Файл: Uch_posobie_red_2014_proekt_tekh_prots_i_mod_opochn_otl_v_pesch_-gl_formakh.docx

– формовочные машины без поворота полуформы с допрессовкой для опок с размерами в свету 1000×600 мм по ГОСТ 20103-74;

– формовочные машины без поворота полуформы с допрессовкой для опок с размерами в свету 1000×800 мм по ГОСТ 20109-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ с допрессовкой для опок
с размерами в свету 600×500 мм, 800×700 мм,1000×800 мм по ГОСТ 20111-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок
с размерами в свету 800×700 мм по ГОСТ 20113-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок
с размерами в свету 1000×800 мм по ГОСТ 20115-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок с размерами в свету 1200×1000 мм по ГОСТ 20117-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок с размерами в свету 1600×1200 мм по ГОСТ 20118-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок с размерами в свету 2000×1600 мм по ГОСТ 20119-74;

– формовочные машины с поворотом полуформ без допрессовки для опок с размерами в свету 2500×2000 мм по ГОСТ 20120-74.

При выполнении сборочного чертежа модельного комплекта низа и (или) верха обязательно показывается в разрезе (на главных видах или на выносных сечениях):

– штырь центрирующий для модельных плит ГОСТ 20122-74;

– штырь направляющий для модельных плит ГОСТ 20123-74;

– сетка рёбер;

– ушки для крепления модельного комплекта к столу формовочной машины;

– ушки под направляющий и центрирующий штыри;

– элементы для транспортирования модельного комплекта;

– ушки для скрепления модельного комплекта с опокой во время поворота полуформы;

– паз для фиксации направляющего штыря;

– отверстия для штифтов механизма съёма полуформ (если они предусмот­ре­ны, например, для опок с размерами в свету 1000×600 мм по ГОСТ 20086-74, для опок с размерами в свету 1000×600 мм по ГОСТ 20086-74.

4.2. Протяжные плиты

Данные плиты применяют при изготовлении сложных отливок, имеющих малый уклон вертикальных стенок. Модельная плита (рис. 4.2) состоит из верхней (протяжной) 1 и нижней плиты 4 (модельной). Верхняя плита имеет отверстие, которое точно соответствует наружному контуру модели. При протяжке (съёме опоки с модельного комплекта) поднимается только верхняя (протяжная) плита 1, и её края удерживают смесь в опоке, предохраняя форму от обвала.

При наличии протяжной плиты высота моделей всех формообразующих элементов должна быть увеличена на высоту протяжной плиты.

Фиксируется модельная плита относительно центрирующего и направляю-щего штырей с помощью соответственно центрирующей и направляющей втулок (ГОСТ 15019-69). Комплект модельной оснастки для полуформы низа для опоки размерами в свету 600×600×250 завода Россельмаш показан на рис. 4.2. Модельная плита 4 толщиной 40 мм жёстко крепится к стулу 10 болтами 8.

Рис. 4.2. Комплект модельной оснастки
с протяжной плитой завода Россельмаш

Модель 6, 7 крепятся к модельной плите винтами 5, центрирование моделей и элементов литниковой системы осуществляется штифтами. Протяжная плита 1 производит вытяжку модели с помощью штифтов вытяжного механизма, проходящих через вырезы по углам модельной плиты 4. Модели 6, 7 входят в форму прессованием, под высоким давлением возникают трудности выемки протяжной плиты на 0,3 мм, что обеспечивает образование слоя формовочной смеси выше лада опоки с целью герметизации плоскости разъёма формы.

В отдельных случаях при наличии в полуформе «болванов» для облегчения их протяжки в конструкции модельных комплектов предусматривают выталкиватели, связанные с протяжной плитой.

4.3. Модели

Металлические модели отливок и их части, а также модели элементов литниково-питающих систем должны изготавливаться из алюминиевых сплавов АК5М2, АК7, АК5М7, АК4М4 по ГОСТ 2685-63; серого чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-85; стали 35Л и 45Л по ГОСТ 977-88 и стали Ст3 по ГОСТ 380-71; бронзы по ГОСТ 613-65 и латуни по ГОСТ 1020-68.

Модели могут быть полнотелыми и пустотелыми. Толщина стенок и ребер жесткости регламентируется ГОСТ 21079-75 (табл. 4.3). Металлические модели отливок и их части показаны на рис. 4.3, 4.4.

а

б

Рис. 4.3. Металлические модели отливок и их части:

а, б – стенки, борта и ребра жесткости цилиндрических моделей

а

б

Рис. 4.4. Металлические модели отливок и их части:

а – борта врезных моделей-фальшивок; б – борта вставных-фальшивок

Таблица 4.3

Толщина стенок и ребер жесткости

Классы точности металлических моделей регламентируются ГОСТ 3212-92.

Размеры сквозных отверстий для крепления моделей отливки выбирать по 2-му ряду ГОСТ 11284-75 (… 9,0; 14,0; 16,0; …) для стержня диаметром (… 8,0; 12,0; 14,0; …) соответственно.

Допуски на расположение осей отверстий для крепления модели (позиционные допуски) по ГОСТ 14140-81.

Каждая модель должна быть зафиксирована на модельной плите двумя штифтами одним из ниже показанных способов (рис. 4.5).

* Длина штифтов l определяется конструктивно.

Диаметр штифта d при среднем габаритном размере модели 6 мм (ГОСТ 3128-70).

Рис. 4.5. Фиксирование моделей штифтами (ГОСТ 20340-74)

Расстояние между штифтами максимально возможное. Ось одного из штифтов каждой модели должна быть привязана к оси центрирующего штыря модельной плиты по двум осям. На указанные размеры между осями штифтов необходимо назначить позиционный допуск по ГОСТ 14410-81.

Крепление моделей отливок и элементов литниковой системы осуществляется винтами, заклепками (рис. 4.6–4.13).

* Длина болта l определяется конструктивно.

Рис. 4.6. Варианты крепления моделей на модельных плитах болтами

(ГОСТ 20342-74)

Рис. 4.7. Крепление моделей (элементов литниковой системы)

на модельных плитах заклепками (ГОСТ 20343-74)

Рис. 4.8. Крепление моделей ребер и бобышек на модельных плитах

(ГОСТ 20341-74)

Рис. 4.9. Крепление вставных моделей-фальшивок винтами

на модельных плитах (ГОСТ 20341-74)

Рис. 4.10. Крепление врезных моделей на модельных плитах винтами

(ГОСТ 20341-74)

Рис. 4.11. Крепление моделей ступенчатыми болтами (ГОСТ 20344-74)

Рис. 4.12. Фиксирование и крепление моделей элементов литниковой системы
на модельной плите (ГОСТ 20345-74)

При изготовлении литейных форм встряхиванием с допрессовкой приме-няются модели стояков с подпружиненной воронкой.

Рис. 4.13. Пружинный стояк (рабочие размеры по расчету ЛПС)

Вариант крепления модели открытой прибыли показан на рис. 4.14.

Для разработки рабочих размеров моделей отливок необходимо указать линейную усадку отливок. Рекомендуемые значения литейной усадки сплавов для отливок различной сложности и размеров приведены в табл.4.4.

Рис. 4.14. Конструкция и фиксирование открытых прибылей:

1 – втулка; 2 – штырь по ГОСТ 20348-74; 3 – гайка; 4 – шайба; 5 – стержень

Таблица 4.4

Рекомендуемые значения литейной усадки сплавов для отливок

различной сложности и размеров

Технические требования к креплению металлических моделей на модель-ных плитах регламентированы ГОСТ 20351-74.

5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ И СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ

Для изготовления стержней используются два типа технологий: 1) с отверждением и упрочнением стержня вне оснастки и 2) в оснастке. При традиционной технологии для упрочнения применяют конвективную сушку вне оснастки. При этом готовый стержень, имеющий низкую сырую прочность, деформируется на сушильной плите до и во время сушки, и его размеры в направлении, перпендикулярном сушильной плите, уменьшаются, а в параллельном – увеличиваются. Это приводит к низкой геометрической и размерной точности стержня, следовательно, и отливок.

Технология изготовления стержней, упрочнение которых происходит в оснастке, обеспечивает существенное повышение точности как стержней, так и соответственно точности отливок. Наибольшее распространение в крупно-серийном и массовом производствах стержней получили прогрессивные технологии по нагреваемой (Hot-box-процесс, 1960-е гг.) и по холодной (Cold-box-процесс, 1980-е гг.) оснасткам. В этих технологиях отверждение стержней происходит в оснастке.

По степени механизации производство стержней подразделяется на ручное и механизированное.

5.1. Механизированные способы изготовления стержней

Машинное изготовление стержней с конвективной сушкой

При механизированном изготовлении стержней применяют пескодувные
и пескострельные машины и стержневые ящики для них. Средние по массе стержни изготавливают на встряхивающих машинах с поворотно-вытяжными механизмами (рис. 5.1). Применение таких машин и механизмов обеспечивает стабильное извлечение стержней без поломок и нарушения геометрии. Изготовление стержней ведется в открытом стержневом ящике 2, закрепленном на столе встряхивающей машины.

Общими недостатками, свойственными традиционным методам изготовле-ния стержней с конвективной сушкой, являются:

– низкая геометрическая и размерная точность стержней;

– необходимость использования металлических каркасов;

– низкая производительность (на получение готового стержня требуется 1…2 ч, включая сушку).

Рис. 5.1. Схема извлечения средних
стержней с использованием
поворотно-вытяжных механизмов:

1 – сушильная плита; 2 – стержневой ящик; 3 – стержень;

4 – поворотный стол; 5 – приемный

(вытяжной) стол

Изготовление стержней по горячей оснастке

По этому способу стержни изготавливают на пескодувных и пескострельных стержневых машинах с вертикальной и горизонтальной плоскостью разъема. При этом используется дорогостоящая стержневая оснастка из серого чугуна, которая для извлечения стержней в обязательном порядке снабжается толкателями.

При использовании сухих песчано-смоляных смесей (плакированных) получают оболочковые стержни бункерным, пескодувным, центробежным способами и по кронинг-процессу.

Изготовление стержней с отверждением в холодной оснастке