Модельный комплект. Принципы конструирования моделей.

Модельный комплект – оснастка, включающаяприспособления, необходимые для образования рабочей полости литейной формы при ее формовке.

Модельный комплект включает литейную модель, модели литниковой системы, стержневые ящики, модельные плиты, контрольные и сборочные шаблоны.

Литейная модель –приспособление, с помощью которого в литейной форме получают отпечаток, соответствующий конфигурации и размерам отливки.

Применяют модели неразъемные и разъемные, состоящие из двух и более частей. Модель снабжают специальными выступающими частями – знаками. Они образуют в форме углубления, предназначенные для установки и фиксирования стержней.

В соответствии с чертежом отливки на модели предусматривают припуски на механическую обработку отливки. Размеры модели больше размеров отливки на величину линейной усадки сплава.

Модель должна быть легкой, но достаточно жесткой, особенно при формовке на прессовых машинах.

Используют модели деревянные, металлические и пластмассовые.

Модели деревянные (сосна, бук, ясень), лучше изготавливать не из целого куска, а склеивать из отдельных брусочков с разным направлением волокон для предотвращения коробления.

Достоинствами деревянных моделей являются дешевизна, простота изготовления, малый вес. К недостаткам следует отнести недолговечность, гигроскопичность, возможность коробления, неоднородность строения.

Металлические модели используются в условиях крупносерийного и массового производства отливок. Металлические модели по сравнению с деревянными характеризуются большей долговечностью, точностью и чистой рабочей поверхностью. Материалами для изготовления металлических моделей служат алюминиевые сплавы, чугун, сталь, бронза и латунь. Модели, изготовленные из алюминиевых сплавов, легкие, не окисляются, хорошо обрабатываются, но имеют относительно низкую прочность и малую износостойкость. Основными недостатками чугунных моделей являются большая масса и окисляемость. Бронзовые и латунные модели после обработки имеют очень гладкую поверхность, не окисляются; получаемый с их помощью отпечаток является наилучшим по качеству. Но такие модели являются очень тяжелыми, их применяют только для изготовления небольших сложных отливок высокой точности и с повышенным качеством поверхности.

Модели из пластмасс, сочетая преимущества деревянных и металлических, обладают малой массой, высокой точностью и прочностью, не подвержены короблению и разбуханию, устойчивы к действию влаги при эксплуатации и хранении. Для изготовления моделей применяют термореактивные пластические массы на основе эпоксидных и формальдегидных смол, стиракрил, актилат. Крупные модели делают пустотелыми, мелкие – монолитными.

Стержневой ящик – формообразующее изделие, имеющее рабочую полость для получения в ней литейного стержня нужных размеров и очертаний из стержневой смеси. Стержневые ящики обеспечивают равномерное уплотнение смеси и быстрое извлечение стержня. Размер рабочей полости стержневого ящика увеличивают на величину усадки отливки. Для образования знаков стержня в ящике выполняют специальные углубления или выступы. Изготавливают из тех же материалов, что и модели.

Модельные плиты формируют разъем литейной формы, на них закрепляют части модели и элементы литниковой системы.

Модельные плиты используют для изготовления опочных и безопочных полуформ.

При конструировании литой детали конструктор должен придать ей такую геометрическую форму, которая отвечала бы не только ее функциональному назначению и качественным показателям (прочность, точность, эстетичность и др.), но также и удобству изготовления ее, при этом с наименьшими экономическими затратами. Такую конструкцию литой детали, которая обеспечивает заданные эксплуатационные и другие качественные показатели и требует наименьших затрат времени, труда и средств в конкретных условиях данного производства как на создание самой заготовки (отливки) в модельном и литейном цехах, так и на ее механическую обработку, принято называть технологичной конструкцией.
Технологичность конструкции литой детали обычно создается совместной работой конструктора с технологом-литейщиком с учетом производственных возможностей литейного цеха. Если при ручной формовке возможно применение моделей с отъемными частями, то при машинной формовке отъемных частей у модели не желательно. Следовательно, более технологичными отливками являются такие, которые имеют более простую форму и формуются по моделям без отъемных частей, без стержней или с минимальным количеством их.
Конструкция литой детали должна обеспечивать удобство извлечения модели из полуформы или снятия литейной полуформы с модели.