Иванов (550688), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При изготовлении очень сложных по конфигурации моделей используют эластичные пресс-формы, выполненные из формопласта, ви- 90 Таблица 4.1 Классификация пресс-форм дла нзготоеленна аыплазляемых моделей Группа пресс-форм Область применения Признак Точность С четким воспроизведением кон- туров эталона Сложность В зависимости от сложности отливок, степени механизации, числа гнезд в пресс-форме Простые, среднеи сложности, сложные Единичное и мелкосерийное про- изводство Материал пресс-форм Серийное и массовое производ. ство Мелкосерийное н серийное про- изводство Способ изгагоаления пресс- форм Изготовление по мастер-модели: литьем, напылением, гальвано.
плацтнйой Механичесхи обработанные из влкшиниевых сплавов ы Сталей Комбинированные Способ запои. вен ыы модель ным составом Свободина валявка Заливка под давлением Заполнение под давлением па. стообразиым модельным саста. вом Единичное и серийное произ- водство Массовое производство В окружающей среде (на воэ. духе). в воде Водой, протекающей по кана. лам а стенках пресс-форм Способ охлаж денни Механизация Ручные Механизированные Автоматизированные С высокой точностью размероз (до квалитега 8 по СТ СЭВ 144 — 75) С точнымн размерамн (до кза- литета !2 по СТ СЭВ 144 — 75) Неметаллические: пластмассовые, гипсовые, це- ментные, резиновые, деревян- ные Металлические: свинцово-оловянные, цинко- вые, алюминиевые, стальные Комбинированные (в основном с металлическими вставками) Турбинные лопатин, роторные колеса и другие детали высокой точности Производство деталей общего машиностроения и инструментов Художественное литье При отработке процесса, специальные спучаи, художественное литье, мелкосерийное производство Масеовое и серийное проиэвод.
ство деталей машин Серийное производство деталей- машии Производство элементов .литии*. яовой системы и полых моделий' Изготовление полых и шглоия нык моделей Изготовление моделей и модель. ных звеньев Единичное и мелкосерийное про- изводство Серийное и массовое производ-.' ство Массовое производство Продолжение табл. 4.! Группа пресс-форм Область примсиеиии Приаиаи Одноместные (одногнездные) Число одновре- менно получае- мых моделей Единичное и серийное произ- водство крупногабаритных и сложных моделей Массовое производство Многоместные (миогогнездные) С вертикальным разъемом С горизонтальным разъемом Пресс-формы длн автоматов Ручные и механизированные пресс-формы Положение плоскости разъема ксинта или резины.
В этом случае к отливкам нельзя предъявлять жестких требований по точности, так как получают в основном лишь четкое воспроизведение моделью контуров полости пресс-формы. 4Л. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕСС-ФОРМ Пресс-форму проектируют на основании чертежа отливки, который составляет технолог-литейщик по чертежу детали.
На чертеже указывают плоскость разъема пресс-формы, припуски на обработку, базовую поверхность, место подвода металла, размеры элементов литниковой системы (обычно питателей) н технические требования, предъявляемые к отливке. Если проектируют многогнездную пресс-форму, вычерчивают авено моделей. При разработке его чертежа следует учитывать макси. мальное размещение моделей в одном ,'звене.
Конструкция блока моделей должна обеспечивать его прочность, надежное питание отливок, удобство отделения последних от стояка. На конструкцию блока моделей оказывает влияние способ прокаливания будущих оболочек. При прокаливаиии в наполнителе блок выполняют компактным с малыми расстояниями между моделями, Прокаливание незаформоваиного блока требует более разреженного расположения моделей для равномерного прогрева всех элементов блока. В противном случае из.за температурного перепада на обо. лочках появятся трещины, Размеры полости пресс. форм. Пока еще нет способа расчета по.
лости пресс-форм, который бы гарантировал получение отливок размерами, отвечающими чертежу, В зависимости от, принятой технологии колеблется усадка модельного состава и металла, изменяется расширение оболочковой формы. Изменение этих величин зависит от модельного состава, материала формы, способа уплотнения наполнителя, вида и температуры заливаемого металла, а также от геометрической формы самой детали и расположения ее в литейном блоке. Этим объясняется широкий диапазон значений усадки, приводимых различными авторами, че Для практических целей можно привести лишь отдельные обобщенные данные с некоторыми рекомендациями.
Как правило, суммарная усадка модельного состава и металла больше, чем расширение оболочки при прокаливании. Усадка на «охватываемых» частях отливки по абсолютному значению больше, чем на «охватывающих» частях и менее стабильна. С увеличением размеров отливки суммарная усадка увеличивается. Для предварительных расчетов в случае использования форм из кристаллического кварца можно принять среднюю усадку, го. '1,45 для углеродистых сталей; 1,35 для конструкционных легированных сталей; 1,5 для специальных (коррозионно-стойкой, стали Гатфильда, жаропрочных) сталей; 1,15 для медных сплавов; 1,2 для силуминов; 0,6 для серого чугуна и 1,0 для ковкого чугуна. Большую трудность представляет разработка чертежа с учетом усадки таких ответственных деталей, как сопловые лопатки и турбинные колеса.
Для получения более полного соответствия расчетных и действительных величин усадку по профилю лопаток рассчитывают графическим путем 14! ). Затруднения при расчетах полостей пресс-формы вызывают необходимость изготовления их с учетом возможности дальнейшей доводки. При этом детали пресс-формы, оформляющие «охватываемые» (наружные) части отливок, проектируют уменьшенных размеров, а «охватывакнцие» (внутренние) части — увеличенных размеров с тем, чтобы при доводке пресс-формы оставался известный запас материала для снятия стружки. В противном случае необходимо наращивать элементы пресс-форм, что сделать очень трудно.
Шероховатость поверхности пресс-формы. Формообразующие поверхности пресс-форм, изготовляемых на металлорежущих станках, необходимо полировать. Сопрягаемые поверхности пресс-форм (стыковые), поверхность штырей, втулок, колодок и других подвижных частей следует выполнять с шероховатостью Яа ° 1,25-:0,63 мкм; поверхности, образующие литииковую систему, — с Яа 2,6 —: + 1,6 мкм; остальные нерабочие части пресс-форм можно выполнять с Яз 40+10 мкм, Для получения требуемой поверхности формообразующих полостей в литых пресс. формах, изготовляемых по эталону, последний необходимо полировать, если он выполнен из металла, или шлифовать наждачной бумагой и лакировать, если он выполней из дерева.
4.2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРЕСС-ФОРМЫ Наиболее широко применяют пресс-формы, изготовляемые на металлорежущих станках, так как они точны, надежны в работе и их использование позволяет полностью автоматизировать процессы сборки и разборки с извлечением звеньев моделей. В них смонтированы пневмопривод и внутреннее принудительное охлаждение. На автоматах обычно устанавливают пресс-формы с вертикальным разъемом. Пресс-формы с горизонтальным и вертикальным разъемами работают по одному принципу, они различаются лишь 26 Рис.
4.1. Пресс-форма с иортикальиой плоскостью разъема из стаидартимк деталей отдельными конструктивными элементами. Пресс-формы устанавливают на вращающихся столах с приводом и централизованным подводом и отводом воды для охлаждения. Пресс-форма — сложный дорогостоящий инструмент, состоящий из множества элементов, основными из которых являются: матрицы и обоймы (подвижные н неподвижные), стержни и устройства для их извлечения (копиры пальцевые, диски, наклонные штыри), приспособления опережения выталкивания моделей, тол катели и контртолкатели, разнообразные плиты и элементы для охлаждения пресс-форм.
В пресс-формах последних кон- струкций предусмотрены устройства для регулирования давления модельного состава с помощью отсекающего механизма. Специфические элементы имеют прессформы для изготовления моделей из пенопластов, например пенополистирола.
В пресс-формах сложной конструкции используют дополнитель. ные части: приспособления возврата выталкнвателей, пересека. ющнхся стержнями; реечные приспособления для извлечения стерж. ней и др, Многогнездные пресс-формы с вертикальной плоскостью разъема, В массовом производстве пресс-формы этого типа наиболее пред' почтительны, что объясняется более простым решением автоматиза.
ции нх сборки и разборки и исключением ручной операции съема готовых звеньев моделей. Разработаны стандарты (ГОСТ 19947-74 — ГОСТ 19999 — 74) на пресс формы для выплавляемых моделей, устанавливаемые на автоматы для изготовления модельных звеньев. Йз рис. 4.1 показана конструкция пресс-формы из стандартных деталей. В ходе освоения пресс-форм выявлены новые требования к их конструкциям, особенно в условиях массового производства. Это привело к использованию на заводах некоторых отличных от принятых в стандартах новых конструктивных решений. Например, применен обратнын клапан, отсекающий модельный состав в прессформе (рис. 4.2), что позволяет поддерживать оптимальное давление в затвердевающих моделях и этим стабилизировать их размеры.
Головка шприца 4 торцом упирается в штангу д, которая поворачивает рычаг 3 против часовой стрелки. Второй конец рычага тал94с 4 л к Рас. 4.2. Отсекатель модельиото состава Рмс. 4.3. Пастоперекрыватель Рис. 4.4. Приспособлеико опереыеииа выталкивамии моделеа кает заслонку вверх до совмещения отверстия заслонки с каналом Б литниковой втулки, установленной в подвижной матрице б прессформы.
Модельная масса запрессовывается в пресс-форму. При отходе головки шприца от пресс-формы штанга 3 возвращается в исходное положение под действием пружины 1. Рычаг 2 поворачивает заслонку 9 в первоначальное положение, и заслонка перекрывает отверстие канала. При раскрытии пресс-формы заслонка 9 по скосу штанги 10 поднимается, открывая канал 5. Избыточное давление замешанного в модельный состав воздуха до извлечения модели из пресс-формы сбрасывается ' благодаря неполному перекрытию канала 5 во втулке заслонкой 9.