Задача 4. Проектирование формы

Осталось поместить спроектированную конструкцию в опоках. Это и будет конструкция формы.

На рисунке показано, как полость формы, стержень и литниковая система размещаются в опоках. Для удобства нанесения размеров, определяющих расположение элементов конструкции, формовочная смесь, заполняющая опоки, условно не показана. Высота верхней опоки определяется высотой стояка. Её выбрали при проектировании литниковой системы 400мм из соображений правильного размещения верхней части конструкции формы.

Нижняя часть конструкции формы находится в нижней опоке. Примем высоту нижней опоки 400мм. Тогда стержень будет опираться на достаточно прочный слой формовочной смеси толщиной мм165мм.

Определяя длину и ширину опок, надо иметь в виду, что расстояния от полости формы и каналов литниковой системы до стенок опок должны быть не меньше мм80мм. Суммируя цепочку размеров, показанных на рисунке конструкции формы, находим, что длина опоки должна быть 669мм. Поскольку опоки имеют стандартные размеры, кратные 100мм, принимаем длину опок 700мм. Ширину опок определим исходя из того, что диаметр отливки 400мм и расстояние от неё до стенок опок должно быть не меньше 80мм. Учитывая, что ширина опок тоже кратна мм100мм, принимаем её равной мм600мм. Определены габаритные размеры конструкции формы. Осталось оформить чертёж модельно-литейных указаний.

Рисунок 10

На этом чертеже показаны: отливка, стержень, модель, конструкция литниковой системы, изображены её сечения. Над основной надписью перечислены кратко, по пунктам, требования к модельному комплекту, формовочным материалам, жидкому литейному сплаву и процессу заливки.

Первые два пункта модельно-литейных указаний поясняют модельщику, как надо изготовлять модельный комплект. Пункт 1 – модельный комплект изготовить по однопроцентному усадочному метру. Зачем это нужно и что такое усадочный метр было объяснено раньше. Пункт 2 – формовочные уклоны по ГОСТ 3212-92. Что такое формовочные уклоны, зачем они нужны, тоже уже объяснялось. Даже определили величины этих уклонов. Но в пункте 2 только отмечено, что уклоны должны быть. Какие поверхности модели надо сделать с уклонами, какова величина этих уклонов – не указывается. Модельщик сам определит и поверхности, которым следует уклоны придать и величины уклонов.

Следующий пункт модельно-литейных указаний содержит требования к жидкому литейному сплаву и процессу заливки. Он предназначен для плавильщика и заливщика. Пункт 3 – количество металла в ковше кг161кг, температура металла +1300±20∘C, время заливки 37±2с.

Следующие два пункта модельно-литейных указаний предписывают формовщику, из каких материалов делать форму. Пункт 4 – формовочная смесь единая: отработанная смесь 94%, свежие материалы 6% (песок 3%, глина 2%, каменноугольный порошок 1%), влажность смеси 5%. Этот состав смеси выбран в соответствии с таблицей П.1[11, стр. 20]. Следует пояснить термин ”единая смесь”. Жидкий литейный сплав очень сильно воздействует на стенки формы. Но этому воздействию подвергается очень тонкий слой формовочной смеси, непосредственно контактирующий с жидким литейным сплавом. Остальная толща стенки формы нагревается не так сильно, а химического воздействия жидкого металла вообще не испытывает. При формовке крупных форм это учитывают. Поверхность модели покрывают тонким (30…50мм) слоем т. н. облицовочной смеси, приготовленной из высококачественных (поэтому дорогих) материалов. Остальной большой объём опоки заполняют наполнительной смесью, состоящей, почти целиком из ”горелой земли” – отработанной смеси. При изготовлении мелких форм этот технологический приём не эффективен. Поэтому их делают из единой смеси, совмещающей функции и облицовочной, и наполнительной. Пункт 5 – стержневая смесь: песок 99%, олифа 1%.

Последний пункт модельно-литейных указаний, пункт 6 – время остывания отливки в форме 8…9 часов.