Металеві модельні комплекти
Металеві моделі і стрижневі ящики застосовують у масовому і крупносерійному виробництві. Металеві модельні комплекти в порівнянні з дерев'яними більш довговічні, точні, мають гладку поверхню, не деформуються при збереженні. Їх використовують для машинного й автоматичного формування, тому конструкція моделей і стрижневих ящиків зв'язана з конструкцією формувальних і стрижневих машин. Основними елементами металевого модельного комплекту є модельна плита і стрижневі ящики, допоміжними елементами — сушильні плити, кондуктори для зачищення і зборки стрижнів і т.д. Металеві модельні плити роблять складеними і цільнолитими. У першому випадку модель виготовляють окремо і потім монтують на плиті; у другому випадку модель і плиту виготовляють разом як одне ціле. Звичайно на плитах разом з моделями виливків закріплюють моделі елементів ливникової системи — живильників, шлакоуловлювачів і т.д., що усуває ручні операції при формуванні.
Елементи металевого модельного комплекту:
- основні (модельна плита, стержневий ящик);
- допоміжні (сушильні плити, кондуктори для зачистки i збирання стержня).
Класифікація металевих модельних комплектів:
- по роду сплаву,
- по конструкції,
- по складності виготовлення (прості, середньої складності, складні).
По роду сплаву металеві модельні комплекти діляться на:
- чавунні (СЧ15-СЧ20) використовуються для моделей, стержневих ящиків, модельних i сушильних плит у крупносерiйному i масовому виробництві. Число з'ємів до 10000 шт;
- стальні використовується для моделей, стержневих ящиків, модельних i сушильних плит у крупносерiйному i масовому виробництві. Число з'ємів до 1000000 шт;
- алюмінієві сплави використовуються для моделей, стержневих ящиків в серійному i масовому виробництві. Число з'ємiв при ручній формовці - 30000шт, машинній - 50000 шт;
- бронзи i латунi використовуються для дрібних моделей i від’ємних частин в серійному i масовому виробництві. Число з'ємiв до 150000 шт.
Переваги алюмінієвих сплавів:
- порівняно низька вартість,
- мала щільність,
- стійкі до корозії,
- добре оброблюються,
- добра чистота поверхні.
Недоліки алюмінієвих сплавів:
- низька зносостійкість.
Переваги сірого чавуну:
невелика усадка,
порівняно добре оброблювати,
достатньо міцний.
Недоліки сірого чавуну:
- велика маса,
- схильний до корозії.
Проектування металевих моделей. Вихідним документом при проектуванні металевого модельного комплекту є креслення виливка, виконане відповідно до ГОСТ 3.1125-88. По цьому кресленню розробляють креслення елементів металевого модельного комплекту: модельних плит, моделей, стрижневих ящиків і т.д. При розробці креслень модельного комплекту перерозраховують розміри деталі з урахуванням усадки сплаву і на робочих кресленнях моделей, стрижневих ящиків проставляють розміри з врахуванням усадки, тому, що деталі металевих моделей обробляють на металорізальних верстатах, і користування усадочним метром у цьому випадку утрудняє роботу модельника. При розробці креслень металевого модельного комплекту — модельних плит, моделей, стрижневих ящиків, складальних кондукторів — широко використовують нормалі і стандарти в яких регламентовані конструкції елементів оснащення, їхні розміри, матеріал, точність виконання, шорсткість поверхні і т.д.
Матеріали. Металеві модельні комплекти і моделі виготовляють з алюмінієвих сплавів АЛ3В, АЛ7В, АЛ8В, чавуна, сталі. Великі моделі і стрижневі ящики, виступаючі частини яких можуть працювати на вигин, рекомендується виготовляти зі сплаву АЛ7В. Для невеликих моделей і стрижневих ящиків, а також модельних плит застосовують чавун марок СЧ 15, СЧ 20, СЧ 25. Моделі з чавуна мають високу міцність, добре обробляються, але мають велику масу, схильні до корозії.
Металеві моделі, стрижневі ящики, модельні і сушильні плити рекомендується робити тонкостінними, підсилюючи їх ребрами жорсткості. Товщину стінок моделей і стрижневих ящиків призначають за ГОСТ 19370—74 (табл. 3.1).
Товщина ребер жорсткості складає 0,7—0,8 товщини стінок моделі або ящики, товщина бортів — 1,25—1,3 товщини стінок. Товщину стінок стрижневих ящиків для піскодувних машин і моделей для формування пресуванням під високим тиском необхідно збільшувати на 30—35 %.
Таблиця 3.1