)和搖枕上砂芯隨形墊塊(37)與托芯板(35)一體，簡稱搖枕下芯板體(28)或搖枕上芯板體(29)；再由二次轉運小車(6)輸送至二次表干爐(7)進行二次表干；經二次表干后的搖枕下芯板體(28)和搖枕上芯板體(29)在輥道(8)上放置6-8小時后，輸送至機器人鎖芯、下芯生產線；所說的機器人鎖芯、下芯生產線包括搖枕鎖芯、下芯生產過程和側架鎖芯、下芯生產過程兩部分，具體步驟如下(1)搖枕鎖芯、下芯生產過程第一步首先將搖枕下芯板體(28)由搖枕型芯上料工位(9)輸送至搖枕型芯工作工位(10)；第二步搖枕機器人(11)對搖枕下芯板體(28)上的搖枕下砂芯(40)工藝設定的特征面進行三維激光掃描，并將搖枕下砂芯(40)空間坐標信息返回中控室(12)，中控室(12)通知搖枕機器人(11)；第三步搖枕機器人(11)接到指令后在四個搖枕砂芯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：岳國志，扈曉旻，李輝，劉曉鳴，張光勝，霍麗珍，王林，周全，陳棟柱，弓勝文，王建萍，
申請(專利權)人：晉西鐵路車輛有限責任公司，
類型：發明
國別省市：14[中國|山西]
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