3.1.4. Особливості конструювання відливки

Під час конструювання вибирають раціональну конфігурацію і визначають оптимальні розміри відливки, враховуючи умови експлуатації й технологічні особливості її виготовлення, щоб забезпечити високу якість деталі. Одним з важливих технологічних факторів є раціональний вибір матеріалу відливки. З огляду на механічні та ливарні властивості вибраного матеріалу і на серійність виробництва додатково уточнюють конфігурацію відливки й вибирають міні­мальну товщину окремих її елементів (стінок). При цьому необхідно уникати рап­тових змін товщини стінок та неплавних переходів між спряженими поверхнями, а також враховувати технічний рівень ливарного цеху, під яким розуміють способи виготовлення форм і стрижнів, наявні топильні агрегати, способи відокремлювання відливки від форми і стрижня та методи очищення відливки.

У масовому виробництві доцільно запроваджувати максимальну механізацію й автоматизацію технологічних процесів аж до часткового чи повного переосна­щення ливарного цеху. Під час конструювання відливок, що виготовляють в умо­вах індивідуального чи дрібносерійного виробництва, орієнтуються на наявне обладнання й кваліфікацію робітників. Крім особливостей ливарного виробництва, треба враховувати також технології обробки різанням і складання.

3.1.5. Моделі

Модель відливки служить для створення відбитка зовнішньої поверхні відливки у фермовій суміші. Тому зовнішня поверхня моделі геометрично подібна до зовнішньої поверхні відливки. Оскільки для відливки з порожниною модель повинна створити також відбиток у фермовій суміші для вставлення в нього кінців стрижня, то на моделі напроти майбутньої порожнини передбачають спеціальні виступи—знаки. Розміри знаків регламентуються стандартом [37]. Технологія виготовлення форми вимагає, щоб модель була, як правило, рознімна а частини моделі повинні добре центруватись між собою за допомогою двох шипів і відповідних їм отворів. Розміри моделі є більшими за розміри відливки на величину лінійної усадки металу, а порівняно з розмірами деталі — більшими на величину лінійної усадки металу й припусків на механічну обробку. Щоб полегшити виймання моделі з форми, її вертикальні стінки нахилені під кутом від 0 до 3° [38].

Моделі повинні бути достатньо міцні, жорсткі і вологотривкі. їх виготовляють із деревини, пластмаси або металу. Матеріал моделей вибирають залежно від характеру виробництва та складності відливки. В одиничному виробництві моделі виготовляють, як правило, з деревини, в масовому — з металу (стопи алюмінію, рідше — чавун) або з пластмаси. Деревина, що йде на виготовлення моделей, повинна бути сухою (вологість 8... 10 %). Робочу поверхню моделей викінчують шліфувальним полотном. Для запобігання дії вологи та збереження якості поверхні моделі її фарбують у відповідний колір: для чавунних відливок — у червоний, для сталевих — у сірий, для відливок із стопів кольорових металів — у жовтий. Стрижневі знаки завжди фарбують у чорний колір. Для виготовлення ливарної форми необхідно мати моделі ливникової системи та випору.

Ливникова система призначена для наповнення розтопленим металом порожнини ливарної форми, для затримування шлаку й живлення відливки металом під час кристалізації. Вона складається з ливникової чаші 1 (рис.3.1.2), стояка 2, шлаковловлювача З, живильника 4, а також випора й додатка.

У ливникову чашу тече з ковша рідкий метал і частково затримується там шлак. Стояк — вертикальний канал, найчастіше круглого перетину з незначною кону-сністю. Він з'єднує ливникову чашу й шлаковловлювач. Шлаковловлювач— горизонтальний канал трапеційного перетину—з'єднує стояк і живильник. Шлак й частинки фермової суміші затримуються внаслідок зниження швидкості течіння металу в шлаковловлювачі та зміні напрямку його руху. Для кращого затримування шлаку в чашу або в шлаковловлювач вкладають фільтрувальну вогнетривку сітку. Живильники круглого, прямокутного чи трапеційного перетину підводять метал безпосередньо в порожнину форми. Випор 6 (рис.3.1.1) — вертикальний канал, що служить для виходу повітря й газів із форми під час зали­вання металу та для контролю за наповненням форми. Випор розташовують у найвищій точці відливки. Додаток призначений для живлення рідким металом порожнин, що утворюються в потовщених частинах відливки під час усадки металу. В окремих випадках роль додатка виконує випор.

Конструктивні й технологічні вимоги до моделей ливникової системи ті самі, що й для моделей відливки.