Вимоги до модельного комплекту

Модельний комплект повинен відповідати наступним вимогам:

1) забезпечувати отримання відливок певної геометричної форми та розмірів;

2) мати високу міцність та довговічність, тобто забезпечувати ви­готовлення необхідного числа форм i стержнів;

3) бути технологічними у виготовленні;

4) мати мінімальну масу i бути зручним у експлуатації;

5) мати мінімальну вартість з врахуванням вартості ремонту;

6) зберігати точність розмірів, міцність на протязі певного часу експлуатації.

Матеріали, які використовуються для виготовлення модельного комплекту

Матеріалами для виготовлення модельного комплекту служать деревина, спеціальні сплави i пластмаси. Необхідна точність, міцність та довговічність модельного комплекту залежить від типу виробництва (одиничного, серійного, масового). У одиничному та дрібносерійному виробництві частіше всього використовують дерев'яні модельні комплекти; у масовому i крупносерійному - металеві модельні комплекти, які хоч i дорожчі, але значно довговічніші дерев'яних. У серійному виробництві у ба­гатьох випадках використовують моделі із пластмас, а також інколи із гіпсу та цементу.

Орієнтовна вартість виготовлення модельного комплекту із дерева, алюмінієвих сплавів, чавуна, сталі відносяться як 1:8:12:15

Матеріал	Область використання	Число з'ємiв, шт
		вручну	на машинах
дерево	одиничне та дрібносерійне виробництво	до 100	до 1000
чавун, сталь	крупносерiйне та масове виробництво	- -	до 10 000 до 10 0000
алюмінієві сплави	серійне та масове виробництво	до 30 000	до 50 000
пластмаса (епоксидні смоли ЕД5 i ЕД6)	для дрібних та середніх моделей у серійному виробництві	до 500	до 1 500
полістирол	для газифікованих моделей у одиничному i серійному виробництві	1	1

Конструювання модельних комплектів

Конструкція модельних комплектів, матеріали для їх виготовлення залежить від конфігурації відливки, технологічного процесу i серійності виробництва.

Моделі за конструктивними признаками діляться на нероз’ємні, роз’ємні i з від’ємними частинами.

Нероз’ємні моделі використовуються при виготовлення нескладних за конструкцією відливок. Такі моделі формують у верхній або нижній напiвформах.

Роз’ємні моделі складаються із двох частин, які формують окремо у верхній або нижній напiвформах. Використо­вуються для виробництва відливок складної конфігурації. Для руч­ного виготовлення відливок обидві частини моделі з’єднуються за допомогою шипів.

Моделі виготовляють за кресленням відливки (мал. 3.9 ) із врахуванням:

1) поверхні роз’єднання;

2) припусків на механічну обробку різанням;

3) усадки сплаву;

4) розмірів стержневих знаків;

5) ухилів.

П оверхню роз’єднання моделі показують на технологічному кресленні у відповідно ГОСТ 31125-88, а значить, розміщення моделі при формовці, а також розміщення відливки при заливанні форми розплавом. Поверхня роз’єднання повинна забезпечувати вільне вилучення моделі із форми при мінімальній кількості від’ємних частин. Роз’єднання моделі i форми показують відрізком або штрих пунктирною лінією, яка закінчується знаком над якою показують положення роз'єму буквами МФ. Направлення роз’єднання показують суцільною основною лінією, яка обмежена стрілками, перпендикуляр до площини роз’єднання. Положення відливки у формі при заливці позначають буквами В – верх, Н – низ.

На поверхнях відливки, які оброблюються, i відповідно моделі повинен бути припуск на обробку. Припуском на обробку різанням називають шар металу, який знімається з поверхні відливки у процесі обробки для отримання розмірів i шорсткості повер­хонь, відповідних кресленню деталі. Припуски призначають на всі поверхні, які оброблюються, за ГОСТ 26645-85, позначають суцільною тонкою лінією червоного кольору, величину припуску по­казують цифрою перед знаком шорсткості.

Усадкою називають зменшення об’єму металу при затвердінні i охолодженні відливки у формі. При виготовленні моделей враховують лінійну усадку, тобто зменшення розмірів у кожному вимірі окремо (по довжині, ширині i висоті). Для отримання відливки із завданими розмірами її модель повинна бути більша відливки на величину усадки. Усадка виражається у відсотках i кожен сплав має своє значення усадки.

Так, лінійна усадка сірого чавуну 0,8 – 1,2 %,

вуглецевої сталі 1,5 – 2,0 %,

мідних сплавів 1,2 – 1,5 %,

аюмінієвих сплавів 1,0 – 1,5%.

Лінійну усадку можна визначити за формулою:

L =(l_мод - l_вiдл)/l_вiдл*100,%

де l_мод, l_відл – розміри моделі i відливки по кресленню

тоді l_мод = l_вiд+ l_вiд * L/100, мм

або l_мод = l_вiд (100+L)/100, мм

l_вiд = l_мод (100-L)/100, мм

Задачі:

1. Визначити зовнішній (d_зов) i внутрішній (d_вн) діаметри відливки, якщо на моделі d_зов=400 мм, d_вн=350 мм, а усадка складає 1,5%

d_зов= 400 * (100-1,5)/100= 394 мм

d_вн = 350 * (100-1,5)/100 =345 мм

2. Визначити висоту моделі, якщо висота відливки 500 мм, а усадка складає 2%

h _мод = 500 * (100+2)/100 = 510 мм

3. Визначити абсолютну величину усадки колеса діаметром 660 мм при величині усадки 1,75%

6600 * 1,75/100 = 115,5 мм

Точність фіксації стержня у формі забезпечується конфігурацією i розмірами його знакових частин. Знаки - це виступаючі частини модельного комплекту, які формують відбиток у ливарній формі від знаків моделей i частина стержня, яку встановлюють у знакову частину форми. Знакова частина ливарної форми не контактує з рідким металом. Розміри знакової частини стержня призна­чають по ГОСТ 3212-92 з врахуванням розміру стержня, виду форм (по сухому, по сирому) i положення стержня при збиранні в ливарній формі.

Стержневі знаки повинні забезпечувати стійке положення стержня у формі до i під час заливки. Стержні, їх знаки i знаки моделі зображують у масштабі креслення суцільною тонкою лінією синього кольору. Також показуються на кресленні напрямок набив­ки стержня i роз’єднання стержневого ящика. Знакові частини стержнів на моделях виконують більших розмірів, ніж у стержневих ящиках, в наслідок чого при збиранні форми між поверхнею форми i знаком стержня утворюється зазор. Відсутність зазору приведе до того, що форму неможливо буде зібрати.

Ухили бувають конструктивні i формувальні. Конструктивні ухили - це передбачені при конструюванні деталі ухили, які по­легшують вилучення моделі із форми i стержня із ящика.

Формувальними називають ухили, які зображують на робочих кресленнях деталей у випадку відсутності конструктивних ухилів. Формувальні ухили змінюють креслярські розміри відливки, їх приз­начають по ГОСТ 3212-92 з врахуванням матеріалу модельного ком­плекту, висоти формоутворюючої поверхні, оброблюється чи не оброблюється поверхня. Формувальні ухили позначають суцільною тон­кою лінією червоного кольору.

Сполучення стінок у відливках повинно бути плавним, кути не повинні бути гострими. Закруглення внутрішніх кутів поверхонь відливки називають галтеллю, а зовнішніх – закругленням. Галтелі і закруглення полегшують вилучення моделі з форми, попереджують утворення тріщин і усадочних раковин у відливки. Радіус r галтелі необхідно приймати від ¹/₅ до ¹/₃ середньої арифметичної товщини двох стінок, які утворюють кут моделі.

Задача

Визначити радіус галтелі, якщо товщина однієї стінки а=24 мм і другої b=18 мм

r = ((а+b)/2) (1/3)=((24+18)/2) (1/3)= 7 мм

При виготовленні моделей 1-го класу міцності галтелі вирізають у тілі моделі. На моделі 2-го класу міцності галтелі клеять; на моделях 3-го класу міцності галтелі виконують із замазки. (Мал. 3.10)