6. Металеві модельні комплекти

Металеві моделі і стрижневі ящики застосовують у масовому і крупносерійному виробництві. Металеві модельні комплекти в порівнянні з дерев'яними більш довговічні, точні, мають гладку поверхню, не деформуються при збереженні. Їх використовують для машинного й автоматичного формування, тому конструкція моделей і стрижневих ящиків зв'язана з конструкцією формувальних і стрижневих машин. Основними елементами металевого модельного комплекту є модельна плита і стрижневі ящики, допоміжними елементами — сушильні плити, кондуктори для зачищення і зборки стрижнів і т.д. Металеві модельні плити роблять складеними і цільнолитими. У першому випадку модель виготовляють окремо і потім монтують на плиті; у другому випадку модель і плиту виготовляють разом як одне ціле. Звичайно на плитах разом з моделями виливків закріплюють моделі елементів ливникової системи — живильників, шлакоуловлювачів і т.д., що усуває ручні операції при формуванні.

Елементи металевого модельного комплекту:

- основні (модельна плита, стержневий ящик);

- допоміжні (сушильні плити, кондуктори для зачистки i збирання стержня).

Класифікація металевих модельних комплектів:

- по роду сплаву,

- по конструкції,

- по складності виготовлення (прості, середньої складності, складні).

По роду сплаву металеві модельні комплекти діляться на:

• чавунні (СЧ15-СЧ20) використовуються для моделей, стержневих ящиків, модельних i сушильних плит у крупносерiйному i масовому виробництві. Число з'ємів до 10000 шт;

• стальні використовується для моделей, стержневих ящиків, модельних i сушильних плит у крупносерiйному i масовому виробництві. Число з'ємів до 1000000 шт;

• алюмінієві сплави використовуються для моделей, стержневих ящиків в серійному i масовому виробництві. Число з'ємiв при ручній формовці - 30000шт, машинній - 50000 шт;

• бронзи i латунi використовуються для дрібних моделей i від’ємних частин в серійному i масовому виробництві. Число з'ємiв до 150000 шт.

Переваги алюмінієвих сплавів:

• порівняно низька вартість,

• мала щільність,

• стійкі до корозії,

• добре оброблюються,

• добра чистота поверхні.

Недоліки алюмінієвих сплавів:

• низька зносостійкість.

Переваги сірого чавуну:

невелика усадка,

порівняно добре об­роблювати,

достатньо міцний.

Недоліки сірого чавуну:

• велика маса,

• схильний до корозії.

Проектування металевих моделей. Вихідним документом при проектуванні металевого модельного комплекту є креслення виливка, виконане відповідно до ГОСТ 3.1125-88. По цьому кресленню розробляють креслення елементів металевого модельного комплекту: модельних плит, моделей, стрижневих ящиків і т.д. При розробці креслень модельного комплекту перерозраховують розміри деталі з урахуванням усадки сплаву і на робочих кресленнях моделей, стрижневих ящиків проставляють розміри з врахуванням усадки, тому, що деталі металевих моделей обробляють на металорізальних верстатах, і користування усадочним метром у цьому випадку утрудняє роботу модельника. При розробці креслень металевого модельного комплекту — модельних плит, моделей, стрижневих ящиків, складальних кондукторів — широко використовують нормалі і стандарти в яких регламентовані конструкції елементів оснащення, їхні розміри, матеріал, точність виконання, шорсткість поверхні і т.д.

Матеріали. Металеві модельні комплекти і моделі виготовляють з алюмінієвих сплавів АЛ3В, АЛ7В, АЛ8В, чавуна, сталі. Великі моделі і стрижневі ящики, виступаючі частини яких можуть працювати на вигин, рекомендується виготовляти зі сплаву АЛ7В. Для невеликих моделей і стрижневих ящиків, а також модельних плит застосовують чавун марок СЧ 15, СЧ 20, СЧ 25. Моделі з чавуна мають високу міцність, добре обробляються, але мають велику масу, схильні до корозії.

Металеві моделі, стрижневі ящики, модельні і сушильні плити рекомендується робити тонкостінними, підсилюючи їх ребрами жорсткості. Товщину стінок моделей і стрижневих ящиків призначають за ГОСТ 19370—74 (табл. 3.1).

Товщина ребер жорсткості складає 0,7—0,8 товщини стінок моделі або ящики, товщина бортів — 1,25—1,3 товщини стінок. Товщину стінок стрижневих ящиків для піскодувних машин і моделей для формування пресуванням під високим тиском необхідно збільшувати на 30—35 %.

Таблиця 3.1