主要开发造型机内容
一、射砂过程研究与设计
铁型覆砂铸造中需要填充的是一个空间形状，厚度比较小，因此采用射砂。射砂机构的设计主要依靠流体理论和实践经验。射砂机构包括压缩空气罐、进气开关阀、射砂筒、导砂筒、射砂头、射砂板以及连接结构和密封机构。最初的专用覆砂造型机如2ZF25型及单工位覆砂造型机一般采用Z8625射芯机的射砂机构。该射砂机构结构复杂，膜为易损件射砂薄，更换麻烦，整个机构造价高。射砂进气开关由压缩空气压住射砂薄膜来控制，控制气压的大小实现射砂进气的关与开，在实际生产中由于管道气压变化或泄漏，常常会造成误射砂动作。另外射砂薄膜形成的开关，打开时受压缩空气作用，射砂薄膜完全打开，射砂气流瞬间太大，压缩空气罐的降压严重，造成的后果是覆砂层容易产生空洞、覆砂层疏松等现象。因此，在开发适用多工况的造型机时，对射砂系统进行了重新设计。新射砂机构的主要改进有以下几点。
（1）原来造型设备上梁就是一个中空的压缩空气罐，新装置采用独立的标准压缩空气罐。原上梁为中空铸件，不可能随着射砂面积的大小作过多的改动，因此适应性比较差。独立压缩空气罐可以采用定做方式，可适应多种工况灵活调整。
（2）压缩空气罐与射砂筒之间通过多路气管链接，可以灵活调整射砂时的进气量，保证射砂填充时的紧实度。
（3）射砂控制采用常闭式二通阀，可以电控或气控，在停电或断气情况下不会有误动作射砂。
二、加砂机构
加砂机构作用为将存储在造型机砂斗内的覆膜砂加入到射砂筒内。一般要求射砂时，加砂通道必须密封，否则射砂筒内的覆膜砂会喷出来，射完砂后再打开加砂通道，为射砂筒内补充覆膜砂。原来造型机的加砂机构参照Z8625射芯机设计的，主要部件闸板，驱动闸板的气缸和闸板密封圈组成。在实际使用过程中，这种机构存在以下几个缺点。
（1）闸板进出需要一定的间隙，这样的间隙覆膜砂是可以进入的，因此闸板的每次进出都会带出覆膜砂。另外，覆膜砂进入闸板轨道的间隙内，很容易将闸板卡住。
（2）闸板密封圈一般为橡胶，属于易损件，更换麻烦。
（3）闸板密封圈为上下可活动，密封圈沟槽内容易进砂，造成密封效果不好，喷砂现象不能彻底解决。另外，闸板密封圈需要密封时依靠压缩空气吹入"几"型下部，密封圈顶起来压住闸板实现密封，密封圈周边是漏气的，部分压缩空气会进入射砂筒，造成射砂筒内产生压力，射砂板会漏砂。
国内也有厂家采用气缸活塞结构密封，分为下压式和上拉式。但该种机构由于通道中充满覆膜砂，活塞封闭一般无法完全排除通道中的覆膜砂，从而造成射砂时的喷砂现象；另外该结构比较复杂，需要人工控制气缸的动作。
为了克服以上种种缺点，我们研发了新的加砂装置。该装置由加砂阀体和橡胶球组成。
在非射砂状态，橡胶球在重力和覆膜砂的压力下，停留在阀体底部，加砂通道打开，覆膜砂自动流入到射砂筒，直到充满射砂筒。射砂时，压缩空气迅速进入射砂筒内，橡胶球在压缩空气作用下顶住上部圆形口，封闭了加砂通道。该加砂装置原理如一个阀体，因此也称之为加砂阀，其中阀体可以拆开以便更换橡胶球。该加砂装置，整个加砂通道是封闭式的，即使有微量的喷砂现象，砂也是喷到了砂斗内。结构上更加简单，不需要气缸等外部驱动设备，实现了自动加砂。
三、送箱系统
造型机送箱系统承担的功能：将清理干净的铁型送进造型机进行造型，并完成铁型的初定位，造型完毕的铁型送出造型机。为了适应柔性输送生产线的需要，生产线的每个单机都配备各自的送箱系统。造型机送箱系统设计的难点主要有两个：一是造型机一般采用多工位造型，一次需要输入多个铁型，输送距离长；二是造型机结构复杂，留给送箱系统的空间狭小，限制了机构的设计。
根据造型机的结构形式，设计的送箱系统分为二种，分别为下送箱和侧送箱。下送箱系统主要应用在造型机可移动辊道架在机器内部移动的情况下。系统主要由升降推板、移动车体和推缸组成。升降推板根据一次送几个铁型设置不同数量，保证多个铁型的初定位，并在最前方单独设置一推板，用于将铁型推出造型机。推板由升降缸驱动，多组推板单独配置升降缸，也可以共用升降缸，对于输送长度较长的，建议设置独立升降缸，否则升降导杆容易卡住。移动车体安装四个车轮，在轻轨上滚动，实现平稳移动。车体移动驱动一般采用气缸或油缸作为移动缸，优点是结构简单，占用空间小。
四、开合模系统
开合模系统是造型线上最重要的机构之一，除射砂系统外影响射砂效果和质量的机构。开合模系统主要由升降机构和固定在上面的工作台组成，铸件的模型通过底座安装在工作台上，实现上下运动。开合模机构必须具备足够的顶升力、起模力、升降平稳性、中位可停。开合模机构设计有三种结构：气缸、气压油缸和液压缸，可根据铁型尺寸的大小、起模平稳性要求和投资的大小选择。
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