1.2. Особенности проектирования технологической оснастки

1.2.1. Конструкционная технологичность отливок.

Вакуумный пленочный процесс изготовления отливок предлагает конструкторам принципиально те же возможности формообразования, что и традиционные технологии изготовления песчаных форм с механическим или химическим способами уплотнения. В этой связи стоит упомянуть возможности применения стержней и использование заливаемых вставных деталей (биметаллические отливки); боковые поднутрения могут оформляться с меньшими затратами, если использовать съемные детали на модели или остающиеся в форме части модели из пенополистирола (литье по частично газифицируемым моделям). Поэтому в данном случае речь идет о вполне «привычных» рекомендациях по конструированию форм для литья по вакуумно-пленочной технологии.

Однако следует упомянуть некоторые особенности, учет которых позитивно повлияет на фактор экономичности при изготовлении вакуумного литья. Применение сухого формовочного песка без связующих, с его отличной сыпучестью делает возможным изготовление даже таких контуров отливок, для формовки которых, в других формовочных процессах, потребовалось бы проведение дополнительных технологических операций. С другой стороны, следует учитывать, что пластичность модельной покровной пленки не безгранична. Так горизонтальные поверхности карманов и тому подобных полостей могут быть выполнены горизонтально, при глубине (Т) равной 50% от высоты (Н).

Если глубина увеличивается, и Т практически равно Н, в зависимости от пропорционального соотношения, возможно предусмотреть на поверхности уклон до 15^о, который непосредственно при формовке будет располагаться сверху. Образующееся в результате боковое поднутрение закрывается отъемной частью модели или моделью из пенополистирола. Смазочные канавки формуются без стержней, при помощи съемных деталей или деталей из пенопласта. Их размеры (соотношение высоты к глубине) определяются так же, как и в случае с карманами, как уже было описано выше.

Крепежные выступы могут располагаться как по внешнему, так и по внутреннему контуру. Глубина глухих отверстий, карманов и шлицев ограничена; она составляет максимально 125 % диаметра или ширины (B); длина шлицев – открытых и закрытых может быть любой. Промежуточное расстояние «В» между двумя ребрами должно составлять, по меньшей мере, 80% их высоты.

1.2.2. Модели

Конструкция моделей для ВПФ процесса несколько отличается от моделей при изготовлении, форм обычным способом. Можно назвать несколько отличительных черт:

- модели имеют специальные венты для отсоса воздуха при наложении пленки;

- модель не контактирует с формовочным материалом, поэтому может быть изготовлена из менее дорогих материалов;

- при наложении пленки модели не должны деформироваться при воздействии нагрева при температуре 40-50°С;

- материал моделей может быть: гипс, пластмасса, дерево, резина, металл и др.

В данном процессе при упрочнении формы не используются механические методы уплотнения, как при изготовлении песчано-глинистых форм, наполнитель не соприкасается с поверхностью моделей, поскольку наложенная пленка в данном случае играет роль изолятора. Поэтому износ моделей полностью отсутствует и срок службы их удлиняется. Модели свободно извлекаются из формы даже при отсутствии уклонов.

Модели следует покрывать термостойкими лаками, использование нитрокрасок может приводить к прилипанию к ним разогретой пленки

Для откачки воздуха модели снабжаются вентами, рис.1.10. Форма и размер их могут быть разнообразными в зависимости от конфигурации поверхности модели. Венты выполняются в виде цепей по разъему модели (применяемые для стержневых ящиков пескодувных машин). Диаметр вент от 5 до 20 мм., ширина щелей 20-30 мкм.

Если невозможно установить в углубления модели венты, сверлятся отверстия диаметром 1 мм.

При наличии отъемных частей нескольких впадин в модели, необходимо в каждой впадине устанавливать венты либо сверлить каналы, рис. 1.10. Шаг между вентами 100 мм. Модели выполняются жесткими во избежание деформации при наложении пленки под вакуумом. На рис.1.11 изображен элемент модели с поднутрением, для формовки которого используется отъемная часть.

Чем выше точность и чистота поверхности модели, тем выше качество отливки. Припуск на усадку металла в модели учитывается как для обычной песчаной формы.