§ Стержни

В зависимости от назначения стержни делятся на основные и вспомогательные. Основные – формируют поверхность отливки. Их два вида: образующие внутренние полости и отверстия и образующие наружные контуры отливки. Вспомогательные образуют литниковые фильтры, стержни легко отделяемых прибылей, стержни подкладки и т.п.

При конструировании стержней решается комплекс вопросов: метод изготовления, конструкция стержневых ящиков, производительность, точность и качество получаемых отливок. Этими вопросами являются: выбор границ стержней, определение форм и размеров знаков с учетом знаковых фиксаторов, определение конструкций каркасов, вентиляционных каналов.

При выборе границ необходимо учитывать следующее: стержни должны быть простыми в изготовлении; конструкция стержней должна обеспечивать их получение без применения ящиков с отъемными частями или с минимумом таковых; конфигурация должна обеспечить минимальную деформацию при сушке; стремиться к меньшему количеству стержней, но и не усложнять их чрезмерно, объединяя их; избегать склеенных стержней, так как снижается точность; выбор границ должен предусматривать удобство стержней в форму; четкую фиксацию их и возможность контроля правильности сборки.

Номера стержней присваиваются в порядке их установки в форму.

Основные требования к выбору границ стержней и разъемов стержневых ящиков:

разъемы ящиков и поверхность высушивания стержней при ручном и мелкосерийном машинном изготовлении на встряхивающих и прессовых машинах должны быть, как правило, плоскими;

применение сложных неплоскостных разъемов при отсутствии сушителей допускается для самотвердеющихся стержней непосредственно в форме (ящике);

границы стержней должны обеспечить простоту стержневого ящика, наименьшее число объемных частей в них, а также удобство извлечения стержня из ящика;

каждый стержень должен быть достаточно прочным;

о сновные знаки стержня надо устанавливать в нижней форме, особенно при крупных стержнях;

верхние знаки стержней должны обеспечивать их точное и устойчивое положение.

Формы и размеры знаков и клонов, а также величины зазоров между знаком формы и стержнем регламентированы ГОСТ 3606-80. Для предупреждения осевых и радиальных смещений стержней на их знаках делаются фиксаторы:

Ф иксация положения стержней в форме:

ф иксация каждого отдельного стержня независимо от других стержней. Применяется в случае образования отдельными стержнями полостей, разделенных между собой, и обеспечивает достаточную точность отливки.

В заимная фиксация стержней. Применяется для установки крупных стержней и обеспечивает достаточную точность.

Ф иксация стержней в знаках для нескольких отливок. Надежность фиксации обеспечивается объединением стержней двух (1 и 2) или нескольких отливок. Применяется в случае сложности раздельной установки стержней.

Фиксация стержней в моделях. Применяется для получения небольших отверстий и углублений, связанных жесткими допусками, а также сквозных отверстий в мелких втулках. В этом случае стержни, имеющие знаки с обратными конусами, вставляются перед формовкой в углубления, имеющиеся на модели.

Фиксация жеребейками при отсутствии у стержней нижних и боковых опорных знаков. Рекомендуется при производстве крупного литья средней сложности, не подвергающегося испытанию на плотность и не требующего повышенной точности внутренних полостей.

Ф иксация стержней путем применения вспомогательного стержня. Применяется при установке высоких вертикальных стержней с малым отношением диаметра к высоте, а также при установке боковых стержней.

§ Выбор положения отливки в форме.

Положение отливки в форме и разъем формы должны обеспечивать высокое качество отливки, минимальные затраты на ее изготовление и на механическую обработку, минимальный расход металла и возможность применения механизации и автоматизации технологического процесса. Кроме того, чтобы размеры отливок, к которым предъявляются более жесткие требования по точности, не пересекались с линией разъема формы. Это, в первую очередь, относится к первичным базам для механической обработки. Первичными базами служат литые поверхности, относительно которых обрабатывают плоскости и отверстия, служащие затем вторичными базами при последующей обработке отливок.

Расположение первичных баз оказывает решающее влияние на точность обработки отливок: они должны определять положение отливки в трех координатных плоскостях. На чертежах отливок эти базы обозначаются знаками треугольника с затушевкой.

При выборе базовых поверхностей для обработки отливок необходимо стремиться к кротчайшим связям их с базовыми поверхностями и осями, примененными для сборки формы. Достигают это назначением и тех и других баз на таком месте отливки и формы, которое получается одним элементом формы – стержнем полуформой и т.п. – без участия разъемов. Для правильного выбора базовых поверхностей необходимо производить расчет методом размерных цепей.

П ри повышенной склонности металла к образованию усадочных раковин следует отливки располагать так, чтобы толстые части были сверху или сбоку по разъему, что позволяет удобно устанавливать прибыли.

М ассивные части отливок следует располагать в нижней полуформе, а при формовке в одной полуформе внизу; направленная кристаллизация для крупных отливок при этом обеспечивается применением металлических холодильников или смесей с повышенной теплопроводностью.

Наиболее ответственные части отливок следует располагать в нижней части формы или, в крайнем случае, вертикально, что уменьшает дефекты по неметаллическим включениям, усадочным и газовым раковинам.

При подводе металла по разъему формы горизонтальные тонкие стенки отливки следует располагать в нижней части формы, чтобы обеспечить лучшее заполнение формы и устранить недолив и спай.

Б ольшие плоские поверхности не следует располагать вверху, а если это неизбежно, следует делить их ребрами, что уменьшает образование ужимин и разрушение верхней поверхности формы лучистой теплотой металла, или резко уменьшить время заполнения формы.

О сновную часть отливок с малой и равномерной толщиной стенок (посудное литье, ванны) следует располагать в верхней части формы, обеспечивая тем самым хорошее ее заполнение клиновыми, щелевыми или дождевыми питателями, подводимыми в верхнюю часть отливки.

Отливку необходимо располагать так, чтобы обеспечить спокойное заполнение формы, исключающее разрушение струей металла отдельных участков формы и стержней.

Для устранения образования газовых раковин отливки при заливке следует располагать так, чтобы обеспечен был преимущественно верхний отвод газов из стержней.

О тливку формы следует располагать по возможности так, чтобы можно было объединить несколько стержней в один для двух и более отливок.