книги из ГПНТБ / Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов

ляют длиной больше обыкновенного простого метра на величину усадки сплава отливки.

У г о л ь н и к о м проверяют прямые углы и размечают пер­ пендикулярные линии на брусках и досках, он состоит из колодки и

Рис. 14. Мерительный инструмент:

а— угольник; б — малка; в — циркуль; г — кронциркуль; д — нутромер;

/— колодка; 2 — лннейка

вставленной в нее под прямым углом тонкой линейки. При пользо­ вании угольником колодку (толстую часть) прикладывают к пло­ скости заготовки, принятой за базу.

М а л к а , металлическая или деревянная, служит для проверки различных углов и для разметки, состоит из колодки и линейки (пера), соединенной с колодкой шарнирным винтом.

30

Р е й с м у с необходим для проведения параллельных линий на брусках и досках. В колодку рейсмуса вставлены два деревянных или металлических бруска, имеющие на концах металлические шпильки. При работе колодку прижимают к базовой плоскости доски, а каждый брусочек закрепляют на определенном расстоя­ нии от плоскости колодки до металлической шпильки. При пере­ мещении колодки металлическая шпилька наносит на поверхность доски риску.

К р о н ц и р к у л е м измеряют наружные размеры тел вра­ щения, а также толщину изделий, н у т р о м е р о м — диаметры отверстий, углубления и расстояния между отдельными частями модели.

Ш т а н г е н ц и р к у л е м размечают окружности больших размеров.

Рис. 15. Режущие инструменты:

I — плоские стамески; 2 — полукруглая стамеска; 3 — клгакарзы разных профилей: 4 — долото

Режущий и строгальный инструмент. При изготовлении мо­ делей и стержневых ящиков используют строгальный и режущий инструмент (рис. 15): стамески, шерхебели, рубанки, фуганки, цинубели, сверла и приспособления для свертывания.

П л о с к и м и с т а м е с к а м и обрабатывают плоские И вы­ пуклые поверхности. П о л у к р у г л ы м и стамесками вырезают внутренние кривые поверхности. К л ю к а р з а м и обрабаты­ вают поверхности, которые невозможно обработать обыкновенными стамесками. С помощью д о л о т а получают углубления в моде­ лях и стержневых ящиках.

Для получения более чистой поверхности применяют одинар­ ные или двойные рубанки (рис. 16).

31

Плоскости длиной более 300 мм, когда нужно получить плоскую поверхность изделия, строгают ф у г а н к о м. Устройство фуганка аналогично устройству рубанка.

Изготовление модельного комплекта

В качестве примера рассмотрим изготовление модельного ком­ плекта для конического катка. По чертежу отливки (рис. 17, а) модель конического катка должна быть цельной, с отъемной верх­

положенных в три ряда по шесть косяков в каждом; диски — из двух кругов 2, которые склеивают так, чтобы их долевые волокна были взаимно перпендикулярны.

Шаблоны косяков / кладут на доску, обводят карандашом и получают контуры косяков, затем по этим контурам выпиливают из досок заготовки косяков /. Шаблоны делают из картона или фа­ неры с размерами, соответствующими размерам косяков каждого ряда. Припуск на обточку заготовки берут не менее 4—5 мм на ка­ ждую сторону. Долевые волокна дерева должны быть направлены в косяке только по хорде (рис. 17, в).

Склеенную заготовку обтачивают на токарном станке при по­ мощи планшайбы 3 или ее прикрепляют шурупами к деревянному кресту 4 (рис. 17, г). Внутренние поверхности в нижней и верхней частях модели вытачивают резцом. Углубления в диске делают с обеих сторон для установки в них частей модели — муфт со зна­ ками. Затем вытачивают стержневые знаки 5, 6 и муфты 7, 8. Муфту 8 приклеивают к модели, а муфту 7 выполняют отъемной для удоб­

32

ней части 14 ящика, полукруглой стамеской вырезают цилиндриче­ скую полость с помощью шаблона 9 и угольника 10. Эту полость можно изготовлять и на фрезерном станке. Конические полости ящиков для знаков стержня получают на токарном станке из двух

R,

Рис. 17. Схема изготовления модельного комплекта для конического катка

заготовок И, склеенных через бумагу и скрепленных железными гребенками 12.

Каждую заготовку 11 привертывают к планшайбе 13 шурупами и растачивают резцом. После снятия с планшайбы состругивают плоскости заготовок до требуемой высоты знака и разъединяют заготовки стамеской по плоскости склейки. Бумагу с клеем удаляют, заготовки 11 приклеивают к средней части 14 ящика и приверты­

вают шурупами. Для прочности к каждой половине ящика при­ клеивают деревянный щиток 15.

Готовый модельный комплект подают в отдел технического конт­ роля (ОТК) модельного цеха. Модельный комплект проверяют по чертежу и модельным щиткам, по которым изготовлялись модели и стержневые ящики, проверяют все элементы модели и ящиков: галтели, отъемные части, крепежные детали, а также взаимозаме­ няемость моделей-дублеров и стержневых ящиков.

Окраска моделей. Принятый модельный комплект поступает в отделение окраски. Модели и стержневые ящики окрашивают для предохранения их от влаги, повышения поверхностной прочности, уменьшения шероховатости поверхности, а также для уменьшения прилипаемости формовочной и стержневой смеси.

Процесс окраски включает операции грунтовки, шпаклевки, двухили трехразовой лакировки п шлифования. Шлифование про­ изводят абразивной бумагой после каждой из операций.

Г р у и т о в к а сглаживает неровности древесины после обра­ ботки режущим инструментом. Грунтовку выполняют смесыо олифы

икрасителей.

Шп а к л е в к у применяют для заделки выбоин, щелей, ско­

лов и других мелких дефектов поверхности модели.

Таблица 8

Окраска поверхностей деревянных моделей (ГОСТ 2413—67)

34

Состав шпаклевки: 70% молотого мела, 15—20% жидкого клея, Ю—15% олифы. Для упрощения изготовления литейной формы различные поверхности моделей и стержневых ящиков окрашивают в разные цвета (табл. 8).

О к р а с к у м о д е л е й производят в специальном, изоли­ рованном от цеха помещении, снабженном хорошей приточно-вы­ тяжной вентиляцией и противопожарным оборудованием, так как лаки являются вредными и огнеопасными веществами.

Окрашенный модельный комплект маркируют в соответствии с ГОСТ 2413—67. Для этого на нерабочую поверхность моделей и стержневых ящиков прибивают цифры и буквы из тонкой листовой латуни. Модели, стержневые ящики, их отъемные части, входящие

водин комплект, должны иметь общий номер по чертежу. На модели указывают число стержневых ящиков и отъемных частей к ней.

После окраски и маркировки модельный комплект направляют

влитейный цех или на склад моделей для хранения. Деревянные модельные комплекты необходимо хранить в сухом, вентилируемом помещении с постоянной влажностью и температурой; мелгсие мо­ дели и стержневые ящики — покомплектно на полках или специ­ альных стеллажах.

§ 3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

Металлические модели и стержневые ящики обычно применяют в массовом и крупносерийном производстве. Металлические мо­ дельные комплекты по сравнению с деревянными более долго­ вечны, точны, имеют гладкую поверхность, не деформируются при хранении. Их используют в основном для машинной формовки, по­ этому конструкция моделей и стержневых ящиков связана с кон­ струкцией формовочных и стержневых машин.

О с н о в н ы м и э л е м е н т а м и металлического модельного комплекта являются модельная плита и стержневые ящики, в с п о ­ м о г а т е л ь н ы м и э л е м е н т а м и — сушильные плиты, кон­ дукторы для зачистки и сборки стержней и т. д.

• Металлические модельные плиты делают составными и цельно­ литыми. В первом случае модель изготовляют отдельно и затем монтируют на плите, во втором случае модель и плиту изготовляют вместе как одно целое.

Цельнолитые плиты бывают односторонние (модель или ее часть располагается только на одной стороне плиты) и двусто­ ронние (модель располагается с обеих сторон плиты для последова­ тельной формовки нижней и верхней опок).

Обычно на плитах вместе с моделями отливок закрепляют мо­ дели элементов литниковой системы — питателей, шлакоуловителей и т. д., что устраняет ручные операции при формовке.

Материалы. Металлические модельные комплекты изготовляют из алюминиевых сплавов АЛЗ, АЛ24, АЛ25, АЛ26 и АЛ27. Крупные модели и стержневые ящики, выступающие части которых могут ра­

ботать на изгиб, рекомендуется изготовлять из сплава АЛ28. Небольшие модели и стержневые ящики, а также модельные плиты изготовляют из чугуна марок СЧ 12-28, СЧ 15-32. Модели из чугуна обладают высокой прочностью, хорошо обрабатываются, но имеют большую массу, склонны к коррозии.

Изготовление металлического модельного комплекта. Сначала раз­ рабатывают чертежи элементов металлического модельного комп­ лекта. Величины формовочных уклонов назначают по ГОСТ 3212—57, а размеры стержневых знаков и допуски на них — в соответствии с ГОСТ 3606—57. Размеры модели должны отличаться от размеров отливки на величину усадки сплава и учитывать припуски на меха­ ническую обработку отливки. При разработке чертежа модельного комплекта производят пересчет размеров с учетом усадки сплава, проставляя на чертеже размеры, уже учитывающие усадку.

Заготовки металлических моделей, стержневых ящиков и плит получают литьем в песчаные формы по деревянным моделям, кото­ рые называют промоделями, т. е. модели для изготовления моделей. Промодели изготовляют с припусками на механическую пли ручную обработку для получения металлической модели. При определении

размеров деревянной промодели учитывают суммар­ ную усадку сплава модели и сплава отливки.

Например, если материа­ лом металлической модели является алюминиевый сплав с усадкой 1,25%, а

ммМодели Ящики Модели Ящики отливки — сталь с усадкой

кости. Толщину стенок моделей и стержневых ящиков назначают по ГОСТ 13138—67 (табл. 9).

Толщина ребер жесткости составляет 0,7 — 0,8 толщины стенки модели или ящика, толщина бортов — 1,25—1,3 толщины стенок. Толщину стенок стержневых ящиков для пескодувных машин и моделей для формовки прессованием под высоким давлением необ­ ходимо увеличивать на 30—359-6. Расстояние между ребрами жест­ кости должно быть не более 300 мм. Ребра и стенки моделей и ящиков должны иметь формовочные уклоны в пределах 1° — 1°30'. Точность размеров и шероховатость поверхности металлических моделей и стержневых ящиков регламентируются ГОСТ 11961—66 и 13355 -67. Шероховатость поверхности моделей I—11 клас-

35

сов точности обычно соответствует 6-му классу чистоты по

ГОСТ 13355—67.

Заготовки металлических моделей и стержневых ящиков обра­ батывают на обычных универсальных металлорежущих станках: токарно-винторезных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шли­ фовальных, зуборезных, а также на станках для резки заготовок (ножницах, ленточных пилах).

На токарно-винторезных станках обтачивают цилиндрические, конические фасонные детали — тела вращения моделей и стержне­ вых ящиков: бобышки, втулки, штыри, штифты и т. д. На фрезер­ ных станках обрабатывают' плоские и сложные фасонные поверх­ ности моделей и ящиков; на строгальных станках — протяженные плоские поверхности модельных, сушильных, подопочных плит, а также моделей и ящиков.

На копировально-фрезерных станках обрабатывают сложные криволинейные поверхности моделей, а на зуборезных — модели зубчатых колес.

Шлифовальные станки применяют для чистовой обработки ра­ бочих поверхностей, плоскостей разъема и посадочных поверхностей (отверстий центрирующих и направляющих втулок, центрирую­ щих штырей, штифтов и т. д.). Кроме этого, в модельных цехах используют координатно-расточные и горизонтально-расточные станки.

Для механической обработки моделей применяют резцы, сверла, фрезы.

В цехах, изготовляющих металлические модельные комплекты, большой объем работ выполняют на слесарно-сборочных участках, где производят разметку заготовок, опиливание, сверление, пайку, подгонку собираемых деталей моделей и стержневых ящиков, а также ремонт моделей. Эти участки оборудуют верстаками, раз­ меточными плитами, сборочными приспособлениями, переносными электрическими и пневматическими инструментами, абразивными кругами, шаберами, зубилами и т. д.

После разметки литые заготовки модели подвергают механичес­ кой обработке в соответствии с чертежом модели. Для более точного изготовления металлической модели контуры модельного чертежа, отдельные разрезы и сечения вычерчивают в натуральную величину на алюминиевом листе, предварительно покрытом акварельной краской или светлым лаком. Вычерчивание отдельных проекций металлических моделей необходимо для изготовления металлических шаблонов, для пригонки отдельных частей и т. д. Перед механичес­ кой обработкой рабочие поверхности моделей сначала строгают и фрезеруют в плоскостях разъема (поверхности соприкосновения полумодели с плитой), а затем спаривают (чтобы они не смещались) при помощи контрольных штифтов из стали.

После механической обработки модели монтируют на заранее подготовленные плиты. Предварительно на каждой плите делают монтажные разметочные риски, как правило, от контрольного

37

штыря. При монтаже полумоделей на плиты необходимо учитывать размеры и конструкцию опок.

При машинной формовке обычно используют две плиты: одну для нижних полуформ (рис. 18, а), а вторую для верхних полуформ

(рис. 18, б).

.Модели литниковой системы монтируют на плитах после уста­ новки моделей отливки в соответствии с чертежом (для верха и низа). На рис. 19 приведен пример монтажа моделей на односто­ ронних плитах, предназначенных для машинной формовки. Литые полумоделн строгают по плоскости разъема, спаривают при помощи

Рис. 18. Модельные плиты для машинной формовки:

/. — плита; 2 — половина модели; 3 — модели литниковой системы; 4 — центрирующие штыри; 5 — контрольные штифты

контрольных штифтов 1 (рис. 19, а) и обрабатывают на токарном станке. Затем на поверхности полумоделей наносят монтажные осевые риски.

На подготовленные плиты (верхнюю и нижнюю) после механи­ ческой обработки наносят монтажные риски и одну из частей модели накладывают на модельную плиту (рис. 19, б) так, чтобы монтаж­ ные риски модели и плиты совпали. В таком положении половину модели прижимают к плите и просверливают отверстия в плите, причем модель используют как кондуктор. После этого половину модели освобождают от зажима, снимают с плиты, а модельную плиту накладывают рабочей поверхностью на другую плиту и центрируют при помощи направляющих штырей (рис. 19, в). Через отверстия для контрольных шпилек плиты просверливают отверстия в другой плите.

Плиты разъединяют, ставят направляющие штыри, монтируют модели на плитах и фиксируют их контрольными штифтами, чтобы исключить перекос отливки. Модели крепят снизу стальными внн-

38

тамп 2, а иногда болтами, к плите для нижней полуформы (рис. 19, г) прикрепляют модели питателей 3, а к другой плите (рис. 19, д)' — модель шлакоуловителя 4. Монтаж моделей на односторонних плитах

Рис. 19. Монтаж моделей на односторонних плитах

производят обычно с помощью монтажного шаблона. Если на плите устанавливается несколько моделей, то следует пользоваться мон­ тажным шаблоном, изготовленным из листовой стали толщиной

2—5 мм.

Г-А

М о д е л ь н у ю п л и т у д в у с т о р о н н ю ю (рис. 20) изготовляют обычно из алюминиевых сплавов, так как она должна быть более легкой. Модельные плиты для безопочной формовки при криволинейной поверхности разъема формы отливают заодно

39