Что относится к модельному комплекту
§ 1. Модельный комплект. Классификация моделей. Точность изготовления моделей.
Изготовление разовых песчано-глинистых, песчано-смоляных и других литейных форм производят с применением разнообразных приспособлений и инструмента.
называют часть литейной оснастки, представляющую совокупность технологических приспособлений, необходимых для получения в форме рабочей полости. Комплект состоит из следующих основных элементов: моделей отливки, моделей элементов литниковой системы, модельных плит, стержневых ящиков. В отдельных случаях в модельный комплект входят формовочные шаблоны, скребковые шаблоны, кондукторы для зачистки стержней, контрольные шаблоны — приспособления для контроля размеров рабочей полости форм и размеров стержней.
Классификация моделей. Модель отливки служит для образования отпечатка в литейной форме. Эта рабочая полость после заливки и затвердевания металла оформляет отливку. Модели классифицируют по роду материала, способу формовки, точности изготовления, прочности, размерам, сложности изготовления, виду сплава отливки.
Для ручной формовки применяют деревянные, пластмассовые и гипсовые модели. Наиболее широко распространенным материалом для моделей является дерево, в настоящее время применяют и пенополистирол.
Способ формовки литейной формы также влияет на конструкцию модели. В промышленности используют три способа формовки: ручной, машинный, автоматизированный. Модели, предназначенные для ручной формовки, не применяют для машинной и автоматизированной. При ручной формовке применяют неразъемные и разъемные модели, модели с отъемными частями, скелетные, шаблоны и др.
Точность изготовления моделей зависит от необходимой точности отливок. Новые модельные комплекты или их части должны быть выполнены с такой точностью, чтобы не было брака по размерам отливок. Точность отливок из серого чугуна регламентируют ГОСТ 1855—55, отливок из стали—ГОСТ 2009—55 и т. д.
Рис. 17. Деревянные модели (а, б, в), изготовленные по I, II, III классам прочности для ручной формовки:
1 — деревянная модель, — армирующая металлическая пластина, —металлические ребра, — бобышка, — знак
По прочности деревянные модельные комплекты (рис. 17) разделяют на три класса.
По I классу прочности выполняют модели и стержневые ящики, предназначенные для длительного использования при ручной и машинной формовке, а также для изготовления единичных особо сложных отливок. Модель выполняют из древесины I и II сорта — ольхи, сосны, бука и других пород, отдельные части моделей— из березовой и буковой фанеры. Части моделей прочно соединяют гвоздями, шурупами, болтами, нагелями, а также склеиванием. Отъемные и выступающие быстро изнашивающиеся части изготовляют из твердых пород древесины, древесного слоистого пластика ДСП-8 или из металла и пластмассы. Шаблоны, предназначенные для затачивания форм и стержней, особенно быстро изнашиваются, поэтому рабочие кромки их армируют, т. е. окантовывают пластинами из листовой стали толщиной 2—5 мм. Поверхность модели должна быть гладкой, после грунтовки и шпаклевки ее дважды окрашивают модельным лаком. Подъемы для удаления модели из формы устанавливают заподлицо с поверхностью модели и укрепляют шурупами. Основания моделей скрепляют болтами.
Модели II класса прочности изготовляют из тех же пород дерева. Древесина, как и у моделей I класса, должна употребляться с Переклейкой слоев для уменьшения коробления. Неподвижные соединения склеивают, дополнительно упрочняя их шурупами, гвоздями, нагелями. Модель практически полностью выполняют из Древесины, иногда ее армируют. Отъемные части модели делают из твердой древесины. Галтели выполняют из древесины, замазки или пластмассы. Поверхность модели отделывают и окрашивают модельным лаком.
По III классу прочности выполняют модели для единичного использования при ручной формовке, когда необходимо изготовить 1—5 форм. В этом случае применяют древесину любой породы. Части модели соединяют клеем или гвоздями. Отъемные части крепят шпильками и шипами. Модели окрашивают лаком один раз.
По размерам различают мелкие модели с габаритными размерами до 500 мм, средние — от 501 до 1500, большие — от 1501 до 5000 и крупные от 5001 мм и более.
По сложности конструкции модельные комплекты делят на простые, средние и сложные. Простые модели — это модели неразъемные или модели с разъемом по плоскости. Они не имеют отъемных частей и стержневых знаков. Примером могут служить модели для плиты, фланца, втулки.
Модели простой конфигурации, модели среднего и крупного размеров в комплекте со стержневыми ящиками относят к модельным комплектам средней сложности (шестерни с литыми зубьями, выхлопной патрубок двигателя).
К сложным относят модели блока цилиндра двигателя внутреннего сгорания, станины металлорежущих станков и др.
Конструктивно модели делят на неразъемные, разъемные и специальные. Неразъемные модели после формовки целиком извлекают из формы; такие модели образуют в ней практически полный отпечаток наружного контура модели. Примеры неразъемных моделей приведены на рис. 18. Неразъемные модели могут иметь отъемные части.
Рис. 18. Неразъемные модели для ручной формовки: а – модель опорной плиты, б- модель втулки, в- модель рукоятки; 1- знак, 2- отъемная часть
Разъемные модели состоят всегда из двух или более частей (рис. 19). Они разделены на части по плоскости разъема (МФ), или реже по сложной поверхности.
Рис. 19. Разъемные модели для ручной формовки:
К специальным моделям относят формовочные шаблоны, скелетные модели. Шаблоны применяют при изготовлении единичных отливок. Основное преимущество шаблонов — их низкая стоимость по сравнению со стоимостью моделей.
Скелетные модели применяют при единичном производстве крупных по размеру и сложных по конфигурации отливок. Стоимость скелетной модели ниже, чем стоимость модели со сплошной поверхностью, но затраты на формовку такой модели значительны, так как ее должны выполнять формовщики высокой квалификации. Процесс формовки по скелетным моделям длителен и трудоемок.
Материаловед
3.3. Модельный комплект
Модельный комплект – оснастка, включающая приспособления, необходимые для образования рабочей полости литейной формы при ее формовке.
Модельный комплект включает литейную модель, модели литниковой системы, стержневые ящики, модельные плиты, контрольные и сборочные шаблоны.
Литейная модель – приспособление, с помощью которого в литейной форме получают отпечаток, соответствующий конфигурации и размерам отливки.
Применяют модели неразъемные и разъемные, состоящие из двух и более частей. Модель снабжают специальными выступающими частями – знаками. Они образуют в форме углубления, предназначенные для установки и фиксирования стержней. Для облегчения извлечения модели из формы их вертикальные стенки выполняются с формовочными уклонами, величина которых зависит от высоты стенки, материала модели и способа изготовления отливки. Формовочные уклоны выбирают по ГОСТ 3212 и выполняют в направлении извлечения модели из формы.
В соответствии с чертежом отливки на модели предусматривают припуски на механическую обработку отливки. Размеры модели больше размеров отливки на величину линейной усадки сплава.
Модель должна быть легкой, но достаточно жесткой, особенно при формовке на прессовых машинах.
Используют модели деревянные, металлические и пластмассовые.
Модели деревянные (сосна, бук, ясень), лучше изготавливать не из целого куска, а склеивать из отдельных брусочков с разным направлением волокон для предотвращения коробления.
Достоинствами деревянных моделей являются дешевизна, простота изготовления, малый вес. К недостаткам следует отнести недолговечность, гигроскопичность, возможность коробления, неоднородность строения. Для устранения коробления модели покрывают красками и лаками. Окраску проводят в соответствии с ГОСТ 2413. Для чугунного литья используют модели красного цвета, для стального – серого, для цветного – желтого. Стержневые знаки и другие, не соприкасающиеся с металлом части окрашивают в черный цвет.
Металлические модели используются в условиях крупносерийного и массового производства отливок. Металлические модели по сравнению с деревянными характеризуются большей долговечностью, точностью и чистой рабочей поверхностью. Материалами для изготовления металлических моделей служат алюминиевые сплавы, чугун, сталь, бронза и латунь. Модели, изготовленные из алюминиевых сплавов, легкие, не окисляются, хорошо обрабатываются, но имеют относительно низкую прочность и малую износостойкость. Основными недостатками чугунных моделей являются большая масса и окисляемость. Бронзовые и латунные модели после обработки имеют очень гладкую поверхность, не окисляются; получаемый с их помощью отпечаток является наилучшим по качеству. Но такие модели являются очень тяжелыми, их применяют только для изготовления небольших сложных отливок высокой точности и с повышенным качеством поверхности.
Для уменьшения массы модели делают пустотелыми с ребрами жесткости.
Формовочные уклоны на металлических моделях меньше, чем на деревянных, так как их рабочие поверхности более гладкие.
Модели из пластмасс, сочетая преимущества деревянных и металлических, обладают малой массой, высокой точностью и прочностью, не подвержены короблению и разбуханию, устойчивы к действию влаги при эксплуатации и хранении. Для изготовления моделей применяют термореактивные пластические массы на основе эпоксидных и формальдегидных смол, стиракрил, актилат. Крупные модели делают пустотелыми, мелкие – монолитными.
Модели элементов литниковой системы изготавливаются аналогичным образом.
Стержневой ящик – формообразующее изделие, имеющее рабочую полость для получения в ней литейного стержня нужных размеров и очертаний из стержневой смеси. Стержневые ящики обеспечивают равномерное уплотнение смеси и быстрое извлечение стержня. Размер рабочей полости стержневого ящика увеличивают на величину усадки отливки. Для образования знаков стержня в ящике выполняют специальные углубления или выступы. Изготавливают из тех же материалов, что и модели. Стержневые ящики могут быть разъемными (для извлечения стержня разбираются на две или более частей) и неразъемными (вытряхными), а иногда с нагревателями.
Разъемные стержневые ящики выполняются с горизонтальным, вертикальным или иным разъемом. Части разъемного ящика скрепляют с помощью клиньев, крючков, стяжек.
Изготовление стержней может осуществляться вручную и на специальных стержневых машинах.
Модельные плиты формируют разъем литейной формы, на них закрепляют части модели и элементы литниковой системы.
Модельные плиты используют для изготовления опочных и безопочных полуформ. Они могут быть односторонними и двухсторонними, наборными и цельнолитыми. На односторонних плитах модели располагают только на одной верхней стороне, которую называют рабочей. На двухсторонних плитах обе стороны являются рабочими и на них располагают половины моделей. Двухсторонние плиты применяют только при безопочной формовке. Наборная плита состоит из плиты и прикрепленных к ней нескольких частей модели и других деталей. Цельнолитую модельную плиту изготовляют заодно с половиной модели.
Для машинной формовки в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда требуется быстрая смена модели на формовочных машинах, применяют координатные модельные плиты (рис. 4) и плиты со сменными вкладышами (металлическая рамка плюс металлические или деревянные вкладыши).
Координатная модельная плита
Рис.4. Координатная модельная плита: 1 – плита; 2 – штырь; 3 – верхняя половина модели детали; 4 – модель стояка
На рабочей стороне координатной модельной плиты нанесена сетка прямых линий, в точках пересечения которых просверливают отверстия, каждое из них имеет свой шифр. У каждого штифта полумодели проставлен шифр отверстия в модельной плите, в которое он должен быть вставлен. Это позволяет быстро произвести на машине замену одних полумоделей другими.
На плитах со сменными вкладышами вкладыши вставляют в гнездо модельной плиты и крепят болтами или защелками.
Возможно использование плит с координатным крестом. Монтаж модели по кресту выполняют с помощью взаимно перпендикулярных планок плиты полукруглого сечения. Планки входят в соответствующие пазы на модели и точно фиксируют ее. Модель к плите крепят одним болтом, расположенным в центре креста.
Модельные плиты снабжают специальными лапками или приливами для крепления к столу машины.
Модельный комплект, его состав и назначение
Виды литейной оснастки. Для изготовления отливок в разовых песчано-глинистых формах литейный цех должен располагать определенной технологической оснасткой. Литейная оснастка должна обеспечивать получение отливок с требуемой точностью и шероховатостью поверхности. По своей роли в процессе изготовления отливок она подразделяется на формообразующую и универсальную.
Формообразующая оснастка представляет собой модельный комплект, в который входят модели, стержневые ящики, элементы литниковой системы, модельные плиты, шаблоны для изготовления форм и стержней.
Для изготовления форм обычно применяют два вида шаблонов: шаблоны вращения и протяжные шаблоны. Шаблоны представляют собой плоские заготовки определенного профиля и размера, позволяющие получать сложные объемные формы путем вращения или протяжки.
Стержневой ящик является приспособлением для получения стержней из песчаных смесей. Стержневые ящики служат для изготовления не только стержней, обеспечивающих образование внутренних полостей в отливке, но и стержней, задающих внешние контуры отливки (при формовке в стержнях). Стержневые ящики разделяют по конструктивным признакам на разъемные и неразъемные, на простые, средней сложности и сложные.
К модельным комплектам относят формовочные деревянные или металлические шаблоны, скелетные модели и стержневые ящики. Скелетная модель представляет собой неполную наружную поверхность отливки, частично отраженную на скелете. Скелетные модели используют при единичном производстве крупных по размерам и сложных по конфигурации отливок (например, крупные корпуса улит центробежных насосов).
К моделям литниковых систем относят модели литниковой чаши или воронки, модели стояка, шлакоуловителя, питателей. Кроме того, при изготовлении форм используют модели выпоров и прибылей. Размеры указанных моделей разнообразны и определяются расчетами литниковых систем, прибылей и выпоров.
К универсальной оснастке относятся опоки, подоночные плиты, сушильные плиты (драйеры), корпуса стержневых ящиков для сменных вкладышей, литейный инструмент различного назначения (гладилки, ланцеты, трамбовки, пневмозубила и др.).
Классификация модельных комплектов. Их классифицируют по наиболее важным признакам, к которым относят материал модельных комплектов, способ изготовления литейной формы, прочность и точность изготовления модельных комплектов, вид литейного сплава, а также конструктивные особенности.
У деревянных моделей, предназначенных для серийного производства, наиболее изнашиваемые части изготовляют из металла или облицовывают листовым металлом (армируют). Для облицовки моделей используют также бук, ясень, клен. Деревянные модели делают из сосны, ели, лиственницы. Для изготовления стержневых ящиков применяют липу. Такие породы, как ель, береза, липа, имеют, как правило, низкокачественную сердцевину, поэтому для ответственных частей модели сердцевину удаляют. Более подробная характеристика всех пород древесины, используемой в модельном производстве, дана в работе Г.Г. Абрамова.
Модельные комплекты классифицируют по способу изготовления литейной формы, т. е. делят на модели для машинной и ручной формовки. Способ изготовления литейной формы является основным признаком, определяющим тип модели и ее конструкцию.
Для ручной формовки модель может иметь один, два разъема и более и отъемные части. Для машинной формовки предпочтительна модель более простой конфигурации. Чтобы не применять модели с отъемными частями, т. е. упростить их конфигурацию, можно использовать наружные стержни.
По прочности модельные комплекты подразделяются на три класса. От прочности зависит количество съемов литейных форм с моделей.
По первому классу прочности изготовляют модели и стержневые ящики, предназначенные для серийного и мелкосерийного производства отливок при непрерывной эксплуатации модельных комплектов. Данные модельные комплекты пригодны для ручной и машинной формовки с установкой моделей на деревянные или металлические модельные плиты. Для особо сложных отливок при единичном производстве допускается использовать модельные комплекты первого класса прочности.
По второму классу прочности делают модели и стержневые ящики для серийного и мелкосерийного производства отливок при периодической эксплуатации модельных комплектов, а также при единичном производстве отливок 4-5-й групп сложности.
По третьему классу прочности изготовляют модельные комплекты для единичного производства отливок 1—3-й групп сложности. Эти модели не подлежат длительному хранению.
По виду сплава различают модельные комплекты для отливок из чугуна, стали, цветных сплавов. От вида сплава зависит величина усадки, учитываемая при изготовлении модели или стержневого ящика, а также величина припусков на механическую обработку.
По конструктивным признакам модели делят на группы исходя из их геометрической формы: плоскостные, тела вращения и смешанные. Классификация модельных комплектов по геометрическим признакам позволяет выделить группы деталей, требующие технологически однородного изготовления.
Модели дифференцируют также на сплошные и пустотелые, разъемные и неразъемные. Неразъемными моделями называют такие, которые можно заформовать и целиком вынуть из формы, получив при этом полный отпечаток наружного контура отливки. Разъемными называют модели, разделенные на части по плоскостям или криволинейным поверхностям. Разъемные модели могут быть с отъемными стержневыми знаками и частями.
О производстве литья
Популярные статьи
Обучающий PDF-мануал «5 способов эффективно вложить 1000+ руб»
Модные часы для успешных
Свежие записи
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
Блок подписки
Согласие на получение новостей с сайта
Модельная оснастка для литейного производства
Модельная оснастка для литейного производства это комплект модельных плит, для изготовления верхней и нижней полуформ. На которых расположены модели деталей. И элементы литниковой системы: стояком, шлаковиками, прибылями, питателями, выпорами, дросселями.
В модельный комплект также входит комплект стержневых ящиков, которые нужны для изготовления стержней на одну единицу отливки какого-либо изделия.
Модели для литейного производства могут изготавливаться из различных материалов: из чугуна, алюминия,
Стержневые ящики также изготавливаются из алюминия, пластика и из дерева.
Модели служат для получения земляного отпечатка в верхней и нижней полуформе. Стержневые ящики требуются для получения стержней, которыми выполняются полости, пустоты и поднутрения в отливках.
Деревянные и пластиковые модели изготавливаются в деревоотделениях модельного цеха. Деревянные заготовки собираются вручную модельщиком, на них вычерчивается контур формообразующей поверхности.
Которую выполняют путем фрезерования клееных деревянных заготовок. После фрезерования деревянные заготовки отправляются к модельщикам, которые вручную доводят деревянные модели и деревянные стержневые ящики.
Доработанные до требуемой чистоты поверхности и размерной точности, деревянные модели и стержневые ящики могут быть использованы как промодели для изготовления пластиковых моделей и стержневых ящиков по наливным смолам.
Помимо изготовления по наливным смолам пластиковые модели и стержневые ящики могут изготавливаться методом механической обработки пластиковых брусков и пластин, наклеиваемых друг на друга в процессе изготовления моделей и стержневых ящиков по математической 3D модели на станках с програмным управлением.
Металлические модели и стержневые ящики получаются методом механической обработки (фрезерование, точение, токарные работы), заготовок полученных литьем по деревянным промоделям или одноразовым пенополистироловым моделям, в результате чего и получаются металлические модели.
Металлические модели также могут изготавливаться на станках ЧПУ с програмным управлением по математической 3 D модели.
Вышеперечисленная оснастка используется для получения отливок при формовке в песчано-глинистые формы. Но помимо этого процесса в Литейном производстве применяются и другие технологии.
При производстве литья из цветных сплавов используется металлическая оснастка: кокили, пресс-формы, различные штампы ( при изготовлении литья на литейно- ковочных машинах — ЛКМ)
Математические 3D модели пишутся в КБ модельных цехов специалистами конструкторами- программистами. На моделях и стержневых ящиках предусматриваются формовочные уклоны (для облегчения извлечения моделей из формы а стержня из стержневого ящика). Все модели и стержневые ящики в зависимости от сплава отливки выполняются с учетом усадочного метра, он составляет от 0% до 2,5%. Чтобы компенсировать усадку сплава и получить правильную геометрию отливки.
Модельный комплект.
Исходным документом для разработки чертежа модельно-литейных указаний является чертеж детали (рис.3,а), на котором указаны разъем модели и формы, положение отливки в форме при разливке, припуски на механическую обработку, формовочные уклоны, число стержней, размеры стержневых знаков, границы стержней и т.п. Оформление чертежей элементов литейной формы и отливки осуществляется по ГОСТ 3.1125-88.
Рис. 3. Чертежи детали (а) и элементов литейной формы (б)
для корпуса вентиля
Поверхность разъема модели и формы должна обеспечивать свободное извлечение модели из формы при минимальном числе стержней и отъемных частей. При этом обрабатываемые поверхности отливки должны находиться преимущественно в нижней полуформе, что гарантирует получение плотной обрабатываемой части отливки. На чертеже поверхность разъема модели и формы обозначают линией МФ и стрелками направления верха В и низа Н (рис.3,б).
Формовочные уклоны 4 служат для удобства извлечения модели из формы без ее разрушения и для свободного удаления стержня из стержневого ящика. Уклоны выполняют в направлении извлечения модели из формы. Величину формовочных уклонов выбирают по ГОСТ 3212-92 и указывают в чертеже.
Сопряжения стенок 5 в отливках выполняют скруглениями для облегчения извлечения модели из формы, предотвращения появления трещин и усадочных раковин в отливках.
Для получения отливки с заданными размерами ее модель должна быть больше отливки на величину усадки. Поэтому в чертеже литейно-модельных указаний показывают величину усадки в процентах.
При разработке чертежа элементов литейной формы обозначают все стержни 3, форму и размеры стержневых знаков 2, границы стержней, указывают плоскости набивки стержней, каналы для сбора газов и места их вывода из стержня.
Конфигурация стержневых знаков и их размеры должны обеспечивать легкую установку стержней в форму и их устойчивость. С этой целью предусматривают специальные замки. Размеры стержневых знаков назначают по ГОСТ 3212-92 с учетом размеров стержня, способа формовки и его положения в форме.
Металлические модели, модельные плиты и стержневые ящики изготовляют из литых заготовок, полученных литьем в песчаные формы по деревянным моделям. Заготовки затем обрабатывают на универсальных, токарных, фрезерных, шлифовальных, сверлильных и других станках. После обработки модели монтируют на заранее подготовленных плитах.
Металлические модельные плиты и стержневые ящики используют в массовом и крупносерийном производствах. Они более долговечны, точны, имеют малую шероховатость поверхности и не деформируются при хранении. Изготовление литейных форм с применением металлических модельных плит и стержневых ящиков обеспечивает большую точность и хорошее качество поверхности отливок.
Дата добавления: 2016-12-16 ; просмотров: 1686 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ