Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

сов точности обычно соответствует 6-му классу чистоты по

ГОСТ 13355—67.

Заготовки металлических моделей и стержневых ящиков обра­ батывают на обычных универсальных металлорежущих станках: токарно-винторезных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шли­ фовальных, зуборезных, а также на станках для резки заготовок (ножницах, ленточных пилах).

На токарно-винторезных станках обтачивают цилиндрические, конические фасонные детали — тела вращения моделей и стержне­ вых ящиков: бобышки, втулки, штыри, штифты и т. д. На фрезер­ ных станках обрабатывают' плоские и сложные фасонные поверх­ ности моделей и ящиков; на строгальных станках — протяженные плоские поверхности модельных, сушильных, подопочных плит, а также моделей и ящиков.

На копировально-фрезерных станках обрабатывают сложные криволинейные поверхности моделей, а на зуборезных — модели зубчатых колес.

Шлифовальные станки применяют для чистовой обработки ра­ бочих поверхностей, плоскостей разъема и посадочных поверхностей (отверстий центрирующих и направляющих втулок, центрирую­ щих штырей, штифтов и т. д.). Кроме этого, в модельных цехах используют координатно-расточные и горизонтально-расточные станки.

Для механической обработки моделей применяют резцы, сверла, фрезы.

В цехах, изготовляющих металлические модельные комплекты, большой объем работ выполняют на слесарно-сборочных участках, где производят разметку заготовок, опиливание, сверление, пайку, подгонку собираемых деталей моделей и стержневых ящиков, а также ремонт моделей. Эти участки оборудуют верстаками, раз­ меточными плитами, сборочными приспособлениями, переносными электрическими и пневматическими инструментами, абразивными кругами, шаберами, зубилами и т. д.

После разметки литые заготовки модели подвергают механичес­ кой обработке в соответствии с чертежом модели. Для более точного изготовления металлической модели контуры модельного чертежа, отдельные разрезы и сечения вычерчивают в натуральную величину на алюминиевом листе, предварительно покрытом акварельной краской или светлым лаком. Вычерчивание отдельных проекций металлических моделей необходимо для изготовления металлических шаблонов, для пригонки отдельных частей и т. д. Перед механичес­ кой обработкой рабочие поверхности моделей сначала строгают и фрезеруют в плоскостях разъема (поверхности соприкосновения полумодели с плитой), а затем спаривают (чтобы они не смещались) при помощи контрольных штифтов из стали.

После механической обработки модели монтируют на заранее подготовленные плиты. Предварительно на каждой плите делают монтажные разметочные риски, как правило, от контрольного

37

штыря. При монтаже полумоделей на плиты необходимо учитывать размеры и конструкцию опок.

При машинной формовке обычно используют две плиты: одну для нижних полуформ (рис. 18, а), а вторую для верхних полуформ

(рис. 18, б).

.Модели литниковой системы монтируют на плитах после уста­ новки моделей отливки в соответствии с чертежом (для верха и низа). На рис. 19 приведен пример монтажа моделей на односто­ ронних плитах, предназначенных для машинной формовки. Литые полумоделн строгают по плоскости разъема, спаривают при помощи

Рис. 18. Модельные плиты для машинной формовки:

/. — плита; 2 — половина модели; 3 — модели литниковой системы; 4 — центрирующие штыри; 5 — контрольные штифты

контрольных штифтов 1 (рис. 19, а) и обрабатывают на токарном станке. Затем на поверхности полумоделей наносят монтажные осевые риски.

На подготовленные плиты (верхнюю и нижнюю) после механи­ ческой обработки наносят монтажные риски и одну из частей модели накладывают на модельную плиту (рис. 19, б) так, чтобы монтаж­ ные риски модели и плиты совпали. В таком положении половину модели прижимают к плите и просверливают отверстия в плите, причем модель используют как кондуктор. После этого половину модели освобождают от зажима, снимают с плиты, а модельную плиту накладывают рабочей поверхностью на другую плиту и центрируют при помощи направляющих штырей (рис. 19, в). Через отверстия для контрольных шпилек плиты просверливают отверстия в другой плите.

Плиты разъединяют, ставят направляющие штыри, монтируют модели на плитах и фиксируют их контрольными штифтами, чтобы исключить перекос отливки. Модели крепят снизу стальными внн-

38

тамп 2, а иногда болтами, к плите для нижней полуформы (рис. 19, г) прикрепляют модели питателей 3, а к другой плите (рис. 19, д)' — модель шлакоуловителя 4. Монтаж моделей на односторонних плитах

Рис. 19. Монтаж моделей на односторонних плитах

производят обычно с помощью монтажного шаблона. Если на плите устанавливается несколько моделей, то следует пользоваться мон­ тажным шаблоном, изготовленным из листовой стали толщиной

2—5 мм.

Г-А

М о д е л ь н у ю п л и т у д в у с т о р о н н ю ю (рис. 20) изготовляют обычно из алюминиевых сплавов, так как она должна быть более легкой. Модельные плиты для безопочной формовки при криволинейной поверхности разъема формы отливают заодно

39

с моделями. Монолитные плиты получают из алюминиевого сплава по деревянным модельным плитам вместе с моделями. Модели с про­ стым прямолинейным разъемом устанавливают на плите с двух сторон: на одной стороне монтируют часть / модели, а на другой — часть 2 модели. Литниковую систему 3, шлакоуловитель и стояк монтируют на верхней поверхности плиты, а питатели — на ниж­ ней .

Металлические стержневые ящики применяют в серийном и массовом производстве. Основные типы конструкций стержневых ящиков приведены на рпс. 21.

Рис. 21. Основные типы металлических стержневых ящиков для машин­ ной формовки

В неразъемных вытряхных ящиках (рис. 21, а) изготовляют стержни, ограниченные с одной стороны плоскостью. После уплот­ нения стержневой смеси ящик накрывают сушильной плитой 1 и поворачивают на 180°, затем его снимают, и стержень остается на плите. В вытряхных ящиках с вкладышем 2 (рис. 21, б) изготов­ ляют фасонные стержни.

Ящики с вертикальным разъемом (рис. 21, в) после уплотнения смеси накрывают сушильной плитой 1, поворачивают на 180° и, раздвигая стенки ящика, освобождают стержень. Для получения в верхней части стержня углубления применяют ящики с верти­ кальным разъемом и отъемным дном 3 (рис. 21, г). Ящики с гори­ зонтальным разъемом бывают открытые (рис. 21, д) и закрытые

(рис. 21, ё).

Металлические ящики используют для ручной и машинной формовки стержней. Однако наиболее целесообразно применять машинную формовку даже для небольшой серии стержней. В усло­ виях массового и серийного производства смесь уплотняют чаще

40

всего на стержневых пескодувных __и пескострельных машинах. Ящики для этих машин должны иметь по возможности одну плос­ кость разъема и минимальное число отъемных частей. На рис. 22 показан металлический ящик для изготовления стержней на песко­ дувной машине.

Половины корпуса 1 ящика из алюминиевого сплава центри­ руются с помощью втулок 2 и штырей. Для уменьшения износа от плотного соприкосновения половин ящика и предотвращения про­ рыва смеси по разъему поверхности разъема ящика покрывают

Рнс. 22. Металлический ящик для изготовления стержней на пескодувной машине:

/ — корпус; 2 — центрирующая втулка; 3 — броня; 4 — вентиляционное отверстие (вента); 5 — вкладыш; 6 — вдувное отверстие

винтами. Броню ящика шлифуют. Во вдувное отверстие 6, служа­ щее для подачи стержневой смеси в ящик, вставляют сменную стальную втулку, напротив которой в стенку ящика запрессовывают сменную предохранительную стальную шайбу — вкладыш. Этот вкладыш необходим для уменьшения износа стенки от абразивного действия песчаной струи, с силой ударяющей в стенку при заполне­ нии ящика стержневой смесью. Для выхода воздуха в стенках стержневого ящика делают вентиляционные отверстия, которые закрывают специальными пробками — вентами. Венты имеют тон­ кие прорези или сетку, через которые свободно проходит воздух и не проходит стержневая смесь. Конструкции центрирующих

4]

втулок и штырей, вдувных втулок, предохранительных шайб и вепт выбирают по машиностроительным нормалям МН 2469—61 ч-

2494—61.

Вкрупных ящиках делают специальные приливы для установки

ификсации каркасов стержня в ящике перед его заполнением смесью. ,

Половины металлических стержневых ящиков перед формовкой скрепляют затворами: барашковыми (рис. 23, а) или с шарнирной

скобой (рис. 23, б). Бараш­ ковый затвор прост в обра­ щении и легок, но накиды­ вание болта 1 и завертыва­ ние гайки 2 требует затрат большего времени, чем по­ ворот скобы 5. Для умень­ шения износа ушек ящика 3 их поверхности армируют стальными накладными пластинами 6. Центрирова­ ние половины ящика про­ изводят по сменным сталь­ ным втулкам и штырям 4.

§ 4. ПЛАСТМАССОВЫЕ МОДЕЛИ

Деревянные модельные комплекты недолговечны, быстро изнашиваются, де­ формируются и не обеспе­ чивают высокой точности

размеров отливок. Металлические модельные комплекты более долговечны и точны, но более дороги и трудоемки в изготовлении, окупаются только в условиях массового и крупносерийного про­ изводства. Применение пластмасс для модельных комплектов сни­ жает трудоемкость изготовления, позволяет экономить цветные металлы, сократить производственные площади и парк станочного оборудования модельных цехов.

Пластмассовые модели обладают малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, большей, чем деревянные, прочностью, к ним меньше прилипает формовочная смесь. Особенно целесооб­ разно применять пластмассу для изготовления моделей-дублеров взамен деревянных моделей и стержневых ящиков, так как в этом случае по одной промодели можно быстро изготовить необходимое число моделей-дублеров.

Для изготовления моделей применяют различные пластмассы на основе эпоксидных, фенольноформальдегидных, полиэфирных смол, полиэтилен, полихлорвинил и т. д. Наиболее широко приме­

42

няют пластмассы холодного отверждения на основе эпоксидных

эпоксидных ЭД-5, ЭД-6, включает изготовление промодели, формы и самой модели. Промодель обычно делают из дерева по обычной технологии получения деревянных моделей 2—3-го классов проч­ ности. Размеры промодели выполняют в соответствии с чертежом пластмассовой модели с учетом припусков на механическую обра­ ботку, формовочных уклонов и суммарной усадки пластмассы и ме­ талла отливки.

Формы для изготовления пластмассовых моделей могут быть разовые и полупостояиные, по которым изготовляют несколько моделей. Разовые песчано-глинистые формы используют для изго­ товления крупных моделей.

Полупостояиные формы получают из гипса. Гипсовую форму сначала сушат на воздухе, а затем в сушильном шкафу. Сухую форму покрывают нитролаком с помощью пульверизатора или кисти. Перед заливкой пластмассы поверхность формы покрывают раз­ делительным веществом: солидолом или машинным маслом. Для изготовления модели приготовляют специальную композицию (ком­ паунд) из эпоксидной смолы, наполнителя, отвердителя и пласти­ фикатора. Эпоксидные смолы дороги, поэтому основная масса модельного компаунда состоит из наполнителя, в качестве которого применяют металлические порошки и пылевидный кварц. Наполни­ тели придают моделям необходимую прочность, твердость, износо­ стойкость. Эпоксидные смолы самопроизвольно не твердеют, поэтому для получения твердой эпоксидной пластмассы в состав композиции вводят отвердитель. Отвердитель вызывает полимеризацию эпок­ сидной смолы, в результате чего она приобретает необходимую твердость. В качестве отвердителя используют полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин и другие вещества.

Для придания затвердевшей эпоксидной пластмассе необходи­ мой вязкости в модельную композицию вводят пластификатор, чаще всего дибутилфталат. Живучесть композиции (время пребыва­ ния ее в достаточно подвижном для заполнения формы и получения модели состоянии) составляет 1—3 ч. Поэтому ее приготовляют непосредственно перед изготовлением модели или стержневого ящика.

Примерный состав заливаемой пластмассы в частях (по массе)

4 3