§ 46. Изготовление металлических моделей

Металлические модели применяют в массовом и серийном производстве. Изготовление металлических моделей и стержневых ящиков стоит значительно дороже деревянных, но в массовом производстве это вполне окупается, так как металлическая модель служит во много раз дольше, чем деревянная (по ней можно изготовить до нескольких десятков тысяч отли­вок. Помимо долговечности металлические модели имеют еще то преиму­щество, что обеспечивают получение отливок со значительно более точными размерами.

Металлические модели в большинстве случаев отливают при. помощи деревянных моделей (промоделей), которые изготовляются с учетом сум­марной усадки металлов (усадка металла отливки плюс усадка металла модели), а также суммарного припуска на механическую обработку.

П ри изготовлении форм на машинах вместо отдельных моделей поль­зуются так называемыми модельными плитами. Модельная плита, изобра­женная на фиг. 39, а, называется монтированной. На металлической стро­ганой плите / жестко укреплены металлические модели отливок 2 и модели литниковой системы 3. Опо­ка 4 во время формовки фиксируется на плите штырями 5, входящими в соответствующие отверстия плиты.

Фиг.

Фиг.39 Модельные плиты: а — односторонние монтированные; б — двусторонняя литая.

В отличие от этой конструкции на фиг. 39, б изображена монолитная модель­ная плита. На ней модели не смонтированы, а отлиты вместе с самой плитой. Различают также односторонние модельные плиты, по которым можно формо­вать только одну половину формы, и двусторонние, приспособленные для из­готовления обеих половин. Модельная плита, представленная на фиг. 39, а, является односторонней, а на фиг. 39, б — двусторонней. Монолитные плиты применяют для моделей сложной конфигурации и обычно отливают из алю­миниевого сплава. Плиту после отливки подвергают слесарной обработке.

Формовка по модельным плитам обеспечивает большую точность и луч­шее качество отливок и является наиболее производительной.

Металлические стержневые ящики изготовляют двумя способами: цель­нолитыми с последующей незначительной механической обработкой или механической обработкой на специальных металлообрабатывающих копи­ровальных станках.

§ 4 Конструирование детали с учетом' изготовления модели

Основным правилом конструирования литой детали является придание ей наиболее простой внешней формы. Отливка должна иметь равномер­ную толщину стенок

Всякая конструкция литой детали должна предусматривать наиболее простой разъем модели. Большое количество разъемов модели не гаран­тирует точности размеров отливки. Отливки должны иметь по возмож­ности прямолинейные очертания; изготовление модели такой отливки обхо­дится дешевле, чем модели с криволинейными очертаниями. Если необхо­димы криволинейные поверхности, то по тем же соображениям их надо предусматривать цилиндрическими или коническими — наиболее простыми при изготовлении.

Внешняя форма детали должна способствовать максимальному упро­щению формовки.

На фиг. 40, а показана деталь, при формовке которой требовалось при­менение стержней, чтобы обеспечить выемку модели из формы; после изме­нения конструкции детали (фиг. 40, б) формовка детали упростилась.

облегчить извлечение модели из формы, необходимо придать стенке детали уклон по высоте. Согласно ГОСТ 2670-44 в зависимости от высоты (длины) расчетного элемента отливки устанавливают следующие литейные конструктивные уклоны: ¹/₅ для малых размеров отливки (до 25 мм); ¹/₁₀ и ¹/₂₀ для промежуточ­ных размеров и ¹/_6q для больших отливок (от 500 мм и выше).Приливы бобышки, кронштейны и другие выступающие части дета­лей следует конструировать таким образом, чтобы облегчить извлече­ние модели из формы без устрой­ства отъемных частей на модели.

Хорошо сконструированные литые детали, например детали авто­машины ЗИЛ-111, не требуют применения отъемных частей модели.

Для получения достаточной плотности металла в бобышках, фланцах и приливах толщина последних не должна значительно отличаться от тол­щины основной отливки. Пример неправильного (а) и правильного (б) в этом отношении конструирования отливки приведен на фиг. 41

При наличии в одной плоскости нескольких приливов в виде бобышек их. следует объединить в один общий прилив.

Наименьшие высоты бобышек рекомендуется выдерживать в следующих пределах: для деталей до 500 мм. высота бобышки 5 мм, для деталей до

2000 мм высота бобыш­ки 15 мм для деталей свыше 2000 мм высота бобышки 25 мм.

Чтобы избежать из­лишних перестановок детали при механиче­ской обработке, жела­тельно располагать при­ливы в одной плоскости. Для транспортиров­ки средних и крупных литых деталей конструк­тор должен предусмо­треть специальные при­ливы или цапфы. Коли­чество этих приливов и их расположение уста­навливаются не только из соображений проч­ности, но и из расчета

уравновешенного подвешивания детали.

Фиг 41. Образцы оформления бобышек, ребер, фланцев ^{J r}

и отверстий.

ННа отливках, под­вергаемых механической

Фиг 41. Образцы оформления бобышек, ребер, фланцев

и отверстий. обработке, имеются базовые поверхности, ко­торые служат опорой при креплении отливки на станке при ее обра­ботке. Эти же поверхности принимают за исходные как при изго­товлении моделей, так и при проверке моделей и отливок.

Базовые поверхности надо проектировать таким образом, чтобы на их расположе­ние не могло повлиять ни смещение стержней, ни относительное смеше­ние верхней и нижней половин форм. Этого достигают тем, что базовую и обрабатываемую поверхности располагают в одной и той же половине формы или в одном стержне. Не допускается пересечение базовой поверх­ности плоскостью разъема формы. Если базовыми поверхностями при меха­нической обработке являются бобышки, то их необходимо расставить воз­можно дальше одну от другой, чтобы обеспечить точность установки детали на металлорежущем станке.

Неизбежные деформации деревянных моделей, несовершенство форм, а также колебания в усадке металла могут привести к появлению неко­торых отклонений от заданных размеров и веса отливки, что необходимо учитывать при ее конструировании.

Допустимые отклонения в размерах отливок из серого чугуна устано­влены ГОСТ и составляют 1—2 дм для отливок размером до 100 мм и 5—10 мм для отливок размером 2000 мм.

Отклонения межосевых размеров отдельных отверстий (в одной и той же отливке) при габарите детали до 0,5 л допускаются в пределах +1%, при габарите до 2,0 м до +0,6% и при габарите свыше 2,0 м до +0,4%.