§ 4. Изготовление моделей

Выплавляемые модели изготовляют в пресс-формах путем за­полнения их полости модельным составом. Модельный состав вводится в полость пресс-формы в жидком состоянии путем свободной заливки или в пастообразном состоянии путем запрес­совки.

Способ свободной заливки полости пресс-формы жидким мо­дельным составом прост, не требует применения специального оборудования, дает возможность получать большие прочные, с внутренними пустотами модели, экономно расходовать модель­ный состав. Однако он имеет существенные недостатки: 1) малая производительность вследствие медленного охлаждения модель­ного состава, залитого в пресс-форму с высокой температурой; 2) большая объемная усадка модельного состава из-за высокой температуры заливки; 3) ограниченные возможности получения моделей с четким рельефом внутренней поверхности пресс-формы; 4) необходимость хорошей герметичности пресс-формы.

В производстве художественных отливок наиболее распро­странен способ изготовления выплавляемых моделей путем за­прессовки модельного состава в пресс-форму в пастообразном состоянии. При этом способе модели получают четкий рельеф по­верхности с наименьшей объемной усадкой, так как значительная часть ее происходит в период охлаждения расплавленного модель­ного состава до пастообразного состояния. Более быстрое охла­ждение модели в пресс-форме по сравнению с заливкой ее жидким модельным составом увеличивает оборачиваемость пресс-формы и повышает производительность процесса изготовления мо­делей.

Оборудование участка изготовления выплавляемых моделей зависит от сложности отливаемых изделий, объема их производства и степени механизации процесса. В мелкосерийном производстве художественных отливок при изготовлении моделей из пастообраз­ного модельного состава применяют шприц, в цилиндре которого помещается модельный состав, пневматический пресс для запрес­совки модельного состава в полость пресс-формы, ванну с холод­ной водой и устройство для обдува деталей пресс-формы перед сборкой.

188

При наличии такого оборудования процесс из­готовления модели состоит из следующих операций:

Рис. 8?

Пневматический пресс для изготовления моделей

1. Части (куски) пресс- формы очищают от пыли и остатков модельного состава струей сжатого воздуха. Смазав поверх­ ность внутренних частей пресс-формы трансформа­ торным маслом, их укла­ дывают в половинах ко­ жуха. Затем пресс-форму собирают, укрепляют и устанавливают на стол / пресса (рис. 87).

2. В цилиндр шприца, наполненный необходи­ мым количеством модельного состава, устанавливают поршень.

3. Носок шприца 3 вставляют в литниковое отверстие пресс- формы 2. В пневмоцилиндр пресса подается сжатый воздух, при этом шток 4 поршня пневмоцилиндра опускается вниз на поршень шприца, выдавливая из него модельный состав в полость пресс- формы.

4. После небольшой выдержки под давлением пресс-форму снимают со стола и охлаждают в ванне с холодной водой или об­ дувают воздухом до затвердевания в ней модели.

5. Охлажденную пресс-форму раскрывают, разбирают ее на части, извлекают модель и укладывают ее для окончательного ох­ лаждения на 30—40 мин в корзину с мягкой подстилкой.

При массовом производстве отливок для запрессовки модель­ного состава в пресс-форму применяют пневматические, гидравли­ческие и механические установки. Пневматические и гидравличе­ские установки используют для прессования парафино-стеарино-вых моделей, механические установки, подающие модельный со­став в полость пресс-формы шестеренчатым насбсом, для запрес­совки моделей из более вязких составов, содержащих буроуголь-ный и торфяной воск.

Чеканка моделей. Удаленные из пресс-формы модели подвер­гают чеканке, которая заключается в следующем. Рукой в хлоп­чатобумажной перчатке берут модель из корзины и специальным стальным ланцетом-скальпелем очищают ее поверхность от за­ливов и швов, срезают питатель и тщательно заглаживают на поверхности модели его следы. Гладкую поверхность модели об­рабатывают капроновой тканью, поверхность модели в местах сня­тия швов и питателей прочеканивают гребенчатой насечкой под общую поверхность модели. После чеканки модели поверхность

189

ее очищают колонковой или барсучьей кистью от остатков модельной массы.

Рис. 88. Установка стержня в пресс-форме:

— пресс-форма; 2 — стержень; 3 — по­лость; 4 — концы каркаса стержня

Сборка моделей. Модели сложных художественных изделий изготовляют (для упрощения конструкции пресс-форм) обычно по ча­стям. При сборке модели к ее корпусу плоскими элек­тропаяльниками припаивают отдельно изготовленные ча­сти. Обработанные и собран­ные модели укладывают на специальные стеллажи в по­ложение, исключающее возможность их поломки, коробления, загрязнения и искажения поверхности.

В художественной отливке чистота поверхности и ее соответ­ствие оригиналу зависят от толщины стенки отливки. Чем тоньше стенка отливки, тем чище поверхность, меньше масса и возмож­ность искажения от усадки.

При изготовлении пустотелых отливок обычными способами литья в полость формы при сборке устанавливают стержни. При литье по выплавляемым моделям неразборная форма не позволяет использовать этот способ получения полости в отливке. Полость в такой отливке может быть получена при наличии стержня в са­мой модели, который останется в полости керамической формы после выплавления модели.

При получении выплавляемой модели со стержнем в пресс-форму перед ее заполнением модельным составом вставляют стер­жень (рис. 88). Фиксация стержня в пресс-форме осуще­ствляется концами его каркаса, размещающимися в специаль­ных вырезах-знаках, сделанных в стенках пресс-формы на ее разъеме.

Для изготовления выплавляемых моделей со стержнем при­меняют массивные песчаные стержни и пустотелые стержни из керамической обмазки. Пустотелые стержни изготовляют обычным способом получения керамических форм по выплавляемым моде­лям. Для этой цели по внутренним размерам проектируемого пу­стотелого стержня изготовляют выплавляемую модель с выступа­ющими концами каркаса для крепления стержня в пресс-форме. На модель наносят необходимое число слоев суспензии, образую­щих после выплавления модели стенку пустотелого керамического стержня. Пустотелые стержни выгодны тем, что позволяют полу­чать легкие отливки, однако из-за частых случаев их разрушения при запрессовке модельного состава, заливке формы отливок та­кие стержни применяют пока редко. Чаще используют массивные песчаные стержни, изготовляемые обычным способом (в стержне-

190

Сжатый воздух

Вода

V////////////////////////////////////////////////////////,

Рис. 89. Схема комплексной автоматической линии для изготовления выплавляемых