Модельный комплект и литейная оснастка

Одна из основных операций технологического процесса литейного производства - изготовление литейной формы и стержня.

При изготовлении моделей и стержневых ящиков учитывают технологию формовки и изготовления стержня, литейные свойства сплава и последующую механическую обработку отливки.

Последовательность изготовления модельного комплекта начинается с разработки чертежа отливки, определения ее положения в форме, а также линии разъема модели и формы, количества стержней, конфигурации их знаковых частей. После этого изготовляют модель и стержневой ящик.

Рис.1. 3. Модельно-литейный чертеж отливки

Разработка чертежа отливки. Исходным документом для разработки чертежа отливки является чертеж детали (рис. 3, а), на который наносят следующие указания по изготовлению модели и отливки (рис.3,б): припуск 1 на механическую обработку; технологический припуск; технологические указания по изготовления отливки; опознавательные данные, специальные требования к отливке.

Припуск на механическую обработку - дополнительный слой металла (на сторону), который удаляют в процессе механической обработки отливки, чтобы обеспечить точность и высокое качество поверхности детали. Поверхности, подлежащие механической обработке, обозначают, как показано на рис. 1.3, а. Припуск на механическую обработку назначают с учетом коробления отливки, а также неточности ее изготовления.

Модельный комплект - комплект формовочных приспособлений, необходимых для образования при формовке рабочей полости литейной формы, включая литейную модель, стержневые ящики, модели литниковой системы, формовочные, контрольные и сборочные шаблоны для конкретной отливки. Припуск на механическую обработку повышают для отливок из сплавов с большой линейной усадкой, а также, при увеличении габаритных размеров отливок. Припуск зависит от расположения отливки в форме. Величина припуска на механическую обработку регламентируется ГОСТами и составляет для чугунных отливок 0,7- 5 мм на сторону, для алюминиевых отливок - 0,7-2 мм. На чертеже детали припуск на механическую обработку обозначают штриховкой или красным карандашом.

Технологический припуск упрощает и облегчает процесс изготовления отливки. К технологическим припускам относятся литейные уклоны, напуски, приливы, усадочные ребра или стяжки, галтели.

Литейные уклоны на отливке служат для удобства извлечения моделей из формы без разрушения ее и для свободного удаления стержня из стержневого ящика. Уклоны выполняют в направлении извлечения модели из формы. Размеры уклонов обозначают в миллиметрах или градусах. В зависимости от высоты модели, извлекаемой из формы, уклон, регламентируемый ГОСТом, составляет 1-8 мм, или 3-0,5°.

Отверстия в отливке диаметром 20-50 мм можно не делать, так как их целесообразнее просверлить в процессе механической обработки. Напуск на верхней горизонтальной части отливки (повышенный припуск) служит для удаления при механической обработке дефектов - подкорковых газовых и шлаковых раковин, которые при заливке всплывают на верхнюю горизонтальную поверхность отливки.

Приливы предусматривают для удобства крепления отливки в приспособлениях при механической обработке, затем их удаляют.

Приливы на отливке предусматривают для захвата детали или изделия во время транспортировки. Расположение прилива зависит от нахождения центра тяжести детали.

Ребра предусматривают для предохранения отливки от коробления во время затвердевания, охлаждения и термической обработки.

Галтели - закругления внутреннего угла отливки и модели для получения плавного перехода в сопрягаемых стенках.

С помощью галтелей исключается осыпание формовочной смеси в углах модели при ее извлечении из формы. ГОСТом установлены радиусы галтелей для литых деталей: 1; 2; 3; 5; 8; 10; 15; 20, 25; 30 и 40 мм. Радиусы галтелей составляют 1/5-1/3 средней арифметической толщины сопряженных стенок отливки.

К технологическим указаниям по изготовлению отливки относятся: линия разъема модели с указанием верха и низа по расположению ее в форме 2 (см. рис. 1.3, б); линия разъема стержня, расположение и размеры стержневых знаков 3, место подвода питателя 4 в форме (рис. 1.3, б), расположение и конструкция прибыли; расположение базовой поверхности для разметки; точность и шероховатость поверхности отливки, которые допускаются техническими условиями.

Линия разъема модели устанавливается исходя из следующего:

1) обрабатываемые поверхности отливки должны находиться внизу для получения чистой и плотной поверхности;

2) если не удается получить ровной поверхности в верхней полуформе, то обычно более высокую часть модели следует устанавливать в нижней полуформе;

3) обеспечения более легкого удаления модели из формы;

4) для образования выступающих частей модели (бобышек, выступов и др.), которые следует располагать в плоскости разъема модели или перпендикулярно плоскости разъема формы;

5) исключения криволинейных разъемов модели, затрудняющих ее изготовление и формовку;

6) обеспечения точности размеров отливки.

Базовые поверхности, по которым происходит разметка, не должны пересекаться линией разъема; отливки, изготовляемые в одной полуформе, имеют большую точность.

При определении линии разъема стержневого ящика исходят из следующего:

1) разделяют сложные стержни на отдельные части с учетом получения удобной плоскости для набивки стержня; если стержень сушат, то одна его поверхность должна быть несложной для удобства простановки на сушильную плиту;

2) предусматривают минимальное число вкладышей (отъемных частей) в стержневом ящике, так как их установка и удаление снижают производительность стерженщика;

3) предусматривают уклоны на стенках стержневого ящика, обеспечивающие легкое удаление из него стержня.

Отдельные части стержня должны легко собираться в стержневой узел.

Технологические указания на чертеже выполняют цветным карандашом или тушью.

На чертеже отливки проставляют данные, необходимые для изготовления, контроля и приемки отливки; вычерчивают в тонких линиях контуры отверстий, впадин, выточек, не выполняемых в отливке; проставляют припуски на механическую обработку; части оставшихся питателей, выпоров, прибылей и неотливаемых отверстий, попадающих в разрез, штрихуют. Наклон штриховки обрабатываемых отверстий должен совпадать с наклоном штриховки разрезов и сечений детали. Пример оформления чертежа отливки дан на рис.1. 3.

Стержень в форме надо расположить так, чтобы исключить разностенность отливки. Кроме того, должна быть обеспечена легкая его простановка и устойчивость в форме, что достигается конструкцией стержневого знака.

Конфигурация знака стержня и его регламентируемые ГОСТом размеры должны обеспечить установку песчаного стержня в гнезде; предохранить кромки гнезда от выкрашивания и от попадания под стержень зерен смеси, которые могут упасть в гнездо во время установки стержня.

Необходимо предусмотреть знаки для крепления стержня. Высота знака зависит от размера стержня и составляет 20-100 мм.

Опознавательные данные (необходимые размеры, марка сплава, масса отливки, место клеймения и др.), которые наносят на чертеж отливки или около чертежа отливки, приведены на рис.1. 3.

Специальные данные к отливке (технические условия на приемку, твердость и структура на отдельных участках, указания об испытаниях) также наносят на чертеж отливки.

Стержни в разрезе штрихуют по контуру. Для каждого стержня применяют свою, отличающуюся от других штриховку (рис. 1.4, б). Стержни нумеруют в той последовательности, в какой их устанавливают в форме (ст.1, 2 рис. 1.4, б). Основные направления набивки стержня показывают тупой стрелкой, разъем стержневого ящика - фигурной стрелкой.

Изготовление модельного комплекта. Поверхность модели должна быть гладкой, чистой, чтобы при выемке ее из формы она легко отделялась от формовочной смеси.

Модели и стержневые ящики в единичном и серийном производствах в большинстве случаев изготовляют из древесины, а в массовом производстве - из алюминиевых сплавов, чугуна, пластмассы. При изготовлении моделей и стержневых ящиков учитывают технологию формовки и изготовления стержней, литейные свойства сплава, заливаемого в форму, и последующую механическую обработку отливки.

По чертежу отливки изготовляют деревянную модель и стержневой ящик (рис.1.4). Предварительно все размеры чертежа отливки увеличивают на величину линейной усадки сплава, из которого ее изготовляют.

Деревянные модели и стержневые ящики делают из отдельных заготовок. Заготовки склеивают из нескольких кусков, причем куски размещают так, чтобы долевые волокна древесины располагались в разных направлениях. Модели, изготовленные из таких заготовок, имеют большую прочность, более стабильные размеры и меньше коробятся.

Деревянные модели изготовляют на деревообрабатывающих станках.

В единичном и мелкосерийном производствах применяют координатные модельные плиты, устанавливаемые на стол формовочной машины. Координатная металлическая плита имеет большое число отверстий, размещенных в определенном порядке, что позволяет быстро устанавливать и закреплять деревянную модель на плите с помощью штырей.

Применяют также многопозиционные быстросменные модельные рамки. На металлической модельной рамке устанавливают деревянные модели, а также модели литниковой системы. Модели крепят упорными винтами и 6олтами. На металлической модельной рамке крепят также штыри для центрирования опок.

В массовом производстве применяют металлические модельные плиты 1 (рис. 1.5), которые изготовляют вместе с моделями 3 для отливки и литниками 2. На модельную плиту ставят

Рис. 1.5. Металлические модельные плиты

поку, по которой формуют только одну половину формы. Применяют также и двусторонние модельные плиты, по которым можно формовать верхнюю и нижнюю полуформы.

Формовка с применением модельных плит обеспечивает большую точность и хорошее качество поверхности отливки и является более производительной.

Расположение моделей на модельной плите зависит от размера и конфигурации отливки. Модельная плита - плита, оформляющая разъем литейной формы и несущая на себе различные части модели, включая литниковую систему, а также служащая для выбивки одной из парных опок при неразъемных моделях.

На модельной плите можно расположить одну или несколько моделей. При этом следует располагать развитые поверхности отливки внизу, особенно базовые, обеспечивать направленное затвердевание отливки, спокойное заполнсние формы сплавом, исключая разрушение стержня и формы струёй металла, по возможности использовать один стержень для образования внутренних полостей нескольких отливок.

Стержневые ящики изготовляют из древесины или металла. Они могут быть неразъемными и разъемными.

Литниковая система

Литниковой системой называется система каналов для подведения в форму расплавленного металла. Назначение литниковой системы состоит также в том, чтобы улавливать шлак, попадающий вместе с металлом в литниковую чашу, и питать отливку в процессе затвердевания (рис 1.6). Литниковая система обычно состоит из литниковой чаши 4, стояка 3, шлакоулавливателя 2, питателя 1, в отдельных случаях коллектора и выпора.

Рис.1.6. Литниковая система

Для задержания шлака и других неметаллических материалов, попадающих с расплавленным металлом, в литниковую систему устанавливают сетку из стекловолокна.

В зависимости от конфигурации и толщины стенок и заливаемого сплава питатели подводятся к отливке сверху, снизу или сбоку.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: