Титов (Титов Н.Д. Технология литейного производства), страница 3

Металлические и пластмассовые модели в течение длительного срока службы сохраняют точность размеров, способствуют получению четкой конфигурации отливки, прочны и долговечны. Однако стоимость изготовления металлических и пластмассовых моделей в 3 — 5 раз превышает стоимость изготовления деревянных, поэтому их применение должно быль обосновано экономическим расчетом. Правильный, экономически обоснованный выбор материала для ьюдельного комплекта позволяет существенно снизить себестоимость отливок.

$2. ДЕРЕВЯННЫЕ МОДЕЛИ Свойства древесины Древесина как модельный материал обладает рядом положительных свойств: малой плотностью, хорошей обрабатываемостью, способностью к склеиванию„удержанию лака и красок, низкой стоимостью. Однако древесина имеет неоднородное строение, способна поглощать и испарять влагу; при этом изменяются ее объем и механические свойства, она коробится. Указанные недостатки древесины можно частично устранить выбором соответствующих сортов дерева, режимом ее сушки и обработкой при изготовлении моделей. Породы дерева, применяемые в модельном производстве. В зависимости от назначения и срока службы модели изготовляют из различных пород дерева: мягких, небольшой и средней твердости, твердых. Л и и а — очень мягкое дерево, легко обрабатывается, обладает низкой прочностью и большой гигроскопнчностью, кроме того, имеет большую усадку; применяется для мелких и средних моделей.

О л ь х а — сравнительно мягкое дерево, легко обрабатывается, имеет небольшую усушку и коробление, применяется для промо. делей (модель для изготовления модели), мелких и средних моделей, стержневых ящиков, а также моделей с тонкими стенками и ребрами. Гв С о с н а хорошо обрабатывается, обладает небольшой усушкой и незначительным короблением, применяется для средних н крупных моделей любой сложности, а также стержневых ящиков, шаблонов, кондукторов и т. д. Е л ь очень трудно обрабатывается; поверхность модели после обработки получается негладкой, особенно в торцовой части, сильно коробится. Ель применяется для изготовления, главным образом, крупных нли неответственных моделей,~для моделей различных приспособлений и стержневых ящиков. Б е р е з а хорошо обрабатывается па токарном станке, сильно коробится, имеет большую усушку, гигроскопична, сравнительно быстро гниет.

Поверхность модели после обработки получается очень гладкой. Береза применяется для мелких изделий и частей моделей, имеющих форму тел вращения (стержневых знаков, бобышек, ободьев шкивов и др.), а иногда и для облицовки средних и крупных ьюделей. К л е ц трудно обрабатывается, имеет высокую твердость, небольшую усушку и незначительное коробление, Поверхность модели после обработки обычно получается чистой и гладкой. Клен применяется для мелких ответственных моделей в единичном и серийном производстве, а также для облицовки ответственных частей крупных и средних моделей, для изготовления промоделей и модельных шаблонов. Д у б трудно обрабатывается, имеет высокую твердость, применяется для модельного и формовочного инструмента.

Ф а и е р а березовая, ольховая илн буковая 1-го сорта хорошо обрабатывается, незначительно коробится, имеет чистую и гладкую поверхность, применяется для изготовления плоских тонкостенных моделей, модельных плит, рамок, щитков и других частей моделей. Пластик д р е в е с п ы й слоистый — материал типа фанеры, изготовляется в виде листов толщиной 1 — 12 мм и плит толщиной !5 мм горячим прессованием березового шпопа, пропитанного раствором синтетической смолы, после обработки имеет гладкую поверхность, малое коробление и небольшую гкгроскопичность, применяется для тех же целей, что и фанера.

Согласно ГОСТ 8486 — Бб, пиломатериалы делятся на д о с к и— если ширина превышает двойную толщину, б р у с к и — ' если ширина не более двойной толщины, б р у с ь я — если толщина и ширина больше 100 мм. Сушка древесины Для предотвращения коробления деревянные модели и стержневые ящики изготовляют из высушенной древесины, кроме того, их рабочую поверхность покрывают нитроэмалями, а иногда лаком. Согласно техническим условиям, для моделей нельзя использовать древесину, имеющую пороки в виде сучков, ухудшающих обраба- 13 тываемость и механические свойства, гнили, трещин, косослоя, что снижает качество поверхности модели, увеличивает отходы и коробленяе моделей. Пиломатериалы (доски или брусья) подвергают сушке сначала естествеяной, затем искусственной в специальных сушилах.

При естественной сушке используютдвижениеокружающего воздуха, омывающего поверхность пиломатериала. Для сушки пиломатериалы укладывают в штабеля под навесамн, на заранее подготовленные деревянные или бетонные фуядаменты. Процесс сушки древесины длится для мягких пород дерева до 2 лет, для твердых — до 4 лет и более. Преимущество естественной сушки в том, что нет надобности в специальном оборудовании, а недостаток — в длительности процесса сушки н возможности загнивания материала. Нацболее распространенным способом сушки является и с к у се т в е и н а я с у ш к а подогретым воздухом в специальных сушилах. Преимущества этого способа в том, что сокращается продолжительность сушки, влажность древесины доводится до требуемой величины согласно техническим условиям и качество древесины повышается, К недостаткам следует отнести значительные затраты на специальное оборудование, а также большой расход пара. Для сушки применяют камерные сушила: паровые, газовые и электрические.

Наиболее распространены воздушно-паровые сушила; в них воздух нагревается перегретым паром при помощи труб, калориферов или батарей. Конструкция сушильных камер безопасна в пожарном отношении, кроме того, обеспечивает необхо-- димую температуру и влажность воздуха в камере, удобна и надежна в эксплуатапии. Воздушно-паровые сушила бывают периодического и непрерывного действия (туннельные). Сушила обоих типов имеют естественную или принудительную циркуляцию воздуха. Сушку древесины пелесообразно производить в сушилах периодического действия. Продолжительность цикла сушки зависит от породы дерева, его толщины и влажности. Чтобы устранить коробление пиломатериалов в процессе сушки, их предварительно пропаривают.

Для этого в камеру подают влажный пар. Пропаривание производят до 3 раз. Мягкие породы древесины сушат прн 40 — 75' С, твевдые— при 35 — 55' С. Чтобы предотвратить появление изменений в структуре поверх, ностных слоев древесины, увеличивающих твердость и ухудшающих ее обрабатываемость, температура сушки не должна превышать 80' С. Продолжительность сушки в камерных сушилах мягких пород древесины составляет 5 — 8 дней, твердых — 8 — 15 дней.

Продолжительность сушки в электрических сушилах с использованием токов высокой частоты составляет всего несколько часов: при этом древесина высушивается равномерно, не коробится и ие имеет трещин. Влажность древесины, 'употребляемой для моделей, не должна превышать 8 — 12%, В процессе сушки древесины происходит ее усушка. Древесина усыхает неравномерно: в продольном направлении 0,1 — 0,3%, в радиальном 3 — 8% и в направлении по касательной к годичным слоям 5 — 12%, Классификация деревянных моделей Деревянные модельные комплекты классифицируют по различным признакам: по роду металла, для которого они предназначены, по конструкции, способу формовки, сложности, прочности и точности изготовления. Конструкция модели зависит от конструкции детали и особенностей технологии литья сплава, из которого будет изготовлена эта деталь.

По конструкции модели могут быть разъемные и неразъемные, полые и цельнгяе (массивные). Мелкие модели делают цельными, а крупные — полыми, что облегчает модель, снижает расход материала и стоимость модели. По перазъемным моделям можно получить отпечаток, соответствующий конфигурации отливки, целиком в одной полуформе.

Формовка по таким моделям требует специальных приемов, усложняю. щих изготовление формы. Поэтому обычно применяют разъемные . модели, состоящие из частей (половин), по которым производят формовку в отдельных полуформах, собираемых перед залив-. кой. Конструкция модели зависит от с п о с о б а формовки. Модели для машинной формовки должны иметь плоский разъем,мияимальное число отъемных частей.

В этом случае отверстия, полости и углубления в отливке выполняются стержнями. Модели для ручной формовки могут иметь отъемные части, криволинейный разъем. Модели для машинной формовки пригодны и для ручной, модели для ручной формовки не всегда пригодны для машинной. По сложности изготовления моделя разделяют на простые, средней сложности, сложные, очень сложные. Простые— это небольшие неразъемные нли с плоским разъемом модели без отъемных частей. К моделям средней сложности относятся модели с криволинейными поверхностямн и небольшим числом стержней, к сложным и очень сложным моделям — крупные модели с криволинейными гюверхностями для тонкостенных отливок с большим числом стержней.

Деревянные хюдели и стержневые ящики делят п о п р о ч ° н о с т и на три класса. По первому классу делают ответственные модели и стержневые ящики с повышенной точностью, а также модели для серийного производства. Модели изготовляют из бука, клена, дуба и других твердых пород. Тонкие части моделей выполняют из алюминия. Отъемные части в моделях для ручной формовки крепят на металлических шипах (шпонах) типа ласточкина хвоста, Поверхность модели тщательно отделывают и покрывают последовательно не менее 3 раз лаком.

По второму классу прочности делают модели для мелкосерийного производства и модели сложных единичных отливок. Модели изготовляют из сосны, липы и других пород дерева 1 и 2-го сорта. Стержневые ящики выполняют разъемными. Тонкостенные модели изготовляют с модельными плитами. Поверхность модели тщательно отделывают и покрывают 2 раза лаком. По третьему классу прочности делают модели для ручной формовки единичных отливок, а также скелетные модели и шаблоны. Модели изготовляют пз ели, сосны, липы и других пород дерева.

Отдельные части модели соединяют клеем или гвоздями. Минимальное число съемов форм составляет с люделей первого класса — 1бО, второго — ЗО и третьего — 8. П о точности изготовления деревянные модели делят на три класса; 1, П, 1П. Точность обусловливается величиной отклонения размеров модели от указанных в чертеже. Отклонения могут быть в строну увеличения размера — верхние отклонения (+) или уменьшения— нижние отклонения ( — ). Получить и сохранить высокую точность деревянных моделей труднее, чем металлических моделей, так как древесина впитывает влагу, набухает, а затем так же легко высыхает. Точность деревянных моделей связана с.их конструкцией и прочностью.