Номінальна товщина (мм) стінок металевих моделей і стрижневих ящиків

Габаритний розмір	Алюмінієві сплави	Чавун
Моделі	Ящики	Моделі	Ящики
до 250
250—400
400—630
630—1000
1000—1600		—	—	—
1600—2000		—	—	—

Відстань між ребрами жорсткості повинне бути не більш 300 мм. Ребра і стінки моделей і ящиків повинні мати формувальні ухили в межах 1°—1°30'. Точність розмірів і шорсткість поверхні металевих моделей і стрижневих ящиків регламентуються стандартами. Шорсткість поверхні моделей I—II класів точності відповідає Ra 1,25—2,5 мкм.

Знакові частини на моделях можна виконувати заодно з корпусом моделі або окремо (мал. 3.28, а), коли розташування знака на моделі утрудняє її обробку. Розміри знакових частин металевих моделей повинні бути виконані відповідно до ГОСТ 3212-92.

Від’ємні частини на моделі виконують на ластівчиному хвості (мал. 3.28, б). Моделі елементів ливникової системи — живильників, шлакоуловлювачів, харчуючих бобишок — звичайно виконують суцільними і кріплять на модельній плиті гвинтами з потайною головкою. Стояки і ливникові чаші у формах виготовляють за допомогою моделей стояків із пружинною чашею (мал. 3.29, а) чи так, що модель стояка закріплюється на модельній плиті, а модель чаші, що має отвір, на пресовій плиті (мал. 3.29, б).

Перший варіант конструкції чаші застосовують для виготовлення дрібних форм.

Металеві модельні плити. По призначенню їх поділяють на плити для опочного формування і для виготовлення оболонкових напівформ. Конструкція плити залежить від типу машини, на якій виготовляють напівформу, конфігурації виливків і виду форми. Найчастіше застосовують однобічні плити, на яких моделі розташовують тільки на одній стороні.

Плити для опочного формування повинні мати високу твердість і міцність, що забезпечується застосуванням відповідних матеріалів (чавуна і сталі) і ребрами в їх конструкції (див. мал. 3.5). Для точної фіксації опоки на модельній плиті (мал. 3.30) є центруючий 1 і направляючий 2 штирі. Модельні плити для автоматичного формування (див. мал. 3.5) повинні мати підвищену твердість і міцність, тому що форми ущільнюються на автоматичних формувальних лініях під високим тиском пресування. Для зменшення прилипання формувальної суміші до поверхонь металевої моделі і плити останні іноді мають систему електрообігрівання. Температура модельних плит повинна бути вище на 2—5 °С, чим температура формувальної суміші, але не більш 50 °С, і підтримуватися автоматично. Таку систему часто використовують і при машинному формуванні. Модельний комплект для автоматичної безопочної горизонтально-стопочного формування (мал. 3.31) складається з модельної плити 1 з моделями 2, нагрівальної плити 3 з нагрівальними елементами, основної плити 4, що є частиною формувального автомата. При заміні модельних плит заміняють тільки плиту з моделями. Для установки модельних плит на автомат у них по кондукторі просвердлюють два центрувальні отвори і чотири для кріплення. Кондуктор установлюють на площину плити і фіксують по її торцевих поверхнях. Перпендикулярність торцевих поверхонь перевіряють шаблонами. Температура шаблона і плити може розрізнятися не більше ніж на ±4 °С, а розбіжність осей плит пресової 5 і протитиску 4 повинно бути не більш 0,03 мм.

Виготовлення і монтаж металевих моделей. Заготівлі металевих моделей, стрижневих ящиків і плит одержують литтям у піщані форми по дерев'яних моделях, які називають промоделями, тобто моделі для виготовлення моделей. Промоделі виготовляють із припусками на обробку різанням чи на ручну обробку для одержання металевої моделі. При визначенні розмірів дерев'яної промоделі враховують сумарну усадку сплаву моделі і сплаву виливка. Наприклад, якщо матеріалом металевої моделі є алюмінієвий сплав з усадкою 1,25 %, а виливка — сталь з усадкою 2 %, те промодель потрібно виготовляти з урахуванням сумарної усадки, рівної 3,25 %.

Заготівлі металевих моделей і стрижневих ящиків обробляють на звичайних універсальних металорізальних верстатах — токарно-гвинторізних, фрезерних, стругальних, свердлильних, шліфувальних, зуборізних, а також на верстатах для різання заготівель (ножицях, пилках).

Після розмітки литі заготівлі моделі піддають обробці різанням відповідно до креслення моделі. Для більш точного виготовлення металевої моделі контури моделі, окремі розрізи і перетини вичерчують у натуральну величину на алюмінієвому листі, попередньо покритому акварельною фарбою або світлим лаком. Креслення окремих проекцій моделей необхідно для виготовлення металевих шаблонів, для пригону окремих частин і т.д. Перед обробкою різанням робочі поверхні моделей спочатку стругають і фрезерують у площинах роз'єму (поверхня зіткнення напівмоделі з плитою), а потім спаровують (щоб вони не зміщалися) за допомогою контрольних штифтів зі сталі.

Після обробки різанням моделі монтують на заздалегідь підготовлених плитах. Попередньо на кожній плиті роблять монтажні розмічальні ризики, як правило, від контрольного штиря. При монтажі напівмоделей на плитах враховують розміри і конструкцію опок.

При машинному формуванні звичайно використовують дві плити: одну для нижніх напівформ, а іншу для верхніх напівформ.

Моделі ливникової системи монтують на плитах після установки моделей виливка відповідно до креслення.

На мал. 3.32 приведений приклад монтажу моделей на однобічних плитах, призначених для машинного формування. Литі напівмоделі стругають по площині рознімання, потім їх спаровують за допомогою контрольних штифтів 1 (мал. 3.32, а) і обробляють на токарському верстаті.

Далі на поверхні напівмоделей наносять монтажні осьові рисики.

На підготовлені плити (верхню і нижню) після обробки різанням наносять монтажні рисики й одну з частин моделі накладають на модельну плиту (мал.3.32, б) так, щоб монтажні ризики моделі і плити збігалися. У такім положенні половину моделі притискають до плити і просвердлюють отвори в останньої, причому модель використовують як кондуктор. Після цього половину моделі звільняють від затиску, знімають із плити, а модельну плиту накладають робочою поверхнею на іншу плиту і центрують за допомогою направляючих штирів (мал. 3.32, б). Через отвори для контрольних шпильок плити просвердлюють отвору в іншій плиті.

Плити роз'єднують, ставлять направляючі штирі, монтують моделі на плитах і фіксують їх контрольними штифтами, щоб виключити перекіс виливка. Моделі кріплять знизу сталевими гвинтами 2, а іноді болтами до плити для нижньої напівформи (мал. 3.32, г) прикріплюють моделі живильників 8, а до іншої плити (мал. 3.32, д) модель шлакоуловлювача 4. Монтаж моделей на однобічних плитах виконують звичайно за допомогою монтажного шаблона. При установці на плиті декількох моделей варто користатися монтажним шаблоном, виготовленим з листової сталі товщиною 2—5 мм.

Металеві стрижневі ящики застосовують у серійному і масовому виробництві. Основні типи конструкцій стрижневих ящиків приведені на мал. 8.

У нероз'ємних витряхних ящиках (мал. 3.33, а) виготовляють стрижні з однією плоскою поверхнею. Після ущільнення стрижневої суміші ящик накривають сушильною плитою 1 і повертають на 180°, потім його знімають, і стрижень залишається на плиті.

У витряхних ящиках із вкладишем 2 (мал. 3.33, б) виготовляють більш складні стрижні. Ящики з вертикальним розніманням (мал. 3.33, в) після ущільнення суміші накривають сушильною плитою 1, повертають на 180° і, розсовуючи стінки ящику, звільняють стрижень. Для одержання у верхній частині поглиблення застосовують ящики з вертикальним розніманням і окремим дном 3 (мал. 3.33, г). Ящики з горизонтальним розніманням бувають відкриті (мал. 3.33, д) і закриті (мал. 3.33, е).

При конструюванні металевих стрижневих ящиків товщину їхніх стінок вибирають відповідно до рекомендацій Дст, приведеними в табл. 1. Для більшої жорсткості ящика його корпус роблять з ребрами. Товщина ребер жорсткості складає 0,7—0,8 товщини стінки, а товщина бортів— 1,25—1,3 товщини стінки.

Перед виготовленням стрижня половини ящики фіксують по втулках і штирям і скріплюють затворами: смушковим (мал. 3.34, а) чи із шарнірною скобою (мал. 3.34, б).

Смушковий затвор простий у користуванні і легкий, але накидання болта 1 і закручування гайки 2 вимагає великих витрат допоміжного часу, чим поворот скоби 6. Для зменшення зносу вушок половин ящика 5 їхньої поверхні армують сталевими пластинами 3. Половини ящика центрують по змінних сталевих втулках і штирям 4.

Стрижневі ящики, призначені для виготовлення стрижнів на піскодувних машинах, мають ряд особливостей (мал. 3.35).

Половини корпуса 1 ящику з алюмінієвого сплаву центрують за допомогою втулок 2 і штирів. Для зменшення зносу, щільного з’єднання половин ящика і запобігання прориву суміші по розніманню поверхня рознімання ящика покривають сталевим листом — бронею 3, який прикріплюється до корпуса ящики гвинтами. Броню ящика шліфують. У вдувний отвір 6, який служить для подачі стрижневої суміші, у ящик вставляють змінну сталеву втулку, напроти якої в стінку ящика запресовують змінну запобіжну шайбу — вкладиш 5. Цей вкладиш необхідний для зменшення зносу стінки від абразивної дії піщаного струменя, який із силою вдаряє в стінку ящика, при заповненні стрижневою сумішшю. Для виходу повітря в стінках стрижневого ящика роблять вентиляційні отвори 4, які закривають спеціальними пробками — вентами. Венти мають тонкі прорізи або сітку, через які вільно проходить повітря і не проходить стрижнева суміш.

У масовому і крупносерійному виробництві широко використовують виготовлення стрижнів у гарячих ящиках. Це дозволяє виключити сушіння стрижнів, підвищити продуктивність праці, міцність і точність стрижнів, автоматизувати їхнє виготовлення. Для цього процесу застосовують ящики, які по конструкції трохи відрізняються від звичайних стрижневих ящиків. Процес твердіння суміші в ящику протікає при температурі 200—250 °С, тому ящик повинен бути досить міцним, здатним протистояти коробленю внаслідок періодичного нагрівання й охолодження. Матеріал стрижневих ящиків повинний мати високу теплопровідність і теплоакумулючу здатність, малий коефіцієнт теплового розширення, високу міцність і хімічну стійкість стосовно сполучного. Цим вимогам найбільше повно відповідає сірий чавун. Заготівлі стрижневих ящиків піддають багаторазовому відпалу при температурі 600—650°С для зменшення їхньої деформації при нагріванні. При виготовленні стрижнів ящики нагрівають у печах, а також убудованими електричними нагрівачами або газовими пальниками.

Гарячий ящик з горизонтальним розніманням (мал. 3.36) складається з верхньої 4 і нижньої 5 половин. Нижня половина ящика встановлена на плиті 8, усередині якої розташовується нагрівальний елемент 7 з газовими пальниками.

Стрижнева суміш з резервуара 1 машини вдувається в ящик, коли він піднатий до резервуара машини. При цьому водоохолоджувальні сопла 2 з гумовими наконечниками входять у відповідні отвори в плиті 3, що запобігає прориву суміші при надуві її в ящик. Після надува суміші, твердіння її в ящику останній опускається, а стрижень залишається в нижній половині ящика і потім штовхальниками 6 виштовхується із ящика. З робочого простору ящика стрижень виймається виделковим знімачем маніпулятора.

Дата добавления: 2014-01-04