Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
Литниковая система из пенополистирола должна быть достаточно прочной и жесткой, обеспечивающей цельность модельного блока при его покраске, транспортировке, хранении и формовке.
256
Сборка элементов литниковой системы должна быть простой и надежной, желательно без применения сварки и клея. Предпочтительно секционное исполнение литниковой системы, при котором каждая секция состоит из коллектора и части стояка, что позволяет производить быструю сборку модельного блока.
Питатели должны составлять с моделью единое целое и изготавливаться в одной пресс-форме с моделью или ее частью.
Элементы литниковой системы из пенополистирола должны изготавливаться в простой пресс-форме с одним разъемом.
На рис. 6.1 представлены конструкции модельных блоков, собранных из элементов литниковой системы с моделями, наиболее часто применяемых при ЛГМ. Вертикальные ряды отличаются исполнением стояка: ряд 1 — стояк керамический из сифонного припаса или стержневой смеси; ряд 2 — стояк трубчатый пустотелый из пенополистирола или из огнеупорных волокнистых материалов; ряд 3 — стояк кольцевой из пенополистирола. Горизонтальные ряды отличаются способом сборки моделей в блок и подводом металла к отливкам. На рис. 6.2 показаны некоторые схемы сложных коллекторов литниковой системы, которые применяются для сборки модельных блоков. При производстве отливок из черных сплавов необходимо литниковую чашу выполнять из керамики или из стержневой смеси.
При выполнении технологических операций транспортировки, покраски или формовки на модельный блок действуют силы, которые вызывают деформацию элементов модельного блока. Максимальные внешние нагрузки испытывают питатели и коллектор, которые связывают модели со стояком. Так, при транспортировке на коллектор и питатели действуют силы тяжести модели и стояка, при покраске модельного блока окунанием — выталкивающая сила веса вытесненной жидкости, при формовке — давление со стороны формовочного материала. Если под действием внешних сил в элементах литниковой системы возникнут напряжения, превосходящие предельно допустимые для пенополистирола, то модельный блок разрушится. Это чаще всего происходит при покраске и формовке модельного блока.
Противопригарное покрытие после сушки увеличивает прочность элементов литниковой системы и жесткость модельного блока. Следовательно, необходимо производить расчет прочности элементов литниковой системы на изгиб в наиболее опасном сечении как до нанесения противопригарного покрытия, так и после его нанесения и сушки. До нанесения на модель противопригарного
257
покрытия прочность элементов литниковой системы определяется прочностью пенополистирола, которая зависит от его объемной массы. Предел прочности пенополистирола можно определить по эмпирической формуле [5]:
К]'=40р°'7МПа. (6.12)
258
Рис. 6.1. Окончание
Предел прочности пенополистирола, с учетом покрытия, зависит от дисперсионной среды и определяется по эмпирическим формулам [5]:
для покрытия на спиртовой основе
4,5КП3-3,6^ + 0,03рм+
+(0,17рм+4,ЗК7К-0,49
(6.13)
259
для покрытия на водной основе
[аи]"=1,5[29-3,7<+0,05рм + + (0,17рм+3,2К;1К-0,49],
(6.14)
где К„ — газопроницаемость покрытия; й?п— толщина слоя покрытия; рм — объемная масса модели, кг/м3.
Прочность элементов литниковой системы будет достаточной, если выполняется условие:
1*1 цгп 1"и\ _ ^
(6.15)
где Жм', — соответствующие моменты сопротивления при изгибе пенополистирола без покрытия и с покрытием; М'п, М" — изгибающие моменты в опасном сечении элементов литниковой системы.
260
Рис. 6.2. Коллекторы литниковых систем
При недостаточной прочности литниковой системы следует увеличить наиболее опасное сечение или применить пенополисти-рол, пригодный для повышенной плотности данного элемента. При невозможности увеличить прочность элементов литниковой системы надо изменить способ нанесения противопригарного покрытия на модель или применить кондуктор при покраске модельного блока окунанием. Возможна и раздельная покраска моделей и элементов литниковой системы. При формовке следует изменить способ заполнения опоки формовочным материалом, обеспечить равномерное распределение его вокруг модели и модельного блока в целом.
Для питания тепловых узлов отливки, как и при литье по извлекаемым моделям, применяются боковые или верхние прибыли. Однако при ЛГМ применяются прибыли только закрытого типа наиболее экономичной шаровой формы (рис. 2.11). Для расчета объема прибылей и определения их размера существуют специальные методики [6].
6.6. Разработка чертежа модели
При единичном производстве чертеж модели отличается от чертежа отливки размерами (учитывается усадка отливки), наличием элементов модели и указанием их соединения, элементами литниковой системы и прибылями с указанием их соединения с моделью. Как правило, все эти указания выполняются непосредственно на чертеже отливки, и поэтому чертеж модели не разрабатывается.
В серийном производстве разработка чертежа модели и ее элементов обязательна, т. к. он является основой для разработки документации на пресс-формы. Разработка чертежа модели и ее частей состоит из следующих этапов:
