Модельно-опочная оснастка

Литейное производство – отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных отливок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали.

Отливка – это заготовка близкая по конфигурации к детали, полученная после заполнения литейной формы расплавом.

Деталь — изделие, являющееся частью машины, изготовленное из однородного по структуре и свойствам материала без применения каких-либо сборочных операций.

Отливка, как правило, существенно отличается от детали.

Во-первых в каждой литейной форме предусмотрена литниковая система – система каналов через которую расплав поступает в полость формы.

Во-вторых к отдельным частям детали предъявляются особые требования по чистоте поверхности. Поэтому на такие поверхности делается припуск на механическую обработку.

Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавом формируется отливка.

Формы в зависимости от материала, применяемого для их изготовления, делятся на три группы:

1) разовые, разрушаемые после каждой от­ливки; для изготовления этих форм применяется песчано-глинистая формовочная смесь;

2) полупостоянные формы, используемые для отливки нескольких десятков отливок; эти формы изготовляются из асбеста, шамота и других огнеупорных материалов;

3) постоянные металлические формы, в которых отливают от нескольких сот до нескольких тысяч отливок.

Сегодняшняя лекция посвящена особенностям изготовления разовых песчано-глинистых литейных форм. Рассмотрим основные элементы литейной формы.

На слайде представлен разрез разовой литейной формы в сборе для отливки «Втулка». Полость формы образована двумя полуформами: верхней 1 и нижней 2. Внутренняя полость отливки формируется с помощью литейного стержня 3.

Литейный стержень - отъемная часть литейной формы, предназначенная для образования внутренних, а иногда наружных поверхностей отливки.

Стержень устанавливают на опорные поверхности (знаки) литейной формы. Знаки представляют собой выступающие части стержней, которые при сборке устанавливаются в соответствующие знаковые полости формы, образованные при формовке моделью. Стержни изготавливают из специальных стержневых смесей с помощью стержневых ящиков.

Стержневой ящик является приспособлением для получения стержней из песчаных смесей.

Рабочая полость формы в верхней и нижней полуформах выполняется с помощью модельно-опочной оснасткой..

Под модельно-опочной оснасткой понимают набор элементов, необходимых для образования при формовке рабочей полости литейной формы.

Модель – это приспособление для получения внутренних рабочих поверхностей в литейных песчаных формах.

Материалы для модели выби­рают в зависимости от ти­па формы. Модели выпол­няют из дерева, гипса, це­мента и из металлических сплавов. Выбор материала для мо­делей определяется эко­номичностью затрат на литье и зависит от усло­вий производства и числа формовок. Для ручной формовки чаще применя­ют деревянные модели, вследствие легкости обра­ботки и дешевизны дере­ва, а для машинной фор­мовки – металлические модели.

По конструкции, которая обусловливается удобством формовки, модели подразделяют на неразъемные и разъемные (рис. 1.1). Неразъемные модели (рис. 1.1, а) применяют при получении несложных по конфигурации отливок, преимущественно заформовываемых в одной половине формы. Разъемные модели (рис. 1.1, б) широко используют при производстве отливок более сложной и разнообразной конфигурации, когда модель формуется в двух опоках и более. В единичном и мелкосерийном производстве, когда оформлять выступающие элементы отливок стержнями экономически нецелесообразно, в моделях предусматривают отъемные части, которые остаются на рабочей поверхности формы после извлечения из нее модели, затем извлекают и отъемные части. Крепление отъемных частей на основании модели производят стальными гвоздями или шипами со скосами.

Точное соединение частей разъемных моделей осуществляется с помощью деревянных шипов или металлических дюбелей. Для легкого извлечения из полуформы боковые поверхности моделей снабжают уклонами. Удобство извлечения модели из полуформы при ручной формовке достигается с помощью металлических приспособлений, закрепляемых на модели, которые называют подъемами.

Для облегчения извлечения модели из формы и стержня из стержневого ящика вертикальные стенки их делают с так назы­ваемым формовочным уклоном. Величина уклона зависит от вы­соты стенки, материала модели и способа формовки.

Для изготовления литейных форм применяют опоки.

Опока – это приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении и транспортировании литейной формы.

Другими словами – это жесткий деревянный или металлический жакет, который обеспечивает прочность литейной формы при всех необходимых операциях ее изготовления и использования. На слайде представлены ручные металлические опоки, для центрирования парных опок у нижней опоки делают ушки, а у верхней – штыри.

Опоки для изготовления форм делятся на деревянные и металлические. Металлические опоки по своему устройству делятся на цельнолитные, сварные и сборные. По способу об­служивания опоки делятся на ручные – мелкие и средние, и кра­новые – мелкие, средние и тяжелые. Цельнолитые чугунные опоки применяют в мелкосе­рийном и крупносерийном производстве; они отличаются большой жесткостью, не коробятся при повторных заливках, но при ручной выбивке легко лопаются.

Размеры опок регламентируются ГОСТами и колеблются в пределах (в свету) от 500×400 до 3 000×2 500 мм при диапазоне высот 150–1 500 мм. По конфигурации опоки подразделяют на прямоугольные, круглые и фасонные; в зависимости от размеров и массы – на ручные и крановые. Крепежные приспособления предназначены для надежного соединения полуформ при подготовке формы к заливке, что предупреждает вытекание заливаемого расплава по плоскости ее разъема. Подопочные плиты предназначены для установки на них готовых литейных форм, направляемых от формовочных машин на заливку и выбивку с помощью напольного тележечного конвейера в условиях массового и крупносерийного производства.

Подмодельные плиты служат для образования в форме плоскостей разъема. При ручной формовке применяют деревянные подмодельные плиты, склеиваемые из строганных досок, а при машинной – металлические фасонные, обычно отливаемые из серого чугуна, служащие основой для монтажа модельных плит. Модельные плиты применяют при машинной формовке. Модельные плиты представляют собой тщательно обработанные металлические фасонные плиты с моделями отливок и элементов литниковых систем, а также двумя штырями, предназначенными для фиксации устанавливаемых опок.