3 Разработка конструкции пресс-формы

3.1 Требования к пресс-формам

Пресс-форма – это инструмент для изготовления моделей состоящих из частей с вертикальным, горизонтальным или комбинированным разъемами. Плоскость и число разъемов выбирают из условий быстрого и удобного извлечения моделей.

Требования к пресс-формам:

- полость внутри пресс-формы должна обеспечивать требуемую точность размеров и чистоту поверхности получаемых в них моделей;

- конструкция пресс-формы должна быть удобной для извлечения из полости без деформации и повреждений;

- пресс-форма должна быть прочной, обеспечивать удобство сборки;

- для удаления воздуха из полости пресс-формы при заполнении ее составом должна иметь вентиляционную систему;

- должна быть предусмотрена литниковая система;

- точность фиксации при сборке формы должна обеспечиваться направляющими штырями.

3.2 Расчет элементов пресс-формы

На эскизе отливки обозначаем контуры пресс-формы, принимая минимальную ее толщину не менее 0.5мм.

Рассчитать размеры рабочих полостей пресс-формы по формуле:

D_н = D₀(1+у_общ/100)-0,5х₀; (3.1)

D_вн= D₀(1+y_общ/100)+0,5х₀; (3.2)

где D_н,D_BH – номинальные размеры внутренней и внешней полостей пресс-формы, мм;

D₀ – номинальный размер отливки, мм;

У_общ - общая усадка металла, %

У_общ=у_м+у₀-у_ф, (3.3)

где у_м – свободная литейная усадка модели, %

у₀ – свободная литейная усадка металла, %

у_ф – относительное расширение формы во время нагревания ее

перед заполнением жидким металлом;

D_н=260(1+1,6/100)+0,5х0,8=263,76мм;

D_вн =125(1+1,6/100)+0,5х0,8=127,4мм;

D_н =38(1+1,6/100) +0,5х0,8=38,2 мм;

D_вн =108(1+16/100) +0,5х0,8=110,1мм;

D_н =120(1+1,6/100) +0,5х0,8=121,52мм;

D_н =20(1+1,6/100) +0,5х0,8=20,62мм;

D_н =90(1+1,6/100) +0,5х0,8=91,04мм.

Наружные размеры , мм Внутренние размеры ,мм
отливки	Пресс-формы	отливки	Пресс-формы
Ǿ38	Ǿ38,2	Ǿ125	Ǿ127,4
Ǿ260	Ǿ263,7	Ǿ108	Ǿ110,1
Ǿ120	Ǿ121,5
20	20,62
90	91,4

Пресс-форма изготовлена из стали 35 ГОСТ 977 – 88. Данная пресс-форма имеет криволинейный разъем. Выбранная плоскость разъема обеспечивает свободное извлечение модели из плоскости пресс-формы без разрушения и обеспечивает свободную установку стержня. Схематический вид конструкции спроектированной пресс-формы приведен на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Конструкция пресс-формы

Конструкцию пресс-формы упрощают исключением числа вспомогатель­ных элементов и механизмов. Сборку, установку стержней, раз­борку пресс-формы и удаление моделей выполняют вручную.

В серийном производстве пресс-формы изготавливают из стали и алюминиевых сплавов. Для получения по одной пресс-форме достаточного количества качественных моделей она должна обладать необходимой долговечностью, иметь такую конструкцию, чтобы ее можно было просто и быстро изготовить, а материалы для нее были не дефицит­ными.

В моём случае пресс-форма изготавливается из стали Ст 35 ГОСТ 977-88. Данный материал недефицитен, и обладает необходимой долговечностью.

Существует три способа изготовления пресс-формы это: 1) литьём; 2)механообработкой; 3) комбинированный способ. Для данной пресс-формы наиболее рациональным способом получения является комбинированный.

После сборки пресс-формы, мы запрессовываем модельный состав в рабочую полость через питатели (1) в нижней крышке (2). После затвердевания модели, снимаем верхнюю (3) крышку, нижняя крышка (2) удаляется вместе со стержнем (4), затем разнимаем отъёмные части (5) и извлекаем модель.

3.3 Модельный состав

Процесс приготовления модельного состава состоит из смешивания исходных компонентов и их расплавления. Для этого используются теплоносители. Исходные материалы перед началом процесса измельчают до размера 30 мм для ускорения процесса расплавления. Аппараты для расплавления – это электрические ванны, водяные бани, глицериновые бани. Материалы расплавляют и отделяют посторонние включения из возврата.

Важным свойством модельного состава является: усадка, прочность, содержание воздуха в пасте. Усадку определяют по изменению длины образца в определенном интервале температур.