Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

Изготовление стержней

Процесс проектирования стержней необходимо увязывать с конструкцией стержневого ящика, которая, в свою очередь, определяется методом изготовления стержня, линией разъема стержневого ящика, направлением его набивки и другими технологическими моментами.

Для выбора способа изготовления стержней необходимо знать их размеры, конфигурацию, размеры партии изготовляемых стержней, принятые составы стержневых смесей и конкретные условия производства.

По размерам различаются стержни:

А) мелкие — объемом до 8-10 дм3, изготовляемые машинным способом или вручную по стержневым ящикам, размеры и масса которых допускают возможность выполнения вручную операций кантовки и снятия стержневого ящика;

Б) средние — объемом до 100 дм3, изготовляемые машинным способом или вручную, преимущественно по стержневым ящикам, с механической кантовкой последних вместе со стержнем;

В) крупные — объемом свыше 100 дм3; эти стержни можно изготовлять вручную, машинными способами, по шаблону, по месту (съемные болваны) и пр.; характерной особенностью крупных стержней является то, что их изготовляют преимущественно в рабочем положении без последующей кантовки.

По конфигурации стержни подразделяют на цилиндрические, призматические и ленточные. Цилиндрические и призматические стержни имеют в поперечном сечении форму круга, овала или многоугольника правильной и неправильной геометрической формы соответственно. Ленточные стержни имеют небольшую толщину и развитую поверхность, поэтому особенно сложны в изготовлении. Фигурные стержни подразделяются на простые, средней сложности и сложные.

С точки зрения требований, предъявляемых к прочности стержней, определяемой выбором соответствующих стержневых смесей, принята следующая классификация стержней по их конфигурации, предложенная И. Б. Куманиным и А. М. Ляссом.

I класс. Стержни сложной конфигурации, очень тонкие, имеющие узкие знаки, образующие в ответственных отливках развитые внутренние полости, не подвергаемые последующей механической обработке.

II класс. Стержни, имеющие наряду с компактной или даже массивной частью очень тонкие выступы, ребра или перемычки, обладающие более развитыми знаками, чем стержни I класса, и образующие полностью или частично необрабатываемые поверхности.

III класс. Различные центровые стержни, образующие внутренние необрабатываемые поверхности, имеющие конфигурацию средней сложности, требующие наряду со средней прочностью в сыром и сухом состояниях высоких поверхностных качеств.

IV класс. Стержни несложной конфигурации, образующие внутренние необрабатываемые полости в отливках, или внешние габаритные стержни средней и малой сложности.

V класс. Массивные стержни, образующие большие внутренние полости в крупных отливках.

Наибольшее применение получили следующие способы изготовления стержней: по стержневым ящикам; методом шаблонной формовки; комбинированные — по стержневому ящику и шаблону; по модели, без применения стержневых ящиков, в виде так называемых съемных болванов или кусков.

В первом случае стержни можно изготовлять различными способами машинной формовки с уплотнением смеси встряхиванием, прессованием, встряхиванием с подпрессовкой, пескодувным, пескострельным способами, заполнением полости (стержневого ящика жидкой самотвердеющей смесью, вибрационным способом стержней из легкоподвижных холоднотвердеющих или жидкостекольных смесей), а также набивкой вручную.

Не касаясь состава жидких самотвердеющих смесей, следует отметить, что их применение открыло широкие возможности для механизации процесса изготовления стержней в единичном и мелкосерийном производстве отливок. В данном случае операция уплотнения смеси в стержневом ящике заменяется заполнением смесью полости стержневого ящика и последующей выдержкой стержня в этом ящике.

Мелкие стержни и стержни средних размеров наиболее рационально изготовлять с применением стержневых машин, особенно пескострельных, которые позволяют использовать стержневые ящики универсального назначения.

Другие типы стержневых машин можно рационально использовать, если затраты на изготовление стержневых ящиков для них окупаются достигнутой экономической эффективностью машинной формовки. При единовременной потребности не менее 10-25 стержней отдельных наименований может быть применен способ машинной формовки стержней с использованием жакетов, закрепленных на машине. В жакеты можно вставлять вкладыши разъемных стержневых ящиков, внешние размеры которых соответствуют внутреннему контуру жакетов.

Способ изготовления стержней по шаблону все меньше применяют даже в единичном производстве.

Тем не менее крупногабаритные единичные стержни экономически целесообразно изготовлять по шаблону и комбинированно — по стержневому ящику и скребку или шаблону. Для серийного производства отливок выбирают наиболее производительный способ изготовления стержней с учетом применения капитальной оснастки. Но и при этом технолог должен стремиться изыскать способ изготовления литейной формы без применения стержней или хотя бы с уменьшением их числа и объема.

При использовании жидких самотвердеющих смесей желательно объединять стержни меньших размеров в более крупные. Поэтому в каждом конкретном случае выбирают такой способ производства стержней, который позволяет получать годные отливки, не прибегая к неоправданному усложнению технологического процесса.

2.7. Назначение формовочных уклонов моделей

Формовочные уклоны моделей выполняются на вертикальных формообразующих поверхностях моделей для обеспечения хорошего извлечения модели без разрушения формы. Величины уклонов назначаются по ГОСТ 3212-80 (табл. 19).

Таблица 19

Формовочные уклоны деревянных модельных комплектов___________________________________________

Высота основной формообразующей поверхности, мм

Формовочный уклон

Для наружных поверхностей

Для поверхностей в углублениях моделей

До 10

2°54?

5°45?

10-18

1°54?

3°49?

19-30

1°31?

3°03?

31-50

1°01?

2°05?

51-80

43?

1°26?

81-120

32?

1°03?

121-180

23?

46?

181-250

22?

44?

251-315

22?

44?

316-400

21?

43?

401-500

19?

41?

501-630

19?

38?

Формовочные уклоны выполняются на вертикальных стенках моделей в сторону их извлечения из формы. Обозначение формовочных уклонов на чертеже отливки регламентируются по ГОСТ 3.1125-88 «Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок». Если формовочные уклоны на всех вертикальных стенках модели одинаковы, то величина уклонов может быть оговорена в технических требованиях на отливку, которые указываются на свободном поле чертежа.

2.8. Оформление чертежа отливки

Чертеж отливки выполняется на карте эскизов в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ 3.1125-88 «Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок» (рис. 13). Допускается графический документ на отливку изображать на учтенной копии чертежа, при этом элементы отливки следует выполнять красным цветом.

В курсовом и дипломном проектах чертеж выполняется на листе формата А1. Для студентов в курсовом проекте необходимо выполнить чертеж детали по имеющейся копии, выданной преподавателем. Чертеж должен быть выполнен в соответствии с требованием ЕСКД и полностью соответствовать исходной копии. Следует учесть, что на поле чертежа отливки должны разместиться технологические указания, требующие дополнительного места: стержневые знаки, литниковая система, прибыли или выпоры, сечения элементов литниковой системы, технические требования на отливку. С учетом этих указаний расстояние между видами чертежа детали должно быть увеличено и на поле чертежа должно быть предусмотрено дополнительное место.

Я>

17.0

J

1 f F

Ijyr j/ix/ у

Г ‘

M

[

¦V >

Йг’

I=H

Ry —-

T У

J у

Ki

0 ‘

0

0

Рис. 13. Чертеж отливки

Все технологические указания на отливку: припуски, стержни, литниково-питающая система и другие — показываются на чертеже тонкой линией. Допускается их цветное изображение. Литниково-питающую систему необходимо показывать так, чтобы было понятно ее расположение по отношению к отливке. Дополнительно показываются сечения всех элементов литниковой системы в соответствии с общетехническими стандартами. Под каждым сечением делается надпись, в которой указываются суммарная площадь сечений, количество данного элемента и площадь одного сечения.

На свободном поле чертежа отливки делается надпись о технических условиях, в которой указываются остальные требования, не отраженные на чертеже, в том числе: точность отливки, формовочные уклоны, неуказанные радиусы, литейная усадка сплава, если требуется — дополнительные требования к химическому составу и структуре, термообработка, гидравлические испытания и другие.

Чертеж отливки с технологическими указаниями считается полным, если по нему можно получить всю информацию о технологии получения отливки.